KEHKey: аутентификация и генерация ключей на основе сборщиков кинетической энергии для беспроводн...

KEHKey: Аутентификация и генерация ключей на основе сбора кинетической энергии для сетей носимых устройств Ци Линь, Вэйтао Сюй, Гохао Лань, Ешэн Цуй, Хун Цзя, Вэнь Ху, Махбуб Хассан, Аруна Сеневиратне UbiComp '20: Международная объединенная конференция ACM по повсеместным и вездесущим вычислениям 2020 Сессия: Низкое энергопотребление и сбор энергии Аннотация Для сетей носимых устройств, использующих кинетическую энергию, мы исследуем возможность непрерывного преобразования шаблонов сбора энергии для аутентификации устройств и генерации симметричных секретных ключей. Идея заключается в том, что в любой момент времени несколько носимых устройств собирают кинетическую энергию от одной и той же активности пользователя, например, ходьбы, что позволяет им независимо наблюдать общий секретный шаблон сбора энергии, недоступный для внешних устройств. Ожидается, что такая непрерывная аутентификация и генерация ключей на основе KEH будет очень энергоэффективной, поскольку исключает необходимость использования дополнительных датчиков, таких как акселерометр, для точного отслеживания походки. К сожалению, отсутствие точного отслеживания активности приводит к битовым несоответствиям между независимо сгенерированными ключами, что делает аутентификацию на основе KEH и генерацию симметричных ключей сложной задачей. Мы предлагаем KEHKey, систему аутентификации и генерации ключей на основе KEH, которая использует протокол согласования информации на основе сжатого зондирования для носимых устройств, чтобы эффективно исправлять любые несоответствия в сгенерированных ключах. Мы реализовали KEHKey, используя стандартные пьезоэлектрические устройства для сбора энергии, и оценили его производительность на данных, собранных у 24 испытуемых, носивших устройства в разных местах тела, включая голову, туловище и руки. Наши результаты показывают, что KEHKey способен генерировать один и тот же ключ для двух устройств со встроенным KEH со скоростью 12,57 бит/с, при этом снижая энергопотребление на 59% по сравнению с методами на основе акселерометра, что делает его пригодным для непрерывной работы. Наконец, мы демонстрируем, что KEHKey может успешно защищаться от типичных атак злоумышленников. В частности, KEHKey оказался более устойчивым к атакам по побочным каналам видеосигнала, чем его аналоги на основе акселерометра. DOI:: https://doi.org/10.1145/3381754 WEB:: https://ubicomp.org/ubicomp2020/ Удаленные презентации на Международной объединенной конференции ACM по повсеместным и вездесущим вычислениям 2020 (UbiComp '20)