수중 음파 센서 네트워크 환경을 위해 경량화한 인증 및 키 발급 프로토콜 :UW-AKE Lightweight Authentication and Key Establishment Protocol for Underwater Acoustic Sensor Networks

박민하

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자료유형: 학위논문

저자정보: 박민하 (국민대학교, 국민대학교 대학원)

지도교수: 이옥연

발행연도: 2015

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2015

수중 음파 센서 네트워크 환경을 위해 경량화한 인증 및 키 발급 프로토콜

박민하 금융정보보안학과 2015.01 학위논문

2014

수중 음파 센서 네트워크 환경에 적합한 경량화된 인증 및 키 발급 프로토콜

박민하 , 김역 , 이옥연 한국통신학회논문지 2014.06 학술저널

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Recently, underwater acoustic sensor networks enable varied applications in underwater. As the characteristic of underwater, acoustic wave is used for wireless communication as a medium is water. For this reason, in underwater, data rate is slower and usable frequency for communication is much narrower than the specification of RF communication in terrestrial. Also, there exist some attacks on data which is collected by underwater devices while transmitting data, such as extortion, forgery, and falsification. Therefore, in order to transmit data securely in underwater, the authentication protocol, which can establish credibility of communication entities, and secret key share mechanism for data encryption must be needed. In this paper, we propose the lightweight authentication and key establishment protocol for poor underwater environments and analyze it.

1. 서론 1
1.1 연구 배경 1
1.2 연구 내용 3
1.3 논문의 구성 5
2. 관련 연구 6
2.1 수중 음파 센서 네트워크 6
2.1.1 수중 환경에서의 통신 성능 6
2.1.2 네트워크 토폴로지 8
2.2 무선 센서 네트워크 11
2.2.1 IEEE std 802.15.4 [10] 12
2.2.2 ZigBee [12] 15
2.2.3 WirelessHART [17] 17
2.2.4 6LoWPAN [16] 19
2.2.5 ZigBee IP [13] 20
2.3 다양한 상호 인증 및 키 발급 프로토콜 22
2.3.1 ZigBee의 상호 인증 프로토콜 [12] 23
2.3.2 ZigBee IP의 상호 인증 프로토콜 [13] 24
2.3.3 Abraham의 인증 및 키 공유 프로토콜 [21] 28
2.3.4 HIKES [22] 30
2.3.5 Kyusuk의 센서 인증 프로토콜 [23] 32
3. 제안 기법 UW-AKE 34
3.1 수중 통신 환경 34
3.2 기호 및 약어 36
3.3 UW-AKE 38
3.3.1 최초 인증 과정 39
3.3.2 Sensor node 이동 시 재인증 과정 44
4. UW-AKE의 분석 48
4.1 인증 프로토콜의 보안 위협에 대한 대응 방안 48
4.1.1 재전송 공격 50
4.1.2 반사 공격 51
4.1.3 중재자 공격 52
4.2 경량화 분석 53
4.2.1 비교 분석을 위한 환경 설정 53
4.2.2 인증 데이터 크기 정의 57
4.2.3 경량화 분석 결과 58
5. 결론 63
참 고 문 헌 66

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