실시간성과 보안성을 고려한 IoT시스템의 부분암호화 모델 (A Partial Encryption Model for IoT Systems Considering Real-time Performance and Security)

서지정보

· 발행기관 : 한국콘텐츠학회
· 수록지 정보 : 한국콘텐츠학회 논문지 / 25권 / 2호 / 31 ~ 38페이지
· 저자명 : 김영수

초록

4차 산업혁명의 주요 요소 중 하나인 실시간 IoT 시스템은 다양한 IoT 디바이스에서 데이터를 생성하고 전송하며, 이러한 디바이스는 하드웨어 성능의 한계로 인해 기존의 암호화 기술을 적용하기 어렵다. 특히, IoT망과 인터넷망을 통해 전송되는 데이터는 다양한 보안 취약점에 노출되어 있어, 실시간성과 보안성을 동시에 만족하는 모델이 요구된다. 사물인터넷의 암호화 표준으로 MQTT와 CoAP 프로토콜에 SSL/TLS과 DTLS 적용을 권고하고 있으나 IoT기기가 가지는 성능의 한계로 암복화의 처리에 따른 지연에 따른 IoT의 실시간성에 문제를 야기한다. 이의 해결을 위해서 MQTT와 CoAP의 암호화 프로토콜에 적용할 부분 암호화 모델을 제안한다. 제안된 모델은 IoT망과 인터넷망에서 중요한 데이터만을 선택적으로 암호화하여 전송함으로써 보안성을 강화하고 실시간성을 제공한다. 모델의 검증을 위해 IoT망과 인터넷망이 분리된 실시간 IoT 시스템 환경에서 제안 모델의 성능을 검증하였다. 제안 모델은 향후 IoT 시스템이 보편화되는 다양한 산업 및 생활 환경에서 보안과 실시간성이 요구되는 상황에서 널리 사용될 것으로 기대된다.

영어초록

The real-time IoT system, a key component of the Fourth Industrial Revolution, generates and transmits data across various IoT devices. These devices face hardware limitations, making it challenging to apply conventional encryption techniques. Specifically, data transmitted over IoT and internet networks is exposed to various security vulnerabilities, necessitating a model that meets both real-time performance and security requirements. SSL/TLS and DTLS are recommended as encryption standards for MQTT and CoAP protocols in the Internet of Things (IoT). However, SSL/TLS and DTLS create challenges for the real-time performance of IoT systems due to the processing limitations of IoT devices and the latency caused by encryption and decryption. To address this issue, we propose a partial encryption model as the encryption protocol for MQTT and CoAP, aiming to enhance both security and real-time functionality in IoT environments. The proposed model selectively encrypts only critical data transmitted over IoT and internet networks, thereby enhancing security while ensuring real-time performance. For validation, the model’s performance was tested in a real-time IoT system environment where IoT and internet networks are separated. The proposed model is expected to be widely adopted in various industrial and everyday applications that demand security and real-time capabilities as IoT systems become more widespread.

참고자료

· 없음