Autenticación multifactor y esquema de acuerdo de claves basado en PUF y mapa caótico de Chebyshev para redes de...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de la Computación
• Ciberseguridad
• Ingeniería de Redes

Sus antecedentes:

• Las redes de sensores inalámbricos (WSN) son vulnerables a las amenazas de seguridad debido a su naturaleza de comunicación abierta.
• Los mecanismos de seguridad WSN existentes a menudo carecen de protecciones fundamentales contra la interceptación y la manipulación.
• La necesidad de una autenticación sólida y la preservación de la privacidad en las WSN es crítica.

Objetivo del estudio:

• Proponer un novedoso esquema de autenticación y acuerdo de claves de tres partes para WSN.
• Mejorar la seguridad de las WSN contra ataques sofisticados, incluido el modelado basado en aprendizaje automático.
• Garantizar la privacidad del usuario y la autenticación dinámica de identidad de un solo uso.

Principales métodos:

• El esquema propuesto integra funciones físicas no clonables (PUF) con el mapa caótico de Chebyshev para criptografía.
• Se emplean funciones hash y operaciones XOR para la generación dinámica de seudónimos y la actualización de parámetros.
• Se utilizaron análisis de seguridad formales e informales, junto con simulaciones prácticas, para la validación.

Principales resultados:

• El esquema proporciona una fuerte resiliencia contra diversos riesgos de seguridad, incluidos los ataques de aprendizaje automático.
• La generación y actualización dinámica de seudónimos de usuario y parámetros de autenticación garantizan el uso de un solo uso.
• Las simulaciones confirman la eficiencia del esquema en términos de sobrecarga computacional y de comunicación.

Conclusiones:

• El esquema propuesto de autenticación y acuerdo de claves ofrece una seguridad y eficiencia superiores para las WSN.
• Aborda eficazmente las preocupaciones sobre la privacidad y mejora la resiliencia contra las amenazas cibernéticas en evolución.
• La integración de PUF y mapas caóticos presenta una dirección prometedora para la seguridad de las WSN.