Abdelkader, Ghazli;Naima, Hadj Said;Adda, Ali Pacha
Journal of Information Processing Systems
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제13권1호
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pp.152-173
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2017
Mobile phones are the most common communication devices in history. For this reason, the number of mobile subscribers will increase dramatically in the future. Therefore, the determining the location of a mobile station will become more and more difficult. The mobile station must be authenticated to inform the network of its current location even when the user switches it on or when its location is changed. The most basic weakness in the GSM authentication protocol is the unilateral authentication process where the customer is verified by the system, yet the system is not confirmed by the customer. This creates numerous security issues, including powerlessness against man-in-the-middle attacks, vast bandwidth consumption between VLR and HLR, storage space overhead in VLR, and computation costs in VLR and HLR. In this paper, we propose a secure authentication mechanism based new mobility management method to improve the location management in the GSM network, which suffers from a lot off drawbacks, such as transmission cost and database overload. Numerical analysis is done for both conventional and modified versions and compared together. The numerical results show that our protocol scheme is more secure and that it reduces mobility management costs the most in the GSM network.
Gang Cheng;Hanlin Zhang;Jie Lin;Fanyu Kong;Leyun Yu
Journal of Information Processing Systems
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제20권4호
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pp.514-523
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2024
In the Internet of Medical Things, due to the sensitivity of medical information, data typically need to be retained locally. The training model of heart disease data can predict patients' physical health status effectively, thereby providing reliable disease information. It is crucial to make full use of multiple data sources in the Internet of Medical Things applications to improve model accuracy. As network communication speeds and computational capabilities continue to evolve, parties are storing data locally, and using privacy protection technology to exchange data in the communication process to construct models is receiving increasing attention. This shift toward secure and efficient data collaboration is expected to revolutionize computer modeling in the healthcare field by ensuring accuracy and privacy in the analysis of critical medical information. In this paper, we train and test a multiparty decision tree model for the Internet of Medical Things on a heart disease dataset to address the challenges associated with developing a practical and usable model while ensuring the protection of heart disease data. Experimental results demonstrate that the accuracy of our privacy protection method is as high as 93.24%, representing a difference of only 0.3% compared with a conventional plaintext algorithm.
본 논문에서는 병원 실내 위치기반 의료정보 푸쉬 서비스를 위한 안전하고 효율적인 익명 인증 스킴을 제안한다. 제안한 스킴은 다음과 같은 장점들을 가진다. (1)안전한 일방향 해쉬 함수(secure one-way hash function)를 사용하여 의료 서비스 사용자와 의료 관리센터 사이에 연산 복잡성을 최소화 하였다. (2)의료 관리센터 측에 삽입공격(insertion attacks) 및 훔친 검증자 공격(stolen-verifier attacks) 등 다양한 암호학적 공격들에 대한 대상이 될 수 있는 민감한 정보를 저장하는 검증 테이블(verification table)을 전혀 필요로 하지 않는다. (3)안전한 상호 인증과 키 설정(secure mutual authentication and key establishment), 기밀 통신(confidential communication), 사용자 프라이버시(user's privacy), 간단한 키 관리(simple key management), 세션 키 독립성 (session key independence)등을 보장하여 높은 보안 수준을 제공한다. 결론적으로 제안한 스킴은 병원 내 실내 위치기반 의료정보 푸쉬 서비스 환경에서 의료 서비스 사용자와 의료 관리센터 사이에서 아주 낮은 연산 오버헤드를 제공하기 때문에 스마트폰과 같은 경량 디바이스를 이용한 다양한 위치기반 의료정보 서비스 환경에 매우 실용적으로 활용될 수 있다.
