Earticle

WLAN (wireless local area network) connect the users and the network by using radio frequency signals. It reduces network cabling between the terminals and the network equipment. Thus WLAN has the following benefits: giving end users a great deal of mobility, convenience, saving network cabling project costs. WLAN can share the wireless traffic of 2G or 3G network. But WLAN authentication from the safety and convenience of comprehensive consideration has not been a fine solution. This paper analyzes the various existing problems of authentication used in the field of WLAN. A fast authentication method is proposed in this article considering the character of the terminal user. Compared with existing authentication methods, this method is fast, it improves the system applicability under the comprehensive consideration of accessibility and safety. This method is validated by experiments, so that users can easily access secure WLAN systems.

In this paper, we propose new fast handover authentication scheme with privacy preservation to improve the capabilities of IEEE 802.16m network. New metric is presented for handover authentication protocols in wireless networks. It’s the required time for base station and mobile station to detect the undesirable messages. We propose a new scheme which gives a minimum time of detection to these fault and undesirable messages. Our protocol uses symmetric encryption which gives a good level of secrecy. The identity of the mobile station (MS) is changed for every hop which preserves privacy. Numerical analysis results show that our protocol is better than IEEE 802.11 m authentication in authentication delay parameter.

FMIPv6 (Fast Handover for Mobile IPv6) 보안기법[3]은 공개키 기반의 CGA (Cryptographically Generated Address)에 기반한 방식으로 안전성과 효율성 측면에서 몇 가지 문제점을 가지고 있다. 해당 기법은 재생공격과 DoS 공격에 취약하며, 공개키 계산으로 인해 효율성 측면에서도 문제가 있다. 본 논문에서는 [3]의 문제점을 제시하고, 안전성과 효율성이 향상된 Fast Mobile IPv6을 제안한다. 제안기법은 비밀키 기반의 CGA 개념을 기반으로 하며, 핸드오버가 발생할 때마다 모바일 노드와 AR(Access Router) 간의 새로운 SA(security Association) 설정 방법을 제시한다. 또한 제안기법이 기존기법과 달리 여러 종류의 보안공격에도 안전하고, 보다 적은 공개키 계산으로 더욱 효율적임을 보인다.

FMIPv6 (Fast Handover for Mobile IPv6) security scheme[3] based on the concept of a public key-based CGA (Cryptographically Generated Address), has several weaknesses in terms of security and efficiency. That scheme is feasible against replay attack and DoS (Denial of Service) attack and is not efficient in that it requires public key operations. We present the problems of that scheme and propose a security-enhanced fast mobile IPv6 in this letter. Based on the concept of a secret key-based CGA (Cryptographically Generated Address), we show how to establish a new security association between the mobile node and AR (Access Router) whenever a handover occurs. We also show that the proposed scheme is robust against several types of security attacks feasible with the existing scheme. Our scheme is more efficient in that it requires fewer public key operations.

본 논문에서는 이동성을 지원하는 NEMO(NEwork MObility)와 네트워크 기반의 PMIPv6(Proxy Mobile IPv6) 가 결합된 유·무선 통합 네트워크 환경에서 보안을 강화하고 암호계산과 인증지연 비용을 줄이는 가벼운 키 베이스 의 SK-L2AS(Symmetric Key-Based Light-Local Authentication Scheme)인증기법을 제안한다. 또한 PMIPv6에서 핸드 오 버 지연 단축을 위해 빠른 핸드오버 기법을 적용하였고, 지원되지 않는 전역 이동성을 지원하기 위해 X-FPMIPv6(eXtension of Fast Handover for PMIPv6)으로 확장 개선하였다. 더불어, 인증과 시그널링의 신호 부담을 줄이기 위해서 Piggybacks 방식을 적용하여 SK-L2AS과 X-FPMIPv6을 통합한 AX-FPMIPv6 (Authentication eXtension of Fast Handover for PMIPv6)을 제안한다. 본 논문에서 제안한 AX-FPMIPv6 기법은 성능분석 결과 인증과 핸드오버 지연에서 기존 기법에 비해 성능이 우수하다는 것을 보여준다.

This paper reinforced security under the network evaluation of wire·wireless integration of NEMO (NEwork MObility) supporting mobility and network-based PMIPv6 (Proxy Mobile IPv6). It also proposes SK-L2AS (Symmetric Key-Based Local-Lighted Authentication Scheme) based on simple key which reduces code calculation and authentication delay costs. Moreover, fast handover technique was also adopted to reduce handover delay time in PMIPv6 and X-FPMIPv6 (eXtension of Fast Handover for PMIPv6) was used to support global mobility. In addition, AX-FPMIPv6 (Authentication eXtension of Fast Handover for PMIPv6) is proposed which integrated SK-L2AS and X-FPMIPv6 by applying Piggybacks method to reduce the overhead of authentication and signaling. The AX-FPMIPv6 technique suggested in this paper shows that this technique is better than the existing schemes in authentication and handover delay according to the performance analysis.

