دوره 18، شماره 1 - ( 3-1400 )                   جلد 18 شماره 1 صفحات 118-103 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Jalaly Bidgoly A, Dehghani A. Key Resynchronizing in Low Power Wide Area Networks. JSDP. 2021; 18 (1) :118-103
URL: http://jsdp.rcisp.ac.ir/article-1-952-fa.html
جلالی بیدگلی امیر، دهقانی عباس. همگام‌سازی مجدد کلید در بستر اینترنت اشیای بُرد بلند و توان‌ پایین. پردازش علائم و داده‌ها. 1400; 18 (1) :118-103

URL: http://jsdp.rcisp.ac.ir/article-1-952-fa.html


دانشگاه قم
چکیده:   (386 مشاهده)
اینترنت اشیای برد بلند و توان پایین (LPWAN) به دسته‌ای از فناوری‌های ارتباطی در اینترنت اشیا گفته می‌شود که دارای مصرف بسیار پایین و در عین حال برد ارتباطی بلند هستند. در کنار مزایای مختلف، این فناوری‌ها محدودیت‌های بسیاری نیز از جمله پهنای باند کم، ارسال بدون اتصال و قدرت پردازشی پایین دارند که روشهای رمزنگاری در این بستر را دچار چالش کرده است. یکی از مهم‌ترین این چالش‌ها، زنجیره‌سازی رمز در این بستر است. حجم بسیار کوچک پیام و احتمال از‌دست‌رفتن بسته بدون اطلاع دروازه و دستگاه، باعث می‌شود هیچ از یک روش‌های متداول زنجیره‌سازی رمز مانند CBC، OFB و یا CTC در بستر اینترنت اشیا توان پایین امکان‌پذیر نباشد؛ چون هر یک از این روشها یا باید بر روی یک بستر اتصال‌گرا باشد و یا بخشی از حجم بسته ارسالی را با روش‌های مانند ارسال شمارنده و یا HMAC مصرف کند. در این مقاله، روشی جدیدی جهت همگام‌سازی مجدد فرستنده و گیرنده در صورت از دست رفتن یک بسته ارائه می‌شود که به وسیله آن قادر خواهیم بود در محدویت‌های LPWAN، رمزنگاری را در حالت زنجیره‌ای انجام داد. روش پیشنهادی قادر است بدون استفاده از فضای پیام ارسالی، همگام‌سازی طرفین را انجام دهد. نتایج  شبیه‌سازی بیان‌گر این است که روش پیشنهادی در محیط‌های که احتمال از‌دست‌رفتن چند بسته پشت سر هم، پایین است، کارآیی قابل قبولی دارد.
متن کامل [PDF 1798 kb]   (91 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: مقالات گروه رمز
دریافت: 1397/10/29 | پذیرش: 1399/5/28 | انتشار: 1400/3/1 | انتشار الکترونیک: 1400/3/1

فهرست منابع
1. [1] S. Barcelona. (Accessed 2015). Gartner Says 4.9 Billion Connected "Things" Will Be in Use in 2015. Available: http://www.gartner.com/newsroom/id/2905717
2. [2] C. STAMFORD, "Gartner Says By 2020, More Than Half of Major New Business Processes and Systems Will Incorporate Some Element of the Internet of Things," Accessed 2017 2016.
3. [3] L. ADLER. (2016). How Smart City Barcelona Brought the Internet of Things to Life. Available: http://datasmart.ash.harvard.edu/news/article/how-smart-city-barcelona-brought-the-internet-of-things-to-life-789
4. [4] ح. اخوان, م. م. كاشانی, س. ر. احسانی, م. خوشبختيان, and ن. عبدی. (1396). شبکه ارتباطی در اینترنت اشیاء. Available: https://iot.itrc.ac.ir/content/شبکه-ارتباطی-در-اینترنت-اشیاء
5. [4] H. Akhavan, M Kashani, S. Ehsani, M. Khoshbakhtian, N. Abdi (2017). Communication Networks in Internet of Things. Availabe: https://iot.itrc.ac.ir/content.
