권호 표지

The KIPS Transactions:PartC (정보처리학회논문지C)

Korea Information Processing Society

  • Bimonthly
  • /
  • 1598-2858(pISSN)

Domain

  • Information/Communication ＞ Information Processing Theory

Aim & Scope

The KIPS Transactions:PartC publishes original research papers in information processing focusing on communication system and security. Application oriented papers are also accepted. Technical fields of this journal in detail are as follows; internet computing, network systems and devices, wireless/ad-hoc/sensor networks, network modeling and simulation, network management techniques, telecommunications, communication protocols, transmission techniques, communication systems, digital rights management, security, encryption and cryptography, compression and coding.

KSCI

Volume 16C Issue 2

  1. Park, Seong-Soo;Lee, Jong-Hyouk;Chung, Tai-Myoung 143
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.2.143 PDF KSCI
    신뢰 기반 네트워크에서 상호 통신 연결을 위해 상대 노드가 얼마나 믿을만한 노드 인지를 결정하는 문제가 가장 중요하다. 현재의 신뢰 기반 네트워크에서는 노드의 상태를 관찰함으로써 신뢰 값을 생성하고, 통신 노드를 평가하는 과정을 통해 상호 통신 연결을 수립한다. 본 논문에서는 애드혹 환경에서 새로운 노드가 클러스터 내로 진입하여 통신을 설정하고자 하는 대상 노드를 찾을 때, 사용될 수 있는 4가지의 신뢰모델을 제안한다. 제안된 모델들은 평판 서버의 유무와 신뢰의 평가 방법들에 따라 분류 되었다. 제안된 모델을 통해서, 평판 서버가 클러스터내에 존재하고 신뢰 평가 시 자신의 경험 정보뿐만 아니라 이웃 노드의 평판을 고려하는 경우 더 신속하게 대상 노드를 찾을 수 있음을 보인다. 제안된 모델의 성능 분석은 각 모델에서 노드의 최종 신뢰 값을 생성하기 위해 소요 되는 통신지연시간의 측정에 초점을 맞추었다.
  2. Kim, Mi-Hui;Kim, Ji-Sun;Chae, Ki-Joon 151
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.2.151 PDF KSCI
    센서 네트워크는 유비쿼터스 컴퓨팅 구현을 위한 기반 네트워크 중의 하나로 그 중요성이 점차 부각되고 있으며, 네트워크 특성상 보안 기술 또한 기반 기술과 함께 중요하게 인식되고 있다. 현재까지 진행된 센서 네트워크 보안 기술은 암호화에 의존하는 인증 구조나 키 관리 구조에 대한 연구가 주를 이루었다. 그러나 센서 노드는 쉽게 포획이 가능하고 암호화 기술을 사용하는 환경에서도 키가 외부에 노출되기 쉽다. 공격자는 이를 이용하여 합법적인 노드로 가장하여 내부에서 네트워크를 공격할 수 있다. 따라서 네트워크의 보안을 보장하기 위해서는 한정된 자원의 많은 센서로 구성된 센서 네트워크 특성에 맞는 효율적인 침입탐지 구조가 개발되어야 한다. 본 논문에서는 센서 네트워크에서 에너지 효율성과 침입탐지 기능의 효율성을 함께 고려하여 침입탐지 기능을 분산적이고 동적으로 변화시킬 수 있는 분산 침입탐지 구조를 제안한다. 클러스터링 알고리즘인 HEED 알고리즘을 수정 (modified HEED, mHEED라 칭함)하여 각 라운드에서 노드의 에너지 잔량과 이웃 노드 수에 따라 분산 침입탐지노드가 선택되고, 침입탐지를 위한 코드와 이전 감시 결과가 이동 에이전트를 통해 전달이 되어 연속적인 감시 기능을 수행한다. 감시된 결과는 일반 센싱 정보에 첨부되어 전달되거나 긴급한 데이터의 경우 높은 우선순위 전달을 통해 중앙 침입탐지 시스템에 전달이된다. 시뮬레이션을 통해 기존 연구인 적응적 침입탐지 구조와 성능 비교를 수행하였고, 그 결과 에너지 효율성 및 오버헤드, 탐지가능성과 그 성능 측면에서 뛰어난 성능 향상을 입증할 수 있었다.
