پروتکل دست دهی 4- مرحله ای امن و کارآمد برای مقابله با حمله DoS در شبکه هوشمند انرژی

نویسندگان

1 علم و صنعت ایران

2 علم و صنعت

3 مالک اشتر

چکیده

شبکه‌های مخابراتی توزیع‌شده ارتباط مخابراتی را در حوزه‌های مختلف شبکه هوشمند انرژی همچون ناحیه خانگی، شبکه ناحیه همسایگان و ناحیه تولید محلی / پست‌ها با هزینه مناسب فراهم می‌کنند. این مقاله با توجه به چالش‌های امنیتی موجود در پروتکل دست‌دهی و تبادل کلید این نوع شبکه‌ها، یک طرح توزیع و به‌روزرسانی دینامیک کلید را برای افزایش امنیت شبکه در برابر حملات مهاجمان ارائه می‌کند. طرح پیشنهادی از دو پروتکل امنیتی شناخته‌شده احراز اصالت هم‌زمان برابر و مشارکت امن حلقه کارآمد استفاده می‌کند. ازآنجایی‌که هر دو پروتکل از تبادل 4-راهه استفاده می‌کنند، در این مقاله دو طرح تبادل بر پایه توابع یک‌سویه و عدم وابستگی بین مراحل پروتکل پیشنهاد شده است که مقاومت شبکه در برابر حمله انکار سرویس به‌صورت کامل بهبود می‌دهد و درعین‌حال با توجه به محاسبه پیچیدگی مخابراتی و حافظه ازنظر سربار تحمیل‌شده به شبکه نیز بهینه است. سرانجام با توسعه مدل حمله DoS، امنیت طرح پیشنهادی با شبیه‌سازی گسترده به‌وسیله Avispa ارزیابی و اثبات ‌شده است.

کلیدواژه‌ها


[1]     X. Fang, S. Misra, G. Xue, and D. Yang, “Smart Grid – The New and Improved Power Grid: A Survey,” IEEE Communications Surveys & Tutorials, vol. 14, no. 4, pp.    944-980, 2012.##

[2]     T. W. Chim, S. M. Yiu, V. O. K. Li, and J. Zhong, “PRGA: Privacy-preserving Recording and Gateway assisted Authentication of Power Usage Information for Smart Grid,” IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing, vol. 5971, no. 1, pp. 85-97, 2014.##

[3]     W. Wang and Z. Lu, “Cyber security in the Smart Grid: Survey and challenges,” Computer Networks, vol. 57, pp. 1344–1371, 2013.##

[4]     IEEE Standard for Information Technology–Telecommunications and information exchange between systems–Local and metropolitan area networks–Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications Amendment 10: Mesh Networking. IEEE, IEEE 802.11s, 2011.##

[5]     IEEE Standard for Local and metropolitan area networks - Part 15.4: Low-Rate Wireless Personal Area Networks (LR-WPANs) Amendment 4: Alternative Physical Layer Extension to Support Medical Body Area Network (MBAN) Services Operating in the 2360 MHz 2400 MHz Band. IEEE 802.15.4, 2013.##

[6]     H. Gharavi and B. Hu, “Multigate Communication Network for Smart Grid,” Proceedings of the IEEE, vol.99, pp.1028–1045, June 2011.##

[7]     802.11i-2007 - IEEE Standard for Information technology—Telecommunications and information exchange between systems—Local and metropolitan area networks—Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications. IEEE, 2007.##

[8]     S. Zonouz and P. Haghani, “Cyber-physical security metric inference in smart grid critical infrastructures based on system administrators’ responsive behavior,” Computers & Security, pp.1–11, July 2013.##

[9]     D. Mohan, “Denial of Service attack in Wireless Mesh Network,” International Journal of Computer Science and Information Technologies, vol. 3, 2012.##

[10]  Z. Bai and Y. Bai, “4-Way Handshake Solutions to Avoid Denial of Service Attack in Ultra Wideband Networks,” Third International Symposium on Intelligent Information Technology Application, pp. 232–235, 2009.##

[11]  “The AVISPA Project”, Avispa-project.org, 2016. [Online]. Available: http://www.avispa-project.org/.##