This paper introduces a new paradigm of physical layer security through channel coding for wireless networks. The well known spread spectrum based physical layer security in wireless network is applicable when code division multiple access (CDMA) is used as wireless air link interface. In our proposal, we incorporate the proposed security protocol within channel coding as channel coding is an essential part of all kind of wireless communications. Channel coding has a built-in security in the sense of encoding and decoding algorithm. Decoding of a particular codeword is possible only when the encoding procedure is exactly known. This point is the key of our proposed security protocol. The common parameter that required for both encoder and decoder is generally a generator matrix. We proposed a random selection of generators according to a security key to ensure the secrecy of the networks against unauthorized access. Therefore, the conventional channel coding technique is used as a security controller of the network along with its error correcting purpose.
Ataelmanan, Somya Khidir Mohmmed;Ali, Mostafa Ahmed Hassan
International Journal of Computer Science & Network Security
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제21권3호
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pp.48-54
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2021
Security is an important issue for wireless communications and poses many challenges. Most security schemes have been applied to the upper layers of communications networks. Since in a typical wireless communication, transmission of data is over the air, third party receiver(s) may have easy access to the transmitted data. This work examines a new security technique at the physical layer for the sake of enhancing the protection of wireless communications against eavesdroppers. We examine the issue of secret communication through Rayleigh fading channel in the presence of an eavesdropper in which the transmitter knows the channel state information of both the main and eavesdropper channel. Then, we analyze the capacity of the main channel and eavesdropper channel we also analyze for the symbol error rate of the main channel, and the outage probability is obtained for the main transmission. This work elucidate that the proposed security technique can safely complement other Security approaches implemented in the upper layers of the communication network. Lastly, we implement the results in Mat lab
International Journal of Computer Science & Network Security
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제22권11호
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pp.241-247
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2022
Ad hoc network is self-organized network powered by battery. The reliability of virtual user identification and channel security are reduced when SNR is low due to limited user energy. In order to solve this problem, a joint virtual user identification and channel security en/decoding method is proposed in this paper. Transmitter-receiver-based virtual user identification code is generated by executing XOR operation between orthogonal address code of transmitter and pseudo random address code of receiver and encrypted by channel security code to acquire orthogonal random security sequence so as to improve channel security. In order to spread spectrum as well as improve transmission efficiency, data packet is divided into 6-bit symbols, each symbol is mapped with an orthogonal random security sequence. Subspace-based method is adopted by receiver to process received signal firstly, and then a judgment model is established to identify virtual users according to the previous processing results. Simulation results indicate that the proposed method obtains 1.6dB Eb/N0 gains compared with reference methods when miss alarm rate reaches 10-3.
Trusted channel provides a means of secure communication and it includes security services such as confidentiality, authentication, and so on. This paper describes the implementation of trusted channel between secure operating systems that integrates access control mechanisms with FreeBSD kernel code[1]. The trusted channel we developed offers confidentiality an4 message authentication for network traffic based on the destination address. It is implemented in the kernel level of IP layer and transparent to users.
MAC(Mandatory Access Control)이나 MLS(Multi Level Security) 보안정책이 적용된 보안운영체제는 주체와 객체에 보안등급(Security Level)과 영역(Category) 값을 부여하고, 부여된 이들 정보에 의해 객체에 행해지는 주체의 접근을 제한한다. 하지만, 이러한 MAC과 MLS 보안이 적용된 경우라 하더라도 시스템의 보안정책을 위반하며 불법적 정보를 유통하게 하는 경로가 있을 수 있다. 본 논문에서는 불법적 정보의 유통경로가 되고 있는 IPC(Inter Process Communication) 메커니즘과 스토리지에 의한 비밀채널을(Covert Channel) 문제 해결 위해 커널 수준의 설계와 구현을 시도하였다. IPC 메커니즘에 의한 불법적 정보흐름 제거를 위해 IPC 메커니즘에 MLS 보안정책을 적용하였고, 스토리지 비밀채널는 시스템 콜 명세를 분석하여 이를 식별, 감사, 지연처리가 가능토록 하였다.
