무선 센서 네트워크 환경에서 경량화된 사용자 인증 및키 합의 방식 (Lightweight User Authentication and Key Agreement Scheme in Wireless Sensor Network Environments)

서지정보

· 발행기관 : 한국통신학회
· 수록지 정보 : 한국통신학회논문지 / 43권 / 12호 / 2215 ~ 2229페이지
· 저자명 : 유성진, 박기성, 박요한, 박영호

초록

최근 정보통신기술 및 임베디드 기술의 발달로 사용자는 초소형 센서와 같은 저사양 및 저전력 디바이스를 통해 IoT, 헬스 케어, 의료, 스마트홈 등 다양한 서비스를 언제 어디서나 제공 받을 수 있다. 그러나 이러한 서비스들은 공개된 네트워크를 통하여 제공되므로 사용자의 민감한 데이터가 공격자의 삽입, 도청 및 수정 등을 다양한공격에 노출될 수 있다. 따라서 사용자가 프라이버시를 보장받기 위하여 합법적인 사용자에게만 서비스를 제공하는 인증 및 키 합의 방식에 대한 연구가 필요하다. 2017년 Tai 등은 무선 센서 네트워크 환경에서 사용자 익명성을 보장하기 위한 인증 및 키 합의 방식을 제안하였다. 본 논문에서는 Tai 등의 방식이 스마트카드 도난 공격, 세션 키 노출 공격 등 다양한 공격에 안전하지 않음을 보이고 이를 개선한 안전한 사용자 인증 및 키 합의 방식을제안한다. 또한 제안한 방식이 스마트카드 도난 공격, 세션 키 노출 공격 및 사용자 위장 공격 등 다양한 공격에안전함을 informal 분석을 통하여 입증하였으며 BAN logic 분석을 사용하여 제안하는 방식이 상호인증을 제공함을 증명하였다. 따라서 제안하는 방식은 다양한 공격에 안전하며 저사양 기기를 고려하여 제안되었으며 무선 센서네트워크 환경에 보다 효율적으로 적용 가능한 인증 및 키 합의 방식이다.

영어초록

With the development of information communication technology and embedded technology, users can use various services using low-power devices such as IoT, health-care, smart home at anytime and anywhere.
However, these services can be vulnerable to various attacks because transmitted information is provided through a public channel, and an adversary can try to modify, eavesdrop, delete the transmitted messages in order to obtain user’s sensitive information. Therefore, secure authentication and key agreement scheme have been needed to provide secure services to legitimate user. In 2017, Tai et al. proposed an authentication and key agreement scheme for wireless sensor networks. In this paper, we show that Tai et al. scheme cannot resist various attacks such as smart card stolen, session key attacks and their scheme cannot provide secure mutual authentication. We also propose lightweight user authentication and key agreement protocol in WSN environment to resolve the these security weaknesses. We demonstrate that our proposed scheme is secure against various attacks such as smart card stolen, session key and user impersonation attacks using informal analysis. Furthermore, we prove that our scheme provide secure mutual authentication sing the BAN logic. Therefore, our proposed scheme is efficient and suitable to practical WSN environment.

참고자료

· 없음