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강한 프라이버시와 연산 효율성을 제공하는 암호 퍼즐 기반 RFID 경계 결정 프로토콜
안해순,윤은준,남인길,Ahn, Hae-Soon,Yoon, Eun-Jun,Nam, In-Gil 한국정보처리학회 2012 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.19 No.1
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. In 2010, Pedro et al. proposed RFID distance bounding protocol based on WSBC cryptographic puzzle. This paper points out that Pedro et al.'s protocol not only is vulnerable to tag privacy invasion attack and location tracking attack because an attacker can easily obtain the secret key(ID) of a legal tag from the intercepted messages between the reader and the tag, but also requires heavy computation by performing symmetric key operations of the resource limited passive tag and many communication rounds between the reader and the tag. Moreover, to resolve the security weakness and the computation/communication efficiency problems, this paper also present a new RFID distance bounding protocol based on WSBC cryptographic puzzle that can provide strong security and high efficiency. As a result, the proposed protocol not only provides computational and communicational efficiency because it requires secure one-way hash function for the passive tag and it reduces communication rounds, but also provides strong security because both tag and reader use secure one-way hash function to protect their exchanging messages.
안해순,부기동,윤은준,남인길,Ahn, Hae-Soon,Bu, Ki-Dong,Yoon, Eun-Jun,Nam, In-Gil 한국정보처리학회 2010 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.17 No.4
최근 근접 인증에 사용되는 비접촉식 스마트카드와 같은 RFID 태그들이 경계 위조(distance fraud) 공격, 마피아 위조(mafia fraud) 공격, 테러리스트 위조(terrorist fraud) 공격과 같은 다양한 위치 기반 공격인 중계 공격(relay attack)들에 매우 취약함이 증명되었다. 더 나아가 이러한 중계 공격들을 방지하기 위해 리더와 태그사이의 메시지 송수신 왕복 시간을 측정하는 경계 결정(distance-bounding) 프로토콜이 한 해결책으로 연구되고 있다. 2005년에 Hancke과 Kuhn은 처음으로 해쉬 함수 기반의 RFID 경계 결정 프로토콜을 제안하였다. 하지만 Hancke-Kuhn 프로토콜은 공격자에게 n번의 왕복에서 (3/4)$^n$의 성공 확률을 제공하여 중계 공격을 완벽히 방어할 수 없다. 본 논문에서는 공격자에게 n번의 왕복에서 (5/8)$^n$의 성공 확률을 제공하는 새로운 경량 RFID 경계 결정 프로토콜을 제안한다. 연구 결론으로 제안한 프로토콜은 안전한 해쉬 함수와 XOR 연산을 기반으로 하여 높은 저장 공간 효율성을 제공할 뿐만 아니라, 공격자의 성공 확률을 (5/8)$^n$으로 최적화하여 중계 공격에 대해서도 더욱 더 안전하다. Recently, it is proved that contactless smart-card based RFID tags, which is used for proximity authentication, are vulnerable to relay attacks with various location-based attacks such as distance fraud, mafia fraud and terrorist fraud attacks. Moreover, distance bounding protocols have been researched to prevent these relay attacks that can measure the message transmitted round-trip time between the reader and the tag. In 2005, Hancke and Kuhn first proposed an RFID distance bounding protocol based on secure hash function. However, the Hancke-Kuhn protocol cannot completely prevent the relay attacks because an adversary has (3/4)$^n$ attack success probability. Thus, this paper proposes a new distance-bounding protocol for light-weight RFID systems that can reduce to (5/8)$^n$ for the adversary's attack success probability. As a result, the proposed protocol not only can provide high-space efficient based on a secure hash function and XOR operation, but also can provide strong security against the relay attacks because the adversary's attack success probability is optimized to (5/8)$^n$.
