최근 IT 기술이 발전하면서 보다 높아진 사용자의 편의성을 만족시키기 위해 다양한 형태의 통신 기술이 연구되고 있다. 다양한 연구들 가운데 기존 통신 형태와는 달리 사람의 제어나 관여 없이 디바이스 간에 통신 환경을 구축하는 M2M 통신이 주목받고 있다. 하지만 M2M 통신 환경의 특성으로 인해 데이터 노출, 데이터 도용, 데이터 불법 변경 및 삭제, 프라이버시 문제 등의 다양한 보안 위협에 보다 쉽게 노출될 가능성이 존재한다. 본 논문에서는 안전한 M2M 통신 환경을 구축하기 위해 고려해야 하는 보안 요구사항 도출하고 이를 구현하기 위해 필요한 보안 기능을 갖는 M2M 통신 아키텍처를 제안한다. 그리고 M2M 디바이스 및 게이트웨이 도메인과 M2M 네트워크 도메인 사이에 안전한 상호인증 및 키 교환을 제공하는 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 재사용 공격, 위장 공격에 대해 안전하고 프라이버시 보호 및 추적을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
최근 IT 기술이 발전하면서 보다 높아진 사용자의 편의성을 만족시키기 위해 다양한 형태의 통신 기술이 연구되고 있다. 다양한 연구들 가운데 기존 통신 형태와는 달리 사람의 제어나 관여 없이 디바이스 간에 통신 환경을 구축하는 M2M 통신이 주목받고 있다. 하지만 M2M 통신 환경의 특성으로 인해 데이터 노출, 데이터 도용, 데이터 불법 변경 및 삭제, 프라이버시 문제 등의 다양한 보안 위협에 보다 쉽게 노출될 가능성이 존재한다. 본 논문에서는 안전한 M2M 통신 환경을 구축하기 위해 고려해야 하는 보안 요구사항 도출하고 이를 구현하기 위해 필요한 보안 기능을 갖는 M2M 통신 아키텍처를 제안한다. 그리고 M2M 디바이스 및 게이트웨이 도메인과 M2M 네트워크 도메인 사이에 안전한 상호인증 및 키 교환을 제공하는 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 재사용 공격, 위장 공격에 대해 안전하고 프라이버시 보호 및 추적을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
Recently, as IT technologies developed, communication technologies of a various forms that satisfied convenience of user are being researched. Among various research, unlike traditional forms of communication, M2M communication is getting attention that without any control or involvement of people t...
Recently, as IT technologies developed, communication technologies of a various forms that satisfied convenience of user are being researched. Among various research, unlike traditional forms of communication, M2M communication is getting attention that without any control or involvement of people to establish communication between devices. However, the M2M communication could more easily be exposed to many security problems such as data exposure, data theft, unauthorized change and delete and privacy. Therefore, in this paper, we derive security requirements and propose the M2M communication architecture that provide a secure M2M communication environment. Also, we propose a secure mutual authentication and key establishment protocol between a M2M device or gateway domain and a M2M network domain. The proposed protocol is secure against replay attack, impersonation attack and protect a user privacy and tracing.
Recently, as IT technologies developed, communication technologies of a various forms that satisfied convenience of user are being researched. Among various research, unlike traditional forms of communication, M2M communication is getting attention that without any control or involvement of people to establish communication between devices. However, the M2M communication could more easily be exposed to many security problems such as data exposure, data theft, unauthorized change and delete and privacy. Therefore, in this paper, we derive security requirements and propose the M2M communication architecture that provide a secure M2M communication environment. Also, we propose a secure mutual authentication and key establishment protocol between a M2M device or gateway domain and a M2M network domain. The proposed protocol is secure against replay attack, impersonation attack and protect a user privacy and tracing.
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문제 정의
따라서 본 논문에서는 M2M 통신 아키텍처와 통신 인터페이스를 분석하고 M2M 환경에서 고려해야 하는 보안 요구사항을 도출함으로써, 보다 안전한 M2M 통신을 제공할 수 있는 보안성이 고려된 M2M 통신 아키텍처를 제안한다. 그리고 실제적인 M2M 통신 환경에서 M2M 디바이스 및 게이트웨이 도메인과 M2M 네트워크 도메인 사이에 상호인증 및 키 교환을 제공하는 프로토콜을 제안한다.