  3. Choi, Kyung;Kim, Mi-Hui;Chae, Ki-Joon 165
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.2.165 PDF KSCI
    Mobile IPv6는 시그널 양이 단말과 비례한다는 점에서 대역폭 낭비가 심하며 또한, 무선 이동 네트워크 분야에서는 바인딩 시그널 양과 트래픽, 효과적인 이동성을 지원할 수 있는 점이 강화되어야 한다. 이에 따라, Mobile IPv6를 확장한 NEMO(NEtwork MObility)에 대한 연구가 이루어지고 있다. NEMO는 여러 이동 단말과 하나 이상의 이동 라우터를 이동 네트워크라는 단위로 묶어 이동성을 제공한다. 이때 노드들은 이동 라우터를 통해 인터넷에 접속하기 때문에 이동 시 별도의 작업이 필요없는 투명성을 제공받고, 그만큼 바인딩 시그널이 줄어 바인딩 스톰문제를 해결할 수 있다. NEMO는 이동성 지원을 통해 여러 네트워크들이 계층적으로 이루어 질 수 있는 다양한 이동 구조를 갖게 되고, 이동 시 상위 네트워크 혹은 하위 네트워크들 간의 인증을 통해 안전성과 보안성을 향상되어야 함이 필수적이다. 또한, 안전한 인증 뿐만 아니라 빠른 핸드오프가 이루어져서 이동성에 따라 수반되는 효율성을 향상시킬 수 있는 방안에 관한 연구가 무엇보다 필요한 실정이다. 본 논문에서는 이를 위해 다양한 NEMO 이동 시나리오를 7가지로 정리하고, 각 시나리오별 AAA인증과 F+HMIPv6를 적용하여 안전한 인증과 빠른 핸드오프를 통한 인증 및 핸드오프 시 발생하는 시그널링 양과 패킷 지연률을 효과적으로 감소할 수 있는 방안을 제시한다.
  4. Kim, Tae-Yeon 183
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.2.183 PDF KSCI
    무선 센서 네트워크는 실세계에 광범위하게 배치되어 다양한 응용에 활용되고 있다. 센서 노드들 사이에 안전한 통신을 위한 필수 조건은 그들의 신뢰관계를 유지할 수 있는 세션키를 생성하는 것이다. 여기에서 고려되어야 할 문제는 어떻게 통신 노드들을 식별하고 키 동의 과정에서 상대방에게 키 정보의 노출을 최소화할 것인가이다. 현재 기존의 구조들에서는 몇 가지 취약점으로 인해 이러한 문제를 완전히 해결하지 못하고 있다. 따라서 본 논문에서는 다음과 같은 이점을 가진 새로운 키 사전 분배 프로토콜을 제안한다. 첫째, 노드간의 인증 서비스를 지원한다. 둘째, 공유하지 않은 키 스페이스의 식별자는 공개하지 않을 뿐만 아니라 공유하고 있는 식별자들의 공개를 최소화한다. 마지막으로 노드 공격에 대해 네트워크의 보안이 기존의 방식에 비해 강건하다. 그리고 성능과 보안 분석을 통해 제안된 구조가 무선 센서 네트워크에 적합함을 증명한다.
