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 4

  1. Yang, Joon-Ho;Han, Seung-Jae 417
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.4.417 PDF KSCI
    특화된 하드웨어의 도움 없이 범용 다중 프로세서 플랫폼에서 DPI(Deep Packet Inspection) 시스템을 구현하는 방법은 비용 측면에서 매력적이다. 문제는 성능인데, 일반적으로 다중 프로세서 시스템에서는 작업들을 여러 프로세서에 적절하게 배분하는 로드밸런싱 방법과 DPI 프로세싱 전용 개별 프로세서를 지정하여 시스템의 성능을 향상 시킨다. 그러나, 우리는 DPI 시스템의 경우 위와 같은 단순한 프로세서 통제 방안이 반드시 최선책이 아니라고 생각한다. 본 논문에서는 작업의 종류에 따라 정해진 프로세서에 할당한 후, 프로세서 상태에 따라 역할을 변경하는 방식을 제안한다. 우리는 제안하는 방식을 리눅스 기반 듀얼 프로세서 시스템에 구현하고 실험을 통해 그 성능을 기존의 로드밸런싱 방식과 비교하였다. 제안된 방식에서는 하나의 프로세서는 인터럽트 처리를 포함한 일반적 패킷 프로세싱 역할만을 담당토록 하고 다른 프로세서는 DPI엔진을 전담하도록 역할로 분리시켜 캐시접근실패 (cache miss) 과 스핀락(spin lock) 발생빈도를 낮추었으며, DPI 전담 프로세서가 처리한계에 이르렀을 경우에는 두 프로세서 모두 DPI를 위해 자원을 사용토록 하여, 기존의 리눅스 로드 밸런싱 방식 DPI 시스템 대비 약 60%의 성능향상을 달성하였다.
  2. Kim, Mi-Hui;Kim, Ji-Sun;Kim, Jee-Hyun;Lim, Ji-Young;Chae, Ki-Joon 423
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.4.423 PDF KSCI
    센서 네트워크는 유비쿼터스 컴퓨팅 구현을 위한 기반 네트워크 중의 하나로 그 중요성이 점차 부각되고 있으며 센서 네트워크 및 노드 특성상 효율성 및 안전성을 제공하기 위한 다양한 기반 기술이 연구되고 있다. 특히 센서 네트워크는 많은 노드 수로 구성되어 있고 많은 응용에서 외부 환경에 무작위 배포로 배치되어 사용되므로 센서 노드에서 실행되는 코드의 기능에 대한 업그레이드나 버그 수정을 위한 코드분배 방법이 원격으로 수행되어야 하며 무선 환경으로 실행코드를 배포해야 하므로 안전성이 특히 중요한 분야라고 할 수 있다. 본 논문에서는 최근 센서 네트워크에서의 새로운 연구 주제로 주목 받고 있는 이러한코드분배 메커니즘들을 조사하여 요구 사항 및 그 특징에 대하여 비교 분석하였다. 이를 통해 센서 네트워크에서의 코드분배 메커니즘에 대한 향후 연구 방향을 제시함으로써 효율성 및 안정성을 제공할 수 있는 코드분배에 관한 연구를 촉진하고 센서 네트워크의 활용도를 제고하자 한다.
  3. Kim, Song-Yi;Lee, Kwang-Woo;Jeong, Han-Jae;Cho, Young-Jun;Cha, Wook-Jae;Kim, Seung-Joo;Won, Dong-Ho 439
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.4.439 PDF KSCI
    무선 통신 기술의 발달은 기존 유선 통신 사용자에게 이동성과 접근 편리성을 제공하였다. 무선 센서 네트워크 기술은 대표적인 무선 통신기술의 하나로, 센서 노드간의 통신에 에러가 빈번하고 통신 속도가 느린 저속 환경이며, 노드의 자원 제약 및 컴퓨팅 능력의 한계로 인해 유선 네트워크 환경에서 설계된 보안 메커니즘을 그대로 적용하는 것이 어렵다. 이러한 무선 센서 네트워크의 환경적인 제약사항이 무전 통신 환경과 유사함에 착안하여 무선 센서 네트워크 기술을 참고하여, 무전 통신 환경에 적용 가능한 효율적인 키 관리 기법을 제안하고자 한다. 본 논문에서 제안하는 방식은 일대일 통신에서 사용될 pair-wise key 설정 및 갱신, 일대다 통신에 사용될 그룹키 설정 및 갱신을 제공하며, 그룹 단위의 무전기 추가가 가능하다는 장점을 갖는다. 제안하는 master key 기반의 키 관리 방식은 군(軍)에서의 특수한 작전 수행 및 비밀 통신이 요구되는 무전 통신 환경에 활용될 수 있다.
