DOI QR코드

DOI QR Code

A Study on Pseudo-random Number Generator with Fixed Length Tap unrelated to the variable sensing nodes for IoT Environments

IoT 환경에서 가변 센싱 노드들에 무관한 고정 길이 탭을 가지는 의사 난수 발생기에 관한 연구

  • Lee, Seon-Keun (School of Mechanical System Engineering, Chonbuk National University)
  • 이선근 (전북대학교 기계시스템공학)
  • Received : 2017.10.24
  • Accepted : 2018.02.02
  • Published : 2018.02.28

Abstract

As the IoT world including WSNs develops, the number of sensor systems that sense information according to the environment based on the principle of IoT is increasing. In order to perform security for each sensor system in such a complicated environment, the security modules must be varied. These problems make hardware/software implementation difficult when considering the system efficiency and hacking/cracking. Therefore, to solve this problem, this paper proposes a pseudorandom number generator (FLT: Pseudo-random Number Generator with Fixed Length Tap unrelated to the variable sensing nodes) with a fixed-length tap that generates a pseudorandom number with a constant period, irrespective of the number of sensing nodes, and has the purpose of detecting anomalies. The proposed FLT-LFSR architecture allows the security level and overall data formatting to be kept constant for hardware/software implementations in an IoT environment. Therefore, the proposed FLT-LFSR architecture emphasizes the scalability of the network, regardless of the ease of implementation of the sensor system and the number of sensing nodes.

WSN을 포함하는 IoT 세상이 발전할수록, IoT를 적용하는 주위환경에 따라 정보를 센싱하는 센서 시스템의 수가 매우 가변적이다. 이러한 복잡한 환경에서 각각의 센서 시스템들에 대한 보안을 수행하기 위하여 보안모듈들도 가변적으로 증감을 수행해야 한다. 이러한 문제점은 시스템 효율성과 해킹/크래킹을 고려하였을 경우, 하드웨어/소프트웨어적인 구현을 어렵게 한다. 그러므로 본 논문은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 센싱 노드들의 수와 상관없이 일정한 주기를 가지는 의사난수를 발생시키며 이상현상을 탐지할 수 있는 기능을 가진 고정 길이 탭을 가진 의사 난수 발생기(FLT: Pseudo-random Number Generator with Fixed Length Tap unrelated to the variable sensing nodes) 구조를 제안하였다. 제안된 FLT-LFSR 구조는 IoT 환경에서 하드웨어/소프트웨어 구현에 대하여 보안레벨 및 전체 데이터 포맷팅을 일정하게 유지시킬 수 있도록 하였다. 그러므로 제안된 FLT-LFSR 구조는 센서 시스템 구현의 용이성 및 센싱 노드들의 수와 상관없이 네트워크의 확장성을 강조할 수 있도록 하였다.

Keywords

References

  1. arduino concepts, https://www.arduino.cc/, 2017.
  2. intel edison IoT board spec., http://www.intel.com/content/www/us/en/do-it-yourself/edison.html, 2016.
  3. linux(debian, raspbean, ubuntu), http://www.linuxfoundation.org/, 2017. 10.
  4. Internet of things, http://www.kisa.or.kr/uploadfile/201306/201306101740531675.pdf, 2013.
  5. Rainer A. Rueppel, "Analysis and design of stream ci-phers", Springer-Verlag, NewYork, 1986.
  6. S. Mourad, Y. Zorain, "Principles of Testing Electronic Systems", John Wiley & Sons, 2000.
  7. X. Gu, M. Zhang, "Uniform random number generator using Leap-Ahead LFSR architecture", 2009 Int'l Conf. on Computers and Communication Security, pp. 150-154, 2009.
  8. R. Lidl, H. Niederreiter, "Introduction to Finite Fields and Their Application", Cambridge University Pre-ss, Cambridge, 1986.
  9. A. D. Porto, F. Guida, E. Montolivo, "Fast Algorithm for Finding Primitive Polynomials over GF(q)", Elect. Lett., B28.(2), pp. 118-120, 1992. DOI: https://doi.org/10.1049/el:19920073