LiSA：一种面向智能计量基础设施的轻量级安全认证机制
网络与互联网体系结构
2019-07-23 v1 密码学与安全
摘要
智能计量基础设施（SMI）是智能电网（SG）的核心组件，其实现了消费者与公用事业公司之间的双向通信，以控制、监测和管理能耗数据。尽管具有显著特性，但配备了信息通信技术的 SMI 因其对公共通信网络的依赖而带来了新的威胁。因此，SMI 通信的安全性引发了对能够满足 SG 安全需求的鲁棒认证与密钥协商原语的需求。为此，为实现上述目标，本文提出了一种轻量级安全认证协议“LiSA”，主要用于保障 SG 部署中 SMI 的安全。该协议以椭圆曲线密码学为核心，提供互认证、匿名性、重放保护、会话密钥安全性以及抵御多种攻击等各类安全特性。具体而言，LiSA 利用了椭圆曲线 Qu Vanstone（EVQV）证书机制的困难性，以及椭圆曲线 Diffie-Hellman 问题（ECDHP）和椭圆曲线离散对数问题（ECDLP）。此外，LiSA 的设计旨在以最小的计算与通信开销，相对于现有方案提供最高级别的安全性。例如，LiSA 在智能电表与服务提供商之间执行不同流程仅分别耗费约 11.826 ms 和 0.992 ms。进一步，其在每个会话期间的消息传输总量仅为 544 bits。
引用
@article{arxiv.1907.08898,
title = {LiSA: A Lightweight and Secure Authentication Mechanism for Smart Metering Infrastructure},
author = {Sahil Garg and Kuljeet Kaur and Georges Kaddoum and François Gagnon and Syed Hassan Ahmed and Dushantha Nalin K. Jayakody},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.08898},
year = {2019}
}
备注
To appear in IEEE Globecom 2019