Bio-2FA-IoD: un protocolo de autenticación de dos factores mejorado con biometría para operaciones seguras de Internet de drones
Autores: Kim, Hyunseok; Park, Seunghyun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Bio-2FA-IoD: un protocolo de autenticación de dos factores mejorado con biometría para operaciones seguras de Internet de drones
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Internet
Drones
Authentication
Biometric
Security
EfficiencyInternet
Drones
Autenticación
Biométrico
Seguridad
Eficiencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
El Internet de los Drones (IoD) se está expandiendo rápidamente hacia aplicaciones sensibles, lo que requiere una autenticación robusta y eficiente. Los métodos tradicionales luchan contra los ataques prevalentes, especialmente considerando las vulnerabilidades únicas del IoD, como la captura física de drones. Este documento propone Bio-2FA-IoD, un novedoso protocolo de autenticación de dos factores mejorado con biometría diseñado para operaciones seguras de IoD. Aprovechando los principios establecidos de 2FA y la tecnología de extractor difuso, Bio-2FA-IoD logra una autenticación mutua sólida entre un operador (a través de un dispositivo de operador), un dron (como un relé) y una estación de control terrestre (GCS), respaldada por una autoridad de confianza. Detallamos las fases de registro y autenticación del protocolo, enfatizando la generación confiable de claves biométricas. Un análisis de seguridad formal utilizando la lógica BAN demuestra el establecimiento de creencias seguras y el acuerdo de claves, mientras que un esquema de prueba bajo el modelo de Bellare-Pointcheval-Rogaway (BPR) confirma su seguridad contra adversarios activos en contextos de Intercambio de Claves Autenticado (AKE). Además, una evaluación de rendimiento exhaustiva realizada utilizando el sistema operativo Contiki y el simulador Cooja ilustra la eficiencia superior de Bio-2FA-IoD en costos computacionales y de comunicación, junto con una latencia muy baja, una alta tasa de entrega de paquetes y un consumo energético mínimo. Esto lo posiciona como una solución altamente viable y ligera para entornos de IoD con recursos limitados. Además, este documento explora conceptualmente posibles extensiones a Bio-2FA-IoD, incluida la integración de Diffie-Hellman para una secrecía perfecta mejorada y un esquema de gestión de seudónimos libre de Sybil para una mayor anonimato y desvinculación del usuario.
Descripción
El Internet de los Drones (IoD) se está expandiendo rápidamente hacia aplicaciones sensibles, lo que requiere una autenticación robusta y eficiente. Los métodos tradicionales luchan contra los ataques prevalentes, especialmente considerando las vulnerabilidades únicas del IoD, como la captura física de drones. Este documento propone Bio-2FA-IoD, un novedoso protocolo de autenticación de dos factores mejorado con biometría diseñado para operaciones seguras de IoD. Aprovechando los principios establecidos de 2FA y la tecnología de extractor difuso, Bio-2FA-IoD logra una autenticación mutua sólida entre un operador (a través de un dispositivo de operador), un dron (como un relé) y una estación de control terrestre (GCS), respaldada por una autoridad de confianza. Detallamos las fases de registro y autenticación del protocolo, enfatizando la generación confiable de claves biométricas. Un análisis de seguridad formal utilizando la lógica BAN demuestra el establecimiento de creencias seguras y el acuerdo de claves, mientras que un esquema de prueba bajo el modelo de Bellare-Pointcheval-Rogaway (BPR) confirma su seguridad contra adversarios activos en contextos de Intercambio de Claves Autenticado (AKE). Además, una evaluación de rendimiento exhaustiva realizada utilizando el sistema operativo Contiki y el simulador Cooja ilustra la eficiencia superior de Bio-2FA-IoD en costos computacionales y de comunicación, junto con una latencia muy baja, una alta tasa de entrega de paquetes y un consumo energético mínimo. Esto lo posiciona como una solución altamente viable y ligera para entornos de IoD con recursos limitados. Además, este documento explora conceptualmente posibles extensiones a Bio-2FA-IoD, incluida la integración de Diffie-Hellman para una secrecía perfecta mejorada y un esquema de gestión de seudónimos libre de Sybil para una mayor anonimato y desvinculación del usuario.