안전한 상호인증 및 키 교환을 제공한다. 본 논문에서는 M2M 디바이스 및 게이트웨이 도메인을 디바이스 표기하고 M2M 네트워크 도메인을 서버라 표기하여 기술한다. 제안하는 프로토콜은 사전 단계와 상호인증 및 키 교환 단계로 구성되며, 사전 단계는 상호인증 및 키 교환 단계에서 필요로 하는 파라미터를 공유하는 단계이다.
본 논문에서는 M2M 통신 아키텍처와 M2M 통신환경에서 고려해야 하는 보안 요구사항을 분석함으로써 보다 안전한 M2M 통신 아키텍처를 제안하였다. 또한 M2M 통신 환경에서 디바이스간의 신뢰성을 제공하기 위해 M2M 디바이스 및 게이트웨이 도메인과 M2M 네트워크 도메인 사이의 상호인증 및 키 교환을 제공하는 프로토콜을 제안하였다.
가설 설정
제안하는 프로토콜에서는 디바이스는 이동성을 제공하지 않으며 항상 서버와 통신이 가능한 영역 내에 존재한다고 가정한다. 또한 디바이스 및 서버의 저장장치는 신뢰기반의 컴퓨팅 (trusted computing)을 기반으로 하여 부채널 공격 등의 물리적 공격에 대해 안전하다.
제안 방법
서버 S는 임시 세션키 PS曙 이용하여 서버 s의 식별자 4 디바이스 £의 식별자 Id, 타임 스탬프 典을 복호한다. 그리고 디바이스 力의식별자 4에 대응되는 패스워드 户庵을 검색한 후에 임시 세션키 PSK, 디바이스 £의 패스워드 PWd 그리고 타임스탬프를 연접하여 해쉬함으로써 세션키 찌成阐也)을 생성한다.
아키텍처를 제안한다. 그리고 실제적인 M2M 통신 환경에서 M2M 디바이스 및 게이트웨이 도메인과 M2M 네트워크 도메인 사이에 상호인증 및 키 교환을 제공하는 프로토콜을 제안한다.
따라서 제안하는 프로토콜에서는 프라이버시 및 추적성 보호를 제공한다.
제안하였다. 또한 M2M 통신 환경에서 디바이스간의 신뢰성을 제공하기 위해 M2M 디바이스 및 게이트웨이 도메인과 M2M 네트워크 도메인 사이의 상호인증 및 키 교환을 제공하는 프로토콜을 제안하였다. 제안하는 상호인증 및 키 교환 프로토콜은 재사용 공격, 위장 공격에 대해 안전하고 프라이버시 및 추적성을 보호할 수 있다는 장점이 있다.
본 논문에서 제안하는 프로토콜은 M2M 디바이스 및 게이트웨이 도메인과 M2M 네트워크 도메인 사이의 안전한 상호인증 및 키 교환을 제공한다. 본 논문에서는 M2M 디바이스 및 게이트웨이 도메인을 디바이스 표기하고 M2M 네트워크 도메인을 서버라 표기하여 기술한다.
본 장에서는 M2M 통신의 보안 요구사항을 M2M 통신 아키텍처에 적용시킴으로써 보다 안전한 M2M 통신 아키텍처를 제안한다. 또한 이러한 통신 아키텍처에 적용할 수 있는 M2M 디바이스 및 게이트웨이도 메인과 M2M 네트워크 도메인 사이의 상호 인증 및 키 교환을 제공하는 프로토콜을 제안한다.
생성한다. 생성한 세션키 位i를 이용하여 서버에게 받은 {塁 +가网을 복호하고 專가 자신이 생성한 타임 스탬프인지를 확인함으로써 정당한 서버 인지를 확인하게 된다. 이는 정당한 서버만이 서버 S의 비밀키에 대한 역원 如|을 가지고 있고 올바른 임시 세션 키 PSK^ ' ee.
