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| 講演名 | 2009-06-11 15:30 電波のゆらぎを用いた鍵生成における特性のモデリング検証 ○前田正彦（ATR/兵庫県立大）・馬場隆行（ATR）・原田洋輔（ATR/同志社大）・上羽正純（ATR）・相河 聡（ATR/兵庫県立大）・岩井誠人・笹岡秀一（同志社大）  AP2009-43 |
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| 抄録 | （和） | 本稿では，電波の可逆性を用いた秘密鍵の生成について，正規局間の鍵生成特性と安全性のモデリングを行った． 現在までの実験によって正規局間の相互情報量はRSSIの分散幅によって決定されることから，今回RSSIプロファイルを対数正規分布によって定義し，正規局間の相互情報量を分散幅，SNRを用いて数式化した．また，数式に対してアンテナ特性及び一般の屋内伝搬環境で得られる分散幅の特性を加えることよって正規局間で得られる相互情報量を見積もるとともに，空間相関係数を用いて鍵の安全性の検証を行った． 提案式の妥当性をシミュレーションによって検証するとともに，従来の実験系(AP:7素子エスパアアンテナ,UT:オムニ指向性アンテナ)において，屋内環境で1bitあたり0.9350bitの相互情報量が得られることを確認した．また，盗聴局が正規局から2波長以上離れていれば，安定して安全性の高い鍵生成ができることを確認した． |
| （英） | This paper describes modeling and verification of the mutual information shared by the wireless secret key agreement system based on the reciprocity theorem of radio wave propagation and, using the model, the safety of the generated secret key by the system is analyzed. According to the measured data, it has been clarified that the amount of the mutual information between the regulator two stations depends on the deviation of the RSSI profiles. We assume the distribution of the RSSI values as log-normal and formulate the expression of the mutual information between the regulator stations as a function of the deviation of the distribution and SNR. We also estimate the mutual information between the regulator stations considering the gain of the 7 elements ESPAR antenna and an indoor radio wave propagation environment. By the comparison of the modeled and the measured data, we justify the formulation and confirm sufficient key agreement performance by the deletion process of the RSSI values around the threshold value. We also evaluate the safety of the generated keys of the regular stations considering the spatial correlation at the tapping point. It is presented that, unless the tapping station is located very close to one of the regular stations, the safety of the key isn’t degraded. |
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| キーワード | （和） | 情報理論的安全性 / RSSI / エスパアンテナ / 秘密鍵 / 空間相関 / モデリング / / |
| （英） | information-theoretic security / RSSI / ESPAR Antenna / secret key / space correlation / modeling / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 109, no. 77, AP2009-43, pp. 37-42, 2009年6月. | |
| 資料番号 | AP2009-43 | |
| 発行日 | 2009-06-04 (AP) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | AP2009-43 |
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