RINGS: Coding over High-Frequency for Absolute Post-Quantum Security (CHAPS)

RINGS:绝对后量子安全的高频编码 (CHAPS)

基本信息

  • 批准号:
    2148132
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 100万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2022-05-01 至 2025-04-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

New generations of wireless networks aim to provide responsive, ubiquitous service in a way that is reliable and secure. Currently underutilized parts of the spectrum, at very high frequencies, can provide massive bandwidth, and new possibilities for services that require high responsiveness, such as self-driving cars or augmented/virtual reality (AR/VR). Such services are, in addition, critical and sensitive, requiring thus high security. Traditional approaches to ensuring security exploit cryptographic approaches that can add non-negligible delay because of their complexity; some are even being steadily undermined by the fast progress of quantum computing. The existing security techniques that are post-quantum secure are even slower and more onerous, rendering them less attractive for delay-critical applications. This project addresses these challenges in an integrated way by making active and synergistic use of the characteristics of operating at very high frequencies and of recent mathematical developments in systems that remain secure under quantum computing attacks. The approach also offers low complexity and is therefore compatible with low-delay, highly responsive system requirements. At high frequencies, the location of an eavesdropper deeply affects their ability to listen in on private communications when the appropriate hardware, namely antennas, are used. With the right antennas, a legitimate receiver can be given an edge, even a slight one, over the eavesdropper and that edge can be turned into a key advantage through mathematical transformations. The approach relies on mathematically pre-processing data in such a way that an eavesdropping intercepting part of the communication cannot recover the missing data, unless 100% of it is available, thus thwarting the effort. Furthermore, wireless communications are often subjected to noise and interference, ranging from a microwave oven to a neighboring user's activity. In order to combat those effects, the data encoding mechanism must be robust, while still maintaining security. Very new developments in techniques for combatting noise lend themselves well to work with the sort of security approaches to be developed in this project. The outcomes of this project will be high speed, low delay, cost-effective, energy efficient communications that can remain secure even to sophisticated, powerful attackers.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
新一代无线网络旨在以可靠、安全的方式提供响应迅速、无处不在的服务。目前频谱中未充分利用的部分在非常高的频率下可以提供大量带宽,并为需要高响应能力的服务(例如自动驾驶汽车或增强/虚拟现实(AR/VR))提供新的可能性。此外,此类服务至关重要且敏感,因此需要很高的安全性。确保安全性的传统方法利用加密方法,由于其复杂性,这些方法可能会增加不可忽略的延迟;有些甚至因量子计算的快速发展而逐渐受到削弱。现有的后量子安全技术甚至更慢、更繁重,使得它们对于延迟关键型应用程序的吸引力降低。 该项目通过积极和协同地利用在非常高的频率下运行的特性以及在量子计算攻击下保持安全的系统的最新数学发展,以综合的方式解决这些挑战。该方法还具有较低的复杂性,因此能够满足低延迟、高响应的系统要求。在高频下,当使用适当的硬件(即天线)时,窃听者的位置会严重影响他们窃听私人通信的能力。有了正确的天线,合法的接收器就可以比窃听者拥有一定的优势,即使是很小的优势,并且可以通过数学转换将这种优势转化为关键优势。该方法依赖于对数据进行数学预处理,使得窃听拦截通信部分的数据无法恢复丢失的数据,除非数据 100% 可用,从而阻碍了努力。此外,无线通信经常受到噪声和干扰,从微波炉到邻近用户的活动。为了对抗这些影响,数据编码机制必须强大,同时仍保持安全性。抗噪技术的最新发展非常适合与本项目中要开发的安全方法配合使用。该项目的成果将是高速、低延迟、经济有效、节能的通信,即使对于复杂、强大的攻击者来说也能保持安全。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的智力优点和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Securing Angularly Dispersive Terahertz Links With Coding
通过编码保护角色散太赫兹链路
  • DOI:
    10.1109/tifs.2023.3267664
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.8
  • 作者:
    Yeh, Chia-Yi;Cohen, Alejandro;D’Oliveira, Rafael G.;Médard, Muriel;Mittleman, Daniel M.;Knightly, Edward W.
  • 通讯作者:
    Knightly, Edward W.
Security and Angle-Frequency Coupling in Terahertz WLANs
  • DOI:
    10.1109/tnet.2023.3321641
  • 发表时间:
    2024-04
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Chia-Yi Yeh;Yasaman Ghasempour;Yasith Amarasinghe;D. M. Mittleman;E. Knightly
  • 通讯作者:
    Chia-Yi Yeh;Yasaman Ghasempour;Yasith Amarasinghe;D. M. Mittleman;E. Knightly
Absolute Security in High-Frequency Wireless Links
高频无线链路的绝对安全
  • DOI:
    10.1109/cns56114.2022.9947269
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Cohen, Alejandro;D'Oliveira, Rafael G.;Yeh, Chia-Yi;Guerboukha, Hichem;Shrestha, Rabi;Fang, Zhaoji;Knightly, Edward;Medard, Muriel;Mittleman, Daniel M.
  • 通讯作者:
    Mittleman, Daniel M.
Absolute Security in Terahertz Wireless Links
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Muriel Medard其他文献

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  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 100万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CAREER
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  • 批准号:
    DP130100103
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 100万
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  • 资助金额:
    $ 100万
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    2011
  • 资助金额:
    $ 100万
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    8005595
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    2010
  • 资助金额:
    $ 100万
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Coding for communication over the high bit-rate fibre-optic channel
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    311816-2005
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 100万
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    Discovery Grants Program - Individual
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作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了