자원이 제한되어 있는 센서 노드에 보안 프로토콜 기능을 부여할 때에는 항상 어려움이 동반된다. 다양한 인증 기법들 중에서 NEKAP은 지역적 특성을 활용하는 비교적 효과적인 프로토콜이다. 반면, 이 기법은 룹홀 형성이 가능하여 리플레이 공격에 취약한 점이 있다. 본 논문에는 NEKAP의 약점을 보완하여 무선센서 네트워크가 리플레이 공격을 효과적으로 방어할 수 있도록 향상된 인증 기반 보안 프로토콜을 제안한다. 제안한 기법에서는 네 개의 보안 키를 각 노드에 부여하여 지역과 계층적 요구에 적합한 보안을 제공한다. 제안한 기법의 성능은 보안 인증, 공격 노드의 탐지, 리프레이 공격 방어 등의 측면에서 분석적 기법을 사용하여 평가하였으며 기존의 기법과 비교하였을 때 제안한 기법이 더 좋은 결과를 나타내었다.
Due to the resource limitations of sensor nodes, providing a security protocol is a particular challenge in sensor networks. One popular method is the neighborhood-based key agreement protocol (NEKAP). NEKAP is an efficient and lightweight protocol, but it includes loopholes through which adversaries may launch replay attacks by successfully masquerading as legitimate nodes. In this paper, we present a modified security protocol for wireless sensor networks. We provide four types of keys for each node, which adapt to different security requirements; and an improvement is made to alleviate the replay attack. According to our qualitative performance analyses, the proposed security protocol provides effectiveness in terms of authentication security, attacking node detection, and replay attack resilience when compared to the conventional method.
