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유비쿼터스 센서 네트워크에서의 위치 정보 및 해쉬 체인을 이용한 시빌 공격 노드 탐지 방법 및 장치

  • 기술번호 : KST2014031117
  • 담당센터 : 부산기술혁신센터
  • 전화번호 : 051-606-6561
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 안전한 해쉬 체인(hash chain) 업데이트 방법, 시빌 공격 노드 탐지 절차, 노드 인증 절차에 기존 지그비 무선 통신 프로토콜에서 제공하는 보안 기능 외에 라우팅을 교란시키는 시빌 공격에 대한 대응책을 함께 제공함으로써 무선 센서 네트워크의 보안성을 강화해 줄 수 있는 유비쿼터스 센서 네트워크에서의 위치 정보 및 해쉬 체인을 이용한 시빌 공격 노드 탐지 방법 및 장치를 제공하기 위한 것으로서, 인증 과정 수행 횟수를 줄여서 계산 오버헤드 및 계산 필요 시간을 줄이기 위하여 먼저 센서노드 ID 정보를 이용한 1차 시빌 공격 노드를 판단하고, 다음으로 센서노드 위치 정보 및 센서노드 ID 정보를 결합하여 이용하는 2차 시빌 공격 노드를 판단한 후, 2차 시빌 공격 노드를 통해 검출된 의심 노드에 대한 해쉬 체인을 이용한 노드 인증을 통해 최종적으로 시빌 공격 노드를 탐지하고 있다. 유비쿼터스 센서 네트워크, 시빌 공격, 위치, 노드 인증, 해쉬 체인
Int. CL H04W 84/18 (2009.01) H04W 12/00 (2009.01)
CPC H04W 12/12(2013.01) H04W 12/12(2013.01) H04W 12/12(2013.01) H04W 12/12(2013.01) H04W 12/12(2013.01)
출원번호/일자 1020090089132 (2009.09.21)
출원인 부산대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1048509-0000 (2011.07.05)
공개번호/일자 10-2011-0031752 (2011.03.29) 문서열기
공고번호/일자 (20110711) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2009.09.21)
심사청구항수 11

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 부산대학교 산학협력단 대한민국 부산광역시 금정구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김호원 대한민국 부산광역시 사하구
2 황연자 대한민국 부산광역시 금정구
3 이동건 대한민국 부산 강서구
4 이철희 대한민국 부산광역시 동래구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 정기택 대한민국 서울특별시 서초구 강남대로**길 **, *층 (반포동, 새로나빌딩)(스카이특허법률사무소)
2 오위환 대한민국 서울특별시 서초구 강남대로**길 **, *층 (반포동, 새로나빌딩)(스카이특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 부산대학교 산학협력단 대한민국 부산광역시 금정구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2009.09.21 수리 (Accepted) 1-1-2009-0578936-78
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2011.02.11 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2011.03.21 수리 (Accepted) 9-1-2011-0025474-73
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2011.04.15 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0203192-16
5 [대리인해임]대리인(대표자)에 관한 신고서
[Dismissal of Sub-agent] Report on Agent (Representative)		 2011.06.14 수리 (Accepted) 1-1-2011-0449977-06
