Looping for Encryption Key Generation Over the Internet: A New Frontier in Physical Layer Security
Notice bibliographique
Résumé
Current key sharing techniques rely on the hardness of solving a solvable, but complex, mathematical problem. This entails, in Information Theoretical sense, the encryption key is not secret, it can be found by solving the underlying mathemat-ical problem. Sensitive data we encrypt today using traditional techniques can be recorded by malicious parties and be deciphered in the future whenever improved hacking techniques and supporting computing technology permit. Information Theory proves the existence of methods for sharing of encryption keys that are unconditionally secure, but does not show how to bring such theoretical results to practical use. One of the central information theoretical approaches to key sharing is based on exploiting common randomness. This theoretical result states that if two dependent random variables,$A$and B, are available at Alice and Bob, then, by communicating through a public channel between$A$and B, it is possible to securely share a key of size I(A;B). To bridge the gap between theory and practice, one needs a method to generate two sets of dependent random variables, one at Alice‘s side and the other one at the Bob’ side, as well as a method to extract two identical keys from these dependent random variables. This article presents a novel technique to achieve this goal over the Internet. Dependent random variables are generated by measuring packet travel times between Alice and Bob, and error-free key extraction from dependent random variables is realized by using a randomized Low Density Parity Check Code (LDPC). Through looping of packets between Alice and Bob, the mutual information between random variables is increased. Finally, methods are presented to measure the likelihood values required in decoding the underlying LDPC. It is shown that the key rate is approximately equal to$0.5\log_{9}(4L^{2}/(4L-1))\approx 0.5\log_{2}(L)$where$L$is the number of round trips (loops). Test results (based on measurements between distant nodes over the Internet) are presented, demonstrating the feasibility of the proposed technique. The proposed method is implemented entirely in software (through high-level programming, e.g., using C-language, at the application layer). This operation does not require modifying the underlying network.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,010 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,005 |
| Communication savante | 0,004 | 0,018 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».