  5. Kim, Dong-Chul;Chun, Ji-Young;Choi, Eun-Young;Lee, Dong-Hoon 189
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.2.189 PDF KSCI
    모바일 RFID 시스템은 기존 RFID 시스템과 모바일 시스템이 결합한 차세대 핵심 기술로써 사용자에게 새로운 부가서비스를 제공하고 일상 생활에서 넓게 이용될 것으로 기대되고 있다. 하지만 모바일 RFID 시스템은 기존 RFID 시스템이 가졌던 프라이버시 문제 및 보안 취약성을 그대로 갖고 있으며 추가적인 프라이버시 및 보안문제를 발생시킨다는 문제점을 갖고 있다. 더군다나 이러한 문제점을 해결하기 위해 여러 기법들이 제안 되었지만 아직 현실에 적용하기 어렵거나 완벽히 안전성을 보장하지 못 한다는 문제점을 갖고 있다. 따라서 본 논문에서 모바일 RFID 시스템 환경에 적용 가능하고 안전한 프라이버시 보호 기법을 제안한다. 제안한 기법은 모바일 RFID 시스템 환경 중 개인의 프라이버시 보호가 필요한 환경인 Private Zone에 적용 가능한 기법으로 개인의 휴대 모바일 리더를 이용하여 프라이버시 보호가 필요한 자신의 태깅된 물품에 대해 자신 이외에 다른 리더에게 어떠한 정보도 제공하지 않도록 하는 기법이다. 추가적으로 제안한 기법은 서비스 거부 공격이나 시스템 오류가 발생했을 때 동기화를 유지하기 위한 과정을 획기적으로 줄인 향상된 기법이기도 하다.
  6. Kim, Jung-Yoon;Choi, Hyoung-Kee 199
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.2.199 PDF KSCI
    최근 몇 년간, IP-TV 등 IP 기반의 방송 서비스들이 급속도로 보급되고 있다. 이러한 IP기반의 Pay-TV 서비스들은 미디어 컨텐츠를 보호하기 위한 보안 시스템을 필요로 한다. 본 논문은 IP기반의 Pay-TV 보안 시스템인 Conditional Access System을 분석하고, 현재의 Conditional Access System이 비효율적인 방식으로 그룹 키를 분배한다는 사실을 제시한다. 본 논문은 Conditional Access System의 성능을 향상시키기 위해서, 안전하고 효율적인 그룹 키 분배 프로토콜을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 프로토콜은 간단한 사칙연산 만으로 그룹 키의 분배가 가능하다. 성능 분석 결과는 본 논문에서 제안하는 프로토콜이 Conditional Access System보다 효율적이라는 것을 보여준다. 뿐만아니라, 본 논문에서 제안하는 프로토콜에서는 그룹 키를 분배하는 과정에서 서버와 단말 둘만이 공유하게 되는 비밀 값을 쉽게 획득할 수 있다. 이 비밀 값은 서버와 단말이 공유하고 있는 마스터 키를 대체할 수 있으며, 이는 마스터 키의 반복된 사용에 의해 발생되는 공격들로부터 시스템을 안전하게 보호한다.
  7. Ahn, Sang-Hyun;Lim, Yu-Jin;Kim, Mahn-Hee 209
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.2.209 PDF KSCI
    무선 센서 네트워크에서는 질의 분배(dissemination)나 이벤트 광고를 위해 플러딩이 요구된다. Simple(또는 blind) 플러딩은 폭주(implosion) 문제와 겹침(overlap) 문제를 야기하며, 따라서 simple 플러딩은 센서 네트워크의 수명을 감소시킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 플러딩 오버헤드를 줄이기 위해 플러딩 오버레이 구조(Flooding Overlay Structure; FOS)를 제안한다. 두 종류의 FOS 기법인 중앙형 FOS(Centralized FOS; CFOS)와 분산형 FOS(Distributed FOS; DFOS)를 제안하며, CFOS에서는 싱크가 네트워크 토폴로지 정보를 수집해서 그 정보를 기반으로 포워딩 노드를 선택하는 반면, DFOS에서는 각 센서 노드가 자신의 로컬 정보를 기반으로 자신이 브로드캐스트 패킷의 포워딩에 참여할지 여부를 결정한다. 제안한 FOS 기법들의 성능 분석을 위해 NS-2 기반의 시뮬레이션을 수행했으며, FOS 기법들과 simple 플러딩 및 gossiping의 성능을 비교했다. 시뮬레이션 결과, 제안한 FOS 기법들이 네트워크 수명 측면에서 simple 플러딩보다, 데이터 전달율 측면에서 gossiping보다 우수함을 알 수 있었다.
