Efficient Self-Healing Key Distribution Scheme

The self-healing key distribution scheme with revocation capability proposed by Staddon et al. enables a dynamic group of users to establish a group key over an unreliable network, and has the ability to revoke users from and add users to the group while being resistant to collusion attacks. In such a protocol, if some packet gets lost, users ale still capable of recovering the group key using the received packets without requesting additional transmission from the group manager. In this scheme, the storage overhead at each group member is O($m^2$1og p) and the broadcast message size of a group manager is O( ((m$t^2$+mt)log p), where m is the number of sessions, t is the maximum number of colluding group members, and p is a prime number that is large enough to accommodate a cryptographic key. In this paper we describe the more efficient self-healing key distribution scheme with revocation capability, which achieves the same goal with O(mlog p) storage overhead and O(($t^2$+mt)log p) communication overhead. We can reduce storage overhead at each group member and the broadcast message size of the group manager without adding additional computations at user's end and group manager's end.

효율적인 Self-Healing키 분배 기법

Staddon 등에 의해 제안된 취소 능력을 가진 Self-healing 키 분배 기법은 동적 그룹의 멤버들이 신뢰할 수 없는 채널 상에서 그룹 키를 설정할 수 있게 하며, 더욱이 그룹을 탈퇴하거나 가입하는 멤버들에 의한 공모 공격에 안전하다. 이 프로토콜에서 그룹 멤버는 몇 몇 패킷들을 잃어버린 경우에도 그룹 매니저에게 추가적인 전송을 요청하지 않고 이전에 받은 패킷들을 이용하여 여전히 그룹 키를 복구할 수 있다. 이 프로토콜에서 그룹 멤버의 저장량은 O($m^2$1og p)이고, 그룹 매니저에 의해 브로드캐스트되는 메시지 크기는 O((mt$^2$+mt)log p)이다. 여기에서 m은 세션의 횟수이고, t는 공모할 수 있는 최대 그룹 멤버의 크기이고, p는 암호적 키로 사용할 수 있는 충분히 큰 소수이다. 본 논문에서는 O(mlog p)의 저장량과 O((t$^2$+mt)log p)의 통신량으로 기존의 기법과 같은 목적을 달성할 수 있는 더욱 효율적인 취소 능력을 가진 Self-healing 키 분배 기법을 제안한다. 우리는 그룹 멤버와 매니저의 입장에서 추가적인 계산량의 증가없이 그룹 멤버의 저장량을 최적으로 줄이고 그룹 매니저에 의해 브로드캐스트되는 메시지 크기를 효율적으로 줄인다.