A radiação Terahertz pode um dia ser usada em redes de dados sem fio que são muitas vezes mais rápidas do que as redes de micro-ondas atuais. A sabedoria convencional da comunidade de pesquisa é que, além de maior velocidade, Os links de dados terahertz também teriam uma imunidade inerente a espionagem. Ao contrário das microondas, que viajam em transmissões de grande angular, as ondas terahertz viajam diretamente do transmissor para o receptor em feixes estreitos. A suposição era que seria impossível para um bisbilhoteiro interceptar um sinal de terahertz sem bloquear parte ou todo o feixe, que seria facilmente detectado por um receptor pretendido. Mas uma nova pesquisa descobriu que um bisbilhoteiro inteligente pode de fato roubar sinais terahertz sem ser detectado. Para que um link seja confiável, o diâmetro do feixe deve ser ligeiramente maior do que a abertura do receptor. Isso deixa uma faixa de sinal disponível para um invasor roubar sem lançar uma sombra em um receptor. Crédito:Mittleman lab / Brown University
Um novo estudo mostra que links de dados terahertz, que pode desempenhar um papel nas redes de dados sem fio de ultra-alta velocidade do futuro, não são tão imunes a espionagem como muitos pesquisadores presumiram. A pesquisa, publicado no jornal Natureza , mostra que é possível para um bisbilhoteiro inteligente interceptar um sinal de um transmissor terahertz sem que a intrusão seja detectada no receptor.
"O senso comum na comunidade terahertz é que é virtualmente impossível espionar um link de dados terahertz sem que o ataque seja notado, "disse Daniel Mittleman, professor da Escola de Engenharia da Brown University e co-autor da pesquisa. "Mas mostramos que a escuta não detectada no reino do terahertz é mais fácil do que a maioria das pessoas imaginava e que precisamos pensar nas questões de segurança enquanto pensamos no projeto de arquiteturas de rede."
Por causa de sua frequência mais alta, a radiação terahertz pode transportar até 100 vezes mais dados do que as microondas usadas na comunicação sem fio hoje, o que torna o terahertz uma opção atraente para uso em futuras redes sem fio. Junto com a largura de banda aprimorada, também foi geralmente assumido que a maneira pela qual as ondas de alta frequência se propagam aumentaria naturalmente a segurança. Ao contrário das microondas, que se propagam em transmissões de grande angular, ondas terahertz viajam em estreito, feixes muito direcionais.
"Em comunicações de microondas, um bisbilhoteiro pode colocar uma antena em qualquer lugar no cone de transmissão e captar o sinal sem interferir com o receptor pretendido, "Mittleman disse." Supondo que o invasor possa decodificar esse sinal, eles podem então bisbilhotar sem serem detectados. Mas em redes terahertz, os feixes estreitos significariam que um bisbilhoteiro teria que colocar a antena entre o transmissor e o receptor. O pensamento era que não haveria maneira de fazer isso sem bloquear algum ou todo o sinal, o que tornaria uma tentativa de espionagem facilmente detectável pelo receptor pretendido. "
Mittleman e colegas de Brown, A Rice University e a University at Buffalo decidiram testar essa noção. Eles estabelecem um link direto de dados terahertz de linha de local entre um transmissor e um receptor, e experimentou dispositivos capazes de interceptar sinal. Eles foram capazes de mostrar várias estratégias que poderiam roubar sinais sem serem detectados - mesmo quando o feixe de transporte de dados é muito direcional, com um ângulo de cone de menos de 2 graus (em contraste com a transmissão de microondas, onde o ângulo é geralmente tão grande quanto 120 graus).
Um conjunto de estratégias envolve colocar objetos nas bordas de um feixe que é capaz de espalhar uma pequena porção do feixe. Para que um link de dados seja confiável, o diâmetro do feixe deve ser ligeiramente maior do que a abertura do receptor. Isso deixa uma faixa de sinal para um invasor trabalhar sem lançar uma sombra detectável no receptor.
Os pesquisadores mostraram que uma peça plana de metal pode redirecionar uma parte do feixe para um receptor secundário operado por um invasor. Os pesquisadores foram capazes de adquirir um sinal utilizável no segundo receptor, sem perda significativa de potência no receptor principal.
A equipe mostrou uma abordagem ainda mais flexível (da perspectiva do atacante) usando um cilindro de metal na viga em vez de uma placa plana.
"Os cilindros têm a vantagem de espalhar a luz em todas as direções, dando a um invasor mais opções na configuração de um receptor, "disse Josep Jornet, professor assistente de engenharia em Buffalo e co-autor do estudo. "E dada a física da propagação da onda terahertz, mesmo um cilindro muito pequeno pode espalhar significativamente o sinal sem bloquear o caminho da linha de visão. "
Os pesquisadores passaram a demonstrar outro tipo de ataque envolvendo um divisor de feixe sem perdas que também seria difícil, se não impossível, detectar. O divisor de feixe colocado na frente de um transmissor permitiria a um invasor roubar apenas o suficiente para ser útil, mas não tanto a ponto de disparar o alarme entre os administradores de rede.
O resultado final, os pesquisadores dizem, é que, embora haja aprimoramentos de segurança inerentes associados a links terahertz em comparação com frequências mais baixas, essas melhorias de segurança ainda estão longe de ser infalíveis.
"Proteger a transmissão sem fio de bisbilhoteiros tem sido um desafio desde os dias de Marconi, "disse Edward Knightly, professor de engenharia elétrica e da computação na Rice University e co-autor do estudo. "Enquanto as bandas terahertz dão um grande salto nessa direção, infelizmente descobrimos que um determinado adversário ainda pode ser eficaz em interceptar o sinal. "