공모공격의 차단기능을 갖는 그룹 키 관리기법의 성능평가

Performance Evaluation of Group Key Management Scheme Blocking Collusion Attack

오늘날 인터넷상에서 멀티캐스트 서비스가 급속도로 증가하고 있으며 이에 따라 멀티캐스트 통신의 보안을 유지하는 것이 중요하다. 그룹의 멤버가 제거되면 새로운 그룹키를 생성하여 그룹의 나머지 모든 멤버들에게 전달되어야 한다. 새로운 키를 생성하여 분배하는 것은 많은 연산을 요구하므로 rekey하기 위하여 보내는 메시지의 수와 복합키를 생성하기 위한 연산비용을 최소화하는 것은 키 관리기법을 평가하는 중요한 기준이다. 주기적인 일괄제거는 멤버를 순차적으로 1개씩 제거하는 것보다 rekey에 대한 메시지의 수와 복합키의 연산 비용을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 그룹에서 제거될 멤버들간의 해밍거리가 임계치보다 작은 멤버들만 동시에 제거된다. 여러 개의 멤버를 제거할 때 라운드 조정 알고리즘을 수행하면 rekey를 위하여 메시지의 수와 복합키를 생성하기 위한 연산의 비용을 줄이며 공모공격의 가능성이 제거되는 이점이 있다. 시뮬레이션을 통하여 라운드 조정알고리즘을 적용한 결과의 성능을 평가하며 기존의 기법과 비교를 하여 본 논문에서 제안하는 기법이 우수함을 보인다.

Multicast services are provided on the Internet in fast increasing. Therefore it is important to keep security for multicast communication. If a member of the group is removed, new group key has to be generated and distributed to all remaining members of group. Minimizing number of messages and operation cost for generation of the composite keys to be used to encrypting group key are important evaluating criteria of multicast key management scheme since generation and distribution of new keys for rekeying require expensive operation. Periodic batch rekeying can reduce these important parameters rather than rekeying sequentially in fashion one after another. In this paper, Hamming distance is calculated between every members to be removed. In batch rekeying the members with Hamming distance less than threshold are selected for rekeying procedure. With running the round assignment algorithm in the case of removing several members simultaneously, our scheme has advantages of reducing messages and operation cost for generation of the composite keys and eliminating possibility of collusion attack for rekeying. We evaluate performance of round assignment algorithm through simulation and show that our scheme is excellent after performance comparison of existent schemes and our scheme.