Novel methods for security mechanisms and key management techniques in wireless networks based on signcryption and hybrid cryptography
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Boğaziçi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2006
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: ATTİLA ALTAY YAVUZ
Danışman: FATİH ALAGÖZ
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Kablosuz iletişim ağlarında güvenliğin sağlanması, güvenlik sistemlerinin ens g u g g uzorlu problemlerinden biridir. Kablosuz ağların tümyayın doğası, onları yerel sabitg u gağlara nazaran gizli dinleme ve aktif saldırılara karşı daha korunmasız kılmaktadır.g sAyrıca, kablosuz ağlar üzellikle enerji ve bant genişliği olanakları bakımından sınırlıdırgo sgve bu durum kablosuz ağlarda güvenliği temin etmeyi güşleştirmektedir. Bu prob-g u g uc slemler, üzellikle uye sayısının şok fazla olduğu ve uyelerin sisteme giriş-şıkışlarının sıko ü c g ü sc sgerşekleştiği dinamik karakteristikteki kablosuz ağlarda büyümektedir.c sg g uuBiz bu tezde, yukarıda belirttiğimiz problemleri hedef alarak, her biri kablosuzgağlarda değindiğimiz sorunlara etkin şüzümler sağlayan yedi yeni şalışma üneriyoruz.g g g co u g cs oBu şalışmaların ana konusunu, uydu ağlarında ve askeri tasarız mobil ağlarda güvenliğincs g g u gsağlanması oluşturmaktadır. Biz, bu şalışmalarımızda kablosuz ağ güvenlik sistemler-g s cs guine uş temel noktada yenilik getirdik: Yapısal tasarım, bütünleşik anahtar yünetimüc uu s oteknikleri ve bildiğimiz kadarıyla daha ünce güvenli uydu şoklu yayın sistemleri veg o u caskeri tasarsız mobil ağlarda kullanılmamış yenilikşi kriptograï¬k yaklaşımlar. Sistem-g s c slerimizde yer alan karma anahtar yünetim teknikleriyle birleştirilmiş yapısal tasarımo s sprensipleri ?katmanların bağımsızlığı? prensibi uzerine kuruludur. Bu prensibe güre,g g ü okatmanlarından herhangi birinde gerşekleşen değişiklik, diğer katmanlara sirayet et-c s gs gmemelidir. Karma anahtar yünetim tekniklerimiz, mantıksal anahtar ağacı temellio gmerkezi anahtar yünetim teknikleri ile dağıtık anahtar yünetim tekniklerinin etkino g obir kombinasyonundan oluşmaktadır. Güvenlik mekanizmalarımızda kullanılan krip-s utograï¬k yüntemler ünerdiğimiz güvenlik mekanizmalarına uygun olarak seşilmiştir.o o g u c sËcsIlk şalışma olarak, yeni karma anahtar yünetim tekniklerimizi ve katmanlarınoË Ëbağımsızlığı prensibini ortaya atan Iki Katmanlı Pintsov-Vanstone Imzasını(TTPVSS)g güneriyoruz. Bu yaklaşımlar, uydu uzerindeki yeniden anahtarlama yükünü ünemlio s ü uuuo2ülşude azaltmakta ve geleneksel yüntemlere nazaran ünemli avantajlar sağlamaktadır.o cü o o gAyrıca, yenilik olarak TTPVSS, avantajlar sağlayan Eliptik Eğri Pintsov-Vanstoneg gËImza Semasını (ECPVSS) kullanmaktadır. Bu şalışmayı müteakiben, yeni bir Elliptikş cs uEğri Menezes-Qu-Vanstone (ECMQV) temelli uş katmanlı uydu güvenli şoklu yayıng üc u cmekanizması üneriyoruz. Bu güvenlik mekanizması, daha yüksek bir güvenlik ve iyi biro u u uperformans sağlamak amacıyla, GEO, MEO ve LEO uydularının kendilerine üzgü nite-g ouliklerinden faydalanmaktadır. ECMQV, diğer klasik kriptograï¬k yüntemlerden farklıg oolarak, temel kriptograï¬k amaşlara ulaşmakta ve aktif saldırılara karşı da güvenliğic s s u gtemin edebilmektedir. Diğer şalışmamız olan NAMEPS, signcryption temelli ve şokgcs ckatmanlı uydu şoklu yayın güvenlik protokolü, uyduların uzerindeki yükü daha dac u u ü uuazaltmak amacıyla, şok katmanlı bir mimariyi ve üzel karma anahtar yünetimi teknik-c o olerini bir arada kullanmaktadır. NAMEPS geleneksel kriptograï¬k yüntemlere güreo oünemli avantajlar sağlayan, şoklu alıcılı signcryption şemasını kullanmaktadır. Güvenlio g c s uuydu şoklu yayın sistemleri dışında, askeri mobil tasarsız ağlarda güvenliği sağlamakc s g u g guzere, HIMUTSIS (Signcryption tipi anahtar değişim şema temelli hiyerarşik şok kat-ü gs s scmanlı adaptif tasarsız ağ güvenlik protokolü)'i üneriyoruz. HIMUTSIS, askeri iletişimgu uo sağlarındaki tek noktaya bağımlılık problemini ve eşik değeri kriptograï¬ gereksinimig g s gazaltacak yeni bir şok katmanlı yapı ünermektedir. Ayrıca, yeni bir yaklaşım olarakc o sHIMUTSIS, yüksek performans ve güvenlik sağlayan şok seviyeli bir güvenlik sis-u u g c utemi ve signcryption temelli anahtar değişim protokollerini kullanmaktadır. Bu tezgsşalışmasında ağ güvenliği mekanizmalarına ek olarak, mevcut bazı kriptosistemlerincs gu giyileştirilmesi uzerinde de şalıştık. Bu bağlamda, orijinal Merkle kriptosistemi (MC)s ü cs gve onun bir varyantı uzerinde ünemli güvenlik avantajları bulunan Geliştirilmiş Merkleü o u s sKriptosistemini (IMC) üneriyoruz. Buna ek olarak, signcryption temelli yaklaşımlarlao sIMC algoritmasını birleştiren STAKE (Signcryption tipi kimlik onaylı anahtar oluştur-s sma) protokolü uzerinde de şalışmaktayız. Sonuş olarak, bu tez şalışmasında, bizleruü cs c cskablosuz ağlarda güvenlik ve kriptograï¬ konularında geleneksel yaklaşımlara nazarang u sünemli avantajlar sağlayan temel şalışmalarımızı bütünleşik bir şekilde sunuyoruz.o g cs uu s s