  4. Ko, Joong-Sik;Kwak, Hu-Keun;Wang, Jeong-Seok;Kwon, Hui-Ung;Chung, Kyu-Sik 449
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.4.449 PDF KSCI
    시그니처 해싱 알고리즘[9]은 해시 테이블을 사용하여 네트워크 침입방지시스템(Intrusion Prevention System)을 위한 빠른 패턴 매칭 속도를 제공한다. 시그니처 해싱 알고리즘은 모든 규칙에서 2 바이트를 선택하여 해쉬 값을 구한 후 해쉬 테이블에 링크시킨다. 이렇게 하여 패턴매칭 시에 실제 검사하는 규칙의 개수를 줄임으로써 성능이 향상되는 장점을 가진다. 그러나 규칙의 개수와 상관관계가 증가할 경우 같은 해쉬값을 가지는 규칙의 개수가 증가하여 성능이 떨어지는 단점이 있다. 본 논문에서는 시그니처 해싱 알고리즘의 단점을 보완하기 위해 규칙의 개수와 상관관계에 무관하게 모든 규칙을 해쉬 테이블 상에 고르게 분포시키는 방법을 제안한다. 제안된 방법에서는 해쉬 테이블에 규칙을 링크하기 전에 해당 해쉬 값에 링크된 규칙이 있는지 검사한다. 만약 링크된 규칙이 없으면 해당 해쉬 값에 규칙을 링크하고, 링크된 규칙이 있으면 다른 위치에서 해쉬 값을 다시 계산한다. 제안한 방법은 리눅스커널 모듈 형태로 PC에서 구현하였고, 네트워크 성능 측정 툴인 Iperf를 이용하여 실험하였다. 실험 결과에 의하면 기존 방식에서는 시그니처 개수 및 규칙의 상관관계가 증가함에 따라 성능이 저하되었지만, 본 논문에서 제안한 방식은 시그니처 개수와 규칙의 상관관계에 무관하게 일정한 성능을 유지하였다
  5. Cho, Young-Jun;Lee, Kwang-Woo;Cho, Sung-Kyu;Park, Hyun-Sang;Lee, Hyoung-Seob;Lee, Hyun-Seung;Kim, Song-Yi;Cha, Wook-Jae;Jeon, Woong-Ryul;Won, Dong-Ho;Kim, Seung-Joo 461
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.4.461 PDF KSCI
    현재 기업 및 공공기관에서 주로 사용하고 있는 디지털 프린터는 출력을 비롯하여 복사, 스캔, 팩스 등의 다양한 기능을 통합한 복합 기기로서, 최근에는 산업기술 유출 방지를 위해서 중요 데이터 유출 방지를 위한 보안기능을 구현하고 있다. 이에 일본과 미국에서는 일찍이 디지털 프린터에 대한 공통평가기준(CC, Common Criteria) 평가 인증을 진행하고 있으며, 국내에서도 최근부터 공공기관에 납품되는 제품에 대해 보안적합성 검증을 의무화하고 CC 평가 인증을 시작하고 있다. 하지만, 국내에서는 디지털 프린터에 대한 평가 지식이 부족하여 공통평가기준평가를 준비하는 개발자 및 평가자가 어려움을 겪고 있다. 따라서 차기 평가 수요가 예측되는 디지털 프린터의 보안기능 기반기술 시험방법 및 평가요소기술에 대한 확보가 절실한 상황이다. 이에 본 논문에서는 국내 외 주요 업체들의 디지털 프린터에 포함되어 있는 보안 기능 및 개발 동향을 분석하고, 각 보안기능별 특성을 파악하여 디지털 프린터 보안기능 평가 및 취약성 시험 방법에 대한 가이드라인을 제시한다.
