一个区块链辅助的安全协议,用于5G无线网络中MTC设备的集团交付
Ronghao Ma1, Jianhong Zhou1, Maode Ma2
1School of Computer and Software Engineering, Xihua University, Chengdu 610039, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|April 13, 2024
概括
本研究介绍了基于区块链的安全交付认证协议,用于5G网络中的大型机器类型通信设备. 它通过减少信号开销和保护设备匿名免受攻击来提高安全性和效率.
科学领域:
- 计算机科学 计算机科学
- 网络安全 网络安全
- 无线通信无线通信
背景情况:
- 第五代 (5G) 网络通过大规模机器类型通信 (MTC) 支持众多物联网 (IoT) 应用程序.
- 目前5G (3GPP Release 16) 中的交付机制面临高信号开销和安全漏洞,如拒绝服务 (DoS) 和分布式拒绝服务 (DDoS) 攻击.
- 现有的解决方案往往缺乏对单一故障点和关键托管问题的弹性.
研究的目的:
- 为5G网络中的机器类型通信设备 (MTCD) 组提出一个高效和安全的交付认证协议.
- 利用区块链技术和无证书的聚合签名来提高安全性和减少信号开销.
- 为了保护设备的匿名性,并确保对普遍的网络威胁的弹性.
主要方法:
- 开发一种基于区块链的新型交付身份验证协议.
- 在基站和MTCD之间进行相互认证的无证书聚合签名的集成.
- 使用圆曲线的Diffie-Hellman (ECDH) 来用临时的匿名标记加密设备身份.
- 使用BAN逻辑和Scyther工具验证协议弹性.
主要成果:
- 拟议的协议大大减少了MTCD组在交付期间的信号开销.
- 它有效地减轻了与单一故障点和关键托管相关的风险.
- 设备的匿名性通过使用临时匿名身份标记的加密来保护,防止链接攻击.
- 严格的验证证实了该协议对重大恶意攻击的弹性.
结论:
- 这种由区块链支持的协议为5G MTC环境中的交付认证提供了安全有效的解决方案.
- 它解决了当前3GPP标准和现有安全协议的局限性.
- 该协议显示了改进的身份验证成本和强大的安全性,使其适合大规模的物联网部署.
