센서네트워크에서 평면 그리드 기반의 키 선 분배 기법
Plat-Based Key Pre-Distribution Scheme in Sensor Network
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초록
무선 센서 네트워크에서는 센서 노드의 제한된 자원이 보안 기법을 디자인 하는데 많은 영향을 미치기 때문에 적은 자원을 요구하는 보안 연구가 주로 이루어지고 있다. 대칭키 암호는 키 선 분배를 필요로 하지만 요구하는 연산 량이 적기 때문에 센서 네트워크를 위한 보안 연구로 주목받고 있다. 키 선 분배는 전체 네트워크의 통신채널 보안을 위해서 노드를 배치하기 전에 키 또는 키의 재료를 각 노드에 할당하는 것이다. 이와 관련하여 다양한 연구가 이루어 졌지만 연결성과 탄력성은 아직 풀어야할 과제로 남아있다. 따라서 이 논문에서는 무선 센서 네트워크의 연결성 향상과 높은 탄력성을 제공하면서도 적은 자원을 요구하는 그리드 기반의 키 선 분배 기법을 보인다. 제안하는 기법은 평면 기반의 그리드를 이용하여 다항식을 할당하고 키를 생성한다. 제안하는 기법과 다른 키 선 분배 기법들의 네트워크 연결성, 자원의 사용량, 보안성의 비교 분석을 통하여 제안하는 기법의 효율성을 분석하였다.
Abstract
The security of wireless sensor networks is a challenging research area where the resources constraints are a bottleneck for any successful security design. Due to their computational feasibility, symmetric key algorithms that require key pre-distribution are more desirable for use in these networks. In the pre-distribution scheme, keys or keying materials are assigned to each node prior deployment to guarantee a secure communication within the entire network. Though several works are introduced on this issue, yet the connectivity and resiliency are imperfectly handled. In this paper, we revisit the grid based key pre-distribution scheme aiming to improve the connectivity, introduce a higher resiliency level, simplify the logic of key establishment and maintain same level of used of resources usage. The core of our modification relies on introducing the novel plat-based polynomial assignment and key establishment mechanism. To demonstrate the advantageous properties of our scheme over the revisited one, details of consumed resources, resulting connectivity, security and comparisons with relevant works are introduced.
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