An Efficient Key Management Scheme For In-Vehicle Network
Auteurs : Hsinlin Tan
Points clés générés par l'IA
- Les technologies des véhicules ont connu un développement rapide ces dernières années
- Le protocole le plus utilisé dans les réseaux embarqués est le réseau de zone de contrôle (CAN)
- Le CAN présente plusieurs vulnérabilités telles que le manque d'intégrité et de confidentialité
- Il est vulnérable à diverses attaques telles que l'attaque par usurpation d'identité ou l'attaque par rejeu
- Pour améliorer la sécurité du CAN, il est nécessaire de mettre en place une authentification et un chiffrement efficaces grâce à la dérivation d'une clé secrète
- Un schéma efficace de gestion des clés pour les réseaux embarqués a été proposé, comprenant cinq phases distinctes
- Des expériences ont été menées pour évaluer ce schéma, montrant de meilleures performances en termes de surcharge de communication et de calcul comparativement à d'autres travaux similaires.
Résumé : Vehicle technology has developed rapidly these years, however, the security measures for in-vehicle network does not keep up with the trend. Controller area network(CAN) is the most used protocol in the in-vehicle network. With the characteristic of CAN, there exists many vulnerabilities including lacks of integrity and confidentiality, and hence CAN is vulnerable to various attacks such as impersonation attack, replay attack, etc. In order to implement the authentication and encryption, secret key derivation is necessary. In this work, we proposed an efficient key management scheme for in-vehicle network. In particular, the scheme has five phases. In the first and second phase, we utilize elliptic curve cryptography-based key encapsulation mechanism(KEM) to derive a pairwise secret between each ECU and a central secure ECU in the same group. Then in the third phase, we design secure communication to derive group shared secret among all ECU in a group. In the last two phases, SECU is not needed, regular ECU can derive session key on their own. We presented a possible attack analysis(chosen-ciphertext attack as the main threat) and a security property analysis for our scheme. Our scheme is evaluated based on a hardware-based experiment of three different microcontrollers and a software-based simulation of IVNS. We argue that based on our estimation and the experiment result, our scheme performs better in communication and computation overhead than similar works.
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