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電力線通信 西竜三 財 九州 情報技術研究所第 研究室 1 平成 8年 月3 日第 回IT office 検討会 内容 宅内高速電力線通信 情報機器 AV系 制御系 通信 有線LAN 無線LAN 上 差異 研究紹介 高 信頼性 有 効率的暗号鍵配送方式 2 通信 娯楽 住宅設備 情報機器 普及 住宅設備 家電品 接続 伝送 LAN 低速 電力線無線 IEEE802 11等 新 高速電力線通信 家電 3 新 電気 防犯装置 電力供給停止 供給停止 風呂 沸 水道 水 出 止 従来 銀行口座等 個人情報 漏洩 新 遠 離 場所 身元 隠 行 実行可能 人間 安全 生命 危険 使用電力量 TV 視聴傾向等 新 個人情報 漏 可能性 参照 COMPUTER NETWORKLANMAY 2004 4 対策 番兵 階層 個別 構成 暗号処理 各 省力化可 GW 破 被害 最 大 階層 鍵 破 他 階層 被害 拡大 各 大 CPU 鍵管理工夫要 参照 COMPUTER NETWORKLANMAY 2004 別 対策 電力線 PLC 分電盤 PLC 分電盤 電力線通信 無線 個別 対応出来 暗号処理 番兵 行 例 家庭 階層毎 異 暗号鍵 使 例 会社 個別 暗号処理 行 5 宅内高速電力線通信 FTTH等 電力線 PLC LAN PC 分電盤 分電盤 電力線 主 特徴 電力線 幹線 各家庭 分岐点 位置 分電盤 高速電力線通信 用 高周波成分 減衰量 小 不要輻射 伝送路 途中 等 介 困難 被覆 剥 接続 簡単 電源 屋内外 至 6 情報機器 AV系 上 課題 FTTH等 電力線 PLC PC 分電盤 分電盤 電力線 電力線 介 漏洩 LAN 漏洩電波 介 漏洩 確保 困難 電力線 介 情報漏洩 分電盤 高周波成分 減衰量 小 漏洩電波 介 情報漏洩 電力 被膜 信号伝送 考慮 為 効果 期待出来 信号 電波 漏洩 7 情報機器 AV系 想定 求 対策 想定 常時接続 従来 有線系 大 屋外電源 使 不正 集合住宅内 外部 対 上 脆弱 家庭 家庭 電力線 通 上 不特定多数 上記 受 可能性 脆弱 家庭 踏 台 攻撃対象 家庭 近辺 家庭内 電気製品 制御 電力線上 大量 雑音 発生 形 DoS攻撃 可能性 求 対策 認証 家庭内外 人 機器 区別 制御 屋外 箇所等 制御 8 制御系 上 課題 電力線 PLC 分電盤 分電盤 電力線 電力線 介 漏洩 漏洩電波 介 漏洩 防犯設備 関連等 人命 日常生活 関 機器 多 機器 数 非常 多 機器 搭載 CPU等 情報処理能力 情報機器 比 小 耐用年数 長 機器 多 自宅外 制御 監視 目的 機器 常 外部 出来 状態 9 制御系 想定 求 対策 想定 介 電気 等 機能 停止 悪用 可能性 搭載 情報処理能力 小 脆弱 制御系 介 全体 確保出来 可能性 求 対策 認証 能力 小 機器 他 機器 別途追加 機器等 認証 機能 確保 必要 耐用年数 長 機器 何 認証 能力更新技術 求 制御 機器 多様性 応 制御 例 子供 住設機器 制限 10 通信 FTTH等 電力線 PLC PC 分電盤 分電盤 LAN PLC 分電盤 上 課題 鍵管理 複雑 各家庭毎 通信 通信 家庭 通信 想定 内 上脆弱 家庭 鍵管理 起因 全体 脅 可能性 求 対策 制御 集合住宅 管理室等 各家庭 電力線通信 集中管理 11 電力線通信 他 伝送 上 差異 参照Y Lin他 AComparativePerformanceStudyofWirelessandPowerLineNetworks EEEComm MagazineApril2003 電力線通信 無線LAN 比較 距離依存性 異 伝送路 不安定 類似 平均的 伝送 電力線通信 方 広 12 電力線通信 他 伝送 上 差異 有線LAN 無線LAN Bluetooth 高速電力線通信 伝送 対策 主要搭載機器 番兵 個別 個別 個別 約100m 約10m 平均的 無線LAN 広 等 802 11i PIN LinkKey 機器 据置 据置機器 据置機器 標準化中 13 上 主 課題 従来 有線系 確保出来 等 確保 電力線通信 困難 無線LAN 広 DoS 盗聴 成済 等 攻撃者 留意 必要 実際 運用 無線LAN等 併用 可能性 高 相互接続性 留意 必要 14 提案方式 背景 1 2 様 情報通信 登場衛星放送 配信 流通車両管理 等 従来 点間通信 課題 無線通信 普及 高速電力線通信 登場 課題 通信品質 再送要求 送信者 負荷 非常 大 暗号鍵情報 受信 失敗 後 受信信号 復号 不可能 通信 低下 通信品質低下 15 提案方式 背景 2 2 対象 構成 内 通信 暗号鍵 全員 共有 鍵 使 場合 参加 離脱時 鍵 更新着目 従来方式 規模 増大 共 鍵配送情報量 増目的 劣悪 伝送路 高 耐性 有 鍵配送情報量 規模 依存 鍵配送方式 16 従来方式 鍵配送 GKMP GroupKeyManagementProtocol 文献 鍵 新 鍵 配布O N LKH LogicalKeyHierarchy 文献 2 O N O log N Kd Ke Kf M1 M2 M3 M4 Kb Ka Kc Kg 鍵 17 従来方式 鍵配送 従来方式 鍵配送 信頼性 FEC ForwardErrorCorrection 文献 送信側 元 冗長 符号 付加 伝送途中 符号誤 発生 対 受信側 訂正処理 方式符号化利得BCH符号2 1dB畳 込 5 1dB 18 提案方式 特徴 更新 鍵 暗号化 鍵更新情報 対応 直交巡回 M系列 拡散 直接拡散方式 配送 暗号化 鍵更新情報 1bit 直交巡回 M系列 1周期 暗号化 鍵更新情報 出力 直交巡回 M系列 分割 加算 bit量子化 M系列 量 固有 19 提案方式 効果 規模 数 鍵配送情報量 bit 15 127 15 128 127 GKMP 128 127 以前 提案方式 127 20 鍵配送 信頼性 関 考察 提案方式 信頼性 関 考察 従来方式FEC 信頼性改善効果 符号化利得 約5dB符号