Метаповерхности, искусственно созданные поверхности, которые могут уникальными способами манипулировать электромагнитными сигналами, имеют огромный потенциал для нескольких технологических приложений, включая реализацию сотовой связи шестого поколения (6G). Однако ограничения и уязвимости этих умных поверхностей до сих пор плохо изучены.
Исследователи из Пекинского университета, Университета Саннио и Юго-Восточного университета недавно провели исследование, направленное на лучшее понимание уязвимости метаповерхностей к беспроводным кибератакам. В их статье, опубликованной в журнале Nature Electronics , описываются два типа атак, которые следует учитывать и учитывать, прежде чем метаповерхности можно будет развернуть в больших масштабах.
«Эта работа была в первую очередь обусловлена необходимостью повышения безопасности и конфиденциальности беспроводной связи в наступающую эпоху 6G, характеризующуюся беспрецедентными скоростями, сверхнизкими задержками и огромными узлами подключения», — заявили Лианлин Ли, Винченцо Галди и Ти Джун Цуй, трое об исследователях, проводивших исследование, рассказал Tech Xplore.
«Открытый характер беспроводной связи означает, что данные и сигналы по существу находятся в открытом доступе, что делает риск атак на физическом уровне серьезной проблемой. Наш проект направлен на выявление некоторых потенциальных рисков, связанных с программируемыми метаповерхностями — ключевой технологией в предполагаемом мире. Ландшафт 6G».
Инженеры-электронщики, специализирующиеся на беспроводной связи, часто подчеркивали большие перспективы метаповерхностей для широкого внедрения сетей 6G. В гипотетическом будущем эти тщательно спроектированные поверхности можно будет легко интегрировать в предметы повседневного обихода, например, в обои или оконные стекла, чтобы придать этим объектам электромагнитные свойства и оптимизировать беспроводные каналы.
В своей статье Ли и его коллеги намеревались изучить возможные недостатки этих предполагаемых систем на основе метаповерхностей . Их тесты и анализ показали, что метаповерхности также могут использоваться для проведения вредоносных атак на беспроводные сети , которые представляют серьезную угрозу безопасности.
«Мы исследовали два режима работы: пассивный и активный», — объяснили Ли, Галди и Цуй. «В пассивном режиме мы рассматривали сценарий, в котором злоумышленник (Ева) использовал программируемую метаповерхность для подслушивания сигналов Wi-Fi, передаваемых от маршрутизатора (Алиса) законному пользователю (Боб). Путем надлежащего управления метаповерхностью Ева была способен увеличить мощность подслушиваемого сигнала без потребления дополнительной энергии, вызывая при этом лишь умеренное снижение скорости связи между Алисой и Бобом».
Исследователи внимательно рассмотрели сценарий, в котором пользователь пассивно использовал метаповерхность, чтобы подслушивать беспроводную связь между устройствами и вмешиваться в нее. Они обнаружили, что, быстро переключая свойства метаповерхности с течением времени, злоумышленник может даже нарушить связь между маршрутизатором (Алисой) и законным пользователем (Бобом), значительно снизив скорость передачи данных по беспроводной сети.
«С другой стороны, в активном режиме Ева пыталась подслушать и фальсифицировать информацию, передаваемую от Алисы Бобу», — рассказали Ли, Галди и Кюи. «Управляя метаповерхностью, Ева установила фальсифицирующую связь и активно передавала ложные данные Бобу. В этом случае метаповерхность была оптимизирована для максимизации скорости фальсифицированной связи при минимальной возможности обнаружения. Результаты показали, что Ева может успешно подслушивать и фальсифицировать данные. потоков, сохраняя низкий уровень обнаруживаемости».
Тесты, проведенные этой группой исследователей, показывают, что, несмотря на огромные перспективы улучшения беспроводной связи 6G, в их нынешнем состоянии метаповерхности могут быть злонамеренно использованы злоумышленниками как пассивными, так и активными способами. В частности, злоумышленник может использовать метаповерхность для подслушивания конфиденциальных сообщений в беспроводной сети, а также потенциально нарушить функционирование сети или фальсифицировать данные, передаваемые между устройствами.
«Наше исследование пролило свет на потенциальные уязвимости, связанные с программируемыми метаповерхностями в будущих сетях 6G», — сказали Ли, Галди и Цуй. «Крайне важно выявить такие слабые места на ранних этапах развития новой технологии, такой как 6G, поскольку это позволяет нам активно разрабатывать контрмеры, которые могут защитить от потенциальных атак, гарантируя, что беспроводная связь останется конфиденциальной, неповрежденной и доступной».
В будущем результаты этого недавнего исследования могут стать основой для разработки новых решений кибербезопасности, которые повысят безопасность беспроводных сетей на основе метаповерхностей. Это, в свою очередь, может способствовать широкомасштабному развертыванию метаповерхностей для улучшения связи и передачи данных между электронными устройствами по всему миру.
«Продолжая наши исследования, мы стремимся формировать безопасные сети 6G, принимая во внимание как преимущества, так и проблемы, связанные с программируемыми метаповерхностями», — добавили Ли, Галди и Цуй. «В настоящее время мы сосредоточены на разработке целевой защиты от атак на физическом уровне, используя такие стратегии, как формирование луча, совместное подавление искусственным шумом, индексную модуляцию и адаптивную модуляцию».
Теги: связь, хакеры
