IoT 환경의 MIPUF 기반 그룹키 관리 시스템 개선
An Enhanced System of Group Key Management Based on MIPUF in IoT
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초록
IoT 환경이 등장함에 따라 여러 스마트기기를 통해 소비자에게 편리함과 다양한 서비스를 제공하고 있다. 하지만개인 정보 유출과 같은 보안 위협 사례가 보고되면서 IoT 환경상의 보안 문제의 중요성이 대두되고 있고 특히 키 관리의 안전성 문제에 대해서 거론되면서 PUF를 활용한 방안이 대응 방안으로 거론되고 있다. 키 관리 문제와 관련하여 그룹 키 관리 시스템의 안전성 문제에 대해서 MIPUF를 이용한 키 관리 프로토콜이 제안된 바가 있다. 해당 시스템은 경량 IoT 환경에 적용할 수 있고 PUF의 안전성으로 인해 전체 시스템의 안전성을 보장하지만, 일부 과정에서 안전성 및 연산의 효율성 측면에서 한계점을 보인다. 본 논문은 구성원에 대한 인증 추가, 데이터 간의 독립성 보장, 불필요한 연산을 축약, 그리고 데이터베이스 검색의 효율 증대함으로써 기존 프로토콜을 개선한다. 특정 공격에대해 안전성 분석을 진행하고 연산량 비교를 통한 효율성 분석 결과를 제시한다. 이를 통해 본 논문은 데이터에 대한신뢰도를 향상하고 본 논문이 제안한 방안이 기존 프로토콜보다 더 경량화 시켰음을 보인다.
Abstract
With the emergence of the IoT environment, various smart devices provide consumers with the convenience and variousservices. However, as security threats such as invasion of privacy have been reported, the importance of security issues inthe IoT environment has emerged, and in particular, the security problem of key management has been discussed, and thePUF has been discussed as a countermeasure. In relation to the key management problem, a protocol using MIPUF hasbeen proposed for the security problem of the group key management system. The system can be applied to lightweight IoTenvironments and the safety of the PUF ensures the safety of the entire system. However, in some processes, it showsvulnerabilities in terms of safety and efficiency of operation. This paper improves the existing protocol by addingauthentication for members, ensuring data independence, reducing unnecessary operations, and increasing the efficiency ofdatabase searches. Safety analysis is performed for a specific attack and efficiency analysis results are presented bycomparing the computational quantities. Through this, this paper shows that the reliability of data can be improved and ourproposed method is lighter than existing protocol.
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