پروتكل دست دهي 4- مرحله اي امن و كارآمد براي مقابله با حمله DoS در شبكه هوشمند انرژي

Secure and Efficient 4-way Handshake in Smart Grid to DoS Attacks Mitigation

شبكه‌هاي مخابراتي توزيع‌شده ارتباط مخابراتي را در حوزه‌هاي مختلف شبكه هوشمند انرژي همچون ناحيه خانگي، شبكه ناحيه همسايگان و ناحيه توليد محلي / پست‌ها با هزينه مناسب فراهم مي‌كنند. اين مقاله با توجه به چالش‌هاي امنيتي موجود در پروتكل دست دهي و تبادل كليد اين نوع شبكه‌ها، يك طرح توزيع و به‌روزرساني ديناميك كليد را براي افزايش امنيت شبكه در برابر حملات مهاجمان ارايه مي‌كند. طرح پيشنهادي از دو پروتكل امنيتي شناخته‌شده احراز اصالت هم‌زمان برابر و مشاركت امن حلقه كارآمد استفاده مي‌كند. ازآنجايي‌كه هر دو پروتكل از تبادل 4-راهه استفاده مي‌كنند، در اين مقاله دو طرح تبادل بر پايه توابع يك‌سويه و عدم وابستگي بين مراحل پروتكل پيشنهاد شده است كه مقاومت شبكه در برابر حمله انكار سرويس به صورت كامل بهبود مي دهد و درعين‌حال با توجه به محاسبه پيچيدگي مخابراتي و حافظه ازنظر سربار تحميل‌شده به شبكه نيز بهينه است. سرانجام با توسعه مدل حمله DoS، امنيت طرح پيشنهادي با شبيه‌سازي گسترده به وسيله Avispa ارزيابي و اثبات ‌شده است.

Abstract: Distributed communication networks provide proper connection with ooptimum cost between different domains of smart gride such as: home area network, neighbor area network and substation area network. With respect to handshake and key distribution are security challenges in smart grid, this paper proposed novel distribution and dynamic key procedures to enhance network resilience against malicious DoS attack. Proposed procedures using two famous security protocols: SAE and EMSA. These procedures are based on hash function and protocol stage dependency to improve network resilience against DoS attacks, because SAE and EMSA use 4-way handshake. Proposed procedures have optimum overhead. Finally, AVISPA is applied to prove the security of the enhanced protocol in smart grid. With extremely simulations and extended DoS attack model securities of proposed procedures are proved.