Abstract
It is easy to install and maintain a mobile multi-hop wireless network due to its self-organizing characteristics. However it has security weakness of the authentication of mobile multi-hop relay stations. Specially, the mobile multi-hop relay network in the IEEE 802.16j has the additional security weakness caused by the requirement of backward compatibility for mobile stations of the conventional IEEE 802.16 system. In this paper, we propose a novel mutual authentication scheme applicable to IEEE 802.16j-based mobile multi-hop relay network architecture. The scheme is able to resolve the initial trust gain problem of a multi-hop node at its entry to the network, the problem of rogue mobile multi-hop node and the problem of hop-by-hop authentication between multi-hop nodes. Effectively, the scheme is a hybrid scheme of the distributed authentication method and the centralized authentication method which have been considered to be deployed in the wireless ad-hoc network and the wireless network connected to wired authentication servers, respectively. Also, we analyze the effectiveness of the proposed hybrid authentication method.
모바일 멀티 홉 릴레이는 self-organizing 등의 특성으로 인하여 설치가 용이하며 관리하기 편한 장점이 있지만, 반면에 무선으로 설치되어 자치적으로 운영되는 릴레이 스테이션을 신뢰하기 어려운 보안상 문제점이 있다. 특히 IEEE 802.16j 기반의 무선 멀티 홉 네트워크에서는 일반적인 모바일 멀티 홉 네트워크에서의 보안상 문제점뿐만 아니라, 기존의 IEEE 802.16에서의 특성을 유지해야 하는 요건으로 인하여 발생하는 추가적인 문제점도 존재한다. 본 논문에서는 IEEE 802.16j 기반에서의 모바일 멀티 홉 릴레이에서 가지는 보안상의 문제점들을 해결하기 위하여 혼합형 인증 방법을 제안한다. 제안된 혼합형 인증방법은 중앙 중 인증방법과 분산형 인증방법에 대한 혼합형 방법으로서, 멀티 홉 구조를 갖는 릴레이 스테이션의 네트워크 진입시의 초기 인증 문제, 릴레이 스테이션 간의 홉 간 인증 문제 등의 절차를 포함한다. 또한 혼합형 방식의 효과에 대하여 분석함으로서 모바일 홉 릴레이 네트워크에 제안된 방식이 효율적으로 적용될 수 있음을 보인다. 제안하는 혼합형 인증방식은 IEEE 802.16j 기반의 모바일 멀티 홉 릴레이 네트워크뿐만 아니라 모바일 멀티 홉 구조를 갖는 다른 네트워크에도 적용될 수 있으며, 무선으로 연결되어 자치적으로 운영되는 네트워크에서의 필수적인 보안 문제점인 인증문제를 해결하는데 기여할 것으로 기대된다.