최근 들어 스마트폰 수요의 증가와 함께 모바일 와이맥스 환경에서 실시간 멀티미디어 서비스를 이용하려는 사용자의 관심이 증가하고 있다. 그러나 IEEE 802.16e표준에서 정의한 보안정책은 MS의 이동에 따른 핸드오버 시 지연시간을 발생하여 끊김 없는 실시간 멀티미디어 서비스 제공이 어렵다. 본 논문은 IEEE 802.16e 환경에서 안전하고 빠른 핸드오버를 위한 새로운 키 관리 기법을 제안한다. 해당 기법은 긴 인증절차로 인한 핸드오버 지연을 줄인다. 또한 본 논문에서 제안하고 있는 보안 메커니즘은 여러 DoS 공격에 견고하기 때문에 기존에 제안된 메커니즘보다 더욱 안전함을 보여준다.

Recently, there is a increase in users interested in real-time multimedia services in the Mobile WiMAX environment, as the demand of smart-phone increases. however, the handover delay based on IEEE 802.16e security policy is not acceptable for the seamless real-time multimedia services provided to MS moving in the IEEE 802.16e environment. In this paper, A new key management scheme to secure and fast handover on the IEEE 802.16e is proposed. It reduces the handover latency due to the lengthy authentication process. It is also shown that the associated security mechanism is more secure than the previously proposed one, since it is robust against several DoS attacks.

IEEE 802.11 규격[1]은 2.4GHz 및 5GHz 대역에서 무선 근거리 접속 통신을 위한 국제 표준이다. 1997 년 2.4GHz 대역에서 1, 2 Mbps 의 속도를 지원하는 최초의 규격이 정의된 이래, 속도 개선을 위한 변복조 방식, 보안, QoS 등 다양한 요구 사항을 만족하기 위하여 표준이 지속적으로 개정되어 왔으며 2012 년 새로 개정된 표준이 발표된 바 있다. 특히, 최근 들어서 스마트폰의 무선랜 사용량이 폭발적으로 증가하고 무선랜 접속을 위한 핫스팟 역시 수가 크게 늘면서, 보안성을 유지하면서도 무선랜의 초기 연결접속 시간을 최소화(FILS; Fast Initial Link Setup)함으로써 무선랜 접속 요청 이용자 수에 확장성을 갖는 무선랜 규격을 제정할 필요성이 생기면서 IEEE 내에 802.11ai Task Group[3]이 승인되어 현재 표준화 작업을 진행중에 있다. IEEE 802.11 무선랜 규격에서 초기 연결접속 시간의 상당 부분을 네트워크 발견, 보안 접속, 인증 등에 소요하게 되어, IEEE 802.11ai에서는 보안성을 떨어뜨리지 않으면서도 빠르게 인증을 하기 위한 매커니즘에 대해 논의 중이다. 본 논문에서는 IEEE 802.11ai에서 논의 중인 "FILS를 위한 EAP/EAP-RP 기반의 빠른 인증" 기술에 대해 살펴보고, 이의 장단점을 분석하여 보다 개선된 형태의 빠른 인증 기법을 제안하고자 한다.

IEEE 802.11 규격[1]은 2.4GHz 및 5GHz 대역에서 무선 근거리 접속 통신을 위한 국제 표준이다. 1997 년 2.4GHz 대역에서 1, 2 Mbps 의 속도를 지원하는 최초의 규격이 정의된 이래, 속도 개선을 위한 변복조 방식, 보안, QoS 등 다양한 요구 사항을 만족하기 위하여 표준이 지속적으로 개정되어 왔으며 2012 년 새로 개정된 표준이 발표된 바 있다. 특히, 최근 들어서 스마트폰의 무선랜 사용량이 폭발적으로 증가하고 무선랜 접속을 위한 핫스팟 역시 수가 크게 늘면서, 보안성을 유지하면서도 무선랜의 초기 연결접속 시간을 최소화(FILS; Fast Initial Link Setup)함으로써 무선랜 접속 요청 이용자 수에 확장성을 갖는 무선랜 규격을 제정할 필요성이 생기면서 IEEE 내에 802.11ai Task Group[3]이 승인되어 현재 표준화 작업을 진행중에 있다. IEEE 802.11 무선랜 규격에서 초기 연결접속 시간의 상당 부분을 네트워크 발견, 보안 접속, 인증 등에 소요하게 되어, IEEE 802.11ai에서는 보안성을 떨어뜨리지 않으면서도 빠르게 인증을 하기 위한 매커니즘에 대해 논의 중이다. 본 논문에서는 IEEE 802.11ai에서 논의 중인 "FILS를 위한 EAP/EAP-RP 기반의 빠른 인증" 기술에 대해 살펴보고, 이의 장단점을 분석하여 보다 개선된 형태의 빠른 인증 기법을 제안하고자 한다.

