【研討會論文】應用於工程教育XR遠端實驗室之輕量化安全傳輸機制研究（Research on Lightweight Secure Transmission Mechanisms for XR Remote Laboratories in Engineering Education）

Tue, 10 Mar 2026 00:00:00 +0000

現有資安機制在「資源受限設備」與「高強度驗證」之間存在矛盾，傳統加密方式在無硬體加速的低算力設備上效能不彰，成為資料驅動學習環境的一大挑戰。

本研究提出一種輕量化安全傳輸機制。核心技術整合ECDH金鑰交換與Ed25519簽章技術，利用Ed25519的高效率與防碰撞特性優化驗證流程，並採用ChaCha20對稱加密技術進行通訊的加密。

此架構旨在確保工程教學數據完整性的同時，大幅降低邊緣端裝置的運算延遲。研究成果將為XR遠端實驗室提供流暢的安全通訊框架，縮減軟硬體性能造成的數位落差，進而優化STEM教育的數位學習體驗。

【碩士學位論文】一種基於ECDH金鑰交換與Ed25519簽章技術之輕量化安全傳輸機制（A Lightweight Secure Transmission Mechanism Based on ECDH Key Exchange and Ed25519 Signature Technology）

Sun, 01 Dec 2024 00:00:00 +0000

隨著IoT裝置的快速普及，大量嵌入式節點被部署於工業控制、智慧醫療及遠端教育等場域，然而此類裝置受限於運算能力與記憶體資源，往往無法負擔傳統安全協定（如TLS）所要求的複雜握手流程與憑證管理機制，導致通訊安全性不足，易遭中間人攻擊、資料竄改及重放攻擊等威脅。

本研究提出一種輕量化安全傳輸機制，以ECDH金鑰交換協定建立前向保密性，並以Ed25519數位簽章對金鑰交換過程進行雙向身份驗證，無需依賴公開金鑰基礎設施（PKI）。通訊階段採用ChaCha20串流加密搭配BLAKE3訊息鑑別碼實現訊息機密性與完整性驗證，並以單調遞增序列號機制防禦重放攻擊。