:: The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication ::, Vol.19 No.5 | (2019) pp.1~8

타원곡선암호 알고리즘을 이용한 종단간 MQTT 보안 프로토콜

Jung-Hwan Min

(정회원, 한국산업기술대학교 컴퓨터공학과)

Young-Gon Kim

(정회원, 한국산업기술대학교 컴퓨터공학과)

Abstract

다양한 인터넷 장치들을 상호 연결하여 보다 지능적인 서비스를 제공하기 위한 사물인터넷(IoT)이 확산되고 있으 며, 사물인터넷의 대표적 통신 프로토콜로 TCP 기반의 MQTT가 사용되고 있다. MQTT 기반의 IoT 장치 간 데이터 암호화 기술로 TCP의 경우 TLS/SSL 보안 프로토콜 사용을 권고하고 있지만, 저사양/저용량 IoT 장치에 적용할 경우 암복호화로 인한 성능 저하가 초래된다. 본 논문에서는 MQTT 프로토콜로 연결된 IoT 장치 간에 경량화 암호 알고리즘 인 타원곡선암호를 적용한 종단간 메시지 보안 프로토콜을 제안하며, TLS/SSL과 제안 프로토콜에 대한 시뮬레이션을 통해 제안 프로토콜이 클라이언트와 서버 양측에서 성능이 향상됨을 검증하였다.
Internet of Things (IoT) is proliferating to provide more intelligent services by interconnecting various Internet devices, and TCP based MQTT is being used as a standard communication protocol of the IoT. Although it is recommended to use TLS/SSL security protocol for TCP with MQTT-based IoT devices, encryption and decryption performance degenerates when applied to low-specification / low-capacity IoT devices. In this paper, we propose an end-to-end message security protocol using elliptic curve cryptosystem, a lightweight encryption algorithm, which improves performance on both sides of the client and server, based on the simulation of TLS/SSL and the proposed protocol.
  IoT; MQTT; broker; publisher; subscriber; TLS/SSL; Elliptic Curve Cryptosystem; ECDH

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