Wireless Sensor and Actor Network (WSAN) refers to a group of sensors and actors linked by wireless medium to perform distributed sensing and acting tasks. In WSAN, sensors gather useful information about the physical world, while actors take decisions and then perform appropriate actions upon the environment. The coexistence of sensors and actors introduces new challenges to realize WSAN. For securing WSAN, the new challenge is to provide the security mechanisms between actors and sensors because this problem is not addressed by the previous work for Wireless Sensor Network (WSN).
In this thesis, we focus on providing security mechanisms between actors and sensors. Specifically, we propose location-based Authenticated Key Agreement (AKA) scheme, operated over ID-based cryptosystem. The proposed scheme provides authentication and key establishment between actors and sensors and further offer the countermeasure against Denial of Service (DoS) attack of routing layer by utilizing the location information of sensors to generate location-based public and private key pair of sensors. We also analyze the security and performance of the proposed scheme. The proposed scheme provides the stronger security than other schemes for WASN in terms of resilience to node compromise and DoS attack. Although we try to assign smaller overhead to sensors to make sensors compute no pairing operation, the consumption of the energy of sensors is about twice than that of Yu et al.`s scheme.
무선 센서 및 액터 네트워크는 무선 센서 네트워크의 일종으로 무선 센서 네트워크에 이동 가능한 액터를 노드를 추가하여, 어떤 사건의 탐지뿐 아니라 실시간 대응이 가능하도록 고안된 네트워크이다. 무선 센서 및 액터 네트워크는 사회 주요 기반 인프라로 산불 감시, 전장 감시, 환경 오염 감시 등 여러 응용 프로그램에 활용될 수 있다.
본 학위 논문에서는 처음으로 서비스 거부 공격에 견고한 안전 키 합의 및 인증 기법을 제안한다. 제안 기법은 센서의 위치정보를 활용하여 센서의 신원 기반 키를 생성하고 액터와의 인증 및 키 합의를 하는데 활용함으로써 여러 서비스 거부 공격으로부터 견고성을 가진다. 또한, 센서 노드가 오버헤드가 큰 페어링 연산을 수행하지 않도록 설계 되었다. 기존 기법과 비교해서 약 2배정도의 에너지 소모가 늘었지만, 노드 탈취와 서비스 거부 공격에 견고성을 가지는 등 향샹된 보안을 제공할 수 있기 때문에 의미있다고 할 수 있다.
