小型携帯端末のためのマルチパスの伝送路可逆性を用いた共有情報生成方式

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  • コガタ ケイタイ タンマツ ノ タメ ノ マルチパス ノ デンソウロ カギャクセイ オ モチイタ キョウユウ ジョウホウ セイセイ ホウシキ
  • A Generation Technique of Common Information Exploiting Characteristics of Multipath Fading Channel for Handheld Devices

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携帯電話やスマートフォンなどの小型無線端末の普及にともない，ユーザ同士が端末を持ち寄って一時的な無線ネットワークを形成し，互いにデータ通信を行う機会が今後ますます多くなることが予想される．このような近距離無線ネットワークにおいて，近くにいるユーザと安全かつ簡単にデータ交換を実現することは，近距離無線ネットワークの普及に必要な技術課題だと考える．本論文では，安全なデータ通信を実現する上で必要な共有情報（共通鍵）を，送受信端末で個別に生成する手法を提案する．提案手法の主なアイデアは，送信端末を振ることにより生じる無線伝送路の変動から共通鍵を生成することである．この無線伝送路の変動は，受信信号強度の同一の変動として観測され，この受信信号強度の変動から共通鍵を生成する．受信信号強度から生成される情報は，送受信端末間でのみ共有できる情報となる．さらに，提案システムを実装したプロトタイプシステムを構築し，提案手法の有効性を実環境において評価した．結果から，約3秒以内に128bitの共通鍵を95%以上の精度で生成することをを確認した．

An explosive spread of handheld devices with wireless communication capability, such as cellular phone and smart phone, rapidly increases an opportunity for data communication through temporarily constructed short-range wireless networks. An easy realization of the secure data communication in such networks is indispensable to user-friendly networking environment towards the popularization of short-range wireless networks. In this paper, we propose a common key sharing technique which generates the encryption key on a communication pair rather than distributes a prepared key from one to the other. The main idea of the proposed technique is to generate a common key based on the variation of multipath fading channel caused by shaking the sender device. Furthermore, we implement a prototype system realizing the proposed method and evaluate the effectiveness of the proposed method. The results indicate that the proposed method can generate the same key of 128-bit length for about 3 seconds on each device.

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