[논문]NBAS: NFT를 활용한 블루투스 장치 인증시스템

황성욱; 손성무; 정성욱

doi:10.6109/jkiice.2022.26.5.793

NBAS: NFT를 활용한 블루투스 장치 인증시스템
NBAS: NFT-based Bluetooth Device Authentication System 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.26 no.5, 2022년, pp.793 - 801

황성욱 (Department of Computer Engineering, Changwon National University) , 손성무 (Department of Computer Engineering, Changwon National University) , 정성욱 (Department of Computer Engineering, Changwon National University)

초록
AI-Helper

블루투스 이어폰과 같은 대부분의 블루투스 장치는 무선이라는 편리성으로 다양하게 사용되지만 소형 무선기기라는 특성으로 자주 분실되는 단점이 있다. 그러나 대부분의 블루투스 장치에서는 합법적인 소유자에 대한 인증 기능 제공이 미흡하며, 분실된 블루투스 장치를 습득한 제 3자는 해당 기기를 손쉽게 자신의 스마트기기 등에 연결하여 사용할 수 있다. 본 논문에서는 분실이 잦은 블루투스 장치에서 NFT를 이용하여 합법적인 소유자를 인증하는 NBAS(NFT-based Bluetooth Device Authentication System)에 대해서 제안하였다. NBAS는 탈중앙화된 네트워크인 이더리움 블록체인을 활용하여 이더리움상에 디지털 지갑을 생성하고, 디지털 지갑에 블루투스 장치의 MAC 주소를 이용하여 NFT를 생성하고 보관한다. 지갑의 소유자는 개인키를 사용하여 NFT의 소유를 증명함으로써 블루투스 장치의 합법적인 소유자임을 인증하게 된다. NBAS는 평균 10.25sec의 초기 페어링 시간을 보였으며 재연결 시간은 0.007sec로 기존 방식과 비슷하며, 미승인 사용자에 대한 페어링 거절 시간은 평균 1.58sec로 측정되었다. 따라서 제안하는 NBAS는 미승인된 블루투스 장치의 연결을 방지하여 기존의 보안성이 약한 블루투스 인증 방식을 효과적으로 개선함을 보여준다.

Abstract ▼ AI-Helper

Most Bluetooth devices are commonly used in various ways these days, but they can be often lost due to small-size devices. However, most Bluetooth protocol do not provide authentication functions to legitimate owners, and thus someone who obtains the lost Bluetooth device can easily connect to their smart devices to use it. In this paper, we propose NBAS can authenticates legitimate owners using NFT on lossy Bluetooth devices.NBAS generates a digital wallet on the blockchain using the decentralized network Ethereum blockchain and facilitating the MAC address of the Bluetooth device in the digital wallet. The owner of the wallet uses a private key to certify the Bluetooth device using NFT. The initial pairing time of NBAS was 10.25 sec, but the reconnection time was 0.007 sec similar to the conventional method, and the pairing rejection time for unapproved users was 1.58 sec on average. Therefore, the proposed NBAS effectively shows the device authentication over the conventional Bluetooth.

주제어

표/그림 (24)

그림 Fig. 1 Bluetooth utilizations
그림 Fig. 2 Authentication method in Bluetooth
그림 Fig. 3 SA-RT Motorcycle system
그림 Fig. 4 Create NFT process
그림 Fig. 5 NFT creating-process in PUF
그림 Fig. 6 Fundamental architecture in NBAS
그림 Fig. 7 Multi-devices authentication in NBAS
그림 Fig. 8 Authentication process in NBAS
그림 Fig. 9 NFT data structure in NBAS
그림 Fig. 10 NBAS function diagram
그림 Fig. 11 Device registration process in NBAS
그림 Fig. 12 Device hand-over process in NBAS
그림 Fig. 13 Test environment
표 Table. 1 Initialization comparison
표 Table. 2 Implementation environments
그림 Fig. 14 Development structure in NBAS
그림 Fig. 15 Public address, Private Key, MAC address
그림 Fig. 16 NFT creation
그림 Fig. 17 Device hand-over in NBAS
그림 Fig. 18 Trial of unregistered user connection
그림 Fig. 19 Lost message of missing device
그림 Fig. 20 Comparison of pairing time
그림 Fig. 21 Comparison of reconnection time
그림 Fig. 22 Rejection time for unauthorized device pairing

참고문헌 (10)

J. Padgette, J. Bahr, M. Batra, M. Holtmann, R. Smithbey, L. Chen, K. Scarfone, "Guide to bluetooth security," NIST Special Publication, vol. 800, no. 121, 2017.
H. J. Lee and J. Y. Cho, "A Study on Matters of Crypto-Currency," The Jounal of Comparative Private Law, vol. 25, no. 2, pp. 657-696, May. 2018.
A. I. Mondal and B. K. Mandal, "Architecture of Bluetooth Security for Pairing Key and Better Authentication," in Proceeding of the 5th International Conference on Information System and Computer Networks, Mathura, India, pp. 1-6, 2021.
N. Anggrini, I. M. Shofi, M. Nurzamazami, N. Hakiem, F. Fahrianto, and T. Rosyadi, "Motorcycle Secondary Authentication System Using Arduino-Based HC-05 and SIM8001 Module," in Proceeding of the 8th International Conference on Cyber and IT Service Management, Pangkal, Indonesia, pp. 1-7, 2020.
J. Lee and G. -S. Jo, "Understanding and Utilizing the Latest NFT Technology," Korea Institute of Information Technology Magazine, vol. 19, no. 1, pp. 7-11, Dec. 2021.
J. Arcenegui, R. Arjona, R. Roman, and I. Baturone, "Secure combination of IoT and blockchain by physically binding IoT devices to smart non-fungible tokens using PUFs," Sensors, vol. 21, no. 9, pp. 3119, 2021, DOI: 10.3390/s21093119.

상세보기
R. Dennis and J. P. Disso, "An analysis into the scalability of bitcoin and ethereum," in Proceeding of the third International Congress on Information and Communication Technology, London, U.K, vol. 797, pp. 619-627, 2019.
F. Irresberger, K. John, P. Muller, and F. Saleh, "The public blockchain ecosystem: An empirical analysis," NYU Stern School of Business: CA, Technical Report, Apr. 2021.
S. Gajbhiye, M. Samta, S. Karmkar, and S. Sharma, "Design, implementation and security analysis of Bluetooth pairing protocol in NS2," in Proceeding of the International Conference on Advances in Computing, Communications and Informatics, Jaipur, India, pp. 1711-1717, 2016.
Ethereum Development Documentation [Internet]. Available: https://ethereum.org/en/developers/docs/blocks/.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증