شماره ركورد
25869
شماره راهنما
IT2 157
عنوان
طرح احراز اصالت سبك وزن با امنيت پيشروي كامل براي حسگرهاي بيسيم در اينترنت اشياء
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي كامپيوتر- رايانش امن
دانشكده
مهندسي كامپيوتر
تاريخ دفاع
1401/08/29
صفحه شمار
109 ص .
استاد راهنما
حميد ملا
كليدواژه فارسي
اينترنت اشياء , احراز اصالت , امنيت پيشروي كامل , محرمانگي , گره حسگر
چكيده فارسي
اينترنت اشيا، فناوري نوظهوري است كه در آن، چندين دستگاه براي تبادل اطلاعات از طريق اينترنت به يكديگر متصل مي¬شوند و با ورود به حوزه¬هاي مختلفي مانند سلامت، مديريت شهري، كنترل صنعتي، نظامي، كشاورزي و بسياري از حوزه¬هاي ديگر مي¬تواند نقش مهمي را در زندگي روزانه مردم ايفا كند. اين فناوري امكان اتصال امن و بدون نظارت را به اشياء مي¬دهد. در اين ميان گرههاي حسگر از اهميت ويژهاي برخوردارند. نحوه اتصال امن اين گرهها به اينترنت و انتقال دادهها به صورت بيسيم مهمترين چالش امنيتي اينترنت اشياء است. حسگرها جهت انتقال داده¬ها به يك ايستگاه پايه (به عنوان مثال يك لپ¬تاپ، يك دستگاه شخصي، يا يك نقطهي دسترسي با يك زيرساخت ثابت) نياز به برقراري ارتباط بيسيم دارند. به همين دليل استفاده از پروتكل¬هاي امن جهت احراز اصالت امري حياتي است. همچنين حسگرها از نظر توان محاسباتي، توانايي ذخيرهسازي، منبع تغذيه و امنيت داراي محدوديت هستند. از اين¬رو استفاده از پروتكلهاي سبكوزن براي آنها الزامي ميباشد. امروزه پروتكل¬هاي احراز اصالت بسياري طراحي و مورد استفاده قرار گرفتهاند. با بررسي بسياري از پروتكلهاي احراز اصالت مبتني بر معماري سه موجوديتي كه شامل كاربر، حسگر و ايستگاه پايه ارائهدهنده خدمات يا گره دروازه ميباشد، مشاهده شد اگرچه غالب طرح¬هاي موجود در برابر بسياري از حملات شناخته شده مقاومت ميكنند، اما در بسياري از آن¬ها امنيت پيشروي كامل مورد توجه قرار نگرفته است. اگر در صورت آشكار شدن اطلاعات بلند مدت هر يك از موجوديت¬ها، كليد نشست¬هاي گذشته تحت تاثير قرار نگيرند، مي¬گوييم امنيت پيشروي كامل برآورده شده است. عدم وجود اين ويژگي در طرح¬هاي احراز اصالت، محرمانگي تمام اطلاعات مبادله شده بين موجوديت¬ها در نشست¬هاي گذشته و همچنين حريم خصوصي موجوديت¬ها را به خطر مي¬اندازد. همچنين در اين پژوهش سه پروتكل احراز اصالت سبكوزن سرينيواس و همكاران، اوه و همكاران و اريش به صورت موردي بررسي شدند و نشان داده شد كه پروتكل اول امنيت پيشروي كامل را برآورده نمي¬كند و در مقابل حملهي دسترسي غيرمجاز يك كاربر مجاز به اطلاعات يك منطقه¬ي غيرمجاز و حملهي پيوندپذيري نشستها امن نمي¬باشد، پروتكل دوم امنيت پيشروي كامل را برآورده نمي¬كند و در مقابل حملهي تكرار و حملهي منع خدمت امن نمي¬باشد و پروتكل سوم نيز امنيت پيشروي كامل را برآورده نميكند و در برابر حملهي افشاي راز از طرف كاربر داخلي و حملهي افشاي اطلاعات موقت نشست امن نميباشد.
در اين پژوهش، يك پروتكل احراز اصالت و توافق كليد سبكوزن، با حفظ امنيت پيشروي كامل براي حسگرهاي بيسيم مبتني بر اينترنت اشياء طراحي ميشود به گونهاي كه عاري از چالشهاي امنيتي پروتكلهاي موجود است و سپس با بررسي امنيتي طرح پيشنهادي به دو روش غير صوري و صوري و محاسبه هزينهي محاسباتي و ارتباطي، امنيت و كارايي آن اثبات ميشود.
كليدواژه لاتين
Internet of Things , Authentication , Perfect forward secrecy , Confidentiality , Sensor node
عنوان لاتين
A Secure Lightweight Authentication Scheme with Perfect Forward Secrecy for Wireless Sensors in IoT
گروه آموزشي
مهندسي فناوري اطلاعات
چكيده لاتين
The Internet of Things is an emerging technology in which several devices are connected to each other to exchange information through the Internet and it can play an important role in peopleʹs daily life by entering various fields such as health, urban management, industrial control, military, agriculture and many other fields. This technology allows safe and unsupervised connection to objects. In this, sensor nodes are of special importance. How to securely connect these nodes to the Internet and transfer data wirelessly is the most important security challenge of the Internet of Things. Sensors require wireless radio communication to transmit data to a base station (for example, a laptop, a personal device, or an access point with a fixed infrastructure). For this reason, it is vital to use secure protocols to authentiation. Also, sensors have limitations in terms of computing power, storage capacity, power supply and security. Therefore, the use of lightweight protocols is mandatory for them. Nowadays, many authentication protocols have been designed and used. By studing many authentication protocols based on a three-entity architecture that includes the user, the sensor, and the service providerʹs base station or gateway node, was observed that although the existing designs resist many known attacks, in many of them perfect forward secrecy has not been considered. If the long term information of any of the entities is revealed, the keys of past sessions are not affected, we say that the perfect forward secrecy has been provided. The lack of this feature in authentication schemes compromise the confidentiality of all information exchanged between entities in the past sessions as well as the privacy of entities. Also, in this research, three of Srinivas et al.’s, Oh et al.’s and Arish’s lightweight authentication protocols, were examined on a case-by-case basis and it was shown that the first protocol dose not provide perfect forward secrecy and it is not safe from unauthorized access of an authorized user to the information of an unauthorized area attack and linkability attack. The second protocol dose not provide perfect forward secrecy and it is not safe from replay attack and DoS attack. and also the third protocol dose not provide perfect forward secrecy and it is not safe from Secret disclosure attack by internal user and KSSTIA attack.
In this research, we design a lightweight authentication and key agreement protocol, with perfect forward secrecy for IoT-based wireless sensors in such a way that is free from the security challenges of existing protocols, and then prove its security and efficiency by checking the security of the proposed scheme in two informal and formal ways and calculating the computational and communication cost.
تعداد فصل ها
6
فهرست مطالب pdf
159326
نويسنده