• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권11호
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• pp.54-67
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• 2006

센서 노드의 저전력 저가격을 지향하는 Low Rate WPAN (Wireless Personal Area Network)은 유비쿼터스 환경을 실현하는 중요한 기술이다. LR WPAN의 표준화를 담당하고 있는 IEEE 802.15.4와 ZigBee Alliance에서는 대칭키 방식의 키 설정 및 관리 프로토콜인 SKKE(Symmetric -Key Key Establishment)를 권고하고 있으나, 키의 생성과 교환에서 전자서명과 같은 인증과정이나 보안 알고리즘의 부재로 보안에 취약성이 있다. 본 논문에서는 위에서 서술한 LR WPAN의 보안적인 문제점들을 해결하기 위하여 공개키 지반의 키 교환 및 보안 알고리즘을 제안하였다. 또한 통신 신뢰성 및 보안에 대한 취약성을 가지는 전력선 통신 기반의 원격검침시스템의 단점을 보완할 수 있는 IEEE 802.15.4 WPAN 기반의 원격검침 모델을 제시하고, 원격검침 프로파일에 제안한 보안 알고리즘을 적용함으로써 보안성을 향상시키도록 하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2005년도 추계학술발표대회 및 정기총회
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• pp.941-944
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• 2005

본 논문에서는 인터넷을 통해 다양한 컨테츠 서비스를 사용자가 편리하게 이용할 수 있도록 EAP-TLS 인증 방식과 SKKE(Symmetric-Key Key Establishment)방식을 이용하여 보다 효율적인 인증 메커니즘을 설계하였다. 제안하고 있는 메커니즘에서는 사용자가 인증서 방식을 통해 AS(AAA Server)로부터 인증을 받으면 AS 와 가맹 관계에 있는 CP(Contents Provider)에는 별도의 로그인 과정없이 서비스를 이용할 수 있는 SSO 서비스, 사용자 익명성, 프라이버시를 제공한다. 사용자가 익명성을 필요로 하는 컨텐츠 서비스를 이용할 경우 사용자의 익명성을 보장 해주고 AS 모르게 사용자와 CP 가 안전하게 서비스를 전송하기 위해 사용 할 세션키를 교환하고 CP 마다 다른 세션키를 사용함으로써 사용자의 프라이버시를 보장해 준다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권10호
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• pp.35-45
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• 2006

ZigBee 보안에서 네트워크 키나 링크키의 전달 및 상호 인증은 ZigBee Alliance 규격에 포함되어 있으나, 마스터키를 안전하게 각 노드에 전달하기 위한 방법을 제공하지는 않는다. 마스터키를 전송하는 과정이 안전하지 않은 채널을 통해서 전달하기 때문에 마스터키가 직접적으로 노출되는 단점을 가지고 있다. 또한 ZigBee Alliance에서는 보안에서 가장 핵심인 trust center 역할을 코디네이터가 하도록 정의하고 있다. 새롭게 PAN에 조인하는 디바이스마다 코디네이터와 키 연결을 해야 하기 때문에 코디네이터는 부하가 집중되고, 악의 있는 디바이스에게 직접적으로 위험에 노출되는 단점이 있다. 몇 개의 디바이스만 키 연결을 할 때는 문제가 되지 않지만 네트워크가 거대해지면 코디네이터에서 발생하는 트래픽 양이 증가하면서 코디네이터의 부하가 증가하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해서 Parent-Child 키 연결 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 두 가지 구조로 되어있다 일방향 해쉬 체인을 사용해서 안전하게 마스터키를 전송할 수 있는 마스터키 전송알고리즘과, 새롭게 PAN에 조인하는 디바이스가 효율적으로 키 연결을 할 수 있게 child 노드와 parent 노드끼리 키 연결을 하는 Parent-Child 네트워크 키 전송 알고리즘으로 구성되어 있다. 디바이스가 마스터키를 가지고 있는 경우에는 제안한 방식이 기존 방식보다 키 연결 시간이 $200{\sim}1300ms$ 정도 더 좋은 성능을 보였고, 디바이스가 마스터키를 가지고 있지 않은 경우에는 제안한 방식이 기존 방식보다 키 연결 시간이 $400{\sim}500ms$정도 더 좋은 성능을 보였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권4호
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• pp.63-72
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• 2010

본 논문에서는 LR-WPAN을 위한 새로운 인증 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜에서는 계층 구조를 이용한 인증을 수행하여 인증의 안전성 및 신뢰성을 확보한다. 또한 계층 구조에서 나타나는 효율성 감소 및 denial of service(DoS) 공격에 대한 취약점을 해결하기 위하여 정보 교환 횟수를 줄여 적합한 사용자 및 적합하지 않은 사용자를 인증할 때의 효율성을 제공하고 Local Authentication Key를 이용하여 트러스트 센터(trust center)와 참여자 기기 및 부모 노드와 참여자 기기 사이의 신뢰 관계를 확인한다. 제안하는 프로토콜의 성능 평가를 위하여 security 분석을 통해 안전성을 평가하며 GNY 분석을 통해 프로토콜의 신뢰성을 평가한다. 또한 DoS 공격 발생 시 네트워크에 참여중인 기기의 메시지 전송 횟수를 분석하여 DoS 공격에 대한 프로토콜의 안전성을 평가한다. 마지막으로 현재 LR-WPAN을 위한 표준인 ZigBee의 인증 프로토콜과 제안한 프로토콜을 LR-WPAN 기기에 구현하여 인증과정에 필요한 시간을 측정하고, 측정된 시간을 바탕으로 각 홉 수 별로 인증 완료 시간을 분석한다. 이 과정을 통하여 제안한 프로토콜이 기존의 인증 프로토콜보다 보안성이 강화되며 인증 완료시간을 홉 수에 따라 최대 30% 줄임을 확인하였다.