Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Kỹ thuật xác thực và phân phối khóa bảo mật hiệu quả về mặt tính toán cho mạng ad hoc phương tiện
Tóm tắt
Việc tích hợp điện tử thông qua việc nhúng các cảm biến liên quan vào các thiết bị vật lý trong nhà và văn phòng, các phương tiện mọi loại, các tòa nhà trong các thành phố thông minh và trong tất cả các lĩnh vực có thể của cuộc sống hình thành một mạng lưới các thiết bị gọi là internet vạn vật (IoT). Người ta đang nhận thức rằng các mạng xe cộ ad-hoc (VANETs) chịu trách nhiệm cho việc giao tiếp đáng tin cậy và an toàn giữa các phương tiện là một lĩnh vực nghiên cứu chính trong IoT và do đó việc đảm bảo an ninh trong lĩnh vực này là rất cần thiết. Do đó, công trình này giới thiệu một phương pháp mới nhằm cải thiện hỗ trợ xác thực hiện tại cho VANETs. Trong khung công tác được đề xuất, đầu tiên một phương pháp xác thực ẩn danh để bảo vệ quyền riêng tư được đề xuất, không chỉ thực hiện xác thực ẩn danh cho người sử dụng phương tiện mà còn bảo vệ tính toàn vẹn của thông điệp truyền tải. Mặc dù nhiều lược đồ xác thực ẩn danh đã được đề xuất trong VANETs cho đến nay, các lược đồ hiện có gặp phải chi phí tính toán cao trong quá trình xác minh chữ ký và chứng chỉ, dẫn đến việc xác thực bị trì hoãn. Do đó, các phương tiện và đơn vị bên đường (RSUs) không thể xác thực nhiều phương tiện hơn mỗi giây trong VANETs. Thứ hai, một giao thức phân phối khóa nhóm ẩn danh hiệu quả được đề xuất trong bài báo này cho việc phân phối an toàn khóa nhóm cho nhóm các phương tiện trong phạm vi giao tiếp của một RSU. Các RSU có thể gửi thông tin dựa trên vị trí đến nhóm các phương tiện một cách an toàn bằng cách sử dụng khóa nhóm này. Phân tích thực nghiệm cho thấy rằng các kết quả của các phương pháp xác thực ẩn danh bảo vệ quyền riêng tư và quản lý khóa mới này là hứa hẹn và hiệu quả liên quan đến chi phí xác minh chữ ký và chi phí tính toán so với các lược đồ hiện có.
Từ khóa
#internet vạn vật #mạng xe cộ ad-hoc #xác thực ẩn danh #phân phối khóa nhóm #bảo mật thông tin #đơn vị bên đườngTài liệu tham khảo
Sun, X., Lin, X., Ho, P.H.: Secure vehicular communications based on group signature and ID-based signature scheme. In: Proceedings of IEEE International Conference on Communications, pp. 1539–1545 (2007)
Zhu, H., Lu, R., Lin, X., Shen, X.: Security in service-oriented vehicular networks service-oriented broadband wireless network architecture. IEEE Wirel. Commun. 16, 16–22 (2009)
He, D., Zeadally, S., Xu, B., Huang, X.: An efficient identity-based conditional privacy-preserving authentication scheme for vehicular ad-hoc networks. IEEE Trans. Inf. Forensics Secur. 10(12), 1681–2691 (2015)
He, D., Wang, D.: Robust biometrics-based authentication scheme for multi-server environment. IEEE Syst. J. 9(3), 816–823 (2015)
Gupta, B.B., Agrawal, D.P., Yamaguchi, S.: Handbook of research on modern cryptographic solutions for computer and cyber security. IGI Global Publisher, Hershey (2016)
Tewari, A., Gupta, B.B.: Cryptanalysis of a novel ultra-lightweight mutual authentication protocol for IoT devices using RFID tags. J. Supercomput (2016). doi:10.1007/s11227-016-1849-x
Guo, P., Wang, J., Li, B., Lee, S.: A variable threshold-value authentication architecture for wireless mesh networks. J. Internet Technol. 15(6), 929–936 (2014)
Chhabra, M., Gupta, B.B.: An efficient scheme to prevent DDoS flooding attacks in mobile ad-hoc network (MANET). Res. J. Appl. Sci. Eng. Technol. 7(10), 2033–2039 (2014)
Chhabra, M., Gupta, B.B.: A novel solution to handle DDOS attack in MANET. J. Inf Secur 4(3), 165–179 (2013)
Raya, M., Hubaux, J.P.: Securing vehicular ad hoc networks. J. Comput. Secur. 15, 39–68 (2007)
Ye, F., Roy, S., Wang, H.: Efficient data dissemination in vehicular ad hoc networks. IEEE J. Sel. Areas Commun. 30(4), 769–779 (2012)
Zhang, C., Lu, R., Lin, X., Ho, P.H., Shen, X.: An efficient identity-based batch verification scheme for vehicular sensor networks. In: Proceedings of IEEE INFOCOM, pp. 816–824 (2008)
Shim, K.: CPAS: an efficient conditional privacy-preserving authentication scheme for vehicular sensor networks. IEEE Trans. Veh. Technol. 61, 1874–1883 (2012)
Horng, S., Tzeng, S., Pan, Y., Fan, P.: b-SPECS+: batch verification for secure pseudonymous authentication in VANET. IEEE Trans. Inf. Forensics Secur. 8, 1860–1875 (2013)
Liu, J., Yuen, T., Au, M., Susilo, W.: Improvements on an authentication scheme for vehicular sensor networks. Expert Syst. Appl. 41, 2559–2564 (2014)
Bayat, M., Barmshoory, M., Rahimi, M., Aref, M.: A secure authentication scheme for VANETs with batch verification. Wirel. Netw. 21, 1733–1743 (2015)
