無線ネットワークの研究者は、電力を使わずに無線信号を妨害する方法を提案した。
ArXiv で配布された論文の中で、オーストラリア、中国、シンガポール、韓国の大学の研究者グループが、無線信号最適化方式として新たに登場したインテリジェント反射面 (IRS) 技術を使用して、信号を強化するのではなく干渉する手法について説明しています。
IRSはソフトウェア無線に関連しており、ソフトウェアを用いて材料が無線周波数（RF）信号をどのようにリダイレクトするかを制御します。映画館やコンサートホールにおける音響工学が音の反射を改善するために使用されるのと同様に、IRSは様々な環境におけるRF信号の挙動を改善することを目指していますが、固定された建築要素ではなく、ソフトウェア制御された表面を通して行われます。
IRS対応の壁などの要素には、表面の信号散乱特性をプログラム的に変化させて目標信号に向けることができるチューナブルチップと通信するコントローラが搭載されます。これは、ビームステアリングを制御する受動的な技術に依存しており、電源部品や再送信を処理する能動回路を必要としない点で、増幅転送型信号中継器とは異なります。
善を悪に変える
研究者らは、説明されている攻撃は、信号の反射方法を変更することで無線通信システムを妨害することができ、エネルギーフットプリントを残さずに妨害できるため、検出と防止が困難であると説明している。
「その理由は、私たちが提案する方式では、すべての受動反射素子の反射係数と位相シフトの大きさを注意深く設計できるため、直接リンクと反射リンクから正当な受信機で受信される信号の合計を相殺的に加算することができ、これにより受信電力が大幅に削減され、LRでのSINRが減少するからです」と無線の専門家は述べています。
シミュレーション結果では、提案された IRS ベースの妨害装置は信号電力を最大 99 パーセント削減でき、いくつかのシナリオでは従来のアクティブ信号妨害装置よりも優れていることが示されています。
まだ慌てないで
VISORSURFのN3Cat研究ディレクターであり、カタルーニャ工科大学（UPC）の博士研究員でもあるセルジ・アバダル氏は、 The Registerへのメールで次のように述べています。「IRSの研究は最近爆発的に増加しており、多くの提案が出ています。そのほとんどは理論とシミュレーションに基づくもので、注目すべき例外として実験的なプロトタイプがいくつかあります。」
彼は論文をざっと見た後、これは理論的なものであり、実験による検証が行われるまでは結果は慎重に受け止める必要があると強調した。しかし、説明されている手法は妥当性があるように思われると認めた。
「多くの研究で、無線通信の支援（カバレッジの拡大、信号強度の強化、干渉の低減など）にIRSを用いることが提案されています」とアバダル氏は述べた。「一般的に、信号強度を高めるには、すべての反射波を受信機に『コヒーレントに結合』できる（位相が揃い、電力が加算される）ように到達させることです。」
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「したがって、理論的には、同様の技術を使用して、反射を「破壊的に結合」（位相が反対で、互いに干渉する）する方法で受信機に到達させることを妨げるものは何もありません」と彼は説明した。
アバダル氏によると、このように信号を妨害するには、送信機と受信機の位置を知る必要があるが、これはアクセスポイントや基地局とやりとりすることで得られるが、不正に行うと困難になる可能性がある。あるいは、環境内で捕捉された信号から位置を推測することでも得られるという。
この技術は、理論的な攻撃以上のものに開発されれば、現在の無線システムにも適用できるはずです。
「条件が整えば、つまりIRSが存在し、妨害したい送信機と受信機の位置を推測できれば、現在の無線システムでも可能になる可能性がある」とアバダル氏は語った。
論文「IRS ベースの無線妨害攻撃: 妨害装置が電力なしで攻撃できる場合」は、Bin Lyu、Dinh Thai Hoang、Shimin Gong、Dusit Niyato、および Dong In Kim の共著者です。®
