新芯片将击败5G无线传输窃听者

根据最新一期《自然电子学》杂志发表的论文，美国研究人员开发了一种新型毫米波无线微芯片，实现了一种可以防止拦截的安全无线传输方式，同时不降低5G网络的效率和速度。这项技术将使窃听5G等高频无线传输变得非常具有挑战性。

现有的通信加密方法可能难以扩展到高速和超低延迟系统，如5G。这是因为加密的本质要求发送方和接收方交换信息来加密和解密消息。这种交换使得链路容易受到攻击，同时也需要增加延迟的计算。对于自动驾驶汽车、机器人等网络物理系统来说，尽量减少动作时间是非常重要的。

为了弥补这一安全漏洞，普林斯顿大学的研究人员开发了一种将安全性纳入信号物理属性的方法。这种方法不依赖于加密，而是通过使窃听者所在位置的信号看起来几乎像噪音来挫败窃听者的企图。研究人员通过随机划分信息并将信息的不同部分分配给阵列中的天线子集来实现这一点。研究人员可以协调传输，这样只有预期方向的接收器才能以正确的顺序组合信号。在其他地方，分开的信号以类似噪声的方式到达。

据研究人员称，原则上，这是背后的秘密武器——的安全传输，这是通过对这些高频电磁场进行精确的时空调制来实现的。如果窃听者试图通过干扰主传输来拦截消息，将导致传输问题，并被预期用户检测到。虽然从理论上讲，多个窃听者有可能一起工作来收集类似噪声的信号，并试图将它们重组为相干传输，但这样做所需的接收器数量将“非常大”。

莱斯大学教授爱德华奈特利(Edward Knightley)表示，这项工作首次通过实验演示了如何利用从多个同步观察点收集的机器学习数据击败复杂对手，这是确保未来网络安全的“重要里程碑”。

网络时代的信息传输在给人们带来便利和速度的同时，也催生了对信息安全的需求。为了实现信息传输的安全，信息通信领域的研究人员和工程师可谓各有所长，比如使用各种方式对信息进行加密，增加了信息窃取的难度；例如，利用量子通信，信息窃贼无处可藏。最新研究通过对高频电磁场进行精确的时空调制，保障了信息传输的安全性，为5G时代的信息安全提供了新的选择。