Apakah komunikasi spektrum kunci publik menjadi mungkin?

Alice ingin mendapatkan pesan kepada sejumlah besar orang yang hidup di bawah pemerintahan yang senang sensor, yang dijalankan oleh Hawa. Cara tradisional untuk melakukan ini adalah samizdat, tetapi proses itu mengharuskan setiap orang menyampaikan pesan untuk mengambil risiko tertentu. Akan menyenangkan ada beberapa cara untuk melakukan ini secara langsung.

Komunikasi spektrum-spektrum tahan terhadap gangguan. Namun, metode ini mengasumsikan kunci rahasia bersama. Tidak masuk akal jika hal ini tetap dirahasiakan ketika dibagikan kepada audiens, dan ketika Hawa mendapatkan kunci, ia dapat membuat saluran macet.

Jadi, pertanyaannya adalah: Apakah mungkin untuk perangkat metode komunikasi seperti spread-spectrum, yang tidak memerlukan kunci bersama?

Untuk lebih spesifik: Suatu solusi akan membutuhkan ketahanan terhadap gangguan, dan bahwa penerima dapat mengotentikasi bahwa pesan itu dikirim oleh Alice. Kerahasiaan bukanlah persyaratan (dan bagaimanapun juga tidak masuk akal).

Secara lebih formal: Alice ingin mengirim pesan m melalui spektrum radio. Alice memiliki pasangan kunci publik / pribadi, dan menggunakannya untuk menyandikan pesan ke dalam cyphertext C, (kita dapat mengambil C untuk memasukkan rincian tentang bagaimana pesan dimodulasi untuk pengiriman). Alice hanya dapat mengirim pada beberapa level daya Ap. Eve hanya tahu kunci publik. Penerima Alice hanya mengetahui kunci publik. Eve dapat mengirimkan sinyal gangguan, mungkin pada tingkat daya yang jauh lebih tinggi daripada Alice, meskipun bukan tanpa batas (terutama pada area spektrum yang sudah digunakan untuk, katakanlah, saluran TV). Dalam sebuah solusi, pengikut Alice masih akan dapat memecahkan kode pesan hanya menggunakan kunci pribadi.

Selain itu, Alice ingin dapat mengulangi latihan tanpa harus mengedarkan kunci publik yang baru. Misalkan sistem bekerja pada pesan pertama, tetapi bahwa Hawa dapat memperoleh cyphertext C. Kemudian, jika sistem tidak bervariasi dari waktu ke waktu, Hawa akan dapat menyumbat saluran menggunakan C. Jadi sistem harus bervariasi dengan waktu, atau Hawa tidak boleh bisa mendapatkan cyphertext.

Beberapa penulis telah menggambarkan skema steganografi kunci publik, misalnya [1]. mempertimbangkan serangan aktif yang berupaya memecah kerahasiaan atau keaslian skema, dengan mengirim pesan tambahan, tetapi tidak dari yang mengganggu pesan yang ada. [2] Memang mempertimbangkan serangan semacam ini, tetapi skema mereka tidak jelas berlaku untuk spread spectrum (bagi saya, setidaknya): Ini hanya mengatasi sejumlah gangguan, dan dengan demikian mengurangi bandwidth saluran menjadi lebih baik. Sepakat.

Skema sidik jari dan saluran rahasia memang mempertimbangkan serangan tipe 'jamming', tapi saya tidak menyadarinya menggunakan kunci publik crypto untuk melawan serangan semacam itu.

[1] "Steganografi kunci publik dengan serangan aktif", Michael Backes dan Christian Cachin

[2] "Pada batas-batas Steganografi", Anderson dan Peticolas

Google mengungkapkan bahwa Grup Keamanan Sistem di ETH telah melakukan pekerjaan pada "komunikasi siaran radio yang tahan macet tanpa kunci rahasia bersama". Mungkin ini akan menjadi tempat yang baik untuk memulai?

Ya, itu bisa dilakukan. Makalah berikut menjelaskan konstruksi yang memecahkan masalah Anda:

• Anti-jamming Broadcast Communication menggunakan Teknik Spread Spectrum Tidak Koordinasi . Christina Pöpper, Mario Strasser, dan Srdjan Capkun. Jurnal EEE tentang Area Terpilih dalam Komunikasi (JSAC): Edisi Khusus tentang Mission Critical Networking, 2010.

Solusi mereka sebenarnya lebih baik daripada yang Anda minta. Mereka juga memberikan keamanan terhadap serangan orang dalam: bahkan penerima yang berwenang tidak mendapatkan informasi apa pun yang akan memungkinkan penerima untuk menyumbat saluran dan mencegah orang lain menerima siaran.