암호 알고리즘에 대한 부채널 검증 필요성 증가로 인하여 이를 수행할 수 있는 부채널 검증 시스템이 여러 국내외 연구소에서 개발되고 있으며, 보안 제품의 인증 평가 수단을 목적으로 한 상용 제품도 판매되고 있다. 하지만, 스마트 카드와 같은 특정 보안 디바이스가 아닌 경우, 다양한 구동 환경으로 인하여 보안 디바이스에 대한 부채널 검증 보드 구현에 어려움이 있다. 본 논문에서는 국내 부채널 분석 시스템 개발을 목표로 진행된 KLA-SCARF 프로젝트의 부채널 검증 보드들의 구현과 특징에 대하여 기술하고자 한다. 이는 다양한 보안 디바이스 환경에서 부채널 분석 장비를 개발하고자 하는 연구자에게 방향을 제시할 수 있으리라 본다.
As side-channel analysis and machine learning algorithms share the same objective of classifying data, numerous studies have been proposed for adapting machine learning to side-channel analysis. However, a drawback of machine learning algorithms is that their performance depends on human engineering. Therefore, recent studies in the field focus on exploiting deep learning algorithms, which can extract features automatically from data. In this study, we survey recent advances in deep learning-based side-channel analysis. In particular, we outline how deep learning is applied to side-channel analysis, based on deep learning architectures and application methods. Furthermore, we describe its properties when using different architectures and application methods. Finally, we discuss our perspective on future research directions in this field.
본 논문에서는 스마트카드 소자에 대한 부채널공격(side-channel attack)기법을 분석하며, 또한 부채널관련 스마트카드 안전성 평가기준을 제안한다. 부채널공격관련 스마트카드 안전성 평가기준을 설정하기 위하여 유사 암호 알고리듬, 암호 모듈, 그리고 국제공통 평가기준(CC)에 따른 스마트카드 보호 프로파일을 분석한다. 그리고 스마트카드 제품 평가시에 적용될 수 있는 보호 프로파일 수준의 부채널공격관련 안전성 평가기준을 제안한다. 제안된 평가기준은 정보보호 기술과 연관된 암호 시스템을 평가하는데 유용하며, 또한 스마트카드 보호 프로파일 개발에 적용될 수 있다.
본 논문에서는 다중 채널 보안카드 설계 기법을 제공한다. 해당 보안 카드는 투명하게 제작되어 스마트폰의 화면과 합쳐서 나타나는 정보를 통해 비밀값을 도출하게 된다. 이는 기존 보안카드가 가지는 레이아웃의 물리적인 한계를 제거하여 보안카드가 가지는 복잡도를 향상시켰으며 1채널 보안카드의 단점인 물리적 노출에 대한 취약점을 다중 채널로 확장하여 한 번의 물리적 보안카드의 노출이 모든 비밀 정보의 노출로 연결되는 문제점도 해결하였다.
사물인터넷은 다양한 장비에서 통신이 가능해야 한다. 사물인터넷 통신환경에서도 보안적인 요소를 고려해야하기 때문에 다양한 장비에 알맞은 암호 알고리즘이 필요하다. 그러므로 경량 블록 암호 알고리즘은 임베디드 플랫폼 사이에서 안전한 통신을 위하여 필수적이다. 그러나 이러한 환경에서 사용되는 경량블록알고리즘은 부채널 분석에 대한 취약점이 존재할 수 있다. 그렇기 때문에 부채널 대응기법을 고려하지 않을 수가 없다. 본 논문에서는 국산 경량암호 알고리즘인 ARX구조의 HIGHT 알고리즘에 대한 1차 전력분석 방법들을 제시하고 그 취약점을 확인한다. 또한, 1차 전력분석에 안전하도록 HIGHT를 설계하는 방법을 제안한다. 마지막으로, AES 와의 성능비교를 통하여 얼마나 효율성을 갖는지에 대해서 설명한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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