정보처리학회논문지C (The KIPS Transactions:PartC)

한국정보처리학회 (Korea Information Processing Society)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

AAA MIP 환경에서 공유영역 기반 세션키 재사용을 통한 고속 핸드오프 방식 연구

Boundary Zone Overlapping Scheme for Fast Handoff Based on Session Key Reuse

  • 최유미 ((주)벨웨이브 SW그룹) ;
  • 정민영 (성균관대학교 정보통신공학부) ;
  • 추현승 (성균관대학교 정보통신공학부)
  • 발행 : 2005.08.01
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

현재 무선 네트워크 IP를 위한 이동성 자원의 표준인 Mobile IP는 이동 노드(Mobile Node, MN)의 접속에 관한 사용자 인증이 비효율적이다. 본 논문에서는 네트워크 구성원들의 상호 인증 및 보안 서비스를 위해서 인증(Authentication), 권한부여(Authorization) 및 과금(Accounting)을 지원하는 AAA 프로토콜에 기반하여 Mobile IP의 보안성을 유지하고 빠른 핸드오프를 수행하는 새로운 보안 핸드오프 방식을 제안한다. AAA 프로토콜은 QoS를 제한하는 비효율적인 인증 절차가 존재하여 MN이 핸드오프를 수행할 때마다 새로운 세션 키를 분배 받아야 한다. 본 논문에서는 MN이 핸드오프를 수행할 때 발생하는 지연 시간과 MN의 인증으로 인한 AAA 서버의 오버헤드를 줄이고자 공유(Overlap, 오버랩) 네트워크 구조 기반의 세션키 재사용 방법을 제안한다 본 방식에서는 MN의 보안성 향상을 위하여 공유 세션 키를 유선상에서 전달하는 방식에 기반하고, 그에 따라 신속하고 자연스러운 핸드오프 메커니즘을 제공한다. 분석적 모델링결과에 의하면 제안하는 방식은 기존 세션키 재사용 방식과 비교하여 핸드오프 시간을 고려하는 핸드오프 실패율에 있어서 $40\%$정도의 성능향상을 보인다.

The Mobile W provides an efficient and scalable mechanism for host mobility within the Internet. However, the mobility implies higher security risks than static operations in fixed networks. In this paper, the Mobile IP has been adapted to allow AAA protocol that supports authentication, authorization, and accounting(AAA) for security and collection for accounting information of network usage by mobile nodes(MNs). For this goal, we Propose the boundary tone overlapped network structure while solidifying the security for the authentication of an MN. That is, the Proposed scheme delivers the session keys at the wired link for MN's security instead of the wireless one, so that it provides a fast and seamless handoff mechanism. According to the analysis of modeling result, the proposed mechanism compared to the existing session key reuse method is up to about $40\%$ better in terms of normalized surcharge for the handoff failure rate that considers handoff total time.

키워드

참고문헌

  1. C.E. Perkins, 'IP Mobility Support,' IETF RFC 3220
  2. IETF Authentication, Authorization, and Accounting(AAA) Working Group, http://wwww.itef.ofg/html/charters/aaa-charter.html
  3. S. Farrell, J. Vollbrecht, P. Calhoun, and L. Gommans, 'AAA Authorization Requirements,' RFC 2906, Aug., 2000
  4. H. Kim, D. Choi, and D. Kim, 'Secure Session Key Exchange for Mobile IP Low Latency Handoffs,' Springer-Verlag Lecture Notes in Computer Science, Vol.2668, pp.230-238, Jan., 2003
  5. J. Park, E. Bae, H. Pyeon, and K. Chae 'A Ticket-based AAA Security Mechanism in Mobile IPNetwork,' ICCSA 2003, Vol.2668, pp.210-219, May, 2003
  6. D. Choi, H. Choo, 'Partial Dual Unicasting Based Handoff for Real-Time Traffic in MIPv6 Networks,' Springer-Verlag Lecture Notes in Computer Science, Vol.2660, pp.443-452, June, 2003
  7. B. David, C. Perkins, and J. Arkko, 'Mobility Support in lPv6,' IETF draft, Internet Draft draft-ietf-mobileip-ipv6-17.txt, May, 2002
  8. J. Vollbrecht, P. Calhoun, S. Farrell, L. Gommans, G. Gross, B. debruijn, C.de Laat, M. Holdrege. D. Spence, 'AAA Authorization Application Examples', IETF RFC 2905
  9. Hasan, J. Jahnert, S. Zander, B. Stiller, 'Authentication, Authorization, Accounting and Charging for the Mobile Internet,' Mobile Summit, Sep., 2001
  10. J. Vollbrecht, P. Cahoun, S. Farrell, and L. Gommans, 'AAA Authorization Application Examples,' RFC 2104, Feb., 1997
  11. J. Vollbrecht, P. Cahoun, S. Farrell, and L. Gommans, 'AAA Authorization Framework,' RFC 2904, 2000
  12. S. Glass, T. Hiller, S. Jacobs, and C. Perkins, 'Mobile IP Authentication, Authorization, and Accounting Requirements.' RFC 2977, 2000
  13. M. Laurent-Maknavicius, F. Dupont, 'Inter-domain security for Mobile IPv6,' ECUMN 2002, pp.238-245, Apr., 2002
  14. C. Perkins, 'Mobile IP Joins Forces with AAA,' IEEE Personal Communications, Vol.7, No.4, pp.59-61, Aug., 2000 https://doi.org/10.1109/98.863997
  15. Tewari, H, O'Mahony, D., 'Real-Time Payments for Mobile IP,' IEEE, 2003 https://doi.org/10.1109/MCOM.2003.1179561
  16. C. Yang, M. Hwang, J. Li, and T. Chang, 'A Solution to Mobile IP Registration for AAA,' Springer-Verlag Lecture Notes in Computer Science, Vol.2524, pp.329-337, Nov., 2002
  17. Karim EI Marki et al., 'Low latency handoffs in mobile IPv4,' IETF draft-ietf-mobileip-lowlatency-handoffs-v4-03.txt, Nov., 2001
  18. J. McNair, I.F. Akyildiz, and M.D. Bender, 'An inter-system handoff technique for the IMT-2000 system,' INFOCOM 2000, Vol.1, pp.203-216, Mar., 2000 https://doi.org/10.1109/INFCOM.2000.832190
  19. R. Thomas, H. Gilbert, and G. Mazziotto, 'Influence of the mobbing of the mobile stations on the performance of a radio mobile cellular network,' in Proceedings of the 3rd Nordic Seminar, pp.1-9, Sep., 1998
  20. Hess, G. Schafer, 'Performance Evaluation of AAA/Mobile IP Authentication,' 2nd Polish-German Teletraffic, 2002
  21. J. McNair, I.F. Akyildiz. and M.D Benderc 'Handoffs for real-time traffic in mobile IP version 6 networks,' GLOBECOM '01.IEEE, Vol.6, pp.3463-3467, Nov., 2001 https://doi.org/10.1109/GLOCOM.2001.966325
  22. Jiang Xie, and I.F. Akyildiz, 'An optima location management scheme for inimizing signaling cost in mobile IP,' Communications, 2002. ICC 2002. IEEE International Conference on, Vol.5, pp.3313-3317, Apr., 2002
  23. V. P. Kompella, J. C. Pasquale, and G. C. Polyzos, 'Multicast routing for multimedia communication,' IEEE/ACM Trans. Networking, Vol. 1, No.3, pp.286-292, June, 1993 https://doi.org/10.1109/90.234851