• 정보보호학회논문지
• /
• 제29권1호
• /
• pp.29-43
• /
• 2019

최근, IoT 무선 디바이스 등의 증가로 WSN(Wireless Sensor Network) 환경에서 네트워크 트래픽이 증가하면서 네트워크 자원을 안전하고 효율적으로 관리하는 SDN(Software-Defined Networking)을 WSN에 적용한 SDWSN(Software-Defined Wireless Sensor Networking)과 그에 대한 보안 기술에 대한 관심도가 증가하고 있다. 본 논문에서는 SDWSN 환경에서 PUF(Physical Unclonable Function) 기반 그룹 키 분배 방법을 안전하고 효율적으로 설계하는 방법을 서술한다. 최근에 Huang 등은 그룹 키 분배에 SDN의 장점과 PUF의 물리적 보안 기능을 이용하여 그룹 키 분배 방법을 설계하였다. 하지만, 본 논문에서는 Huang 등의 프로토콜이 보조 제어부 미인증과 불필요한 동기화 정보를 유지하는 취약점이 존재함을 발견하였다. 본 논문에서는 보조 제어부에 인증과정을 안전하게 설계하고, 불필요한 동기화 정보는 삭제하되 카운터 스트링과 랜덤 정보를 추가하여 Huang의 취약점을 개선하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제18권3호
• /
• pp.801-825
• /
• 2024

For Internet of Things, it is more preferred to have immediate access to environment information from sensor nodes (SNs) rather than from gateway nodes (GWNs). To fulfill the goal, mutual authentication scheme between user and SNs with session key (SK) negotiation is more suitable. However, this is a challenging task due to the constrained power, computation, communication and storage resources of SNs. Though lots of authentication schemes with SK negotiation have been designed to deal with it, they are still insufficiently secure and/or efficient, and some even have serious vulnerabilities. Therefore, we design an efficient secure authentication scheme with session key negotiation (eSAS2KN) for wireless sensor networks (WSNs) utilizing fuzzy extractor technique, hash function and bitwise exclusive-or lightweight operations. In the eSAS2KN, user and SNs are mutually authenticated with anonymity, and an SK is negotiated for their direct and instant communications subsequently. To prove the security of eSAS2KN, we give detailed informal security analysis, carry out logical verification by applying BAN logic, present formal security proof by employing Real-Or-Random (ROR) model, and implement formal security verification by using AVISPA tool. Finally, computation and communication costs comparison show the eSAS2kN is more efficient and secure for practical application.