Wireless medical sensor networks (WMSNs)-based medical systems are an emerging paradigm of the Internet of Medical Things (IoMT) in which the patients and doctors can access various healthcare services via wireless communication technology without visiting the hospital in person. However, an adversary attempts a variety of security attacks because the sensitive information in various fields is exchanged via an insecure channel. Thus, robust and lightweight authentication protocols are essential for providing dependable healthcare services in WMSN-based medical systems. Recently, Wang et al. (IEEE Internet of Things Journal, doi: 10.1109/JIOT.2021.3117762) proposed blockchain and physically unclonable functions (PUFs)-based lightweight authentication protocol for WMSN. They claimed that their protocol is resistant to cyber and physical security threats and also does provide necessary security requirements. However, we prove that their protocol is vulnerable to various security attacks, such as man-in-the-middle and session key disclosure attacks and also lacks mutual authentication. As a result, we propose a robust authentication protocol for WMSN using blockchain and PUF to address the security problems raised by Wang et al.'s scheme. we assess the security of the proposed scheme by using informal and formal security analyses, such as AVISPA simulation and the ROR oracle model. Furthermore, we present the testbed experiments using Raspberry PI 4 based on MIRACL Crypto SDK. Then, we show the performance of the enhanced scheme compared with related schemes based on testbed experiments. Consequently, our scheme is better suited for practical WMSN-based medical systems because it provides greater security and efficiency than competing schemes.
KSP 제안 키워드
BlockChain, Healthcare Services, Insecure Channel, Internet of thing(IoT), Man-in-the-middle, Oracle model, Physical security, Security and efficiency, Security attacks, Security problems, Security requirements
저작권정책 안내문
한국전자동신연구원 지식공유플랫폼 저작권정책
한국전자통신연구원 지식공유플랫폼에서 제공하는 모든 저작물(각종 연구과제, 성과물 등)은 저작권법에 의하여 보호받는 저작물로 무단복제 및 배포를 원칙적으로 금하고 있습니다. 저작물을 이용 또는 변경하고자 할 때는 다음 사항을 참고하시기 바랍니다.
저작권법 제24조의2에 따라 한국전자통신연구원에서 저작재산권의 전부를 보유한 저작물의 경우에는 별도의 이용허락 없이 자유이용이 가능합니다. 단, 자유이용이 가능한 자료는 "공공저작물 자유이용허락 표시 기준(공공누리, KOGL) 제4유형"을 부착하여 개방하고 있으므로 공공누리 표시가 부착된 저작물인지를 확인한 이후에 자유이용하시기 바랍니다. 자유이용의 경우에는 반드시 저작물의 출처를 구체적으로 표시하여야 하고 비영리 목적으로만 이용이 가능하며 저작물을 변형하거나 2차 저작물로 사용할 수 없습니다.
<출처표시방법 안내> 작성자, 저작물명, 출처, 권호, 출판년도, 이용조건 [예시1] 김진미 외, "매니코어 기반 고성능 컴퓨팅을 지원하는 경량커널 동향", 전자통신동향분석, 32권 4호, 2017, 공공누리 제4유형 [예시2] 심진보 외, "제4차 산업 혁명과 ICT - 제4차 산업 혁명 선도를 위한 IDX 추진 전략", ETRI Insight, 2017, 공공누리 제 4유형
공공누리가 부착되지 않은 자료들을 사용하고자 할 경우에는 담당자와 사전협의한 이후에 이용하여 주시기 바랍니다.