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본 연구는 의료 사이버 물리시스템(Medical Cyber-Physical Systems, MCPS) 환경에서 제안된 블록체인 기반 장치 인증 프로토콜의 구조적 취약점을 식별하고, 이를 개선하기 위한 보안 강화 방안을 제시하였다. 분석 결과, 블록체인 트랜잭션 지연, 공개키 교환 과정의 동기화 취약성, 해시 충돌 가능성, 그리고 서명 검증의 단일 노드 의존성 등 네 가지 주요 문제가 확인되었다. 이를 해결하기 위해 본 연구는 동적 난수 기반 서명 검증, 멀티노 드 합의 구조, 시간 스탬프 재검증 절차, 그리고 키 재사용 방지 기법을 포함하는 개선 프로토콜을 제안하였다. 시뮬레이션 평가 결과, 리플레이 탐지율 100%, 평균 인증 지연 15% 증가, 노드 병렬 검증 효율성 향상(약 22%)을 달성하였다.

This study identified structural vulnerabilities in a proposed blockchain-based device authentication protocol within a Medical Cyber-Physical Systems (MCPS) environment and presented security enhancement measures to address them. To mitigate these vulnerabilities, the study proposed an improved protocol incorporating dynamic random number-based signature verification, a multi-node consensus structure, a timestamp re-verification procedure, and a key reuse prevention technique. Simulation evaluation results achieved a 100% replay detection rate, a 15% increase in average authentication delay, and improved node parallel verification efficiency (22%)