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MIT发布能取代低功耗蓝牙的无线通信技术相同传输速度但更安全

作者:habao 来源: 日期:2018-6-14 0:20:06 人气:

  全球现在约有80亿个联网设备,除了计算机以及移动设备外,包括医疗、车辆、穿戴、智能家庭与城市应用设备形成了巨大的物联网,这些无线联网设备容易受到黑客干扰信号的。 MIT现研发出了特殊的无线电发射器(Transmitter),能以随机高速跳频技术来防止黑客,以这些设备的通信安全并维持与低功耗蓝牙相当的每秒传输量。

  无线电的严重性比想象中的严重很多,黑客可以通过无线电定位、拦截或是复写数据。 MIT的研究员Rabia Tugce Yazicigil提到,更严重的情况,在体内安装胰岛素帮浦或是心脏起博器的病人,可能遭有心人士生命受到。而且黑客还能进行选择性干扰,只对单个设备发送数据封包,当所有设备皆运行正常,只有一个设备有问题,这种针对性通常会被认为是无线连接品质不好,而不容易被发现是行为。

  要抵御无线干扰,可以让载波快速的在不同频率间切换,这便是常见的跳频技术,频率切换的速度越快就越安全。发射器与接受器使用预先决定好的共享串行,在不同的频道发送数据,封包等级的跳频技术会在80个频道间跳换,一次发送一个数据封包。而频率切换的速度不够快就容易受到,低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy,BLE)发射器发送一个数据封包要花612微秒的时间,Rabia Tugce Yazicigil表示,一个数据封包在频道上传输太久,就有许多时间能遭受,黑客只要花1微秒就能锁定频道,接着发射大量数据报让该频道阻塞。

  研究团队表示,现有的发射器架构,无法以低功耗高速跳频。 MIT发布了全新的发射器能支持超高速跳频,他们以体声波(Bulk Acoustic Wave,BAW)振荡器取代石英振荡器,能够快速的在无线射频频道间切换,每次切换发送一个比特的信息。不过这还不够,如果频道以固定模式切换的话还是容易受到黑客关注,因此研究团队还加入了频道产生器,每微秒随机选择发送比特的频道。

  以低功耗蓝牙模块来说,跳频切换的偏移总是固定的正负250千赫,黑客的恶意接受器可以纪录每个发送比特的偏移,进而解码相对应的比特,也就是说黑客只要能够知道载波的频率,他们也可以访问在传输的信息。而为了解决这个问题,MIT这个新的传输器才需要使用频道产生器,每微秒在80个频道频谱中产生一对的频道。 Rabia Tugce Yazicigil表示,频道是快速且随机产生的,没有固定的模式可关注,黑客无法得知切确的传输频道,想要的话就只能乱猜了。

  MIT的这个新发射器,结合了超高速跳频以及随机频道技术,提供了无线传输更高的安全性,而在传输量上,在每微秒的跳频频率下,每秒可以传输1MB的数据量,与现在普及使用的低功耗蓝牙相同。

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