  8. Kwon, Young-Hwan;Choi, Jun-Kyun 217
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.2.217 PDF KSCI
    본 논문은 EPON (Ethernet Passive Optical Network)에서 IPTV (Internet Protocol Television) 서비스의 멀티캐스트 QoS (Quality of Service)를 제공하기 위해서 ONU (Optical Network Unit) 수 기반 우선순위 스케줄링 기법을 제안한다. 멀티캐스트 효율은 얼마나 많은 패킷들로 복사되어 전송하는가에 의해서 결정되기 때문에 멀티캐스트 QoS는 패킷 수신기의 수의 영향을 받는다. 따라서 제안하는 기법은 많은 사용자가 이용하는 IPTV 멀티캐스트 서비스에 높은 우선순위를 부여하기 위해서 멀티캐스트 트래픽을 받는 ONU 수를 기반으로 우선순위를 부여하고 높은 우선순위의 멀티캐스트 패킷을 우선적으로 전송한다. 그리하여 제안하는 기법은 인기 있는 IPTV 서비스들에게 망이 혼잡한 경우에도 좋은 QoS (적은 패킷 손실과 작은 대기 지연)와 안정적인 서비스를 제공한다.
  9. Kim, Moon-Jeong;Eom, Young-Ik 223
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.2.223 PDF KSCI
    무선 애드-혹 네트워크와 유선 네트워크를 연동하는 하이브리드 애드-혹 네트워크에서 효율적인 서비스 검색 기법은 중요하다. 본 논문에서는 무선 애드-혹 네트워크를 인터넷으로 확장한 하이브리드 애드-혹 네트워크를 위해 중복을 허용하는 다중 경로 소스 라우팅 프로토콜을 사용하는 효율적인 크로스-레이어 서비스 검색 기법을 제안한다. 이 기법은 다중 경로 소스 라우팅 프로토콜의 장점뿐만 아니라 크로스-레이어 서비스 검색 기법의 장점을 동시에 갖는 기법이다. 서비스와 경로 검색이 동시에 이루어지는 크로스-레이어 서비스 검색 기법이 서비스 검색 후 해당 경로를 다시 검색하여 서비스를 제공받는 기존 기법보다 적은 오버헤드를 가진다는 것은 직관적으로 이해할 수 있으므로, 본 시뮬레이션을 통해서는 이 기법이 각 노드에서 다중 라우팅 경로를 유지함으로써 경로 단절시 보다 빠른 라우팅 복구가 가능하며, 다중 경로의 수를 제한하고 링크/노드 중복을 허용하는 다중 경로를 유지하도록 함으로써 라우팅 오버헤드를 줄일 수 있음으로 보인다.
  10. Nam, Yoon-Seok;Jang, Ik-Hyeon 229
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.2.229 PDF KSCI
    WPAN에서는 해상도가 높은 UWB 신호를 사용하여 노드 간의 거리를 추정하고 이로부터 이동노드의 위치를 추정한다. 비동기 거리추정 방식은 고정노드와 이동노드 간에 비동기 상태에서 노드간의 거리를 추정하는 바 각 노드 국부클럭의 주파수 차이에 의한 영향이 심각하다. 고속 UWB에서는 각 노드 국부클럭의 주파수 차이에 의한 영향을 감소시키기 위하여 비동기 TWR 방식을 연속으로 수행하고, 상대주파수 편이 보상방안을 제시하고 있다. 본 논문에서는 고속 UWB의 상대주파수 편이 보상 수식을 완성하고, 이를 적용하는데 대한 문제점을 분석하고, 정확한 주파수편이 보상 방안을 제안한다. 거리추정 방식은 원래의 TWR, 상대주파수 편이 보상 및 정확한 주파수 편이 보상 방식에 의한 TWR에 대하여 시뮬레이션으로 성능을 분석하였다. 상대주파수편이 방식과 정확한 주파수편이 방식은 잡음이 없는 상태에서는 유사한 성능을 나타내었다. 제안된 정확한 주파수 편이 방식은 SNR이 열악한 환경에서 상대주파수 편이 보상 방식보다 정확한 거리를 추정하는 것을 확인하였다.
