بهبود احراز هویت در خانه هوشمند مبتنی بر رمز یکبار مصرف و رمزنگاری منحنی بیضوی

اسدنجفی, نرگس; ملامطلبی, مهدی

بهبود احراز هویت در خانه هوشمند مبتنی بر رمز یکبار مصرف و رمزنگاری منحنی بیضوی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه کامپیوتر، واحد بوئین زهرا، دانشگاه آزاد اسلامی، بوئین زهرا، ایران

چکیده

در خانههای هوشمند، اغلب اشیا با یکدیگر و با افراد خانه، در تعامل هستند. یکی از مزایای خانه هوشمند، امکان کنترل و نظارت بر خانه، از راه دور است. درعین‌حال، خانه هوشمند به‌طور بالقوه در معرض مشکلات امنیتی و نقض حریم خصوصی افراد است. با توجه به اینکه اشیاء درون خانه هوشمند، همواره در حال جمعآوری اطلاعات خصوصی از فعالیتهای افراد هستند، اگر شخصی به اشیاء داخل منزل، به‌طور غیرمجاز دسترسی یابد، اشیا را تحت کنترل خود درآورده و به دادههای خصوصی افراد دست‌یافته و باعث صدمه زدن به اشیا و یا فاش نمودن اطلاعات مینماید. جهت جلوگیری از این امر، افرادی که قصد استفاده از اشیاء داخل منزل را دارند، باید پیش از استفاده، احراز هویت گردند. در این مقاله، روشی برای بهبود احراز هویت افراد، مبتنی بر رمز یکبار مصرف با استفاده از کارت هوشمند و الگوریتم رمزنگاری منحنی بیضوی در سامانه خانه هوشمند، ارائه‌شده است. ارزیابی روش پیشنهادی توسط منطق بن و در محیط نرمافزار آویسپا انجام شده است. نتایج ارزیابیها حاکی از بهبود احراز هویت متقابل بین کاربر و گره دروازه جهت مقابله با حملات متداول به خانه هوشمند، در مقایسه با روش‌های موجود است. به‌علاوه، روش پیشنهادی از حملات استراق سمع و حمله سرککشی جلوگیری مینماید که اکثر روش‌های موجود، قادر به جلوگیری از آنها نیستند.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.26762935.1399.11.4.9.4

موضوعات

کامپیوتر - رایانش امن

عنوان مقاله [English]

Improving the Authentication in Smart Home Using One-Time Password and Elliptic-Curve Cryptography

نویسندگان [English]

Narges Asadnajafi
Mahdi Mollamotalebi

Department of Computer, Buinzahra branch, Islamic Azad University, Buinzahra, Iran

چکیده [English]

In smart home, most things interact with each other and with people at home. One of the benefits of smart home is the ability to control and monitor home, remotely. At the same time, smart home is potentially exposed to security problems and violates privacy of individuals. Considering that objects inside the smart home are constantly collecting private information about people's activities, if someone accesses unauthorized objects indoors, he takes control of objects and gives them data Private individuals have access to or damaged objects or disclosure of information. To prevent this, people who intend to use home-made objects must be authenticated before using it. In this paper, we propose a method for improving individual authentication based on a one-use password using smart card and elliptic curve cryptography algorithm in the smart home system. The results of the evaluations indicate improved interoperability between the user and the gateway to counteract the attacking attack compared to existing methods.

کلیدواژه‌ها [English]

Improving the Authentication in Smart Home Using One
Time Password and Elliptic
Curve Cryptography

مراجع

[1] Bugeja, J.; Jacobsson, A.; Davidsson, P. "On Privacy and Security Challenges in Smart Connected Homes";EuropeanIntelligenceand Security Informatics Conference (EISIC), 2016, 172-175.##

[2] Robles, R. J.; Kim, T.h.; Cook, D.; Das, S. "A Review on Security in Smart Home Development"; IJAST. 2010, 15, 14-29.##

[3] Saleh, E. ; Abou, A. "An IDS for Detection of Active Attacks Against Rouring in Mobile Ad-Hoc Networks"; Journal of advanced defence science and technology. 2010, 1, 15-22.##

