事物인터넷 環境에서 輕量化 裝置 間 세션 키 分配 技術

국문 초록 (Abstract)

인터넷이 발달하면서 사물과 사물이 통신하는 사물인터넷으로 확장되었고, 고사양의 디바이스뿐만 아니라 저전력, 저사양의 디바이스 또한 증가하고 있는 추세이다. 사물인터넷이 발달하면서 그에 따른 보안위협 또한 증가하고 있으며, 사물인터넷 환경에서는 기존의 인터넷 환경에서 존재하는 물리적 위협을 포함하여 소프트웨어적 위협, 네트워크적 위협이 복합적으로 발생할 수 있다. 또한 여러 가지 요소 기술이 통합되어 있기 때문에 새로운 보안 취약성이 발생할 가능성이 높다.
그러므로 사물인터넷 디바이스에 대한 보안성이 강조되고 있으며, 자원이 제한적인 디바이스의 경우에는 기존의 강도 높은 보안 모듈을 적재하기 어렵기 때문에 그에 맞게 보안기술이 연구되고 있다. 그 중에서도 경량화된 보안 모듈을 연구할 필요성이 있다. 기존에 제시된 네트워크 요소 보안 방법과 ID기반, 인증서 기반, 스마트 카드기반 디바이스 인증 방법, 경량암호 방법들이 존재하지만 높은 안전성을 보장하기 위하여 전제되는 높은 연산량에 따른 문제점이 존재한다.
따라서 본 논문에서는 기존의 대칭키 암호화 방식과 공개키 암호화 방식을 기반으로 해시함수를 이용하여 디바이스 간의 인증 확인과 세션키를 생성하는 프로토콜을 제안한다. 이를 이용한 데이터 암호화 통신을 통해 디바이스가 통신 할 때 존재하던 다양한 보안위협에 대응할 수 있으며, 또한 기존에 연구되었던 사물인터넷 상의 세션키 분배 방식을 보완하여 보다 효율적이며 데이터의 무결성과 기밀성을 보장하는 프로토콜을 제안하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The development of the Internet expanded to become the Internet of things which is the communication between object and things. Its trend is moving toward low-power and low-end devices from what use to be only high-end devices. As the Internet of things continue develop, the security threats also co-exist with the physical threats present in the existing Internet environment in software as well as in the combination of network threats which could also occur. In addition, there is a probability that a new type security risk can be found because the Internet of Things is a combination of technology.
Therefore, the emphasis is put on the risk architecture while on-going research is focused on how to develop a security module that can fit into devices with limited resources as existing high-end modules cannot be integrated. Among them, there is a necessity to research for a light-weight security module. Existing light-weight decryption technology using network elements for security, IDs, digital certificates and smart card based verification technology is available but in order to guarantee a much higher level of security, it brings out the issue of resolving the high processing or computational power that is required. As such, this research proposes using the hash algorithm based on the existing symmetric and public and private key cryptography based infrastructure, to verify the device while the protocol is created by the session key. This technology will enable to counter threat that existed when the device communicated using data encryption technology. In addition, the proposed protocol is more efficient than the existing security architecture for Internet of things because it guarantees data integrity and ensures confidentiality

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• 논문요약 ⅴ
• 제1장 서 론 1
• 제2장 사물인터넷 정의 및 환경 4
• 제1절 사물인터넷의 정의 및 발달과정 4
• 제2절 사물인터넷 보안 취약점 9
• 1. 사물인터넷 디바이스 보안 취약성 11
• 2. 사물인터넷 네트워크 보안 취약성 12
• 3. 사물인터넷 플랫폼 보안 취약성 13
• 4. 사물인터넷 프라이버시 침해 14
• 제3장 기존 연구에서의 사물인터넷 보안 기술 15
• 제1절 사물인터넷 환경에서 디바이스 인증 방법 16
• 제4장 사물인터넷 환경에 적합한 세션키 분배 방법 19
• 제1절 대칭키 기반 제안 프로토콜 19
• 제2절 공개키 기반 제안 프로토콜 24
• 제5장 제안 기법 보안 분석 29
• 제1절 위ㆍ변조 및 위장 공격 29
• 제2절 중간자 공격(Man-In-The-Middle Attack) 30
• 제3절 Known Key Attack 31
• 제4절 Forward Secrecy 32
• 제6장 결 론 34
• 참고문헌 36
• ABSTRACT 38