본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

블록체인 기반의 토큰을 이용한 IoT 다단계 인증 시스템

IoT Multi-Phase Authentication System Using Token Based Blockchain

김미선|박환|서재현
한국정보처리학회|2019.06|정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 (KIPS Transactions on Computer and Communication Systems)|제8권 제6호|pp. 139-150|DOI https://doi.org/10.3745/KTCCS.2019.8.6.139

0

조회

0

다운로드

3

인용

0

참고문헌

키워드

블록체인IoTBlockchain토큰프로토콜Protocol상호 인증Mutual AuthenticationToken
주제분류컴퓨터학

초록

IoT(Internet of Things)는 제한적인 하드웨어 사양과 물리적인 공격을 비롯한 다양한 보안 위협 요인을 잠재적으로 가지고 있으므로 IoT 보안에 대한 중요성이 증가하고 있다. 본 논문은 경량화된 IoT 환경에 적합한 인증 기술에 관한 연구로, 블록체인을 이용하여 다수의 게이트웨이들이 인증 정보를 공유하고, 인증 토큰을 발급하여 상호 인증을 수행하는 시스템을 제안하고자 한다. IoT 노드는 한 게이트웨이로부터 인증 토큰을 발급받음으로써 블록체인 네트워크에 참여한 다른 게이트웨이로부터 재인증을 수행하지 않고 기존 발급 받은 토큰을 사용하여 블록체인 네트워크 내 게이트웨이와 인증을 지속적으로 수행할 수 있다. 한번의 인증만으로 블록체인 네트워크내 다른 장치에 대해 재인증을 수행하지 않으므로 인증 기능을 강화하기 위하여 기기 인증과 메시지 인증으로 구성된 다단계 인증을 제안하였다. 인증 정보를 블록체인 네트워크에 분산 공유함으로써 인증 토큰에 대한 무결성 및 신뢰성을 보장할 수 있다.

Abstract

IoT(Internet of Things) security is becoming increasingly important because IoT potentially has a variety of security threats, including limited hardware specifications and physical attacks. This paper is a study on the certification technology suitable for the lightened IoT environment, and we propose a system in which many gateways share authentication information and issue authentication tokens for mutual authentication using blockchain. The IoT node can be issued an authentication token from one gateway to continuously perform authentication with a gateway in the block-chain network using an existing issued token without performing re-authentication from another gateway participating in the block-chain network. Since we do not perform re-authentication for other devices in a blockchain network with only one authentication, we proposed multi phase authentication consisting of device authentication and message authentication in order to enhance the authentication function. By sharing the authentication information on the blockchain network, it is possible to guarantee the integrity and reliability of the authentication token.

참고문헌 (24)

