Improving the Performance of Mutual Authentication and Session Key Agreement Protocols for Mobile Communication

이동 통신 환경에서의 상호인증 및 세션키 공유 프로토콜의 성능 향상

이동 통신은 대기를 전달매체로 하고 이동단말기를 사용하기 때문에 가로채기나 불법사용과 같은 공격에 취약하다. 이를 극복하기 위해, 이동 통신 환경에서 이동단말기와 기지국 사이에 안전한 통신을 제공하기 위한 많은 프로토콜들이 제안되어왔다. 그러나 이동단말기의 부족한 계산능력과 전력량 때문에 공개키를 이용한 프로토콜들은 많은 장점에도 불구하고 충분히 활용되지 못했다. 본 논문에서는 이동 통신 환경에서 기지국과 이동단말기 사이의 상호인증 및 세션키 공유 프로토콜들의 성능을 향상시킬 수 있는 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 기법은 이동단말기의 비밀 정보를 기지국에게 드러나게 하지 않으면서 많은 계산을 기지국으로 하여금 대신 수행하도록 하는 것이다. 제안된 기법은 기존의 프로토콜들을 최대 5배까지 성능을 향상시키며 해당하는 만큼 이동단말기의 전력량 소모를 감소시킬 수있다.Abstract Mobile communication is more vulnerable to security attacks such as interception and unauthorized access than fixed network communication. To overcome these problems, many protocols have been proposed to provide a secure channel between a mobile station and a base station. However, these public-key based protocols have not been fully utilized due to the poor computing power and small battery capacity of mobile stations. In this paper, we propose techniques for accelerating public-key based key establishment protocols between a mobile station and a base station. The proposed techniques enable a mobile station to borrow computing power from a base station without revealing its secret information. The proposed schemes accelerate the previous protocols up to five times and reduce the amount of power consumption of mobile stations.