헬스케어 사이버-물리 시스템을 위한 안전하고 효율적인 사용자 인증 기법
A Secure and Efficient User Authentication Scheme for Cyber-Physical System in Healthcare
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초록
본 논문에서는 2024년에 Jha et al.이 제안한 헬스케어 시스템상에서의 사용자 인증 방식을 분석한다. 본 논문에서 분석한 결과, Jha et al.의 인증 방식은 스마트카드 분실 공격에 의한 세션 키 계산이 가능하고, 사용자 익명성, 전방향 안전성, 설계상의 취약점이 존재한다. 본 논문에서는 이러한문제 해결을 위해 익명성을 지원하는 안전한 인증 방식을 제안하고, 안전성 분석결과, 스마트카드분실 공격, 내부자 공격, 전방향 안전성, 사용자 익명성, 오프라인 패스워드 추측 공격, 센서노드 캡처 공격 등 다양한 공격에 안전하였다. 또한, 계산 비용과 전송 비용을 관련 인증 방식들과 비교·분석한 결과 계산 비용과 전송 비용의 두 가지 측면에서도 우수한 결과를 나타내었다. 따라서 제안인증 방식은 헬스케어 시스템상에서의 안전하고 효율적인 사용자 인증 방식에 적합하다.
Abstract
This paper analyzes the user authentication scheme for healthcare systems proposed by Jha et al. in 2024. The analysis reveals that Jha et al.’s authentication scheme is vulnerable to session key computation attacks caused by smart card loss, and it lacks user anonymity, perfect forward secrecy, and contains design flaws. To address these issues, this paper proposes a secure authentication scheme that supports anonymity. The security analysis demonstrates that the proposed scheme is resistant to various attacks, including smart-card lost attack, perfect forward secrecy, insider attack, user anonymity, offline password guessing attack, and sensor node capture attack. In addition, a comparative analysis of the computational and communication costs with related authentication schemes shows that the proposed scheme achieves superior performance in both aspects. Therefore, the proposed authentication scheme is suitable for secure and efficient user authentication in healthcare systems.