제안하는 프로토콜에서는 단계 7에서 디바이스 D 는 임시 세션키 PSK 자신의 패스워드 PWd 그리고 타임 스탬프 4을 연접하여 해쉬함으로써 세션키 SK 을 생성한다. 생성한 세션키 位i를 이용하여 서버에게 받은 {塁 +가网을 복호하고 專가 자신이 생성한 타임 스탬프인지를 확인함으로써 정당한 서버 인지를 확인하게 된다.
제안하는 프로토콜에서는 프라이버시 보호를 위해 단계 3에서 디바이스 s의 식별자를 바로 전송하지 않고 임시 세션키 PSK로 암호화하여 전송함으로써 디바이스의 익명성을 제공한다. 또한 임시 세션키 PSK는 디바이스에서 생성하는 랜덤수 々로 인해 매 세션마다 새롭게 계산되므로 서버 菸베게 전송하는 메시지 上1饵旗宓 역시 매 세션 새롭게 변경되고 이는 디바이스에 대한 추적성을 보호하게 된다.
본 논문에서는 M2M 디바이스 및 게이트웨이 도메인을 디바이스 표기하고 M2M 네트워크 도메인을 서버라 표기하여 기술한다. 제안하는 프로토콜은 사전 단계와 상호인증 및 키 교환 단계로 구성되며, 사전 단계는 상호인증 및 키 교환 단계에서 필요로 하는 파라미터를 공유하는 단계이다. 그리고 상호인증 및 키 교환 단계는 실질적으로 인증을 수행하는 단계로 임시 세션키를
대상 데이터
서비스 기능, M2M 애플리케이션을 관리하기 위한 기능들로 구성된다. 사용자는 M2M 디바이스 설정 또는 사용량을 모니터링하기 위해 웹 또는 특정 애플리케이션을 이용하여 M2M 애플리케이션에 접속함으로써 M2M 서비스를 사용한다.
성능/효과
■와 세션키 SX가 생성됨으로 매 세션마다 다른 임시 세션키 邛K와 세션키 SK7\ 생성되고 따라서 전송되는 메시지 역시 매 세션마다 다르게 생성된다. 그러므로 제안하는 프로토콜에서는 이전 세션에 수집한 메시지를 다음 세션에 사용하는 경우에는 인증을 통과할 수 없으므로 재사용 공격에 대해 안전하다.
보다 안전한 M2M 통신 환경을 제공하기 위해 M2M 통신 환경에서 만족해야 하는 보안 요구사항을 M2M 통신 아키텍처에 적용시킴으로써, M2M 통신환경에 존재할 수 있는 다양한 보안 위협들로부터 안전한 통신 환경을 제공할 수 있다. 제안하는 M2M 통신 아키텍처는〔그림 4〕와 같다.
또한 M2M 통신 환경에서 디바이스간의 신뢰성을 제공하기 위해 M2M 디바이스 및 게이트웨이 도메인과 M2M 네트워크 도메인 사이의 상호인증 및 키 교환을 제공하는 프로토콜을 제안하였다. 제안하는 상호인증 및 키 교환 프로토콜은 재사용 공격, 위장 공격에 대해 안전하고 프라이버시 및 추적성을 보호할 수 있다는 장점이 있다.
후속연구
아키텍처를 제안한다. 또한 이러한 통신 아키텍처에 적용할 수 있는 M2M 디바이스 및 게이트웨이도 메인과 M2M 네트워크 도메인 사이의 상호 인증 및 키 교환을 제공하는 프로토콜을 제안한다.
본 논문에서 제안하는 프로토콜은 보다 안전한 M2M 통신 환경을 구축하기 위해 필수적으로 요구되는 보안 메커니즘으로 활용할 수 있으며, 다양한 M2M 응용 분야에 보다 향상된 안전성을 제공할 수 있을 것으로 기대한다.
참고문헌 (9)
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ETSI, "ETSI TR v 0.0.9 Machine-to-Machine communications(M2M); Smart Metering Use Cases," 2009.
G. Lawton, "Machine-to-Machine technology gears up for growth," IEEE Computer Society, Sep. 2004.
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