Le rayonnement térahertz pourrait un jour être utilisé dans les réseaux de données sans fil qui sont plusieurs fois plus rapides que les réseaux à micro-ondes d'aujourd'hui. La sagesse conventionnelle dans la communauté des chercheurs est que, en plus d'une plus grande vitesse, les liaisons de données térahertz auraient également une immunité inhérente à l'écoute clandestine. Contrairement aux micro-ondes, qui voyagent en émissions grand angle, les ondes térahertz voyagent directement de l'émetteur au récepteur en faisceaux étroits. L'hypothèse était qu'il serait impossible pour un indiscret d'intercepter un signal térahertz sans bloquer tout ou partie du faisceau, qui serait facilement détecté par un récepteur prévu. Mais de nouvelles recherches révèlent qu'un espion intelligent peut en effet voler des signaux térahertz sans être détecté. Pour qu'un lien soit fiable, le diamètre du faisceau doit être légèrement supérieur à l'ouverture du récepteur. Cela laisse un fragment de signal disponible pour qu'un attaquant puisse voler sans projeter d'ombre sur un récepteur. Crédit :Mittleman lab / Brown University
Une nouvelle étude montre que les liaisons de données térahertz, qui pourraient jouer un rôle dans les réseaux de données sans fil ultra-haut débit du futur, ne sont pas aussi immunisés contre les écoutes que de nombreux chercheurs l'ont supposé. La recherche, publié dans la revue La nature , montre qu'il est possible pour un espion intelligent d'intercepter un signal d'un émetteur térahertz sans que l'intrusion ne soit détectée au niveau du récepteur.
"La sagesse conventionnelle dans la communauté térahertz est qu'il est pratiquement impossible d'espionner une liaison de données térahertz sans que l'attaque ne soit remarquée, " a déclaré Daniel Mittleman, professeur à la Brown University School of Engineering et co-auteur de la recherche. "Mais nous montrons que l'écoute clandestine non détectée dans le domaine térahertz est plus facile que la plupart des gens ne l'avaient supposé et que nous devons penser aux problèmes de sécurité lorsque nous pensons à la conception d'architectures de réseau."
En raison de sa fréquence plus élevée, le rayonnement térahertz peut transporter jusqu'à 100 fois plus de données que les micro-ondes utilisées dans les communications sans fil aujourd'hui, ce qui fait du térahertz une option intéressante pour une utilisation dans les futurs réseaux sans fil. Avec une bande passante améliorée, il a également été généralement admis que la façon dont les ondes à haute fréquence se propageraient renforcerait naturellement la sécurité. Contrairement aux micro-ondes, qui se propagent dans les émissions grand angle, les ondes térahertz voyagent en étroite, faisceaux très directionnels.
"Dans les communications par micro-ondes, un espion peut placer une antenne à peu près n'importe où dans le cône de diffusion et capter le signal sans interférer avec le récepteur prévu, " Mittleman a dit. " En supposant que l'attaquant peut décoder ce signal, ils peuvent alors espionner sans être détectés. Mais dans les réseaux térahertz, les faisceaux étroits signifieraient qu'un indiscret devrait placer l'antenne entre l'émetteur et le récepteur. L'idée était qu'il n'y aurait aucun moyen de le faire sans bloquer tout ou partie du signal, ce qui rendrait une tentative d'écoute facilement détectable par le récepteur prévu.
Mittleman et ses collègues de Brown, L'Université Rice et l'Université de Buffalo ont entrepris de tester cette notion. Ils ont mis en place une liaison de données térahertz directe entre un émetteur et un récepteur, et expérimenté avec des dispositifs capables d'intercepter le signal. Ils ont pu montrer plusieurs stratégies qui pourraient voler le signal sans être détectés, même lorsque le faisceau porteur de données est très directionnel, avec un angle de cône inférieur à 2 degrés (contrairement à la transmission micro-ondes, où l'angle atteint souvent 120 degrés).
Un ensemble de stratégies consiste à placer des objets au bord même d'un faisceau capable de diffuser une infime partie du faisceau. Pour qu'une liaison de données soit fiable, le diamètre du faisceau doit être légèrement supérieur à l'ouverture du récepteur. Cela laisse un éclat de signal avec lequel un attaquant peut travailler sans projeter une ombre détectable sur le récepteur.
Les chercheurs ont montré qu'un morceau de métal plat pouvait rediriger une partie du faisceau vers un récepteur secondaire actionné par un attaquant. Les chercheurs ont pu acquérir un signal utilisable sur le deuxième récepteur sans perte de puissance significative sur le récepteur principal.
L'équipe a montré une approche encore plus flexible (du point de vue de l'attaquant) en utilisant un cylindre métallique dans la poutre au lieu d'une plaque plate.
"Les cylindres ont l'avantage de diffuser la lumière dans toutes les directions, donner à un attaquant plus d'options pour configurer un récepteur, " a déclaré Josep Jornet, professeur adjoint d'ingénierie à Buffalo et co-auteur de l'étude. "Et étant donné la physique de la propagation des ondes térahertz, même un très petit cylindre peut diffuser considérablement le signal sans bloquer la ligne de visée."
Les chercheurs ont ensuite démontré un autre type d'attaque impliquant un séparateur de faisceau sans perte qui serait également difficile, sinon impossible, détecter. Le séparateur de faisceau placé devant un émetteur permettrait à un attaquant de voler juste ce qu'il faut pour être utile, mais pas au point de déclencher une sonnette d'alarme parmi les administrateurs de réseau.
La ligne de fond, disent les chercheurs, est que bien qu'il existe des améliorations de sécurité inhérentes associées aux liaisons térahertz par rapport aux fréquences inférieures, ces améliorations de sécurité sont encore loin d'être infaillibles.
« Sécuriser la transmission sans fil des espions est un défi depuis l'époque de Marconi, " dit Edward Knightly, professeur de génie électrique et informatique à l'Université Rice et co-auteur de l'étude. "Alors que les bandes térahertz font un grand pas dans cette direction, nous avons malheureusement constaté qu'un adversaire déterminé peut toujours être efficace pour intercepter le signal."