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2011.06.15 수리 (Accepted) 1-1-2011-0453274-67
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2011.06.15 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2011-0453275-13
8 등록결정서
Decision to grant		 2011.06.28 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2011-0356097-20
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.01.02 수리 (Accepted) 4-1-2014-0000027-56
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2016.01.13 수리 (Accepted) 4-1-2016-5004891-78
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.01.09 수리 (Accepted) 4-1-2017-5004005-98
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.01.10 수리 (Accepted) 4-1-2017-5004797-18
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
게이트웨이 역할을 하는 게이트웨이 노드와, 센서 필드를 구성하는 다수의 센서 노드들로 구성되는 무선 센서 네트워크에 있어서, 상기 게이트웨이 노드는 무선 센서 노드들과 무선 송수신을 수행하는 무선 통신부와, 무선 센서 노드들과의 송수신 및 보안제공에 필요한 센서 노드들의 위치 정보 및 해쉬 체인 정보를 저장하는 데이터 저장부와, 상기 데이터 저장부에 저장된 센서 노드들의 위치 정보 및 해쉬 체인 정보를 이용하여 센서 노드의 보안을 제공하는 제어부를 포함하고, 이때, 상기 제어부는 상기 제어부는 위치 탐지 기능을 통해 얻은 위치 정보, 노드 ID 및 해쉬 체인 인증 정보를 기반으로 시빌 공격 노드 여부를 판단하는 시빌 공격 노드 판단 블록과, 임의로 노드로부터 수신한 패킷의 시퀀시 넘버와 기존 저장된 해당 노드의 시퀀시 넘버 패턴을 비교함으로써 재전송 공격을 판단하는 재전송 공격 판단 블록과, 상기 시빌 공격 노드 판단 블록의 판단 결과, 시빌 공격 노드로 판단되었을 경우 해당 공격 노드를 네트워크로부터 배제하는 공격 노드 차단 블록과, 시빌 공격 노드 탐지에 필요한 노드 인증을 수행하는 인증 절차 수행 블록과, 시퀀시 넘버를 분석하여 데이터를 송신할 때 패킷마다 서로 다른 시퀀시 넘버를 제공하고, 데이터를 수신할 때 수신 패킷을 순서대로 배열하여 원래 메시지를 복원하며, 수신 패킷의 시퀀시 넘버의 패턴을 분석하여 재전송 공격인지를 판단하는 시퀀시 넘버 분석 블록과, 위치 기반 라우팅에 필요한 위치 정보 또는 시빌 공격 노드 탐지를 위한 위치 정보를 제공하는 노드 위치 탐지 블록과, 센서노드 위치와 노드 ID 정보와 관련된 통신 및 라우팅을 수행하며, 시빌 공격 노드가 맞는지를 판단하는 노드정보 비교 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 시빌 공격 노드 탐지 장치
2 2
제 1 항에 있어서, 상기 무선 통신부는 상기 센서 노드가 외부에 정보를 전송하기 위해 사용되는 RF 송신 블록과, 상기 센서 노드가 외부에서부터 정보를 수신하기 위해 사용되는 RF 수신 블록과, 상기 센서 노드의 기본 기능인 외부 환경 정보를 센싱 하는 정보 센싱 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 시빌 공격 노드 탐지 장치
3 3
