Teen Based Secure Group Communication Scheme for Wireless Sensor Networks

무선 센서네트워크를 위한 TEEN 기반의 안전한 그룹통신 기법

It is very difficult to apply previous security protocols to WSNs(Wireless Sensor Networks) directly because WNSs have resource constrained characteristics such as a low computing ability, power, and a low communication band width. In order to overcome the problem, we proposes a secure group communication scheme applicable to WSNs. The proposed scheme is a combined form of the TEEN(Threshold sensitive Energy Efficient sensor Network protocol) clustering based hierarchical routing protocol and security mechanism, and we assume that WSNs are composed of sensor nodes, cluster headers, and base stations. We use both private key and public key cryptographic algorithms to achieve an enhanced security and an efficient key management. In addition, communications among sensor nodes, cluster headers, and base stations are accomplished by a hierarchical tree architecture to reduce power consumption. Therefore, the proposed scheme in this paper is well suited for WSNs since our design can provide not only a more enhanced security but also a lower power consumption in communications.

무선 센서 네트워크(WSN : Wireless Sensor Network)는 계산 능력, 전력, 통신 대역폭 등 다양한 제약 조건을 가지기 때문에 기존의 보안 기법을 WSN에 적용하기는 매우 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에 적용 가능한 안전한 그룹통신 기법을 제안한다. 제안한 기법은 클러스터링 기반의 계층적 라우팅 프로토콜인 TEEN(Threshold sensitive Energy Efficient sensor Network protocol) 알고리즘에 보안 메커니즘이 결합된 형태로서, 네트워크는 센서노드, 클러스터 헤더, 베이스 스테이션(BS : Base Station)으로 이루어진다. 보다 강력한 보안성 제공과 효율적인 키 관리를 위해 제안된 기법은 비밀 키 및 공개 키 알고리즘 모두를 사용하며, 전력소모를 줄이기 위해 참여 노드들 간의 통신은 계층적 트리구조에 의해 이루어진다. 따라서 본 논문에서 제안한 기법은 강력한 보안성을 제공할 뿐만 아니라, 통신에 있어 보다 낮은 전력을 소모하므로 무선 센서 네트워크 환경에 적합하다고 할 수 있다.