수중무선통신 환경에 적합한 AES, ARIA 블록암호 기반 CCM-UW 구현 및 성능 분석

Implementation and Analysis Performance of CCM-UW based AES, ARIA Blockcipher for Underwater Environment

수중무선통신 시스템은 수질 조사, 해양 자원 탐사 및 개발, 해양환경 분석 및 군사적인 정보 수집 수단 등 다양한 분야에 활용 가능하다. 하지만 수중무선통신 환경에서는 매질의 특성과 다양한 지형적 요소, 의도된 공격 등으로 인해 데이터 손실이 발생하고 데이터 위변조를 포함한 다양한 보안위협이 존재한다. 이를 해결하기 위해서 본 논문에서는 데이터 기밀성, 무결성, 출처인증, 그리고 재공격 방지기능을 제공하는 CCM 운영모드를 수중무선통신 환경에 적합하게 변형한 CCM-UW(CCM Underwater)운영모드를 제안한다. 이를 수중무선통신 MAC 프로토콜인 MACA Protocol에 구현하고 통신 속도를 측정해서 CCM-UW의 보안적용 가능성과 통신환경에 미치는 영향을 분석하고자 한다.

Underwater Wireless Communication System can be useful for research of quality of water, ocean resources exploration, analysis ocean environment and so on. However, there exist security threats including data loss, data forgery, and another variety of security threats, because of characteristics of water, various geographical factors, intended attack, etc. To solve these problem, in this paper, we propose a CCM-UW mode of operation modified form of CCM mode of operation, providing data confidentiality, integrity, origin authentication and anti-attack prevent, for the Underwater Wireless Communication System. By implementing CCM-UW in MACA protocol(Underwater Wireless Communication MAC Protocol) and measuring speed of communication, we confirm the applicability of the security and analyze the communication environment impact.