  11. Lee, Joa-Hyoung;Gim, Dong-Gug;Jung, In-Bum 237
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.2.237 PDF KSCI
    무선 센서 네트워크에서의 혼잡은 데이터 손실 비율을 증가시키고, 전송 지연이 길어지는 문제점을 야기한다. 기존의 무선 센서 네트워크를 위한 혼잡 제어 방법들은 혼잡을 판단하고, 혼잡에 연관된 센서노드들을 선택하여 샘플링 주기를 조절함으로써 전송량을 줄이는 방법을 사용한다. 그러나 샘플링 주기 조절 기법은 시간적 데이터 손실에 민감한 응용에 사용하기 어려운 문제점이 있다. 본 연구에서는 무선 센서 네트워크에서의 혼잡을 해결하는 새로운 혼잡 제어 기법인 ACT를 제안한다. 제안하는 ACT기법에서는 큐 감시를 통해 다중 큐 임계값을 사용하여 네트워크의 상태를 판단한다. ACT는 혼잡 발생시 패킷 전송 간격을 조절하는 적응적 흐름 제어 기법을 통해 네트워크의 효율성을 높이며 패킷판단 기법을 통하여 노드간의 공평성을 보장한다. 또한 압축을 이용하여 센서노드 간 전송량을 조절하도록 하여 이용가능한 데이터양을 증가시킨다. 실험을 통하여 제안된 ACT기법이 기존 프로토콜에 비해 네트워크의 패킷 전송 효율성을 향상시키며 센서노드들에게 공평성있는 데이터전송을 제공함을 보인다.
  12. Kim, Myung-Won;Kwak, Hu-Keun;Chung, Kyu-Sik 245
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.2.245 PDF KSCI
    Pastry 오버레이 네트워크는 분산 해쉬 테이블(DHT : Distributed Hash Table)을 사용하는 구조적(Structured) P2P이다. Pastry에서는 노드들 사이의 메시지 수를 줄이기 위해 각각 공간적 지역성과 캐슁을 이용한 Rosary와 LAR이 제안되었다. Rosary는 Inter-Pastry와 Intra-Pastry로 구성된다. Rosary에서 루트 노드는 각 Intra-Pastry를 대표하는 노드가 할당되고 Inter-Pastry와 Intra-Pastry 라우팅을 책임진다. 이러한 구조로 인해 Rosary는 다음과 같은 단점을 가진다. 첫째는 루트 노드의 실패 시 고장 방지 능력(Fault Tolerance)에 약하다는 점이고, 둘째는 루트 노드를 사용하기 때문에 라우팅 홉 카운트가 기존 Structured P2P에 비해 증가한다는 점이다. 마지막으로 셋째는 통신 부하가 특정 지역에 집중한다는 점이다. LAR의 경우 캐슁이 Intra-Pastry내의 노드들 사이에 골고루 분포되지 않고 Intra-Pastry내의 특정 노드들에 의해서만 사용되어지는 단점을 가진다. 본 논문에서는 Rosary와 LAR의 문제점을 해결한 Doughnut이라 불리는 개선된 Pastry를 제안한다. Doughnut은 지역적 특성에 따라 노드들을 구분한 Inter-Pastry와 Intra-Pastry로 구성되고, 모든 노드들은 Inter-Pastry와 Intra-Pastry 라우팅을 책임진다. 이것은 모든 노드들이 기존의 루트 노드의 역할을 수행함을 의미한다. 이러한 방법은 고장 방지 능력이 감소하는 문제, 라우팅 홉 카운트가 증가하는 문제 및 통신 부하가 균일하게 분포하지 않는 문제를 해결한다. 또한 Doughnut은 지역적으로(Intra-Pastry) 캐쉬의 균일한 분포를 보장하고, 지역안의 캐쉬 콘텐츠는 다른 지역에서도 사용될 수 있기 때문에 효율적으로 캐쉬를 사용할 수 있다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이터를 통해 구현되었고, 실험 결과는 기존 방법에 비해 제안된 방법이 효과적임을 보여준다.
