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네트워크 보안과 스토리지 보안을 결합한 DTLS 기반 IoT 경량화 보안 프로토콜 설계
- Alternative Title
- EunSeong Boo
- Author(s)
- 부은성
- Alternative Author(s)
- EunSeong Boo
- Advisor
- 이석원
- Department
- 일반대학원 컴퓨터공학과
- Publisher
- The Graduate School, Ajou University
- Publication Year
- 2020-02
- Language
- eng
- Keyword
- DTLS; Secure Internet of Things; Self-KeyGeneration
- Abstract
- 본 연구는 사물인터넷 (Internet of Things, IoT) 기기를 위한 Datagram TLS (DTLS) 기반의 스토리지 및 네트워크 통합 경량화 보안 프로토콜을 다루고 있다. 기존의 사물인터넷에서는 스토리지 및 네트워크 보안이 분리되어 사용되어 불필요한 암호화 작업이 발생하였다. 이러한 불필요한 암호화 작업은 배터리 수명, 계산 능력, 네트워크 대역폭 등의 자원 제약적인 특성을 가진 사물인터넷 기기에 큰 부담으로 작용한다. 본 연구에서는 이러한 부담을 없애기 위해 네트워크와 스토리지의 보안을 결합함으로써 불필요한 암호화 작업을 줄이고, DTLS 기반의 스토리지 및 네트워크 통합 프로토콜을 설계할 때 발생 가능한 리플레이 공격(replay attack)과 여러 시스템 문제들을 정의한다. 또한, 리플레이 공격을 방지하기 위한 비대칭 키 생성 매커니즘, 통신 가능한 피어 노드가 없을 때 사용 가능한 가상 피어 기반의 핸드세이킹 매커니즘 그리고 스토리지 오버헤드를 줄이기 위한 헤더 사이즈 감소 메커니즘를 해결책으로 제시한다. 최종적으로 본 연구는, Openmote B 보드와 Contiki OS를 사용하여 구현된 본 시스템의 성능 평가에서, 본 연구가 제안하는 프로토콜이 기존의 네트워크와 스토리지 보안이 분리되어 있는 시스템보다 네트워크 응답 지연시간과 에너지 사용량을 크게 개선시킬 수 있다는 것을 제시한다.
- Alternative Abstract
- This work presents FDTLS, a security framework that combines storage and communication-level security for resource limited Internet of Things (IoT) devices using Datagram Transport Layer Security (DTLS). While coalescing the storage and network-ing security schemes can reduce redundant and unnecessary cryptographic operations, we identify security- and system-level challenges that can occur when applying DTLS towards such concept. FDTLS addresses these challenges by employing an asymmetric key generation scheme, a virtual peer-based handshaking mechanism, and a header size reduction scheme. Our results obtained using Contiki-based implementations on Open-Mote devices show that compared to using storage and networking security separately, FDTLS can reduce the network response latency and improve energy savings.
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- Appears in Collections:
- Graduate School of Ajou University > Department of Computer Engineering > 3. Theses(Master)
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