  1. H. Park, "Smart Livestock Barn Monitoring System", CISC-S’18, pp.309~312 (2018)
  2. L. Atzoria, "The Internet of Things : A Survey", Computer Networks, 54(15), pp.2787~2805 (2010)
  3. Rolf H. Weber, "Internet of Things – New Security and Privacy Challenges", Computer Law & Security Review, 26(1), pp.23~30 (2010)
  4. 이범기, "IoT에서 Capability 토큰 기반 접근제어 시스템 설계 및 구현", 정보보호학회논문지, 25(2), pp.439~448 (2015), 한국정보보호학회[DOI]
  5. 김진보, "사물인터넷 서비스 접근제어를 위한 리소스 서비스 관리 모델 구현", 스마트미디어저널, 5(3), pp.9~16 (2016), (사)한국스마트미디어학회
  6. Sergio Gusmeroli, "A Capability-based Security Approach to Manage Access Control in the Internet of Things", Mathematical and Computer Modelling, 58, pp.1189~1205 (2013)
  7. Ronghua Xu, "A Federated Capability-based Access Control Mechanism for Internet of Things (IoTs)", ~
  8. A. Dorri, "Blockchain in Internet of Things : Challenges and Solutions", arXiv Preprint arXiv : 1608. 05187, ~ (2016)
  9. A. Dorri, "Blockchain for IoT Security and Privacy: The Case Study of a Smart Home", IEEE Percom Workshop on Security Privacy and Trust in the Internet of Thing (2017)
  10. A. Ouaddah, "FairAccess : a New Blockchain-based Access Control Framework for the Internet of Things", Security and Communication Networks, pp.5943~5964 (2017)
  12. S. Y. Son, "A Study on the Agreement Algorithm for Securing IoT Data Integrity Using Blockchain", Proceedings of Symposium of the Korean Institute of Communications and Information Sciences, pp.1136~1137 (2018)
  14. 오세진, "태그 ID를 이용한 RFID 상호인증 프로토콜", 보안공학연구논문지, 14(4), pp.281~292 (2017), 보안공학연구지원센터[DOI]
  15. F. Hu, "Security and Privacy in Internet of Things (IoTs)Models, Algorithms, and Implementations" (2016), CRC Press
  16. 김형석, "정형적 방법을 이용한 SSH 인증 프로토콜 안전성 분석", 석사, 정보보호, pp.2005
  17. H. W. Kim, "A Design of Mutual Authentication Protocol between Heterogeneous Services in the Internet of Things Environment", Ph.D., pp.2017
  18. 김진보, "보안성 향상을 위한 IoT 서비스 시스템 구현 및 평가", 정보보호학회논문지, 27(2), pp.181~192 (2017), 한국정보보호학회[DOI]
  19. "A Formally Verified Device Authentication Protocol Using Casper/FDR"[URL]
  20. M. H. Lim, "The Effect, Problems and Implications of Block Chain Technology", Weekly ICT Trends, 1776, pp.2~13 (2017)
  21. Parwinder Kaur Dhillon, "Secure Multifactor Remote user Authentication Scheme for Internet of Things Environments", Wiley
  22. "New Lightweight Authentication Protocol based on Ring-LPN Problem in the IoT Environment"[URL]
  23. 배우식, "세션키 및 공개키를 이용한 RFID 보안 인증 프로토콜의 안전성 검증", 디지털융복합연구, 10(10), pp.325~332 (2012), 한국디지털정책학회
  24. Y. D. You, "Improvement of Mutual Authentication Method between IoT devices and Gateway", Proceedings of Symposium of the Korean Insitute of Communications and Information Sciences, pp.103~104 (2015)

관련 논문AI추천

DDoS 공격에 강한 블록체인 기반 IoT 인증 기법김성수, 최원석한국컴퓨터정보학회 · 한국컴퓨터정보학회논문지2019 · 제24권 제7호IoT 시스템에 대한 블록체인 기반의 경량 상호 인증 프로토콜김성수, 최원석, 한기준한국컴퓨터정보학회 · 한국컴퓨터정보학회논문지2020 · 제25권 제1호블록체인 기반 사물인터넷 인증 연구박상희, 홍성혁한국융합학회 · 한국융합학회논문지2017 · 제8권 제11호블록체인과 TOTP를 이용한 사물인터넷 인증시스템김호균, 정순호한국컴퓨터정보학회 · 한국컴퓨터정보학회논문지2020 · 제25권 제2호분산 원장을 이용한 토큰 기반 사물 인터넷 접근 제어 기술박환, 김미선, 서재현한국정보보호학회 · 정보보호학회논문지2019 · 제29권 제2호블록체인 기반 IoT 디바이스 인증 스킴곽진, 박병주, 이태진한국정보보호학회 · 정보보호학회논문지2017 · 제27권 제2호

이 간행물의 다른 논문 (2건)

월 쿠쿠: 해시 함수 분류를 이용한 메모리 접근 감소 방법민대홍, 정창훈, 장룡호, 양대헌, 문성광, 이경희pp. 127-138Performance Counter Monitor를 이용한 FLUSH+RELOAD 공격 실시간 탐지 기법김태현, 신영주, 조종현pp. 151-158
원문 보기