Physikalische Sicherheit bei Funk- und Kabelübertragung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Werner Henkel
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 412069402

Dieses Proposal konzentriert sich auf Schlüsselgenerierung und -abgleich für physikalische Sicherheit, insbesondere unter Einsatz binärer und nicht-binärer LDPC Codes. Die Optimierung der LDPC-Codes ist hier eine nicht zu unterschätzende Aufgabe, da die übliche `consistent' Gauss-Annahme nicht zulässig ist. Es muss stattdessen tatsächlich eine `Density Evolution' gerechnet werden, was normalerweise nicht der Fall ist, auch wenn Autoren das so benennen. Fast immer wird nur ein Parameter (Mittelwertoder Varianz) innerhalb eines linearen Programms behandelt, was nur zulässig ist, wenn sog. `consistent' Dichten angenommen werden können. Dies ist bei unserer Anwendung deutlich nicht der Fall.Zusätzlich zu den Überlegungen zur Kanalcodierung, wird auch die zugrundeliegende Quantisierung zusammen mit `Guard'-Bändern diskutiert.Wir haben bereits einige Aspekte auf der Grundlage von reziproken Zeitduplex-Funkkanälen (TDD) untersucht, möchten dies aber nun auf Frequenzduplex-Funkkanäle (FDD) und auf Kabelkanäle erweitern, welches neue Forschungsoptionen bietet. Was FDD anbelangt, verwenden wir die Eintrittswinkel (DoA, Direction of Arrival) der Wellenkomponenten als gemeinsame Eigenschaft der beidseitigen Kanalmessungen für die Schlüsselgenerierung. Bei Power-Line-Übertragung zeigen insbesondere die beidseitigen Übertragungsfunktionen zwischen Steckdosen sehr ähnliche Maxima und Einbrüche, wobei ein Angreifer an anderen Zugängen davon abweichende Maxima und Minima in den Übertragungsfunktionen misst.Das Projekt enthält wichtige Elemente für den praktischen Einsatz von physikalischer Schlüsselgenerierung und erweitert die Anwendung auf neue Kanäle. Damit ist dies ein wichtiger Beitrag für die aktuellen Entwicklungen im Bereich des Internets der Dinge.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen