ارزیابی روش‌های توافق کلید مبتنی بر ساختار Fuzzy Vault در شبکه‌های بی‌سیم روی بدن با استفاده از روش AHP فازی
محورهای موضوعی : مهندسی برق و کامپیوترمرتضی ابراهیمی 1 , سیدحمیدرضا احمدي 2 , مریم عباس‌نژاد آرا 3
1 - دانشگاه تهران
2 - دانشگاه تهران
3 - دانشگاه تهران
کلید واژه:
چکیده مقاله :
در سال‌های اخیر، استفاده از شبکه‌های حسگر بی‌سیم در حوزه‌هایی از کاربردهای پزشکی مطرح شده و به طور خاص در کاربردهایی که حسگرها روی بدن نصب می‌شوند، تحت عنوان شبکه‌های بی‌سیم روی بدن مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجا که حفظ حریم خصوصی و امنیت داده‌های پزشکی دارای اهمیت بسیاری است، برقراری امنیت داده در این حوزه به عنوان یک چالش مهم مد نظر قرار گرفته است. یکی از مشکلات برقراری امنیت در شبکه‌های بی‌سیم، توافق کلید بین گره‌ها است که تحقیقات بسیاری روی آن انجام شده است. در شبکه‌های بی‌سیم روی بدن، الگوریتم‌های متعددی بر پایه یک ساختار ریاضی به نام Fuzzy Vault ارائه شده است که از ویژگی‌های سیگنال‌های فیزیولوژیکی برای توافق کلید استفاده می‌کند. با توجه به محدودیت‌های موجود در این شبکه‌ها که ناشی از کوچکی سایز گره‌های شبکه حسگر و ویژگی‌های ارتباط بی‌سیم می‌باشد، انتخاب طرح امنیتی مناسب از اهمیت زیادی برخوردار است. این مقاله با استفاده از روش تحلیل سلسله‌مراتبی فازی به ارزیابی الگوریتم‌های توافق کلید مبتنی بر Fuzzy Vault و انتخاب بهترین الگوریتم از میان الگوریتم‌های ارائه‌شده می‌پردازد. برای ارزیابی، از میان الگوریتم‌های توافق کلید ارائه‌شده بر پایه ساختارFuzzy Vault، سه الگوریتم OPFKA، PSKA، و ECG-IJS که دارای اهمیت بیشتری هستند در نظر گرفته شده‌اند تا با استفاده از روش AHP فازی، بهترین الگوریتم با در نظرگرفتن معیار‌هایی که در انتخاب بهترین گزینه اهمیت زیادی دارند، برگزیده شود. در تعیین معیار‌ها باید ویژگی‌ها و محدودیت‌های شبکه‌های بی‌سیم روی بدن و همچنین نوع کاربرد و زمان مد نظر قرار گیرد. در نهایت، ارزیابی انجام‌شده نشان می‌دهد که الگوریتم توافق کلید موسوم به ECG-IJS نسبت به دو الگوریتم دیگر دارای اولویت بالاتری است و به عنوان طرح بهتر انتخاب می‌شود.
Wireless body area networks (WBAN) may be deployed on each person’s body for pervasive and real time health monitoring. As WBANs deal with personal health data, securing the data during communication is essential. Therefore, enabling secure communication in this area has been considered as an important challenge. Due to the WBAN characteristics and constraints caused by the small size of the nodes, selection of the best key agreement scheme is very important. This paper intends to evaluate different key agreement schemes in WBANs and find the best one. To achieve this goal, three schemes from existing research named OPFKA, PSKA and ECG-IJS are considered and a fuzzy analytical hierarchy process (FAHP) method is employed to find the best scheme.
