Tag Generation Using Chaotic Sequences for Physical-Layer Authentication
- 1. Ericsson (Canada)
- 2. Universidade Federal de Pernambuco
Description
We consider in this work a physical layer authentication method in which a message authentication code, referred to as a tag, is transmitted along with the data message to provide a robust authentication method. This work diverges from previous work in the area when it comes to the tag generation method. While the previous works use methods based on cryptographic hash functions our system employs unidimensional chaotic maps to generate these tags. Due to the loss of information about the initial condition of chaotic maps, we show that they are strong candidates for the tag generation process. We employ an information-theoretic approach to show that chaotic tags provide a positive lower bound on the unconditional security of the system even in a noiseless environment. To the best of our knowledge this is the first work where unconditional security is obtained independently of the noise power. Additionally, we calculate the probability of success for two active attacks to the authentication system: impersonation, substitution.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
نعتبر في هذا العمل طريقة مصادقة طبقة مادية يتم فيها إرسال رمز مصادقة الرسالة، المشار إليه باسم العلامة، مع رسالة البيانات لتوفير طريقة مصادقة قوية. يختلف هذا العمل عن العمل السابق في المنطقة عندما يتعلق الأمر بطريقة إنشاء العلامات. بينما تستخدم الأعمال السابقة طرقًا تعتمد على وظائف تجزئة التشفير، يستخدم نظامنا خرائط فوضوية أحادية البعد لإنشاء هذه العلامات. نظرًا لفقدان المعلومات حول الحالة الأولية للخرائط الفوضوية، نظهر أنهم مرشحون أقوياء لعملية إنشاء العلامات. نحن نستخدم نهجًا نظريًا للمعلومات لإظهار أن العلامات الفوضوية توفر حدًا أدنى إيجابيًا للأمن غير المشروط للنظام حتى في بيئة صامتة. على حد علمنا، هذا هو العمل الأول الذي يتم فيه الحصول على الأمن غير المشروط بشكل مستقل عن قوة الضوضاء. بالإضافة إلى ذلك، نحسب احتمال نجاح هجومين نشطين على نظام المصادقة: انتحال الشخصية والاستبدال.Translated Description (French)
Nous considérons dans ce travail un procédé d'authentification de couche physique dans lequel un code d'authentification de message, appelé balise, est transmis avec le message de données pour fournir un procédé d'authentification robuste. Ce travail diverge des travaux antérieurs dans le domaine en ce qui concerne la méthode de génération d'étiquettes. Alors que les travaux précédents utilisent des méthodes basées sur des fonctions de hachage cryptographiques, notre système utilise des cartes chaotiques unidimensionnelles pour générer ces balises. En raison de la perte d'informations sur l'état initial des cartes chaotiques, nous montrons qu'elles sont de solides candidates pour le processus de génération de balises. Nous utilisons une approche de la théorie de l'information pour montrer que les balises chaotiques fournissent une limite inférieure positive sur la sécurité inconditionnelle du système, même dans un environnement sans bruit. À notre connaissance, il s'agit du premier travail où une sécurité inconditionnelle est obtenue indépendamment de la puissance du bruit. De plus, nous calculons la probabilité de succès de deux attaques actives contre le système d'authentification : usurpation d'identité, substitution.Translated Description (Spanish)
Consideramos en este trabajo un método de autenticación de capa física en el que se transmite un código de autenticación de mensaje, denominado etiqueta, junto con el mensaje de datos para proporcionar un método de autenticación sólido. Este trabajo difiere del trabajo anterior en el área cuando se trata del método de generación de etiquetas. Mientras que los trabajos anteriores utilizan métodos basados en funciones hash criptográficas, nuestro sistema emplea mapas caóticos unidimensionales para generar estas etiquetas. Debido a la pérdida de información sobre la condición inicial de los mapas caóticos, mostramos que son candidatos fuertes para el proceso de generación de etiquetas. Empleamos un enfoque teórico de la información para demostrar que las etiquetas caóticas proporcionan un límite inferior positivo en la seguridad incondicional del sistema incluso en un entorno silencioso. Hasta donde sabemos, este es el primer trabajo en el que se obtiene una seguridad incondicional independientemente de la potencia del ruido. Adicionalmente, calculamos la probabilidad de éxito de dos ataques activos al sistema de autenticación: suplantación, sustitución.Files
10183988.pdf.pdf
Files
(245 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:d6de6bd52b65f528eecc12c55dc892d2
|
245 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- إنشاء العلامات باستخدام التسلسلات الفوضوية لمصادقة الطبقة المادية
- Translated title (French)
- Génération de balises à l'aide de séquences chaotiques pour l'authentification de la couche physique
- Translated title (Spanish)
- Generación de etiquetas utilizando secuencias caóticas para la autenticación de la capa física
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4384303975
- DOI
- 10.1109/access.2023.3295690
References
- https://openalex.org/W1984564342
- https://openalex.org/W2002260878
- https://openalex.org/W2034597819
- https://openalex.org/W2109394932
- https://openalex.org/W2153261701
- https://openalex.org/W2153644609
- https://openalex.org/W2169128714
- https://openalex.org/W2169828991
- https://openalex.org/W2208173047
- https://openalex.org/W2314565273
- https://openalex.org/W2478708596
- https://openalex.org/W2555681488
- https://openalex.org/W2609478466
- https://openalex.org/W2790515697
- https://openalex.org/W2887906137
- https://openalex.org/W2902432556
- https://openalex.org/W2938652874
- https://openalex.org/W2992521775
- https://openalex.org/W2998948997
- https://openalex.org/W3016634017
- https://openalex.org/W3033393151
- https://openalex.org/W3035529916
- https://openalex.org/W3102268252
- https://openalex.org/W3171272771
- https://openalex.org/W3177791460
- https://openalex.org/W4205495325
- https://openalex.org/W4285142094
- https://openalex.org/W4298335015
- https://openalex.org/W4313591198
- https://openalex.org/W4320015953