Modification of WIMAX Self-Organized Efficient Authentication and Key Management (SEAK) Security protocol

Abstract

Abstract Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) is one of the most important broadband wireless technologies and is anticipated to be a vailable alternative to traditional wired broadband techniques due to its cost efficiency One of the main constrains is the authentication overhead. In MMR network, either centralized or distributed authentication can be used. One of the objectives of this study is to gain an optimum utilization from wireless improbability for microwave access ( wimax ) networks by introducing three cost algorithms beside self .efficient authentication key protocol as options due to of user needs . One of the results of the research is minimizing the cost and increasing utilization of the network. Three algorithms were designed to calculate the communication total cost through mobile multi-hop relay ( MMR ) for wimax, dived from total cost of seak protocol for single-hop compared to network re-authentication probability . For multi hop MMR WiMAX networks ,the total communication cost have been calculated with respect to the number of hops in various cases of re-authentication probability. The results obtained from the proposed model algorithms were presented in form of tables and graphs .The graph of the single-hop for each algorithm explains that the cost increases with increasing of re-authentication probability sent by subscriber station to base station. . Tables and Figures for the four algorithms in multi-hop networks depict that ,the total communication cost increases with the increase of both hops number and re-authentication probability.

المستخـلـص تعتبر شبكة التشغيل التداخلى عن طريق الموجات القصيرة من اهم تقنيات الطيف اللاسلكى العريض‘ وتوفر بديلا لتقنيات الطيف السلكى العريض وذلك لجدواها الاقتصادية. أحد القيود الرئيسة تتمثل فى زيادة المعلومات التحكمية الناتجة عن رسالة التحقق. فى شبكات الجوال المرحل متعدد المسارات يمكن استخدام التحقق المركزى أو الموزع. أحد اهم أهداف هذه الدراسة هو تحقيق أفضل استغلال لسعة شبكة التشغيل التداخلي عن طريق الموجاتالقصيرة وذلك بتوفير ثلاثة خيارات بالاضافة لبرتكول التنظيم الذاتى للمصادقة والتحكم العالى فى المفاتيحوتستغل وفقا لاحتياجات كمستخدم تم تصميم ثلاث خوارزميات لحساب التكلفة الكلية عبر شبكة التشغيل التداخلى بواسطة الموجات القصيرة عن طرىق الجوال المرحل متعدد المسارات مستنبطة من حساب التكلفة الكلية لخوارزمية التنظيم الذاتى للمصادقة والتحكم العالى فى المفاتيح. تم حساب التكلفة الكلية للخوارزميات الأربعة في حالة الشبكة ذات العقـدة الواحــدة مقـارنة بإحتمالـية حاجــةالشبكة لإعادة تأكيد طلب التحقق , بينما للشبكة متعددة العقد تم حساب التكلفة الكلية مقارنة مع عدد العقد في حالات مختلفة لإحتمالية حاجة الشبكة لطلب إعادة تأكيد التحقق . النتائج المتحصل عليها من الخوارزميات الأربعة عبارة عن جداول ومخططات . يوضح مخطط الشبكة ذات العقدة الواحدة أن التكلفة الكلية لكل خوارزمية تزداد بزيادة إحتمالية طلب إعادة التحقق من المحطات الفرعية الي المحطة الرئيسية , بينما توضح الجداول والمخططات للخوارزميات الاربعة أن التكلفة الكلية تزداد بزيادة كل من رقم العقدة وإحتمالية طلب إعــادة التحقق .