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Identity Access Management via ECC Stateless Derived Key Based Hierarchical Blockchain for the Industrial Internet of Things 산업 사물 인터넷을 위한 ECC 무상태 파생 키 기반 계층적 블록체인을 통한 신원 액세스 관리

Gyeongjin RA, Su-hyun KIM, Imyeong LEE

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요약 :

최근 산업용 사물인터넷(IIoT)의 도입으로 많은 산업 부문이 최적화되고 산업의 '스마트화'가 촉진되었습니다. 스마트 팩토리와 스마트 산업은 사이버 물리 시스템(CPS)을 통해 현실 세계와 가상 세계를 연결합니다. 그러나 이러한 연결은 사이버 보안 위험 표면을 새로운 수준으로 높여 IIoT 설정과 같은 대규모 네트워크 시스템의 통신이 보안되지 않은 상태로 유지되면 수백만 달러 상당의 자산을 위험에 빠뜨릴 것입니다. 이러한 문제를 해결하기 위한 근본적인 방법은 인증, 비밀유지 등의 보안이며 암호화 키가 필요합니다. 그러나 센서의 제한된 성능으로 인해 보안 성능에 도전하고 있습니다. 경량화, 무결성 및 지속성을 위해 블록체인 기반 ID 관리가 등장하고 있습니다. 그러나 블록체인의 키 생성 및 관리 문제는 동일한 보안 성능 문제에 직면해 있습니다. 첫째, 블록체인 스마트 계약과 HD(계층적 결정론적) 지갑을 통해 계층적 키 파생을 통해 IIoT 환경에서 라인별, 그룹별 키를 효율적으로 배포하고 관리합니다. 둘째, Root Signature라는 타원곡선 단일점 기반의 페어링 검증값은 효율적인 공개키 인증서 등록 및 검증을 수행하고 키 저장 공간을 향상시킨다. 셋째, 블록체인을 통해 기록되는 신원 로그는 키 수명주기의 글로벌 투명성을 제공하여 다양한 보안 공격으로부터 시스템 신뢰성을 제공합니다. 해시 기반 체계(해시 캘린더, 해시 트리 등)를 통해 효율적으로 수행하기 위해 KSI(Keyless Signature Infrastructure)가 채택되었습니다. 우리는 해시 기반 상태 커밋 방법과 비교하여 프레임워크를 분석합니다. 따라서 우리의 방법은 기존 방식에 비해 O(nlog N)의 계산 효율성과 60%의 저장 공간 절약을 달성한다.

발행
IEICE TRANSACTIONS on Information Vol.E105-D No.11 pp.1857-1871
발행일
2022/11/01
공개일
2022/07/28
온라인 ISSN
1745-1361
DOI
10.1587/transinf.2022NGP0003
원고의 종류
Special Section PAPER (Special Section on Next-generation Security Applications and Practice)
범주

작성자

Gyeongjin RA
  Soonchunhyang University
Su-hyun KIM
  National IT Industry Promotion Agency
Imyeong LEE
  Soonchunhyang University

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