論文の概要: Multi-channel secure communication framework for wireless IoT (MCSC-WoT): enhancing security in Internet of Things

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.10581v1
• Date: Thu, 11 Sep 2025 20:59:13 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-16 17:26:22.683081
• Title: Multi-channel secure communication framework for wireless IoT (MCSC-WoT): enhancing security in Internet of Things
• Title（参考訳）: 無線IoT(MCSC-WoT)のためのマルチチャネルセキュア通信フレームワーク:モノのインターネットにおけるセキュリティの強化
• Authors: Prokash Barman, Ratul Chowdhury, Banani Saha,
• Abstract要約: この研究は、高度な暗号プロトコルと動的チャネルホッピング戦略を統合して、同期オーバーヘッドを低減したセキュリティを強化する、Multi-Channel Secure Communication (MCSC)フレームワークを提示する。 MCSCと、周波数ホップ・スプレッドスペクトル(英語版)、単一チャネルの高度な暗号化標準(英語版)、および様々な楕円曲線暗号ベースのスキームを含む確立された方法との包括的な比較は、MCSCがエラー率を低くし、より広範囲のサイバー攻撃に対してより耐性があることを示している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.503914517565443
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In modern smart systems, the convergence of the Internet of Things (IoT) and Wireless of Things (WoT) have been revolutionized by offering a broad level of wireless connectivity and communication among various devices. Hitherto, this greater interconnectivity poses important security problems, including the question of how to securely interconnect different networks, preserve secure communication channels, and maintain data integrity. However, the traditional cryptographic method and frequency hopping technique, although they provide some protection, are not sufficient to defend against Man-In-The-Middle, jamming, and replay attacks. In addition, synchronization issues in multi-channel communication systems result in increased latency and energy consumption, which make them unsuitable for resource-constrained IoT and WoT devices. This work presents the Multi-Channel Secure Communication (MCSC) framework, which integrates advanced cryptographic protocols with dynamic channel-hopping strategies to enhance security with reduced synchronization overhead. The MCSC framework maximizes the critical performance metrics, such as packet delivery ratio, latency, throughput, and energy efficiency, and fulfills the specific requirements of the IoT and WoT networks. A comprehensive comparison of MCSC with well-established methods, including Frequency Hop Spread Spectrum, single channel Advanced Encryption Standard, and various Elliptic Curve Cryptography-based schemes, indicates that MCSC has lower error rates and is more resilient to a wider range of cyber attacks. The efficiency of the proposed solution to secure IoT and WoT networks without compromising the operational performance is validated under various interference conditions.
• Abstract（参考訳）: 現代のスマートシステムでは、IoT(Internet of Things)とWireless of Things(Wireless of Things)の収束は、さまざまなデバイス間で広範囲の無線接続と通信を提供することによって革新されている。 このより大きな相互接続性は、異なるネットワークをセキュアに相互接続する方法、セキュアな通信チャネルの確保、データの整合性維持など、重要なセキュリティ問題を引き起こす。 しかし、従来の暗号手法と周波数ホッピング技術は、いくつかの保護を提供するが、マン・イン・ザ・ミドルに対する防御、ジャミング、リプレイ攻撃には不十分である。 さらに、マルチチャネル通信システムにおける同期の問題により、レイテンシとエネルギー消費が増加し、リソース制約のIoTやWoTデバイスには適さない。 この研究は、高度な暗号プロトコルと動的チャネルホッピング戦略を統合して、同期オーバーヘッドを低減したセキュリティを強化する、Multi-Channel Secure Communication (MCSC)フレームワークを提示する。 MCSCフレームワークは、パケット配信率、レイテンシ、スループット、エネルギー効率などの重要なパフォーマンス指標を最大化し、IoTとWoTネットワークの要求を満たす。 MCSCと、周波数ホップ・スプレッドスペクトル(英語版)、単一チャネルの高度な暗号化標準(英語版)、および様々な楕円曲線暗号ベースのスキームを含む確立された方法との包括的な比較は、MCSCがエラー率を低くし、より広範囲のサイバー攻撃に対してより耐性があることを示している。 動作性能を損なうことなくIoTとWoTネットワークをセキュアにするための提案手法の有効性を,様々な干渉条件下で検証する。

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