Criptografia por ofuscamento de sinais em camada física

Abstract

Existe uma necessidade crescente em garantir a segurança da informação em sistemas de telecomunicações. Contudo, atualmente, a maioria das técnicas de criptografia protege apenas a mensagem, não impedindo a captura do sinal correspondente aos símbolos transmitidos, o que pode comprometer a segurança da informação. Em função disso, neste trabalho, propõe-se uma nova técnica criptográfica, que promove o ofuscamento dos sinais na camada física, dificultando ações de espionagem. Primeiramente, antes da transmissão, aplica-se uma operação de mudança de base sobre o sinal e, em seguida, uma operação de ofuscação sobre o sinal modificado. Na sequência, retorna-se à base inicial e o sinal ofuscado está pronto para transmissão. Na detecção, executa-se novamente a mudança de base, aplica-se a operação de desofuscação, seguida da operação para retornar à descrição do sinal à base original. Este trabalho estimou a taxa de erro de bit por uso de chave errada e o tempo máximo de quebra do código para avaliar a técnica. Além da aplicação em sistemas de telecomunicações, a técnica pode ser aplicada em barramentos de dados, para evitar roubo de software ou firmware, prevenindo clonagem de produtos.

There is a growing need to ensure information security in telecommunications systems. However, currently, most cryptographic techniques protect only the message and do not prevent the capture of the transmitted symbols, which could compromise the security of the information. Therefore, a new cryptographic technique is proposed in this work which obfuscates the signal in the physical layer, making eavesdropping more difficult. First of all, prior to transmission, a change of basis operation is applied on the signal and, then, an obfuscation operation is performed on the base-changed signal. Afterwards, the obfuscated signal is returned to the initial base and it is ready for transmission. On the receiver side, a basis change is performed again and the de-obfuscation operation is applied, followed by an operation to return the signal to its original base. This work evaluated the bit error rate due to wrong key application and the maximum code breaking time to assess the technique. In addition, to the application in data communication and information security systems, the technique can be applied to data buses to prevent product cloning.