Key distribution and authentication protocols for wireless sensor networks
Petr Švenda · 2008
Protokoly pro distribuci kliců a autentizaci v bezdratových senzorových sitich Abstrakt tezi disertacni prace, Petr Svenda Bezdratove senzorove sitě (WSN) se skladaji z kombinace několika výkonných zařizeni (oznacovaných jako „base stations“ nebo „sink“, dale zakladna) a velkeho poctu (1000 - 1000000) levných zařizeni (oznacovaných jako „nodes“ nebo „motes“, dale uzly) s extremně omezenou výpocetni silou, paměti a energii. Jednotlive uzly jsou vybaveny snimacem okolniho prostředi (např. teplota, tlak, světlo, pohyb). Data zaznamenana snimaci jsou lokalně předzpracovana a pote zasilana zakladně k dalsimu zpracovani. Využiti WSN je ocekavano v sirokem skale oblasti jako detekce nouzových situaci (lesni požary), energetika (stav el. dratů), lekařska sledovani (teplota, tlak krve, pohyb pacientů), monitorovani divoke zvěře nebo řizeni bojistě (pohyb jednotek, akusticka detekce polohy odstřelovaců). Použitelnost běžných kryptografických technik je omezena z důvodu velkeho množstvi komunikujicich stran, male nebo chybějici fyzicke odolnosti koncových uzlů proti utocnikovi (uzly tak musi být vnimany jako nedůvěryhodne) a omezene nebo chybějici apriorni znalosti o topologii sitě. Cilem nasi prace jsou souvisejici oblasti distribuce kliců a autentizacnich protokolů v prostředi WSN. Pro pre-distribuci kliců pro velke množstvi uzlů s malou paměti byl navržen koncept nahodnostni pre-distribuce kliců, ve kterem jsou uzly schopny nalezt sdilený klic pouze s danou pravděpodobnosti. Varianty tohoto konceptu bohužel neposkytuji dostatecnou odolnost v připadě, že je cast uzlů kompromitovana utocnikem, jak bylo ukazano koluznim utokem a utokem generovanim falesných identit. Jeden z hlavnich problemů soucasných pre-distribucnich technik pro WSN spociva v globalně použitelných klicich v prostředi s nedostatkem globalniho řizeni z důvodů chybějici fyzicke kontroly jednotlivých uzlů, obtižne detekce utoku a energeticky nakladne komunikace. Prace se zaměřuje na nasledujici problemy: V ramci disertacni prace navrhujeme praci na nasledujicich oblastech: 1. Otevřena výměna kliců: Nalezeni rychleho a efektivniho způsobu výměny, který maximalizuje uspěsnost nasledne amplifikace bezpecnosti. 2. Amplifikace bezpecnosti: Nalezeni metod s rozumnou komunikacni složitosti, ktere minimalizuje pocet kompromitovaných kliců z prvni faze. 3. Varianty utocnikových taktik: Prověřeni dopadu různých utoků proti infekci klici a souvisejicimi metodami a odhad uspěsnosti připraveneho utocnika s možnosti selektivni kompromitace uzlů.