6. [5] ش. م. گ. ايران, "چارچوب الزامات و انتظارات طرح پايلوت كنتورخواني هوشمند گاز براي مشتركين خانگي و تجاري جزء," 1395.
7. [5] Framework of requirements and expectations of the smart gas meter pilot project for home and commercial subscribers, 2016.
8. [6] شرکت پارس نت، زیرساخت اینترنت اشیاء. آدرس: www.parsnet.io/خانه/راهکارها-و-خدمات/نحوه-خدمات/،
9. [6] Parsnet, IoT infrastructure. Available: www.parsnet.io/خانه/راهکارها-و-خدمات/نحوه-خدمات/،
10. [7] A. Bogdanov, L. R. Knudsen, G. Leander, C. Paar, A. Poschmann, M. J. Robshaw, Y. Seurin, C. Vikkelsoe, Present: An ultra-lightweight block cipher, in: International Workshop on Cryptographic Hardware and Embedded Systems, Springer, 2007, pp. 450-466. [DOI:10.1007/978-3-540-74735-2_31]
11. [8] D. J. Wheeler, R. M. Needham, Tea, a tiny encryption algorithm, in: International Workshop on Fast Software Encryption, Springer, 1994, pp. 363-366. [DOI:10.1007/3-540-60590-8_29]
12. [9] R. L. Rivest, "The rc5 encryption algorithm", in: International Workshop on Fast Software Encryption, Springer, 1994, pp. 86-96. [DOI:10.1007/3-540-60590-8_7]
13. [10] T. K. Goyal, V. Sahula, "Lightweight security algorithm for low power iot devices", in: Advances in Computing, Communications and Informatics (ICACCI), 2016 International Conference on, IEEE, 2016, pp. 1725-1729. [DOI:10.1109/ICACCI.2016.7732296]
14. [11] A. P. J. Guo, T. Peyrin, M. J. B. Robshaw, The led block cipher 6917 ,2011,pp. 326-341. [DOI:10.1007/978-3-642-23951-9_22]
15. [12] S. S. M. AlDabbagh, A. Shaikhli, I. F. Taha, M. A. Alahmad, "Hisec: A new lightweight block cipher algorithm", in: Proceedings of the 7th International Conference on Security of Information and Networks, ACM, vol.940, 2014, pp. 151. [DOI:10.1145/2659651.2659662]
16. [13] D. Hong, J. Sung, S. Hong, J. Lim, S. Lee, B.-S. Koo, C. Lee, D. Chang, J. Lee, K. Jeong, et al., "Hight: A new block cipher suitable for lowresource device," in: International Workshop on Cryptographic Hardware and Embedded Systems, Springer, 2006, pp. 46-59. [DOI:10.1007/11894063_4]
17. [14] S. S. M. Aldabbagh, I. F. T. Al Shaikhli, "Olbca: A new lightweight block cipher algorithm," in: 2014 3rd International Conference on Advanced Computer Science Applications and Technologies (ACSAT), IEEE, 2014, pp. 15-20. [DOI:10.1109/ACSAT.2014.10]
18. [15] S. S. M. AlDabbagh, Design 32-bit lightweight block cipher algorithm (dlbca), International Journal of Computer Applications 166 (8).
19. [16] T. Suzaki, K. Minematsu, S. Morioka, E. Kobayashi, Twine: A lightweight, versatile block cipher, in: ECRYPTWorkshop on Lightweight Cryptography, Vol. 2011, 2011.