Mao, Y., Sun, Y., Wu, M., Liu, K.J.R.: JET: dynamic join-exit tree amortization and scheduling for contributory key management. IEEE/ACM Trans. Netw. 14, 1128–1140 (2006)
Steiner, M., Tsudik, G., Waidner, M.: CLIQUES: a new approach to group key agreement. In: Proceedings of 18th International Conference on Distributed Computing Systems, pp. 380–387 (1998)
Lu, R., Lin, X., Liang, X., Shen, X.: A dynamic privacy-preserving key management scheme for location-based services in VANET. IEEE Trans. Intell. Transp. Syst. 13, 127–139 (2012)
Du, X., Wang, Y., Ge, J., Wang, Y.: ID-based authenticated two round multi-party key agreement. Cryptology ePrint Archive: Report 2003/247
Xiaozhuo, G., Zhenhuan, C., Yongming, W.: How to get group key efficiently in mobile ad hoc networks? In: Proceedings of IEEE Military Communications Conference, pp. 1009–1014 (2015)
Teng, J.K., Wu, C.K.: A provable authenticated certificateless group key agreement with constant rounds. J. Commun. Netw. 14, 104–110 (2012)
Lin, X., Sun, X., Ho, P.-H., Shen, X.: GSIS: a secure and privacy preserving protocol for vehicular communications. IEEE Trans. Veh. Technol. 56, 3442–3456 (2007)
Sampigethava, K., Li, M., Huang, L., Poovendran, R.: AMOEBA: robust location privacy scheme for VANET. IEEE J. Sel. Areas Commun. 25(8), 1569–1589 (2007)
Mao, Y., Sun, Y., Wu, M., Liu, K.J.R.: JET: dynamic join-exit tree amortization and scheduling for contributory key management. IEEE/ACM Trans. Netw. 14(5), 1128–1140 (2006)
Vijayakumar, P., Azees, M., Kannan, A., Jegatha Deborah, L.: Dual authentication and key management techniques for secure data transmission in vehicular ad-hoc networks. IEEE Trans. Intell. Transp. Syst. 17(4), 1015–1028 (2016)
Vijayakumar, P., Bose, S., Kannan, A., Deborah, L.J.: Computation and communication efficient key distribution protocol for secure multicast communication. In: KSII Transactions on Internet and Information Systems, vol. 7, no. 4, pp. 878-894 (2013)
Vijayakumar, P., Bose, S., Kannan, A.: Rotation based secure multicast key management for batch rekeying operations. Netw. Sci. 1(1), 39–47 (2012)
Vijayakumar, P., Naresh, R., Deborah, J.L., Islam, S.K.H.: An efficient group key agreement protocol for secure P2P communication. J. Secur. Commun. Netw. doi:10.1002/sec.1578
Vijayakumar, P., Naresh, R., Islam, S.K. Deborah, L.J.: An effective key distribution for secure internet pay-TV using access key hierarchies. J. Secur. Commun. Netw. doi:10.1002/sec.1680
Mortazavi, K.: An efficient distributed group key management using hierarchical approach with Diffie-Hellman and symmetric algorithm: DHSA. IEEE Int. Symp. Comput. Netw. Distrib. Syst. Febr. 23–24, 49–54 (2011)
Zhang, Y., Liu, W., Lou, W., Fang, Y.: Securing mobile ad hoc networks with certificateless public keys. In: IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing, vol. 3, no. 4, pp. 386–399 (2006)
Wu, D., Zhou, C.: Fault-tolerant and scalable key management for smart grid. IEEE Trans. Smart Grid 2(2), 371–378 (2011)
Xia, J., Wang, Y.: Secure key distribution for the smart grid. IEEE Trans. Smart Grid 3(3), 1437–1443 (2012)
Park, J.H., Kim, M., Kwon, D.: Security weakness in the smart grid key distribution proposed by Xia and Wang. IEEE Trans. Smart Grid 4(3), 1613–1614 (2013)
Zhou, J., Ou, Y.H.: Key tree and Chinese remainder theorem based group key distribution scheme. J. Chin. Inst. Eng. 32(7), 967–974 (2009)
Vijayakumar, P., Bose, S., Kannan, A.: Centralized key distribution protocol using the greatest common divisor method. Comput. Math. Appl. 65(9), 1360–1368 (2013)
Chang, V.: Towards achieving data security with the cloud computing adoption framework. Ad Hoc Netw. 35, 65–82 (2015)
Chang, V., Kuo, Y.-H., Ramachandran, M.: Cloud computing adoption framework: a security framework for business clouds. Future Gener. Comput. Syst. 57, 24–41 (2016)
Chang, V., Wills, G.: A model to compare cloud and non-cloud storage of Big Data. Future Gener. Comput. Syst. 57, 56–76 (2016)
Boneh, D. Franklin, M.: Identity-based encryption from the Weil pairing. In: Proceedings of Crypto 2001, Vol. 2139. Lecture Notes in Computer Science, pp. 213–229 (2001)
Lu, R., Lin, X., Luan, T.-H.: Pseudonym changing at social spots: an effective strategy for location privacy in VANET. IEEE Trans. Veh. Technol. 61, 86–96 (2011)
Pairing-based cryptography [PBC] library. http://crypto.stanford.edu/pbc/
Cygwin: linux environment emulator for windows. http://www.cygwin.com/
Wang, Y.: Password protected smart card and memory stick authentication against off-line dictionary attacks. In: Security, I., Research, P. (eds.) Berlin, pp. 489–500. Springer, Germany (2012)
Tsai, J.-L., Lo, N.-W.: Secure anonymous key distribution scheme for smart grid. IEEE Trans. Smart Grid 7(2), 906–914 (2016)