Ramon

Ramon
Ramon Gallart

divendres, 2 de novembre del 2018

Telecomunicacions a freqüències de THz

La societat està disposada a gaudir d'una important actualització en les comunicacions amb el llançament generalitzat de les xarxes comercials basades en el 5G. Mentrestant, investigadors ja han començat a pensar en la pròxima generació de telefonia cel·lular 6G.

Resultat d'imatges de Experiment Shows How to Eavesdrop on Terahertz Frequencies Experiment Shows How to Eavesdrop on Terahertz Frequencies
De la mateixa manera que les xarxes 5G transmeten dades sobre freqüències més altes que les generacions anteriors, les primeres investigacions indiquen que aquesta tendència pot continuar amb les xarxes 6G. L'aprofitament d'aquestes ones comporta molts beneficis. A més d'oferir més ample de banda per a les transferències de dades, s'espera que les longituds d'ona de major freqüència siguin més difícils d'interceptar i permetre comunicacions més segures.

Les xarxes  sense fils actuals, es basen en ones omnidireccionals; aquests senyals d'amplia àrea poden ser fàcilment captades per un tercer mitjançant un transceptor. Les xarxes 5G agregaran ones  mil·límètriques de freqüències més lates  amb valors que aniran  aproximadament des dels 30 GHz fins a 300 GHz, tot i que, les freqüències de la banda  que han estat de més interès pels operadors, van entre 25 GHz i 35 GHz. Les xarxes 6G podrien operar en freqüències encara més altes, possiblement en el rang de terahertz (THz) per tant, amb longituds d'ona molt estretes.

Tot i la selectivitat de les freqüències de valors de THz, cap mètode de transmissió sense fils és totalment segur. Els investigadors han demostrat, en un estudi publicat a Nature, com seria possible interceptar i espiar una conversa privada emesa amb ones de terahertz (el terahertz inclou freqüències que van des de 0,1 THz fins a 100 GHz i superior).

Resultat d'imatges de Experiment Shows How to Eavesdrop on Terahertz Frequencies Experiment Shows How to Eavesdrop on Terahertz Frequencies
Des de fa anys, es comenta que els enllaços sense fils es tornarien cada cop més segurs gràcies a que la freqüència augmenta, com a conseqüència, l'amplada del feix d'ones decreix. Però, s'ha demostrat que un petit objecte es pot col·locar parcialment entre el camí d'un feix del transmissor que emet freqüències a THz, de manera que, aquest objecte podria desviar part del senyal, que podria ser captat per un tercer.

En una sèrie de 42 experiments amb diferents objectes cilíndrics i freqüències de transmissió en freqüències de THz, els investigadors van identificar amb èxit  10 escenaris que va ser possible interceptar el senyal. La facilitat amb què es va poder interceptar aquestes guies d'ona estava relacionada amb l'amplada angular de la guia. En general, les guies d'ona de major freqüència tenen amplades angulars més estretes, la qual cosa significa que serien teòricament més difícils d'interceptar.

En l'estudi, van explorar rangs de freqüències que van des de 100 a 400 GHz molt superiors a les que normalment es preveu utilitzar per a la majoria de les xarxes 5G, encara que algunes poden arribar a la part inferior d'aquest rang. Aquesta tècnica per hackejar guies d'ona estretes i direccionals és, per tant, més aplicable a les xarxes futures que probablement utilitzaran freqüències més altes.

Two black stands with an antenna and receiver are positioned to face each other in an open room.

Els investigadors també proposen que aquesta tàctica es podria modificar depenent de la ubicació de l'escalfament i la força  d'un senyal robat.

Resultat d'imatges de Experiment Shows How to Eavesdrop on Terahertz Frequencies Experiment Shows How to Eavesdrop on Terahertz Frequencies
Per exemple, si un escolta, anomenat E, vol interceptar un missatge que A ha transmès a B, i E no està segur d'on es possessionarà en el moment de la intercepció, simplement cal usar un objecte cilíndric per separar part de el senyal. Els objectes cilíndrics funcionen millor sota aquest escenari perquè dispersen la radiació en molts angles, de manera que E podria captar el senyal desviat d'una sèrie de posicions. L'inconvenient d'aquest enfocament és que el senyal difús seria força feble.

Els autors assenyalen que un objecte pla quadrat seria més ideal si E sabés on s'estaria posicionat en el moment de la intercepció. En aquest cas, l'objecte en angle podria concentrar la part desviada del senyal en la seva direcció.

És cert que l'enfocament anterior, requereix condicions específiques, però descriu alguns escenaris on és factible.

Resultat d'imatges de Experiment Shows How to Eavesdrop on Terahertz Frequencies Experiment Shows How to Eavesdrop on Terahertz Frequencies
Per exemple, els centres de dades remots tenen transmissors i receptors estacionaris molt a prop, sense que hi hagi molts testimonis per detectar a un atacant que estigui col·locant un objecte interceptor. No obstant això, si A o B utilitzen telèfons intel·ligents i es mouen durant la seva conversa, serà molt més difícil col·locar l'objecte d'intercepció i poder captar un senyal desviat.

Una manera en que A, en alguns casos, podria interceptar E, seria si l'objecte utilitzat per a la intercepció reflecteix alguna part del senyal cap a A, llavors, es podria alertar-la de la intrusió. A hauria de poder identificar aquest senyal de soroll de fons.

Font: IEEE Spectrum