Метаповерхности, искусственно созданные поверхности, которые могут уникальными способами манипулировать электромагнитными сигналами, имеют огромный потенциал для нескольких технологических приложений, включая реализацию сотовой связи шестого поколения (6G). Однако ограничения и уязвимости этих умных поверхностей до сих пор плохо изучены
Исследователи из Пекинского университета, Университета Саннио и Юго-Восточного университета недавно провели исследование, направленное на лучшее понимание уязвимости метаповерхностей к беспроводным кибератакам. В их статье, опубликованной в журнале Nature Electronics , описываются два типа атак, которые следует учитывать прежде чем метаповерхности можно будет развернуть в больших масштабах.
«Эта работа была в первую очередь обусловлена необходимостью повышения безопасности и конфиденциальности беспроводной связи в наступающую эпоху 6G, характеризующуюся беспрецедентными скоростями, сверхнизкими задержками и огромными узлами подключения», — заявили Лианлин Ли, Винченцо Галди и Ти Джун Цуй, трое ученых, проводивших исследование.
Открытый характер беспроводной связи означает, что данные и сигналы по существу находятся в открытом доступе, что делает риск атак на физическом уровне серьезной проблемой. Проект направлен на выявление некоторых потенциальных рисков, связанных с программируемыми метаповерхностями — ключевой технологией в предполагаемом мире.
Инженеры-электронщики, специализирующиеся на беспроводной связи, часто подчеркивали большие перспективы метаповерхностей для широкого внедрения сетей 6G. В гипотетическом будущем эти тщательно спроектированные поверхности можно будет легко интегрировать в предметы повседневного обихода, например, в обои или оконные стекла, чтобы придать этим объектам электромагнитные свойства и оптимизировать беспроводные каналы.
В своей статье Ли и его коллеги намеревались изучить возможные недостатки этих предполагаемых систем на основе метаповерхностей . Их тесты и анализ показали, что они также могут использоваться для проведения вредоносных атак на беспроводные сети , которые представляют серьезную угрозу безопасности.
Были исследованы два режима работы: пассивный и активный. В пассивном режиме рассматривался сценарий, в котором злоумышленник (Ева) использовал программируемую метаповерхность для подслушивания сигналов Wi-Fi, передаваемых от маршрутизатора (Алиса) законному пользователю (Боб). Путем надлежащего управления метаповерхностью Ева была способна увеличить мощность подслушиваемого сигнала без потребления дополнительной энергии, вызывая при этом лишь умеренное снижение скорости связи между Алисой и Бобом.
Исследователи внимательно рассмотрели сценарий, в котором пользователь пассивно использовал метаповерхность, чтобы подслушивать беспроводную связь между устройствами и вмешиваться в нее. Они обнаружили, что, быстро переключая свойства метаповерхности с течением времени, злоумышленник может даже нарушить связь между маршрутизатором (Алисой) и законным пользователем (Бобом), значительно снизив скорость передачи данных по беспроводной сети.
С другой стороны, в активном режиме Ева пыталась подслушать и фальсифицировать информацию, передаваемую от Алисы Бобу. Управляя метаповерхностью, Ева установила фальсифицирующую связь и активно передавала ложные данные Бобу. В этом случае метаповерхность была оптимизирована для максимизации скорости фальсифицированной связи при минимальной возможности обнаружения. Результаты показали, что Ева может успешно подслушивать и фальсифицировать данные. потоков, сохраняя низкий уровень обнаруживаемости.
Тесты, проведенные этой группой исследователей, показывают, что, несмотря на огромные перспективы улучшения беспроводной связи 6G, в их нынешнем состоянии метаповерхности могут быть злонамеренно использованы злоумышленниками как пассивными, так и активными способами. В частности, злоумышленник может использовать метаповерхность для подслушивания конфиденциальных сообщений в беспроводной сети, а также потенциально нарушить функционирование сети или фальсифицировать данные, передаваемые между устройствами.
Крайне важно выявить такие слабые места на ранних этапах развития технологии 6G, поскольку это позволяет нам активно разрабатывать контрмеры, которые могут защитить от потенциальных атак, гарантируя, что беспроводная связь останется конфиденциальной, неповрежденной и доступной.
В будущем результаты этого исследования могут стать основой для разработки новых решений кибербезопасности, которые повысят безопасность беспроводных сетей на основе метаповерхностей. Это, в свою очередь, может способствовать широкомасштабному развертыванию метаповерхностей для улучшения связи и передачи данных между электронными устройствами по всему миру.
По материалам Hi-Tech Новости