بروتوكول تحديد المسافة
بروتوكولات تحديد المسافة هي بروتوكولات تشفيرية تمكن المدقق V من تحديد حد أعلى للمسافة المادية إلى المُثبت P. [ 1 ]
تعتمد هذه الطريقة على قياس التأخير الزمني بين إرسال بتات التحدي واستلام بتات الاستجابة المقابلة. يُمكّن زمن التأخير للاستجابات النظام V من حساب حد أقصى للمسافة، حيث يُحسب زمن التأخير ذهابًا وإيابًا بقسمة ضعف سرعة الضوء. يستند الحساب إلى حقيقة أن الموجات الكهرومغناطيسية تنتقل بسرعة تقارب سرعة الضوء ، ولا يمكنها الانتقال بسرعة أكبر. [ 2 ]
يمكن أن يكون لبروتوكولات تحديد المسافة تطبيقات مختلفة. على سبيل المثال، عندما يقوم شخص ما بإجراء بروتوكول تعريف تشفيري عند مدخل مبنى، يرغب جهاز التحكم في الوصول في المبنى في التأكد من أن الشخص الذي يقدم الاستجابات لا يبعد أكثر من بضعة أمتار.
تطبيق الترددات اللاسلكية
إن نطاق المسافة المحسوب بواسطة بروتوكول تحديد المسافة بترددات الراديو شديد الحساسية حتى لأدنى تأخير في المعالجة . وذلك لأن أي تأخير يحدث في أي مكان في النظام سيُضرب في حوالي 299,792,458 متر/ثانية ( سرعة الضوء ) لتحويل الزمن إلى مسافة. وهذا يعني أن حتى التأخيرات التي تصل إلى نانوثانية ستؤدي إلى أخطاء كبيرة في نطاق المسافة (خطأ زمني قدره 1 نانوثانية يُقابله خطأ في المسافة قدره 15 سم).
نظراً للقيود الزمنية الصارمة للغاية، ولأن بروتوكول تحديد المسافة يتطلب من المُثبت تطبيق دالة مناسبة على التحدي المُرسل من المُدقِّق، فإن تنفيذ تحديد المسافة في الأجهزة المادية ليس بالأمر الهين. إذ أن أجهزة الراديو التقليدية تستغرق أوقات معالجة أطول بكثير من اللازم، حتى لو كانت الدالة المُطبقة هي عملية XOR بسيطة .
في عام 2010، ابتكر راسموسن وكابكون طريقةً لتمكين المُثبِت من تطبيق دالة باستخدام مكونات تناظرية بحتة. [ 3 ] والنتيجة هي دائرة لا يتجاوز تأخير معالجتها نانوثانية واحدة، بدءًا من استقبال التحدي وحتى إرسال الرد. ويُترجم هذا التأخير إلى خطأ محتمل في المسافة لا يتجاوز 15 سم.
في عام ٢٠١٥، تم تعديل البروتوكول نفسه، وتصميم نموذج أولي له ، وتقييمه عمليًا في عشرة مواقع داخلية وخارجية. وقد عدّل الباحثون البروتوكول الأصلي من "اختيار القناة" إلى " اختيار الاستقطاب "، مما يُحسّن كفاءة التصميم من حيث الطاقة والطيف والأجهزة. كما اقترحوا آلية لمزامنة الأجهزة بطريقة سلبية وآمنة. علاوة على ذلك، أخذ الباحثون تحليل الضوضاء في الحسبان، وحسبوا معدل خطأ البتات خلال تجاربهم، وقدّروا احتمالات فشل البروتوكول، والقبول الخاطئ، والرفض الخاطئ. [ ٤ ]
مراجع
- ↑ براندز، ستيفان؛ تشاوم، ديفيد (1994)، "بروتوكولات تحديد المسافة"، في هيليسيث، تور (محرر)، التطورات في علم التشفير - يورو كريبت 93 ، المجلد 765، سبرينغر برلين هايدلبرغ، الصفحات 344-359 ، CiteSeerX 10.1.1.51.6437 ، doi : 10.1007/3-540-48285-7_30 ، ISBN 9783540576006
- ↑ ستاجانو، فرانك؛ ميدوز، كاثرين؛ كابكون، سرديان؛ مور، تايلر (22 يونيو 2007). الأمن والخصوصية في الشبكات المخصصة وشبكات الاستشعار: ورشة العمل الأوروبية الرابعة، ESAS 2007، كامبريدج، المملكة المتحدة، 2-3 يوليو 2007، وقائع المؤتمر. سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ISBN 978-3-540-73274-7.
- ↑ "تحقيق تحديد حدود مسافة الترددات اللاسلكية" (ملف PDF) .
- ↑ محمد جواد حسين؛ لي لو؛ هونغزي تشو (2015). "TIGHT: تطبيق متعدد الطبقات لتحديد مسافة الترددات اللاسلكية للأجهزة اللاسلكية السلبية". مجلة IEEE للمعاملات في الاتصالات اللاسلكية . 14 (6): 3076-3085 . doi : 10.1109/TWC.2015.2400440 . S2CID 2488096 .
- إيوانا بورينو، إيكاتيريني ميتروكوتسا، سيرج فودناي، تحديد المسافة الآمنة عمليًا وقابلة للإثبات، وقائع مؤتمر أمن المعلومات (ISC) 2013.
- كاسبر بون راسموسن، سرديان كابكون، تحقيق تحديد مسافة الترددات اللاسلكية . وقائع ندوة USENIX للأمن، 2010
- جيلداس أفوان، محمد علي بينغول، سليمان كارداش، سيدريك لورادو وبنيامين مارتن، إطار عمل لتحليل بروتوكولات تحديد المسافة بتقنية RFID . مجلة أمن الحاسوب، أغسطس 2010.
- سرديان كابكون، جان بيير هوبو، تحديد المواقع الآمن في الشبكات اللاسلكية ، مجلة IEEE حول المجالات المختارة في الاتصالات: عدد خاص حول الأمن في الشبكات اللاسلكية المخصصة، فبراير 2006.
- جيرهارد هانكه، ماركوس كون: بروتوكول تحديد المسافة باستخدام تقنية RFID . وقائع مؤتمر SecureComm 2005.
- سرديان كابكون، ليفينتي بوتيان وجان بيير هوبو، SECTOR: التتبع الآمن للقاءات العقد في الشبكات اللاسلكية متعددة القفزات . وقائع ورشة عمل ACM حول أمن الشبكات المخصصة وشبكات الاستشعار (SASN)، 2003.
- بروتوكولات التشفير