Fugu-MT 論文翻訳(概要): Efficient ECC-based authentication scheme for fog-based IoT environment

論文の概要: Efficient ECC-based authentication scheme for fog-based IoT environment

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.02826v1
Date: Mon, 5 Aug 2024 20:47:49 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2024-08-07 15:38:41.218415
Title: Efficient ECC-based authentication scheme for fog-based IoT environment
Title（参考訳）: フォグベースのIoT環境における効率的なECCベースの認証方式
Authors: Mohamed Ali Shaaban, Almohammady S. Alsharkawy, Mohammad T. AbouKreisha, Mohammed Abdel Razek,
Abstract要約: 楕円曲線デジタルシグネチャアルゴリズム(ECDSA)に基づくシグネチャスキームを提案し,秘密鍵の安全性と鍵ペア生成に要する時間を改善する。その結果, 2 つの ECDSA と RSA と比較して,提案した ECDSA は計算時間を 65% と 87% に短縮した。
参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Abstract: The rapid growth of cloud computing and Internet of Things (IoT) applications faces several threats, such as latency, security, network failure, and performance. These issues are solved with the development of fog computing, which brings storage and computation closer to IoT-devices. However, there are several challenges faced by security designers, engineers, and researchers to secure this environment. To ensure the confidentiality of data that passes between the connected devices, digital signature protocols have been applied to the authentication of identities and messages. However, in the traditional method, a user's private key is directly stored on IoTs, so the private key may be disclosed under various malicious attacks. Furthermore, these methods require a lot of energy, which drains the resources of IoT-devices. A signature scheme based on the elliptic curve digital signature algorithm (ECDSA) is proposed in this paper to improve the security of the private key and the time taken for key-pair generation. ECDSA security is based on the intractability of the Elliptic Curve Discrete Logarithm Problem (ECDLP), which allows one to use much smaller groups. Smaller group sizes directly translate into shorter signatures, which is a crucial feature in settings where communication bandwidth is limited, or data transfer consumes a large amount of energy. The efficiency and effectiveness of ECDSA in the IoT environment are validated by experimental evaluation and comparison analysis. The results indicate that, in comparison to the two-party ECDSA and RSA, the proposed ECDSA decreases computation time by 65% and 87%, respectively. Additionally, as compared to two-party ECDSA and RSA, respectively, it reduces energy consumption by 77% and 82%.
Abstract（参考訳）: クラウドコンピューティングとIoT(Internet of Things)アプリケーションの急速な成長は、レイテンシ、セキュリティ、ネットワーク障害、パフォーマンスなど、いくつかの脅威に直面している。これらの問題は、ストレージと計算をIoTデバイスに近づけるフォグコンピューティングの開発によって解決される。しかし、セキュリティ設計者、エンジニア、研究者が直面しているいくつかの課題は、この環境を確保することである。接続されたデバイス間で渡されるデータの機密性を確保するため、IDとメッセージの認証にデジタル署名プロトコルが適用されている。しかし、従来の方法では、ユーザの秘密鍵はIoTに直接格納されるため、秘密鍵は様々な悪意のある攻撃の下で開示される可能性がある。さらに、これらの方法は大量のエネルギーを必要とし、IoTデバイスのリソースを消費する。本稿では,楕円曲線デジタルシグネチャアルゴリズム(ECDSA)に基づくシグネチャスキームを提案し,秘密鍵の安全性と鍵ペア生成に要する時間を改善する。 ECDSAのセキュリティは楕円曲線離散対数問題(ECDLP)の難易度に基づいており、より小さなグループを使用することができる。より小さなグループサイズは、通信帯域幅が限られている、あるいはデータ転送が大量のエネルギーを消費している設定において重要な特徴である、より短いシグネチャへと直接変換される。 IoT環境におけるECDSAの有効性と有効性は,実験的評価と比較分析により検証した。その結果, 2 つの ECDSA と RSA と比較して,提案した ECDSA は計算時間を 65% と 87% に短縮した。さらに、ESDSAとRSAを比べると、エネルギー消費量は77%、RSAは82%減少する。

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