USN은 모든 사물에 컴퓨팅과 통신기능 및 센싱 기능을 부여하여 언제, 어디서나, 통신이 가능한 환경을 구축하는 네트워크로서, 향후에는 다양한 센싱 기능이 추가되어 이들 간의 네트워크가 구축되는 형태로 발전할 것이다. 따라서 본 논문에서는 무선 센서 네트워크를 무인 경비 시스템에 적용할 경우 나타날 수 있는 정보 보안상의 취약점을 도출하고, 현재 제안된 보안 프로토콜 중에서 SNEP(Secure Network Encryption Protocol)을 사용하여 안전한 무선 센서네트워크를 만들고자 한다. 그러나 SNEP에 사용한 CBC-MAC은 메시지의 길이가 가변일 경우 안전하지 못하기 때문에, 오직 한 개의키를 갖으면서도 임의의 길이 메시지도 안전하게 취급할 수 있는 OMAC(One-Key CBC-MAC)를 SNEP에 적용한 새로운 기법인 OMAC-SNEP을 제안하고, 구현하였다. 따라서 본 OMAC-SNEP 기법은 무인 경비시스템은 물론 기타의 무선 센서 네트워크에서도 널리 활용이 가능할 것이라 생각된다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제10권4호
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pp.1892-1903
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2016
Mobile social network is becoming more and more popular with respect to the development and popularity of mobile devices and interpersonal sociality. As the amount of social data increases in a great deal and cloud computing techniques become developed, the architecture of mobile social network is evolved into cloud-based that mobile clients send data to the cloud and make data accessible from clients. The data in the cloud should be stored in a secure fashion to protect user privacy and restrict data sharing defined by users. Ciphertext-policy attribute-based encryption (CP-ABE) is currently considered to be a promising security solution for cloud-based mobile social network to encrypt the sensitive data. However, its ciphertext size and decryption time grow linearly with the attribute numbers in the access structure. In order to reduce the computing overhead held by the mobile devices, in this paper we propose a new Outsourcing decryption and Match-then-decrypt CP-ABE algorithm (OM-CP-ABE) which firstly outsources the computation-intensive bilinear pairing operations to a proxy, and secondly performs the decryption test on the attributes set matching access policy in ciphertexts. The experimental performance assessments show the security strength and efficiency of the proposed solution in terms of computation, communication, and storage. Also, our construction is proven to be replayable choosen-ciphertext attacks (RCCA) secure based on the decisional bilinear Diffie-Hellman (DBDH) assumption in the standard model.
최근 몇 년간, IP-TV 등 IP 기반의 방송 서비스들이 급속도로 보급되고 있다. 이러한 IP기반의 Pay-TV 서비스들은 미디어 컨텐츠를 보호하기 위한 보안 시스템을 필요로 한다. 본 논문은 IP기반의 Pay-TV 보안 시스템인 Conditional Access System을 분석하고, 현재의 Conditional Access System이 비효율적인 방식으로 그룹 키를 분배한다는 사실을 제시한다. 본 논문은 Conditional Access System의 성능을 향상시키기 위해서, 안전하고 효율적인 그룹 키 분배 프로토콜을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 프로토콜은 간단한 사칙연산 만으로 그룹 키의 분배가 가능하다. 성능 분석 결과는 본 논문에서 제안하는 프로토콜이 Conditional Access System보다 효율적이라는 것을 보여준다. 뿐만아니라, 본 논문에서 제안하는 프로토콜에서는 그룹 키를 분배하는 과정에서 서버와 단말 둘만이 공유하게 되는 비밀 값을 쉽게 획득할 수 있다. 이 비밀 값은 서버와 단말이 공유하고 있는 마스터 키를 대체할 수 있으며, 이는 마스터 키의 반복된 사용에 의해 발생되는 공격들로부터 시스템을 안전하게 보호한다.
2010년에 Pedro등은 WSBC 암호 퍼즐 기반 RFID 경계 결정 프로토콜을 제안하였다. 본 논문에서는 Pedro등이 제안한 프로토콜이 공격자에 의한 비밀키인 유출 공격으로 인해 태그의 프라이버시 침해와 위치 트래킹 공격에 취약할 뿐만 아니라 제한적인 자원을 가지는 수동형 태그에서 대칭키 기반의 연산을 수행함으로써 연산 효율성 저하 및 리더와 태그 간에 많은 통신 라운드가 필요함을 지적한다. 더 나아가 위와 같은 보안 취약점과 연산 및 통신 효율성 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 보안성을 강화하고 높은 효율성을 제공하는 새로운 암호 퍼즐 기반의 RFID 경계 결정 프로토콜을 제안한다. 결론적으로 제안한 프로토콜은 수동형 태그의 특성을 고려하여 안전한 해쉬 함수 연산만을 수행함으로써 연산 효율성을 높여줄 뿐만 아니라 일방향 해쉬 함수의 성질을 기반으로 연산된 값을 리더와 태그 간에 안전하게 송수신하기 때문에 공격자에 의한 비밀키 유출 공격이 발생되지 않는 강력한 안전성을 보장한다.