제 1 항에 있어서, 상기 데이터 저장부는 데이터 전송 시에 재전송 공격(replay attack)을 방지하기 위한 생성값 및 센서 노드가 노드 인증에 필요한 해쉬 값을 생성하기 위한 논스값을 저장하는 송수신 논스값 저장블록과, 위치 기반 라우팅 및 센서 노드들의 위치 정보를 저장하는 위치정보 저장블록과, 자신의 노드 ID 및 다른 노드의 노드 ID를 저장하는 노드 ID 저장블록과, 기본 보안 기능인 기밀성과 무결성을 제공하기 위해 필요한 보안키를 저장하는 암호화 키 및 무결성 확인 키 저장블록과, 노드의 인증 정보인 해쉬 체인 정보를 저장하는 해쉬 체인 정보 저장블록과, 송신자가 송신 시에 각 패킷마다 덧붙여 전송하는 패킷의 순서를 표시하는 일련의 연속적인 번호(sequence number)를 저장하는 패킷 시퀀시 넘버(sequence number) 저장블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 시빌 공격 노드 탐지 장치
4 4
제 3 항에 있어서, 상기 보안키는 무선으로 전송되는 패킷을 도청 공격으로부터 방지하기 위하여 전송 패킷을 암호화하여 전송하는 과정에 사용되는 암호화 키와, 패킷 전송 과정에서 공격자의 패킷 위변조 공격으로 인한 전송 과정에서의 패킷 내용 변경 여부를 확인하고자 할 때 사용되는 무결성 키를 포함하는 것을 특징으로 하는 시빌 공격 노드 탐지 장치
5 5
삭제
6 6
게이트웨이 역할을 하는 게이트웨이 노드와, 센서 필드를 구성하는 다수의 센서 노드들로 구성되는 무선 센서 네트워크에서의 시빌 공격 노드 탐지 방법에 있어서, 비주기적으로 모든 센서노드들에게 요청 메시지를 보내, 각 센서노드들에서 자신의 ID 및 위치 정보를 포함한 회답 메시지를 입력받는 단계와, 상기 입력받은 회답 메시지 내의 센서노드 ID를 게이트웨이 노드에 미리 저장된 센서노드 ID에 존재하는지 여부를 매칭하는 단계와, 상기 매칭 결과, 존재하지 않는 경우 해당 센서노드를 1차 시빌 공격 노드로 판단하여, 해당 센서노드를 네트워크에서 배제하는 단계와, 상기 매칭 결과, 존재하는 경우 회답 메시지 내의 센서노드 위치 정보 및 ID 정보를 기반으로 서로 다른 위치에 동일한 센서노드 ID가 존재하는지 검색하는 단계와, 상기 검색 결과, 서로 다른 위치에 동일한 센서노드 ID가 존재하는 경우 이를 시빌 공격 의심 노드로 등록하고, 등록된 시빌 공격 의심 노드에 해쉬 체인을 이용한 노드 인증 절차를 수행하는 단계와, 상기 노드 인증 절차에서 노드 인증에 실패한 센서노드를 2차 시빌 공격 노드로 판단하여, 해당 센서노드를 네트워크에서 배제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시빌 공격 노드 탐지 방법
7 7
제 6 항에 있어서, 상기 1차 시빌 공격 노드는 공격 노드가 공격을 수행하기 위해 기존 네트워크에 존재하지 않는 임의의 ID를 만들어 사용하는 시빌 공격 노드인 것을 특징으로 하는 시빌 공격 노드 탐지 방법
8 8
제 6 항에 있어서, 상기 2차 시빌 공격 노드는 공격 노드가 공격을 수행하기 위해 센서 네트워크에 이미 존재하는 정상적인 노드의 노드 ID를 훔쳐서 사용하는 시빌 공격 노드인 것을 특징으로 하는 시빌 공격 노드 탐지 방법
9 9
제 6 항에 있어서, 상기 노드 인증 절차는 게이트웨이 노드에서 시빌 공격 의심 노드의 해쉬 체인 중에서 하나의 1 회용 해쉬 값을 통하여 의심 노드에 대한 인증을 수행하는 것을 특징으로 하는 시빌 공격 노드 탐지 방법
10 10
제 6 항에 있어서, 상기 노드 인증 절차는 게이트웨이 노드에서 시빌 공격 의심 노드로 인증 요청 메시지를 보내 해당 센서노드로부터 인증 회신 메시지를 입력받는 단계와, 상기 인증 회신 메시지가 입력된 센서노드로 재전송 방지를 위한 논스값(NonceGW), 해쉬 체인 중에서 특정한 번째의 행(i) 및 특정한 번째의 열(j)의 1 회용 해쉬값의 이름(i,j), 자신의 ID임을 해당하는 센서노드에게 알리기 위한 게이트웨이 노드 ID(IDGW)를 해쉬 함수로 취한 값이 포함된 제 1 정보 메시지를 전송하고, 상기 1 회용 해쉬값을 저장하는 단계와, 상기 게이트웨이 서버에서 전송된 제 1 정보 메시지가 복호화되어, 상기 게이트웨이 서버와 같은 해쉬 함수(MD)를 사용하여 해쉬 함수를 취한 값과 게이트웨이 서버에서 수신한 해쉬 함수를 취한 값이 비교되어 무결성이 확인되는 단계와, 상기 무결성이 확인되면, 게이트웨이 서버에서 전송된 1 회용 해쉬값이 저장되고, 1 회용 해쉬값을 해쉬 함수로 취한 값, 자신의 센서노드 ID(IDA), 제 1 정보 메시지에 포함된 논스값(NonceGW)이 