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Esquema de autenticación seguro y ligero asistido por blockchain para entornos de Internet de drones multi-servidor

Autores: Ju, Sieun; Park, Hyewon; Son, Seunghwan; Kim, Hyungpyo; Park, Youngho; Park, Yohan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Esquema de autenticación seguro y ligero asistido por blockchain para entornos de Internet de drones multi-servidor


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Vehículos aéreos no tripulados
Sistemas de IoT
Tecnología blockchain
Desafíos de seguridad
Esquema de autenticación
Aplicaciones de IoT

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 27

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los vehículos aéreos no tripulados (UAVs) han sido ampliamente adoptados en diversos sectores, incluyendo agricultura, logística, vigilancia y gestión de desastres, debido a sus capacidades de adquisición de datos en tiempo real y operaciones autónomas. La integración de los UAVs con sistemas de Internet de las cosas (IoT) amplifica aún más su funcionalidad, permitiendo aplicaciones sofisticadas como la gestión de ciudades inteligentes y el monitoreo ambiental. En este contexto, la tecnología blockchain juega un papel fundamental al proporcionar un libro de contabilidad descentralizado y resistente a manipulaciones que facilita el intercambio seguro de datos entre UAVs y dispositivos conectados. Sus características transparentes e inmutables mitigan el riesgo de un único punto de falla, mejorando así la integridad de los datos y fortaleciendo la confianza dentro de las redes de comunicación UAV-IoT. Sin embargo, la naturaleza interconectada de estos sistemas introduce desafíos de seguridad significativos, incluyendo accesos no autorizados, violaciones de datos y una variedad de ataques basados en la red. Estos problemas se ven agravados por las limitadas capacidades computacionales de los dispositivos IoT y las vulnerabilidades inherentes de los canales de comunicación inalámbrica. Recientemente, se presentó un esquema de autenticación mutua ligero utilizando blockchain; sin embargo, nuestro análisis identificó varias fallas de seguridad críticas en estos protocolos existentes, como la suplantación de drones y la revelación de claves de sesión. Para abordar estas vulnerabilidades, proponemos un esquema de autenticación seguro y ligero para entornos UAV-IoT multi-servidor. El protocolo propuesto mitiga de manera efectiva las amenazas de seguridad emergentes al tiempo que mantiene una baja sobrecarga computacional y de comunicación. Validamos la seguridad de nuestro esquema utilizando métodos formales, incluido el modelo Real-Or-Random (RoR) y la lógica BAN. Las evaluaciones de rendimiento comparativas demuestran que nuestro protocolo mejora la seguridad al tiempo que logra eficiencia, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de IoT con recursos limitados.

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