En ny studie visar att terahertz datalänkar, som kan spela en roll i framtidens trådlösa datanätverk med mycket hög hastighet, är inte så immuna mot avlyssning som många forskare har antagit. Forskningen, publicerad i tidningen Natur , visar att det är möjligt för en smart avlyssning att fånga upp en signal från en terahertz -sändare utan att intrånget detekteras vid mottagaren.

"Den konventionella visdomen i terahertz -samhället har varit att det är praktiskt taget omöjligt att spionera på en terahertz -datalänk utan att attacken märks, "sa Daniel Mittleman, en professor i Brown University's Engineering School och en medförfattare till forskningen. "Men vi visar att oupptäckt avlyssning i terahertz -området är lättare än de flesta hade trott och att vi måste tänka på säkerhetsfrågor när vi tänker på att designa nätverksarkitekturer."

På grund av dess högre frekvens, terahertzstrålning kan bära upp till 100 gånger mer data än de mikrovågor som används i trådlös kommunikation idag, vilket gör terahertz till ett attraktivt alternativ för användning i framtida trådlösa nätverk. Tillsammans med förbättrad bandbredd, Det har också allmänt antagits att det sätt på vilket högfrekventa vågor sprider sig naturligtvis skulle öka säkerheten. Till skillnad från mikrovågor, som sprider sig i vidvinkelsändningar, terahertz vågor färdas i smala, mycket riktade balkar.

"I mikrovågskommunikation, en avlyssning kan placera en antenn nästan var som helst i sändningskonen och ta upp signalen utan att störa den avsedda mottagaren, "Mittleman sa." Antar att angriparen kan avkoda den signalen, de kan sedan avlyssna utan att detekteras. Men i terahertz-nätverk, de smala strålarna skulle innebära att en avlyssning skulle behöva placera antennen mellan sändaren och mottagaren. Tanken var att det inte skulle finnas något sätt att göra det utan att blockera en del eller hela signalen, vilket skulle göra ett avlyssningsförsök lätt att upptäcka av den avsedda mottagaren. "

Mittleman och kollegor från Brown, Rice University och University at Buffalo satte sig för att testa den uppfattningen. De upprättar en direkt terahertz-datalänk på plats mellan en sändare och mottagare, och experimenterade med enheter som kunde avlyssna signaler. De kunde visa flera strategier som kunde stjäla signaler utan att detekteras-även när den databärande strålen är mycket riktad, med en konvinkel på mindre än 2 grader (i motsats till mikrovågsöverföring, där vinkeln ofta är så stor som 120 grader).

En uppsättning strategier innebär att objekt placeras vid kanten av en stråle som kan sprida en liten del av strålen. För att en datalänk ska vara pålitlig, strålens diameter måste vara något större än mottagarens bländare. Det lämnar en skiva signal för en angripare att arbeta med utan att kasta en detekterbar skugga på mottagaren.

Forskarna visade att en platt metallbit kunde omdirigera en del av strålen till en sekundär mottagare som drivs av en angripare. Forskarna kunde skaffa en användbar signal vid den andra mottagaren utan någon betydande strömförlust vid den primära mottagaren.

Teamet visade ett ännu mer flexibelt tillvägagångssätt (från angriparens perspektiv) genom att använda en metallcylinder i balken istället för en platt platta.

"Cylindrar har fördelen att de sprider ljus i alla riktningar, ge en angripare fler alternativ när det gäller att ställa in en mottagare, "sa Josep Jornet, en biträdande professor i teknik vid Buffalo och en medförfattare. "Och med tanke på fysiken för terahertzvågutbredning, även en mycket liten cylinder kan signifikant sprida signalen utan att blockera siktlinjen. "

Forskarna demonstrerade en annan typ av attack som involverade en förlustfri stråldelare som också skulle vara svår, om inte omöjligt, att upptäcka. Stråldelaren placerad framför en sändare skulle göra det möjligt för en angripare att stjäla precis tillräckligt för att vara användbar, ännu inte så mycket att det skulle väcka alarmklockor bland nätverksadministratörer.

Poängen, forskarna säger, är att även om det finns inneboende säkerhetsförbättringar associerade med terahertz -länkar i jämförelse med lägre frekvenser, dessa säkerhetsförbättringar är fortfarande långt ifrån idiotsäkra.

"Att säkra trådlös överföring från avlyssnare har varit en utmaning sedan Marconis dagar, sa Edward Knightly, professor i el- och datateknik vid Rice University och en studiemedförfattare. "Medan terahertz -band tar ett stort steg i denna riktning, tyvärr fann vi att en bestämd motståndare fortfarande kan vara effektiv för att fånga upp signalen. "