In mobile communication, there are various types of handoff for the support of all forms of mobility. Proxy mobile IPv6 (PMIPv6) enables local network-based mobility management of a mobile node without any effect of mobility-related signaling. Recently, PMIPv6 has been considered for supporting mobility management in LTE/SAE-based mobile networks. To support seamless mobility in heterogeneous mobile networks, the overall cost of handoffs needs to be minimized and the procedure should be guaranteed to be secure. However, the reduction of the authentication cost has not been fully investigated to provide seamless connectivity when mobile users perform a handoff between the PMIPv6 domains. This paper proposes secure pre-authentication schemes, completing an authentication procedure before performing a handoff, for a fast handoff in PMIPv6. Analytic models have been used for measuring the authentication latency and for the overhead cost analysis. In addition to providing fast authentication, the proposed pre-authentication schemes can prevent threats such as replay attacks and key exposure.

IEEE 802.11 무선 랜이 보안 측면에서 몇 가지 심각한 약점을 가진다는 것이 알려진 후 이러한 무선 랜 보안의 결함을 줄이기 위하여 많은 연구가 수행되어졌다. 그 중 IEEE 802,lli는 새 무선 랜제품과 함께 새로운 보안 플랫폼을 필요로 하는 궁극적인 장기 해결책이다. 그러나 이 방법은 큰 비용이 들기 때문에 비용이 중요한 작은 기관에게는 적합하지 않을 수 있다. 본 논문은 기존 제품을 조금 변경함으로써 그대로 사용 가능한 무선 랜을 위한 간소화된 키 관리 기법으로 FR-WEP을 제안한다. FR-WEP은 최근 제안된 간소화된 키 관리 기법인 WEP'(9)의 확장으로, 호스트 키와 사용자 키를 모두 사용하는 간소화된 상호 인증과 빠른 재 인증을 통해 인증된 사용자들에게 균일한 키 갱신을 제공함으로써 WEP'의 약점을 보완한다. FR-WEP은 특히, 더 나은 보안을 원하는 작은 기관들에게 무선 랜 보안을 위한 무거운표준안에 대해 좋은 대안이 될 것이다.

Since the IEEE 802.11 wireless LANs were known to have several critical weaknesses in the aspect of security, a lot of works have been done to reduce such weaknesses of the wireless LAN security, Among them IEEE 802.lli may be the ultimate long-term solution that requires new security platform with new wireless LAM products. However, it might not be the best solution for small organizations due to its high cost where the cost is a critical issue. This paper proposes FR-WEP, a light-weight key management for wireless LANs that can be used with small changes of the existing Products. FR-WEP is an extension to a lightweight key management, WEP'(9), which was proposed lately. It makes up for the weak points of WEP' by providing lightweight mutual authentication with both host keys and user keys, and seamless key-refresh for authenticated users with fast re-authentication. It would be a good alternative to the heavy standards for wireless LAN security, especially to small organizations hoping for better security.

국제 로밍 및 이기종 망간 핸드오버가 활성화된 환경에서 사용자에게 부드러운 통신 서비스를 지원하기 위해서는 보다 빠르고 확장성이 뛰어난 인증 기법이 필요하다 본 논문은 빠른 로밍을 지원하기 위한 확장성 높은 인증 프레임워크에 관한 것으로, 직간접적으로 구성된 도메인간의 일반적인 신뢰 관계를 바탕으로 계층적 캐슁을 구성한다. 계층적 인증 캐슁을 이용할 경우 확장성을 보장함은 물론 인증 지연 및 인증으로 인한 망의 부하를 줄일 수 있으며, 이를 수학적으로 분석하였다.

As the demand on ubiquitous communication increases, global roaming and vertical handover will be prevailing in the near future. Since this environment is accompanied by the frequent handovers at remote sites, a scalable and fast authentication becomes prerequisite for ubiquitous communication. In this paper, we suggest a framework for scalable and fast authentication, using hierarchical caching based on general trust relationship among domains. At the end, we show that the proposed scheme achieves reduced authentication delay and network overhead through an analytic method with fluid flow model.