  13. Jeong, Yoon-Su;Kim, Yong-Tae;Park, Gil-Cheol;Lee, Sang-Ho 257
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.2.257 PDF KSCI
    최근 노트북, PDA와 같은 이동 단말기의 사용이 일반화되면서 고속 인터넷 서비스에 대한 요구가 점차 증가하고 있지만 IEEE 802.16e에서 제공하는 PKMv2만으로는 고속 인터넷 서비스의 완전한 보안을 제공하지 못하고 있다. 이 논문에서는 WiMAX 환경에서 동작되는 노드들의 안전한 고속 데이터 전송을 지원하기 위하여 PKMv2를 경량화한 상호 인증 프로토콜을 제안한다. 제안된 상호 인증 프로토콜은 네트워크내 사용자가 초기 인증을 수행한 후 네트워크 내에서 가입자와 베이스 스테이션 사이의 추가적인 인증과정을 수행하지 않고 안전하게 네트워크 내에서 통신할 수 있도록 하여 효율성을 향상시켰다. 또한 제안된 상호 인증 프로토콜에서는 인증서를 보호하기 위해서 노드 자신이 생성한 난수와 비밀값을 PRF() 함수에 적용하여 키를 생성함으로써 가입자와 베이스 스테이션 사이의 내부 공격(man-in-the-middle 공격과 reply 공격)에 안전성을 보장하고 있다.
  14. Lee, Jae-Ku;Choi, Seung-Sik 267
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.2.267 PDF KSCI
    RFID 리더기가 영역내의 다수의 태그를 인식할 때 태그간의 통신간섭에 의해 태그인식이 방해 받는다. 이를 피하기 위해서는 충돌방지 알고리즘이 필요하게 된다. 충돌방지 알고리즘은 크게 슬롯 알로하 기반 알고리즘과 트리기반 알고리즘으로 나뉜다. 본 논문은 ISO 18000-6 TYPE A에 정의된 알로하 기반의 Framed Slotted ALOHA(FSA) 알고리즘에 태그와 슬롯간의 혼잡도를 이용하여 성능을 개선한 Dynamic Framed Slotted ALOHA-Slot Congestion(DFSA-SC) 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션 결과 최초 태그 수 추정의 정확도를 높여 전체 태그인식 시간이 줄어든 것을 확인 할 수 있었다. 나아가 태그 아이디의 중복성이 클 경우 대표적인 트리기반 알고리즘인 Query Tree 알고리즘보다 제안된 알고리즘이 우수한 것을 확인 할 수 있었다.
  15. Jeong, Jong-Myung;Kim, Ji-Ho;Song, Oh-Young 275
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.2.275 PDF KSCI
    네트워크기술의 빠른 발전과 다양한 정보들의 디지털화는 정보 간의 융합을 가속시키고 있다. 따라서 사용자에게 음성, 영상, 텍스트 등 다양한 정보가 통신망, 방송망 등으로 구분되어 있는 네트워크 다양한 디바이스에 상관없이 제공될 수 있는 서비스 컨버전스 환경이 요구된다. 일반적으로 Enabler는 BcN의 IMS에 적용되어 응용서비스 계층으로부터 미디어, 통신 등 다양한 서비스를 네트워크에 상관없이 통합 제공해 주기 위한 기능을 포함하며 응용 서비스에 필요한 다양한 기능을 담당한다. 하지만 통합서비스 제공을 받기 위해서는 네트워크나 디바이스 등에 대한 프로파일을 통해 사용자의 환경에 대한 상황을 추론하여 적합한 서비스 방식을 결정, 제공해야한다. 본 논문에서는 IMS Enabler를 통한 통합 서비스 제공환경에서 프로파일(profile)에 따라 서비스 제공 방식을 도출해 내는 상황인지 모듈의 구조 및 기능을 제안한다.