利用网络编码保障RPL安全：链式安全模式（CSM）
网络与互联网体系结构
2021-09-01 v2 密码学与安全
摘要
作为当今许多物联网（IoT）网络事实上的路由协议，为保障其控制消息的机密性与完整性，低功耗有损网络路由协议（RPL）集成了三种安全模式：非安全模式（UM）、预置安全模式（PSM）和认证安全模式（ASM）。尽管PSM和ASM旨在抵御外部路由攻击及某些重放攻击（通过可选重放保护机制），近期研究表明PSM下的RPL仍易受许多内部与外部路由攻击。本文中，我们提出一种基于流内网络编码（NC）概念的RPL新型安全模式——链式安全模式（CSM）。CSM旨在增强RPL对重放攻击的韧性与缓解能力，同时允许与入侵检测系统（IDSs）等外部安全措施集成。所提CSM的安全性及性能在多种路由攻击下进行了评估，并与UM及PSM（含与不含可选重放保护）下的RPL比较，攻击包括邻居攻击（NA）、虫洞攻击（WH）和克隆ID攻击（CA），采用平均包投递率（PDR）、端到端（E2E）时延和功耗作为指标。结果表明，CSM比带重放保护的UM和PSM具有更优性能与更强安全性，同时在所调查场景中缓解了NA与WH攻击，并显著降低了CA的影响。
引用
@article{arxiv.2102.06254,
title = {Securing RPL using Network Coding: The Chained Secure Mode (CSM)},
author = {Ahmed Raoof and Chung-Horng Lung and Ashraf Matrawy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.06254},
year = {2021}
}
备注
11 pages, 21 figures, 2 tables, Accepted for publication at the IEEE IoT Journal for review. This is an significantly extended version of arXiv:2006.00310 which was published in NCA 2020 (available at IEEExplore)