Los protocolos de delimitación de distancia son protocolos criptográficos que permiten a un verificador V establecer un límite superior en la distancia física a un probador P. [ 1 ]
Se basan en medir el tiempo de retardo entre el envío de bits de desafío y la recepción de los bits de respuesta correspondientes. El tiempo de retardo de las respuestas permite a V calcular un límite superior para la distancia, como el tiempo de retardo de ida y vuelta dividido entre el doble de la velocidad de la luz. El cálculo se basa en el hecho de que las ondas electromagnéticas viajan casi a la velocidad de la luz , pero no pueden viajar más rápido. [ 2 ]
Los protocolos de delimitación de distancia pueden tener diversas aplicaciones. Por ejemplo, cuando una persona realiza un protocolo de identificación criptográfica en la entrada de un edificio, el ordenador de control de acceso del edificio querrá asegurarse de que la persona que proporciona las respuestas se encuentra a no más de unos pocos metros de distancia.
Implementación de RF
El límite de distancia calculado mediante un protocolo de delimitación de distancia por radiofrecuencia es muy sensible incluso al más mínimo retardo de procesamiento . Esto se debe a que cualquier retardo introducido, en cualquier punto del sistema, se multiplicará por aproximadamente 299.792.458 m/s ( la velocidad de la luz ) para convertir el tiempo en distancia. Esto significa que incluso retardos del orden de nanosegundos darán lugar a errores significativos en el límite de distancia (un error de temporización de 1 ns corresponde a un error de distancia de 15 cm).
Debido a las estrictas limitaciones de tiempo y al hecho de que un protocolo de delimitación de distancia requiere que el probador aplique una función apropiada al desafío enviado por el verificador, no es trivial implementar la delimitación de distancia en hardware físico real. Las radios convencionales tienen tiempos de procesamiento que son órdenes de magnitud demasiado grandes, incluso si la función aplicada es una simple operación XOR .
En 2010, Rasmussen y Capkun idearon un método para que el probador aplicara una función utilizando componentes puramente analógicos. [ 3 ] El resultado es un circuito cuyo retardo de procesamiento es inferior a 1 nanosegundo desde que recibe un desafío hasta que envía la respuesta. Este retardo de procesamiento se traduce en un error de distancia potencial máximo de 15 cm.
En 2015, el mismo protocolo fue modificado, prototipado y evaluado prácticamente en diez ubicaciones interiores y exteriores. Los autores modificaron el protocolo original, pasando de la "selección de canal" a la " selección de polarización ", lo que optimiza el diseño en términos de energía, espectro y hardware. También propusieron un esquema de sincronización de dispositivos de forma pasiva pero segura. Además, durante sus experimentos, los autores tuvieron en cuenta el análisis de ruido y calcularon la tasa de error de bits, al tiempo que estimaron las probabilidades de fallo, falsa aceptación y falso rechazo del protocolo. [ 4 ]
Referencias
- ↑ Brands, Stefan; Chaum, David (1994), "Protocolos de delimitación de distancia", en Helleseth, Tor (ed.), Avances en criptología – EUROCRYPT '93 , vol. 765, Springer Berlin Heidelberg, pp. 344–359 , CiteSeerX 10.1.1.51.6437 , doi : 10.1007/3-540-48285-7_30 , ISBN 9783540576006
- ↑ Stajano, Frank; Meadows, Catherine; Capkun, Srdjan; Moore, Tyler (22 de junio de 2007). Seguridad y privacidad en redes ad hoc y de sensores: 4.º Taller Europeo, ESAS 2007, Cambridge, Reino Unido, 2-3 de julio de 2007, Actas . Springer Science & Business Media. ISBN 978-3-540-73274-7.
- ↑ "Realización de la delimitación de distancia RF" (PDF) .
- ↑ Muhammad Jawad Hussain; Li Lu; Hongzi Zhu (2015). "TIGHT: Una realización de delimitación de distancia RF de capa cruzada para dispositivos inalámbricos pasivos". IEEE Transactions on Wireless Communications . 14 (6): 3076– 3085. doi : 10.1109/TWC.2015.2400440 . S2CID 2488096 .
- Ioana Boureanu, Aikaterini Mitrokotsa, Serge Vaudenay, Delimitación de distancia práctica y demostrablemente segura. Actas de la Conferencia de Seguridad de la Información (ISC) 2013.
- Kasper Bonne Rasmussen, Srdjan Capkun, Realización de la delimitación de distancia por radiofrecuencia . Actas del Simposio de Seguridad USENIX, 2010.
- Gildas Avoine, Muhammad Ali Bingöl, Süleyman Kardaş, Cédric Lauradoux y Benjamin Martin, Un marco para analizar protocolos de delimitación de distancia RFID . Journal of Computer Security, agosto de 2010.
- Srdjan Capkun, Jean-Pierre Hubaux, Posicionamiento seguro en redes inalámbricas , IEEE Journal on Selected Areas in Communications: Número especial sobre seguridad en redes inalámbricas ad hoc, febrero de 2006.
- Gerhard Hancke, Markus Kuhn: Un protocolo de delimitación de distancia RFID . Actas de SecureComm 2005.
- Srdjan Capkun, Levente Buttyán y Jean-Pierre Hubaux, SECTOR: Seguimiento seguro de encuentros de nodos en redes inalámbricas de múltiples saltos . Actas del Taller de la ACM sobre Seguridad de Redes Ad Hoc y de Sensores (SASN), 2003.
- protocolos criptográficos