KCI등재
엣지 클라우드 환경에서 IoT 기기들과 엣지 서버 간 블록체인 기반 상호 인증 방법 = A Blockchain-based Mutual Authentication Scheme between IoT Devices and Edge Servers in Edge Cloud Environments
저자
최정희 (목원대학교)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2023
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
815-825(11쪽)
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Cloud computing has evolved into an edge cloud environment due owing to the increased use of the Internet of Things (IoT). As a result, lightweight authenticationlightweight of authentication methods between IoT devices, decentralization, and potential security threats by malicious users have emerged as seriousimportant problems. This paper proposes a lightweight distributed mutual authentication method based on a blockchain suitable for edge clouds. The proposed mutual authentication process guarantees anonymity using users' virtual IDs, safety against replay and MITM attacks using random numbers and timestamps, and as well as complete forward secrecy. Additionally, an electronic signature allowed for non-repudiation.In addition, it was possible to Non-repudiation with an electronic signature. The proposed authentication method is a lightweight distributed mutual authentication method that utilizes the ECCECC encryption algorithm-based ECDH algorithm and ECDSA algorithm to distribute the calculation concentrated on authentication servers to IoT devices to minimize the calculation process of the central central authentication server. As a result of algorithm complexity calculation, it was shown that the key generation time of the same size of the ECDH algorithm was less than that of ECC and RSA.
더보기사물인터넷 사용 증가로 클라우드 컴퓨팅이 엣지 클라우드 환경으로 진화되고 이에 따라 IoT 기기 간 인증방법의 경량화, 탈중앙화 그리고 악의적 사용자에 의한 잠재적 보안 위협이 중요한 문제점으로 대두되었다. 본 논문에서는 엣지 클라우드에 적합한 블록체인 기반의 경량화된 분산 상호인증방법을 제안한다. 제안한 상호 인증과정에서 사용자의 가상아이디를 이용한 익명성 보장, 무작위 수와 타임스탬프를 사용한 재전송 공격과 중간자 공격에 대한 안전성 그리고 완전한 순방향 비밀성을 보장하였다. 또한, 전자서명으로 부인봉쇄가 가능하며 위장 공격으로부터 안전함을 보였다. 제안 인증 기법은 ECC 암호화 알고리즘 기반의 ECDH 알고리즘과 ECDSA 알고리즘을 활용한 경량화된 분산 상호인증 기법으로 인증 서버로 집중되는 계산을 IoT 기기로 분산하여 중앙 인증 서버의 계산 과정을 최소화하였다. 알고리즘 복잡도 계산 결과 ECDH 알고리즘의 동일 크기의 키 생성시간이 ECC와 RSA보다 적음을 보였다.
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