안해순,부기동,윤은준,남인길,Ahn, Hae-Soon,Bu, Ki-Dong,Yoon, Eun-Jun,Nam, In-Gil 한국정보처리학회 2009 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.16 No.3
본 논문에서는 기존에 제안된 RFID 인증 프로토콜이 임의의 RFID 태그로 위장한 공격자로부터 스푸핑 공격을 당할 수 있음을 증명하고, 이러한 보안 문제점을 해결한 새로운 안전하고 효율적인 RFID 상호 인증 프로토콜을 제안한다. 제안한 RFID 상호 인증 프로토콜은 기존의 RFID 인증 메커니즘들이 가지고 있는 많은 보안 문제점들을 해결할 뿐만 아니라, 스푸핑 공격에 대한 취약점을 해결하고, 태그 측에서 수행하는 연산 오버헤드를 최대한 줄여줌으로써 신뢰할 만한 인증 시간을 보장하고 전방향 안전성을 만족하는 더욱 강력한 보안성과 효율성을 제공한다. This paper demonstrates that an attacker can impersonate a random RFID tag and then perform the spoofing attack in the previous RFID authentication protocol. To resolve such a security problem, we also propose a new secure and efficient RFID mutual authentication protocol. The proposed RFID mutual authentication protocol is not only to resolve many security problems with the existing RFID authentication mechanism and the vulnerability against spoofing attack, but also to guarantee reliable authentication time as reducing computational overhead performing by tag. As a result, the proposed RFID mutual authentication protocol provides stronger security including the forward secrecy and more efficiency.
개선된 RFID 기술을 이용한 u-헬스케어 서비스 인증 프로토콜
안해순(Hae-Soon Ahn),윤은준(Eun-Jun Yoon),부기동(Ki-Dong Bu) 대한전자공학회 2013 전자공학회논문지 Vol.50 No.10
최근 RFID 기술은 u-헬스케어 서비스와 접목되어 의료서비스 분야에서 주목 받고 있는 추세이다. u-헬스케어 서비스는 개인 의료 정보를 다루는 분야로서 단순한 건강 검진 및 치료의 수준을 넘어 생명과도 밀접한 관계가 있다. 만약 개인 의료 정보가 불법적으로 노출되거나 악용될 경우 프라이버시 침해 뿐만아니라 생명까지도 위협받을 수 있으므로 보안성을 고려한 u-헬스케어 서비스 인증이 필수적으로 요구된다. 2012년에 Jeong 등은 RFID 기술을 이용하여 초기화 과정과 환자 인증 과정을 구분한 J-L 환자 인증 프로토콜을 제안하였다. Jeong등은 제안한 프로토콜에서 재사용 공격, 스푸핑 공격, 정보노출방지 및 불추적성에 대해 안전하다고 주장하였지만 보안성과 연산 효율성 문제를 발생시킨다. 따라서 본 논문에서는 Jeong 등이 제안한 프로토콜의 보안성과 연산 효율성 문제를 증명하고, 안전성과 효율성을 강화한 RFID 기술의 기반으로 하는 실용적인 u-헬스케어 서비스 인증 프로토콜을 제안한다. Recently, the RFID technology is combined with a u-healthcare services is an emerging trend in the field of medical services. u-healthcare service, as covering the field of personal health information beyond the level of simple health screening and treatment of life are closely related. Considering security, invasion of privacy, as well as life may be threatened even if your personal health information to be exposed or exploited illegally u-Healthcare services certification is essential. In 2012, Jeong proposed J-L patient authentication protocol that Initialization process, and patients using RFID technology separates the certification process. Jeong, such as the claim that the proposed protocol for reuse attacks, spoofing attacks, prevent information disclosure and traceability fire safety, but raises issues of security and operations efficiency. Therefore, in this paper, Jeong, such as the security of the proposed protocol and to prove the computational efficiency issues, and to enhance the safety and efficiency of RFID technology based on practical u-Healthcare services authentication protocol is proposed.
안해순(Hae-Soon Ahn),우종정(Jongjung Woo),부기동(Ki-Dong Bu) 한국정보기술학회 2012 한국정보기술학회논문지 Vol.10 No.11
Recently information security technology based on cryptography is an important technology for various internet-based application service environments such as e-mail service. This paper proposes a secure mutual authentication based e-mail exchange protocol using ElGamal encryption algorithm. The proposed protocol can provide secure e-mail transmission to the receiver by using both senders generated nonce and timestamp and receivers public key. In addition, the proposed protocol has the following advantages: (1) The receiver can verify the integrity of received e-mail by using message authentication code(MAC), (2) The sender can verify whether the receiver securely received its sending email message based on mutual authentication.