Low Power Security Architecture for the Internet of Things

사물인터넷을 위한 저전력 보안 아키텍쳐

  • Published : 2021.10.03

Abstract

The Internet of Things (IoT) is a technology that can organically connect people and things without time and space constraints by using communication network technology and sensors, and transmit and receive data in real time. The IoT used in all industrial fields has limitations in terms of storage allocation, such as device size, memory capacity, and data transmission performance, so it is important to manage power consumption to effectively utilize the limited battery capacity. In the prior research, there is a problem in that security is deteriorated instead of improving power efficiency by lightening the security algorithm of the encryption module. In this study, we proposes a low-power security architecture that can utilize high-performance security algorithms in the IoT environment. This can provide high security and power efficiency by using relatively complex security modules in low-power environments by executing security modules only when threat detection is required based on inspection results.

사물인터넷은 통신 네트워크 기술과 센서를 활용하여 시공간의 제약 없이 사람과 사물을 유기적으로 연결하고, 실시간으로 데이터를 송수신할 수 있는 기술이다. 전 산업 분야에서 활용되고 있는 사물인터넷은 디바이스의 크기, 메모리 용량, 데이터 전송 성능 등 스토리지 할당 측면의 제약사항을 가지고 있어 제한적인 배터리 용량을 효과적으로 활용할 수 있도록 전력 소모량을 관리하는 것이 중요하다. 종래 연구에서는 주로 암호 모듈의 보안 알고리즘을 경량화하여 전력 효율을 개선한 대신 보안성이 열화되는 문제가 있다. 본 연구에서는 사물인터넷 환경에서 고성능의 보안 알고리즘을 활용할 수 있는 저전력 보안 아키텍처를 제안한다. 이는 무결성 검사를 수행하는 작은 로직을 추가하여 검사 결과에 따라 위협탐지가 필요한 경우에만 보안 모듈을 실행시켜 저전력 환경에서 상대적으로 복잡도가 높은 보안 모듈을 활용해 높은 보안성과 전력 효율성을 제공할 수 있다.

Keywords

Acknowledgement

이 논문은 2021년도 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단의 지원(No. 2020R1F1A1061107)과 2021년도 정부(산업통상자원부)의 재원으로 한국산업기술진흥원의 지원(P0008703, 2021년 산업혁신인재성장지원사업)을 받아 수행된 연구임.