20. [17] J. Borgho, A. Canteaut, T. Guneysu, E. B. Kavun, M. Knezevic, L. R. Knudsen, G. Leander, V. Nikov, C. Paar, C. Rechberger, et al., "Prince-a low-latency block cipher for pervasive computing applications", in: International Conference on the Theory and Application of Cryptology and Information Security, Springer, 2012, pp. 208-225. [DOI:10.1007/978-3-642-34961-4_14]
21. [18] L. Knudsen, G. Leander, A. Poschmann, M. J. "Robshaw, Printcipher: a block cipher for ic-printing," in: International Workshop on Cryptographic Hardware and Embedded Systems, Springer, 2010, pp. 16-32. [DOI:10.1007/978-3-642-15031-9_2]
22. [19] W. Wu, L. Zhang, Lblock: "a lightweight block cipher", International Conference on Applied Cryptography and Network Security, Springer, 2011, pp. 327-344. [DOI:10.1007/978-3-642-21554-4_19]
23. [20] Z. Gong, S. Nikova, Y. W. Law, Klein, "a new family of lightweight block ciphers", International Workshop on Radio Frequency Identication: Security and Privacy Issues, Springer, 2011, pp. 1-18. [DOI:10.1007/978-3-642-25286-0_1]
24. [21] R. Beaulieu, D. Shors, J. Smith, S. Treatman-Clark, B. Weeks, and L. Wingers, "SIMON and SPECK: Block Ciphers for the Internet of Things," IACR Cryptology ePrint Archive, vol. 2015, pp. 585, 2015.
25. [22] T. K. Goyal and V. Sahula, "Lightweight security algorithm for low power IoT devices," in Advances in Computing, Communications and Informatics (ICACCI), 2016 International Conference on, 2016, pp. 1725-1729: IEEE. [DOI:10.1109/ICACCI.2016.7732296]
26. [23] J. Kim, J. Song, A dual key-based activation scheme for secure lorawan, Wireless Communications and Mobile Computing 2017. [DOI:10.1155/2017/6590713]
27. [24] S. Naoui, M. E. Elhdhili, L. A. Saidane, "Enhancing the security of the iot lorawan architecture, Performance Evaluation and Modeling in Wired and Wireless Networks (PEMWN)", International Conference on, IEEE 1020, 2016, pp. 1-7. [DOI:10.1109/PEMWN.2016.7842904]
28. [25] K. Feichtinger, Y. Nakano, K. Fukushima, S. Kiyomoto, "Enhancing the security of over-the-air-activation of lorawan using a hybrid cryptosystem", INTERNATIONAL JOURNAL OF COMPUTER SCIENCE AND NETWORK SECURITY, vol. 18 (2), 2018, pp.1-9.
29. [26] K.-L. Tsai, Y.-L. Huang, F.-Y. Leu, I. You, Y.-L. Huang, C.-H. Tsai, Aes-1030 128 based secure low power communication for lorawan iot environments, IEEE Access 6 (2018) 45325-45334. [DOI:10.1109/ACCESS.2018.2852563]
30. [27] A. K. Luhach, "Analysis of lightweight cryptographic solutions for Internet of Things," Indian Journal of Science and Technology, vol. 9, no. 28, 2016. [DOI:10.17485/ijst/2016/v9i28/98382]
31. [28] E. Rescorla and N. Modadugu, "Datagram transport layer security version 1.2," 2012. [DOI:10.17487/rfc6347] [PMCID]
32. [29] A. L. Wilson, "Encryption synchronization combined with encryption key identification," ed: Google Patents, 1993.
33. [30] P. Epstein, "Key distribution system," ed: Google Patents, 1996.
34. [31] B. Tehranchi, "Encryption apparatus and method for synchronizing multiple encryption keys with a data stream," ed: Google Patents, 2007.
35. [32] S. B. Mizikovsky and M. A. Soler, "Automatic resynchronization of crypto-sync information," ed: Google Patents, 2004.
36. [33] K. Akhavan-Toyserkani and M. Beeler, "Method and system for self synchronizing cryptographic parameters," ed: Google Patents, 2014.
37. [34] M. Briceno, I. Goldberg, D. Wagner, A pedagogical implementation of A5/1, http://www.scard.org, May 1999.

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این تارنما متعلق به فصل‌نامة علمی - پژوهشی پردازش علائم و داده‌ها است.