[4] Ashibani, Y.; Kauling, D.; Mahmoud, Q. H. "A Context-Aware Authentication Framework for Smart Homes"; IEEE 30th Canadian Conf. Electrical and Computer Eng. (CCECE). 2017, 1-5.##

[5] Frank, M.; Biedert, R.; Ma, E.; Martinovic, I.; Song, D. "Touchalytics: On the Applicability of Touchscreen Input As A Behavioral Biometric for Continuous Authentication"; IEEE Trans. Inf. Forensics Security. 2012, 8, 136-148.##

[6] Song, T.; Li, R.; Mei, B.; Yu, J.; Xing, X.; Cheng, X. "A Privacy Preserving Communication Protocol for Iot Applications in Smart Homes"; IEEE Internet Things J 2017, 4, 1844-1852.##

[7] Vandana, C.; Imam, T.; Dubey, S. "Security Issues in Home Automation"; IJSRCSEIT. 2017.##

[8] Jeong, J.; Chung, M. Y.; Choo, H. "Integrated OTP-based User Authentication Scheme Using Smart Cards in Home Networks"; Proc. 41st Annual Hawaii Int. Conf. System Sciences (HICSS). 2008, 294-294.##

[9] Vaidya, B.; Park, J. H.; Yeo, S.S.; Rodrigues, J. J. "Robust one-time Password Authentication Scheme Using Smart Card for Home Network Environment"; Comput Commu.n 2011, 34, 326-336.##

[10] Santoso, F. K. ; Vun, N. C. "Securing IoT for smart home system"; Int. Symposium on Consumer Electronics (ISCE). 2015, 1-2.##

[11] Chang, C.-C. ; Le, H.D. "A Provably Secure, Efficient, and Flexible Authentication Scheme for Ad Hoc Wireless Sensor Networks"; IEEE T Wirel Commun. 2015, 15, 357-366.##

[12] Das, A. K.; Kumari, S.; Odelu, V.; Li, X.; Wu, F.; Huang, X. "Provably secure User Authentication and Key Agreement Scheme for Wireless Sensor Networks"; Secur Commun Netw. 2016, 9, 3670-3687.##

[13] Wazid, M.; Das, A. K.; Odelu, V.; Kumar, N.; Susilo, W. "Secure Remote User Authenticated Key Establishment Protocol for Smart Home Environment"; IEEE Trans. Depend. Sec. Comput. 2017.##

[14] Kumar, P.; Gurtov, A.; Iinatti, J.; Ylianttila, M.; Sain, M. "Lightweight and secure Session-Key Establishment Scheme in Smart Home Environments"; IEEE Sensors J. 2015, 16, 254-264.##

[15] Li, Y. "Design of a Key Establishment Protocol for Smart Home Energy Management System"; Fifth Int. Conf. Comput. Intell. Commun. Syst. Netw. 2013, 88-93.##

[16] Sierra, JM.; Hernández ,JC.; Alcaide, A.; Torres, J. "Validating the Use of BAN LOGIC"; Int. Conf. Comput. Sci. Appl. 2004,5, 851-858.##

[17] Masoumi, M.; Mahdizadeh, H. “The FPGA Implementation of an Efficient Elliplic Curve Cryptographic Process over GF(2163)”; Advanced Defence Sci.& Tech., 2012, 3, 199-211.##

[18] Naoui, S.; Elhdhili, M.E.; Saidane, L.A.; “Lightweight and Secure Password Based Smart Home Authentication Protocol: LSP-SHAP”; J NETW SYST MANAG. 2019, 4, 1020-1042.##

[19] Shuai, M.; Yu, N.; Wang, H.; Xiong, L.; “Anonymous Authentication Scheme for Smart Home Environment Provable Security”; COMPUT SECUR. 2019, 132-146.##

[20] Gurabi, M.A.; Alfandi, O.; Bochem, A.; Hogrefe, D.; “Hardware based Two-Factor User Authentication for the Internet of Things”; IWCMC.2018, 4, 1081-1086.##