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<학술연구>

사이버-물리 시스템 기반 IoT 환경에서 ECC 삼중 인증 프로토콜의 보안 취약점 모델링과 보안 개선 설계
Improvements for ECC-Based Three-Factor Authentication Protocols in IoT-Enabled e-Health Cloud Systems

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  • 발행기관
    한국기계항공기술학회(구 한국기계기술학회) 바로가기
  • 간행물
    한국기계항공기술학회지(구 한국기계기술학회지) KCI 등재 바로가기
  • 통권
    제28권 제3호 (2026.06)바로가기
  • 페이지
    pp.389-393
  • 저자
    변해원
  • 언어
    한국어(KOR)
  • URL
    https://www.earticle.net/Article/A487217

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원문정보

초록

영어
This study critically analyzed a lightweight ECC-based three-factor authentication protocol designed for IoT-enabled e-Health cloud systems. Through adversarial modeling and formal verification, three core vulnerabilities were identified: static identity inference via XOR-cancellation across sessions, ephemeral key reuse leading to session key replay, and insufficient biometric template binding enabling cross-system correlation. Countermeasures proposed include dual-nonce ephemeral key diversification, salted fuzzy extractor-based biometric binding, dual-ephemeral Diffie–Hellman key exchange for forward secrecy, and a permissioned blockchain audit layer. Simulation results on Raspberry Pi 4 and Intel i5 demonstrate 100% replay detection, per-session forward secrecy, eliminated biometric linkability, and end-to-end latency increase within 6.7%, confirming suitability for resource-constrained IoT healthcare deployments.

목차

Abstract
1. 서론
2. 관련 연구
3. 연구 방법
4. 프로토콜 분석
4.1 기존 ECC 기반 삼중 인증 프로토콜
4.2 취약점 분석
5. 프로토콜 개선 방안 제안
5.1 이중 난수 기반 에피머럴 키 신선성 강화
5.2 솔팅된 퍼지 추출기 기반 생체정보 바인딩
5.3 이중 에피머럴 디피-헬만 교환을 통한 전방비밀성 확보
5.4 허가형 블록체인 감사 로그 및 스마트카드 저장 보안 강화
6. 모의 실험 결과
7. 결론
References

키워드

ECC (타원곡선 암호) IoT 인증 세션키 취약점 분석 e-Health 클라우드 ECC Authentication Protocol Session Key Vulnerability Analysis e-Health Cloud

저자

  • 변해원 [ Haewon Byeon | Dept. of Future Technology, Korea University of Technology and Education, South Korea ] Corresponding Author

참고문헌

자료제공 : 네이버학술정보

간행물 정보

발행기관

  • 발행기관명
    한국기계항공기술학회(구 한국기계기술학회) [Korean Society of Mechanical Technology]
  • 설립연도
    1999
  • 분야
    공학>기계공학
  • 소개
    기계 관련 산업 분야에 관한 학술과 현장 적용 기술을 연구하고 교류하며, 이에 관련된 학문과 기술 발전 및 보급에 기여함으로써 과학과 기술의 진흥에 이바지함을 그 목적으로 한다.

간행물

  • 간행물명
    한국기계항공기술학회지(구 한국기계기술학회지) [Journal of the Korean Society of Mechanical and Aviation Technology ]
  • 간기
    격월간
  • pISSN
    1229-604X
  • eISSN
    2508-3805
  • 수록기간
    1999~2026
  • 등재여부
    KCI 등재
  • 십진분류
    KDC 550 DDC 620

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