A secure prepaid micropayment scheme for wireless mesh networks

Abstract

Anahtar Kelimeler: On Odemeli Sistemler, Guvenlik, Mikro Odeme, Kablosuz OrguAğlarKablosuz Orgu Ağlar cok sekmeli, erisimin her yerden sağlanabildiği, yuksekhızlı ve gelismekte olan bir ağ teknolojisidir. Bu tezde kablosuz orgu ağlarda ağ erisimiicin guvenli bir mikro odeme sistemi teklif edilmistir. Semamızdaki ana motivasyon,operatorlerin tamamen guvenilir birimler olmadığı yonundedir; buna gore musterileroperatorlerle olan hesaplarını kendileri kontrol altına almaktadır. Bu sayede, sistemelemanlarının hic birisi sağlanan veya alınan hizmet karsısında durust olmayan birdavranıs sergileyememektedir.Onerdiğimiz odeme sistemi on odemeli bir semadır. Kullanıcılar bağlantı kartlarısayesinde servis alırlar. Bağlantı kartları duzenleyicisi, guvenilir bir ucuncu partikurulustur ve bağlantı kartlarının yaratılmasından sorumludur. Her bir bağlantı kartıjetonlardan olusur. Bu jetonlar ozet zinciri olarak yaratılır. Ozet zinciri baslangıcdeğerinin bir kac defa ozetlenmesi ile olusur. Ozet fonksiyonları tek yonlu ve gerialınamayan kriptografik fonksiyonlardır. Jetonlar ise geriye doğru tuketilir. Bu sayedekullanılmıs jetonlardan kullanılmamıs jetonların uretilmesi mumkun değildir. Bu ozelliksemamızdaki guvenliği sağlayan ana ozelliktir.Onerdiğimiz semanın performans değerlendirmesi icin simulasyonlargerceklestirdik. 300 musteri ile elde ettiğimiz sonuclar tum musteriler bağlantı isteğiniaynı anda gonderdiğinde ortalama kimlik doğrulama suresinin 1 saniyenin altındaolduğunu gostermistir.

Keywords: Prepaid Payment Systems, Security, Micropayments, Wireless MeshNetworksWireless Mesh Network (WMN) is an evolving multi-hop, ubiquitous and highspeed networking technology. In this thesis, we proposed a secure micropaymentscheme for network access in WMNs. The main motivation is that the operators are notconsidered as fully trusted entities in our scheme; the clients control their balance withtheir operators. In this way, none of the system entities can behave dishonestly about theamount of services provided and obtained.Our proposed payment scheme is a prepaid one. The users obtain connectioncards for getting service. Connection card issuer, which is a trusted third party,generates the connection cards. Each connection card includes tokens. These tokens aregenerated as a hash chain which is obtained by hashing an initial value (IV) severaltimes. Hash functions are one way and irreversible cryptographic functions. The tokensare consumed backwards. Therefore, it is not feasible to generate unused tokens from analready used token. This property is the main enabler for the security of our scheme.We have conducted simulations for performance evaluation of the proposedscheme. Our results show that in a network with 300 clients, the average authenticationcompletion time becomes less than 1 second even if all the clients send their connectionrequest at the same time.