포함된 제 2 정보 메시지를 상기 게이트웨이 서버로 회신하는 단계와, 상기 센서노드로부터 입력되는 제 2 정보 메시지를 복호화하고, 제 2 정보 메시지에 포함된 논스값(NonceGW)을 이용하여 자기가 보낸 제 1 정보 메시지에 대한 회답임을 확인하고, 센서노드 ID(IDA)를 이용하여 해당 센서노드에서부터 온 메시지임을 확인하고, 해당 센서노드의 논스값을 미리 저장된 데이터베이스에서 검색하는 단계와, 상기 검색된 논스값 및 1회용 해쉬값으로 상기와 동일한 해쉬 함수를 사용하여 해쉬 값을 계산하여, 상기 제 2 정보 메시지에 포함된 1회용 해쉬값과 계산된 해쉬값을 서로 비교하는 단계와, 상기 비교결과, 두 해쉬 값이 서로 같으면 노드 인증 성공을, 두 해쉬 값이 서로 다르면 노드 인증 실패를 결정하는 단계와, 상기 결정된 인증 결과를 상기 센서노드로 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시빌 공격 노드 탐지 방법
11 11
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 해쉬 체인은 센서노드의 해쉬 값이 모두 소진 되거나, 해쉬 체인의 유효기간이 만료 되거나, 노드가 손상(compromise)되어 해쉬 체인 값이 더 이상 유효하지 않게 되는 경우가 발생하면 해쉬 체인 업데이트를 통해 새로운 해쉬 체인을 생성하는 것을 특징으로 하는 시빌 공격 노드 탐지 방법
12 12
제 11 항에 있어서, 상기 해쉬 체인 업데이트는 게이트웨이 서버에서 센서노드의 해쉬 체인의 해쉬값이 사용 완료되었는지를 체크하는 단계와, 상기 체크결과, 해쉬 값이 사용 완료 된 경우, 해당 센스노드로 제 1 논스값을 포함하는 새로운 해쉬 체인 생성 요청신호를 송부하고, 상기 제 1 논스값을 저장하는 단계와, 센서노드에서 상기 게이트웨이 서버에서 입력되는 새로운 해쉬 체인 생성 요청신호를 복호화 하여 상기 게이트웨이 서버에서 보낸 메시지임이 확인된 후, 게이트웨이 서버와 같은 해쉬 함수(MD)를 사용하여 해쉬 함수를 취한 값과 게이트웨이 서버에서 수신한 해쉬 함수를 취한 값이 비교되어 무결성이 확인되는 단계와, 상기 무결성이 확인되면, 센서노드 자신의 해쉬 체인의 해쉬 값 사용 완료를 확인 후, 상기 게이트웨이 서버에서 입력되는 제 1 논스값과 기존 저장된 마지막 제 2 논스값을 비교하는 단계, 상기 비교결과 제 1 및 제 2 논스값이 서로 다르면 공격자에 의한 재전송 공격이 아닌 것으로 판단하고, 상기 게이트웨이 서버에서 입력되는 제 1 논스값을 저장하고, 제 1 논스값과 기존 저장된 마지막 제 2 논스값을 XOR 논리 연산하여 새로운 해쉬 체인을 생성하는데 필요한 제 3 논스값을 산출하는 단계와, 상기 산출된 제 3 논스값을 사용하여 새로운 해쉬 체인을 생성하고, 상기 게이트웨이 서버에게 재전송 공격 방지를 위한 논스값이 포함된 해쉬 체인 업데이트 완료를 통보하는 단계와, 상기 게이트웨이 서버에서 상기 해쉬 체인 업데이트 완료 통보가 입력되면, 센서노드에 송부한 새로운 해쉬 체인 생성 요청신호에 포함된 제 1 논스값 및 해당 센서노드의 기존 저장된 제 2 논스값을 검색하는 단계와, 상기 제 1 논스값과 제 2 논스값을 XOR 논리 연산하여 새로운 해쉬 체인을 생성하는데 필요한 제 3 논스값을 산출하여 저장하는 단계와, 상기 산출된 제 3 논스값 및 해쉬함수를 사용하여 해당 센서노드의 새로운 해쉬 체인을 생성하고 이를 저장하는 단계와, 상기 센서노드에서 통보된 해쉬 체인 업데이트 완료 통보 메시지를 복호화하고, 수신된 재전송 공격 방지를 위한 논스값과 송부한 재전송 공격 방지를 위한 논스값이 같은지 확인하여 자신의 해쉬 체인 업데이트 요청에 대한 회답임을 확인하고, 수신한 센서노드 ID를 확인하여 센서노드가 보낸 해쉬 체인 업데이트 완료 메시지임을 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시빌 공격 노드 탐지 방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 교육과학기술부 차세대물류 IT기술연구사업단 지역거점연구단육성사업(구)지방연구중심대학육성사업) 안전하고 신뢰할 수 있는 물류 응용을 위한 무선 메쉬 네트워크 보안 기술 개발