인터넷에 존재하는 많은 그룹 기반 시스템들은 안전한 통신을 위해 그룹 인증 및 키 합의 (AGKA)를 필요로 한다. 1984년에 Sharnir가 ID 기반 암호시스템을 제안한 이후 이 시스템의 공개키 관리 연산 감소를 이용한 ID 기반 AGKA 프로토콜이 지속적으로 연구되고 있다. 이와 관련해서 2006년에 Zhou 등은 두 번의 라운드를 가지면서 통신 및 연산에서 매우 효율적인 ID 기반 AGKA 프로토콜을 제안하였다. 본 논문에서는 이 프로토콜이 임시 그룹 비밀 정보를 소유하고 있는 악성 내부자에 의한 위장 공격에 취약하다는 것을 보이고 이를 개선한 ID 기반 AGKA 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 악성 공격자가 임시 그룹 비밀 정보를 알고 있더라도 각 구성원의 개인 키를 포함 하는 서명을 사용하여 위장 공격이 불가능하도록 설계되었다. 또한 Zhou 등의 프로토콜에서 수행되었던 불필요한 연산을 감소하여 성능 또한 향상시켰다.
RFID 기술은 바코드 시스템에는 없는 여러 가지 특징들 때문에 유비쿼터스 환경의 핵심기술로 평가되고 있다. 그러나 RFID 시스템은 정보 유출과 위치 추적 등과 같은 사용자 프라이버시 침해 문제를 가지고 있다. RFID 시스템에서 사용자의 프라이버시를 완전하게 보호하기 위해서는 기밀성, 불구분성, 전방 보안성 등의 3가지 필수 보안 요건을 만족시키는 RFID 프라이버시 보호 프로토콜이 필요하다. 기존에 제안된 프로토콜 중에서 이 3가지 필수 보안 요건을 만족하는 안전한 RFID 프라이버시 보호 프로토콜은 Ohkubo가 제안한 해시 체인 기반 프로토콜이다. 불행히도 이 프로토콜은 백엔드 서버에서 태그를 판별하는 시간이 매우 길다는 큰 단점이 있다. 본 논문에서는 Ohkubo가 제안한 프로토콜의 안전성은 그대로 유지하면서 백엔드 서버에서 태그를 판별하는데 걸리는 계산 시간을 단축하는 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 백엔드 서버에서 계산 시간을 Ohkubo 프로토콜의 원래 기법보다 현저하게 단축시키는 결과를 보여준다.
본 논문은 커뮤니티 기반의 유비쿼터스 네트워크에서 대리 서명 기법을 적용한 커뮤니티 멤버들 간의 상호 인증 기법 및 안전한 커뮤니티 생성 권한 위임 기법을 제안한다. 커뮤니티 기반의 유비쿼터스 네트워크에서는 사용자가 필요로 하는 네트워크 서비스 및 응용서비스를 제공해주기 위해 다양한 상황인식 정보가 수집 되고 활용된다. 또한 사용자는 학업, 게임, 정보 공유, 사업, 회의 등의 다양한 목적에 의해 다양한 커뮤니티를 생성할 수 있다. 그러나 커뮤니티 기반의 유비쿼터스 네트워크의 경우 공격자에 의해 상황인식 정보가 위조 및 도용되어 악의적인 목적으로 사용될 수 있다. 또한 악의적인 목적으로 커뮤니티를 생성할 수 있다. 제안하는 기법은 위임 서명 기법을 이용하여 커뮤니티 멤버들 간의 상호 인증 및 비밀 키를 교환 할 수 있도록 지원하고, 안전하게 커뮤니티 생성 권한을 위임할 수 있도록 하였다. 또한 기존 RSA 서명 기법과의 비교 분석을 통해 전체 계산 시간이 감소함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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