무선 의료 센서 네트워크(WMSN)와 의료 사물 인터넷(IoMT) 환경이 급속히 진화함에 따라, 원격 의료 지원은 전례 없는 발전을 보이고 있다. 센서로부터 전송되는 데이터는 신뢰할 수 있고 변조되지 않아야 하며, 센서 자체가 진짜여야 한다는 점이 필수적이다. 그러나 무선 네트워크는 본질적인 취약점을 갖는다. 또한 WMSN은 환자의 생명과 직접 연결되어 있으므로, 연속적인 가용성은 매우 중요하다. 이러한 데이터의 무결성과 진정성을 유지하기 위해 상당한 노력이 이루어져 왔다. 그럼에도 불구하고 많은 연구가 단일 장애 지점(SPOF) 문제를 다루지 못했다. 이 문제는 지속적인 관리가 필요한 환자에게 특히 해로운 영향을 미쳤다. 본 연구는 이 문제를 해결하고 환자 데이터의 진정성과 무결성을 보호하기 위해 블록체인 기술에 기반한 인증 체계의 도입을 제안한다. 2022년 Yu 등은 Physical Unclonable Functions(PUFs)를 사용하여 WMSN을 위한 블록체인 통합 인증 및 키 생성 기법을 도입하였고, 중앙 서버에 의존하지 않으면서 스마트 계약을 통해 상호 인증을 수행함으로써 SPOF 문제를 효과적으로 해결하였다. 그러나 본 연구는 이 기법이 챌린지-응답 쌍 및 중요 개인 키를 포함한 핵심 파라미터를 블록체인 네트워크와 의도치 않게 공유하여 다양한 침해에 취약해질 수 있음을 발견하였다. 우리는 이러한 보안 과제를 완화하기 위해 향상된 프로토콜을 제시한다. 스마트 계약과의 데이터 상호작용을 제한하고 핵심 파라미터에 대한 접근이 관련 당사자에게만 이루어지도록 보장함으로써, 본 접근법은 블록체인 상에서의 공개 정보 노출 위험을 감소시킨다. 이는 SPOF 문제를 완화할 뿐만 아니라 물리적 공격의 예방에도 효율적으로 기여한다. 또한 제안된 시스템은 Scyther, Proverif 및 BAN 논리를 이용한 비형식 및 형식 분석을 통해 알려진 보안 취약점을 차단함을 증명한다. 아울러 제안된 방식은 계산 비용을 67.37% 절감하고 통신 비용을 3.67% 감소시켜, IoMT 환경에서의 WMSN을 위한 효율적이고 안전한 해결책을 제공한다.

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