Secure and Efficient Hybrid Lightweight Authentication Scheme for Unmanned Systems in Tactical Networks

현대 전장에서 무인항공기(UAV), 무인지상차량(UGV), 무인해상정찰기(USV) 등 다양한 무인체계는 실시간 감시·정찰, 지휘·통제 임무 수행의 핵심 자산으로 활용되고 있다. 이러한 무인체계 간 협업 운용이 필수화됨에 따라, 정보 위·변조, 세션 하이재킹, 중간자 공격(MITM) 등을 방지하기 위한 안전하고 효율적인 인증 메커니즘의 필요성이 크게 대두되고 있다. 그러나 기존의 공개키 기반 인증(PKI)은 연산량과 메시지 오버헤드가 크기 때문에 CPU, 메모리, 배터리 등이 제한된 자원 제약형 무인 시스템에 효율적으로 적용되기 어렵다. 본 논문에서는 초기 인증에는 공개키 기반 전자서명을 활용하고, 이후 재인증 단계에서는 TESLA(Time-Efficient Stream Loss-Tolerant Authentication) 프로토콜을 이용한 경량 인증을 수행하는 하이브리드 인증 기법을 제안한다. 제안 기법은 초기 인증의 보안성과 재인증의 경량화를 동시에 확보할 수 있다. 실험 결과, 제안 기법은 RSA 기반 인증에 비해 인증 처리 효율이 100배 이상 향상되었으며, 재전송 공격 및 키 위조에 대한 강인한 방어 성능을 보였다.