홈 네트워크에서의 무선랜 인증 프로토콜
Authentication Protocol of Wireless LAN in Home Network
초록/요약
본 연구에서는 홈 네트워크의 특성을 고려한 무선랜에서의 인증 프로토콜을 제안하였다. 무선랜은 전송 거리를 제한할 수 없다는 특성으로 인하여 통신 반경 내에 어떠한 사용자라도 네트워크에 접속할 수 있기 때문에 인증 프로토콜이 필요하다. 무선랜의 인증 프로토콜은 EAP (Extensible Authentication Protocol)를 기반으로 하는 표준안이 마련되어 있으며 여러 가지 EAP 프로토콜이 존재하지만 홈 네트워크의 특성이 고려된 EAP 프로토콜의 연구가 미비하다. 홈 네트워크는 컴퓨터 숙련도가 낮고 보안 지식이 없는 사용자라도 쉽게 보안 설정을 할 수 있도록 하여야 하며 홈 네트워크의 소유자인 호스트와 일시적인 방문자인 게스트의 인증을 구분할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 이러한 특성을 고려하여 기반망 (infrastructure)에서의 인증 프로토콜과 애드 혹 (ad-hoc) 네트워크에서의 인증 프로토콜을 제안하였다. 기반망에서의 인증 프로토콜은 authentication number 라는 파라미터를 사용하여 주기적이고 자동적으로 변경되는 패스워드 방식을 제안하였다. 사용자가 사용하기 쉽도록 고정된 패스워드를 이용하는 방식을 사용한다면 네트워크가 쉽게 공격을 당할 수 있지만 자동적으로 변경되는 패스워드 방식은 사용자의 개입을 필요로 하지 않으면서도 네트워크의 보안을 강화할 수 있다. 애드 혹 네트워크에서의 인증 프로토콜도 패스워드 방식을 사용하고 있으며 효율적인 인증을 위하여 라우팅 과정 때 인증을 수행하도록 하고 있다. 또한 호스트 키와 게스트 키를 MAC address와 조합하여 인증 키를 생성하며 인증을 수행한다. 또한 암호화를 위한 키를 인증을 요청하는 노드에서 랜덤하게 생성하므로 보다 안전성이 뛰어난 장점을 가지고 있다. 본 논문에서 제안하는 인증 프로토콜은 패스워드 추측 공격 및 replay 공격 등 다양한 공격 유형에 강한 면모를 가지고 있으며 메시지 길이 또는 전송 속도 분석을 통하여 인증 프로토콜을 사용하지 않는 경우와 비교해보았을 때에도 네트워크 성능을 저하시키지 않는다.
more초록/요약
We propose the authentication protocol in home network environment. The standardization of the authentication protocol is already published and it is based on the extensible authentication protocol (EAP). The IETF has been studied various EAP but has not been sufficiently studied on the authentication protocol in home network environment. The way to setup authentication information should be prepared easily for users who are not familiar with a computer or an authentication in home network. The second, the authentication should be considered both a host authentication and a guest authentication. The host means the owner of home network and the guest means the temporary visitor of home network. Accordingly, we propose the authentication protocol considered these conditions in infrastructure network and ad-hoc network. The authentication protocol in infrastructure network uses password which is changed randomly and periodically. If the fixed password scheme is used for user’s convenience, the network will be easily attacked. Because of this reason, we propose the changed password without user’s participation for robust network. The authentication protocol in ad-hoc network uses the reactive routing protocol to increase the transmission efficiency. The authentication protocol also uses the hashed result of host key or guest key and the MAC address as an authentication key. And the supplicant node generates randomly the encryption key. These properties make the network secure. By the security analysis, we show that the proposed authentication protocol is robust to various attacks such as the brute force attack and replay attack. For the performance analysis, we calculate the message overhead or transmission delay time. The analysis results indicate the proposed protocol to be suitable for home network.
more목차
1. 서론 = 1
2. 기반망에서의 인증 프로토콜 = 5
2.1. 기존의 인증 프로토콜 = 5
2.1.1. IEEE 802.11i = 5
2.1.2. IEEE 802.1X = 6
2.1.3. EAP = 8
2.2. 제안하는 기반망 인증 프로토콜 = 8
2.2.1. 가정사항 = 9
2.2.2. 제안하는 인증 프로토콜 = 11
2.2.3. 패킷 포맷 = 20
2.3. 성능 평가 = 22
2.3.1. 신뢰성 분석(Security analysis) = 22
2.3.2. 확장성(Scalability) = 23
2.4. 성능 평가 결과 = 25
3. 애드 혹 망에서의 인증 프로토콜 = 27
3.1. 기존의 인증 프로토콜 = 28
3.2. 제안하는 인증 프로토콜 = 29
3.2.1. 가정사항 = 29
3.2.2. 호스트 인증 기법 = 30
3.2.3. 게스트 인증 기법 = 33
3.3. 성능 평가 = 36
3.3.1. 신뢰성 분석 (Security analysis) = 36
3.3.2. 로직 분석 (GNY analysis) = 38
3.3.3. 전송 지연 시간 분석 (Transmission delay analysis) = 42
3.4. 성능 평가 결과 = 46
4. 결론 = 48
참고 문헌 = 50
Abstract = 54
부록 = 56
