Sähkötekniikan korkeakoulun väitöskirjat ovat saatavilla yliopiston ylläpitämässä avoimessa Aaltodoc-julkaisuarkistossa.
Väitös tietoliikenne- ja tietoverkkotekniikan alalta, M.Sc. Yifan Zhang
Backscatter-viestinnän turvaaminen kevyellä todennuksella ja sen käyttö ISAC:ssa kestävien 6G-verkkojen rakentamiseksi
Väitös Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulusta, informaatio- ja tietoliikennetekniikan laitokselta
Väitös Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulusta, informaatio- ja tietoliikennetekniikan laitokselta
Väitöskirjan nimi: Secure Backscatter Communication and Its Applications for Integrated Sensing and Communications Systems
äٳٱä: Yifan Zhang
ղٲäٳää:&Բ;Prof. Markku Juntti, Oulun yliopisto
Kustos: Prof. Riku Jäntti, Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu
Vihreän esineiden internetin turvaaminen: innovatiiviset ratkaisut takaisinsirontaviestintään
Maailman siirtyessä kohti tulevaisuutta, jossa on miljardeja verkkoon kytkettyjä laitteita, perinteiset paristokäyttöiset elektroniikkalaitteet kohtaavat kestävyyskriisin. Takaisinsirontaviestintä (BC) on noussut esiin vallankumouksellisena ratkaisuna, joka mahdollistaa pienten anturien viestinnän yksinkertaisesti heijastamalla olemassa olevia radiosignaaleja, kuten Wi-Fi- tai TV-lähetyksiä, sen sijaan että ne tuottaisivat omia energiaa kuluttavia aaltoja. Koska nämä laitteet ovat kuitenkin niin yksinkertaisia, ne ovat usein helppoja kohteita hakkereille, ja niillä on vaikeuksia tasapainottaa tiedonsiirtoa ja ympäristön tunnistamista. Tässä väitöskirjassa käsitellään näitä kriittisiä puutteita kehittämällä kevyt turvallisuusratkaisu ja optimoimalla näiden laitteiden rinnakkaiseloa seuraavan sukupolven 6G-langattomissa verkoissa.
Suojaakseen näitä vähävirtaisia laitteita kyberhyökkäyksiltä tutkimuksessa esitellään sarja tehokkaita todennusprotokollia. Toisin kuin perinteiset tietoturvaratkaisut, jotka vaativat suurta laskentatehoa, nämä uudet menetelmät käyttävät radiosignaalien heijastusten ainutlaatuisia sormenjälkiä laitteiden identiteetin todentamiseen. Tutkimus osoittaa, että jopa yksinkertaiset anturit voivat tehokkaasti puolustautua huijauksia ja tietojen väärentämistä vastaan suurella tarkkuudella, saavuttaen 95 %:n onnistumisasteen laillisten käyttäjien tunnistamisessa, jopa laitteiden ollessa liikkeessä. Nämä mekanismit varmistavat, että ”vihreät” IoT-verkot pysyvät turvallisina kuluttamatta niiden rajallista energiaa.
Turvallisuuden lisäksi opinnäytetyö tarjoaa suunnitelman integroidulle anturoinnille ja viestinnälle (ISAC), joka on tulevaisuuden verkkojen keskeinen ominaisuus, jossa laitteet havaitsevat fyysisen ympäristönsä samalla kun ne lähettävät dataa. Kehittämällä uusia matemaattisia algoritmeja tutkimus osoittaa, kuinka aikaa ja tehoa voidaan jakaa älykkäästi järjestelmän tehokkuuden parantamiseksi yli 20 % nykyisiin standardeihin verrattuna. Nämä tulokset tarjoavat käytännön keinoja turvallisten, akuttomien anturien käyttöönottoon älykaupungeissa, teollisissa varastoissa ja terveydenhuollon seurannassa, mikä varmistaa, että seuraavan sukupolven langaton tekniikka on sekä ympäristön kannalta kestävää että digitaalisesti joustavaa.
Avainsanat: Takaisinsirontaviestintä, fyysisen kerroksen turvallisuus, integroidut anturi- ja viestintäjärjestelmät
Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 7 päivää ennen väitöstä):
Sähkötekniikan korkeakoulun väitöskirjat
Zoom pikaopas