  6. Cho, Seung-Moo;Oh, Chang-Yeong;Chung, Min-Young;Choo, Hyun-Seung;Lee, Tae-Jin 477
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.4.477 PDF KSCI
    본 논문은 EPON(Ether Passive Optical Network)에서 채널 사용률을 개선하기 위한 방안으로 가변 최대 전송 윈도우를 이용한 동적 대역폭 할당(DBA-AMTW: Dynamic Bandwidth Allocation with Adaptive Maximum Transmission Window) 알고리즘을 제안한다. EPON에서의 폴링 기법은 채널 사용률을 결정하고 DBA 및 스케줄링 기법의 사용에 영향을 미친다. IPS(Interleaved Polling with Stop)에 기반을 둔 DBA 방식은 합리적인 전송 윈도우 할당이 가능한 장점을 갖지만, 채널 비사용 구간이 발생하여 채널 사용률이 저하되는 단점을 가진다. 제안하는 가변 최대 전송 윈도우를 이용한 동적 대역폭 할당 알고리즘은 채널 비사용 구간을 효율적으로 감소시키는 동시에 모든 ONU의 REPORT 메시지를 고려한 합리적인 채널할당이 가능한 특징을 가진다. 각 ONU는 개별적인 최대 전송 윈도우의 크기를 가지고 이러한 최대 전송 윈도우의 크기는 이전 사이클에서 결정된다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 동적 대역폭 할당 방식이 기존 방식에 비해 처리율과 평균 지연 시간에 대한 성능을 향상시킴을 확인하였다.
  7. Lee, Joa-Hyoung;Jung, In-Bum 487
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.4.487 PDF KSCI
    VOD(Video On Demand) 시스템은 실시간으로 사용자의 요구를 받아들여 동영상 서비스를 제공하는 시스템으로서 크게 서비스를 제공하는 서버와 사용자의 요구를 처리하는 클라이언트로 구성된다. 하나의 서버에서 다수의 사용자에게 1:1로 서비스를 제공하기에는 네트워크 대역폭의 제약이 크기 때문에 이를 해결하기 위한 다양한 연구들이 진행되어왔다. 그 동안 제안된 다양한 멀티캐스트 기반의 VOD시스템들 중에서 Batching방식의 VOD시스템이 단순하면서 네트워크 부하가 적은 것으로 알려져 있다. 하지만 Batching방식에 의한 VOD시스템에서는 VCR(Video Cassette Recorder)기능을 제공하기 어렵기 때문에 VOD시스템의 On-Demand 특성을 제대로 제공하지 못하는 단점이 있다. 본 논문에서는 대표적인 동영상 압축표준인 MPEG의 특성을 이용하여 VCR기능을 제공하기 위해 필요한 대역폭을 최소화하는 기법을 제안한다. 제안하는 기법에서는 MPEG로 압축된 동영상에서 독립적 재생이 가능한 I픽쳐만 추출하여 빠른 재생을 위한 데이터를 별도로 구성한다. 이렇게 구성된 빠른 재생을 위한 데이터와 일반적인 재생을 위한 데이터 모두 Batching방식으로 멀티캐스팅으로 전송한다. 성능분석을 통하여 제안된 기법을 사용할 경우 클라이언트의 버퍼요구량과 네트워크 사용량을 줄이고 이와 더불어 CPU사용량도 줄어드는 것을 확인하였다.
  8. Kim, Kyung-Tae;Youn, Hee-Yong 495
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.4.495 PDF KSCI
    다수의 센서로 구성된 무선 센서 네트워크는 다양한 환경에서의 정보수집을 목적으로 하며 현재 다양한 분야에 응용 및 활용이 되고 있다. 센서 네트워크를 구성하는 각 센서 노드들은 한정된 전력의 배터리로 동작하므로 에너지 효율성 및 장시간의 네트워크 수명을 제공하는 것이 센서 네트워크의 중요한 연구 목표 중 하나이다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 에너지 효율성을 향상 시키고 데이터 신뢰성을 보장하기 위해 새로운 클러스터 기반의 지역 멀티홉 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 클러스터 내의 멀티홉 형성으로 센서 노드들의 데이터 전송을 위한 에너지 소비를 최소화하며 지역 클러스터 헤드 순환 기법을 통해 기존 클러스터링 기법에서 빈번한 클러스터 구성으로 인한 에너지 낭비를 효율적으로 관리한다. 시뮬레이션을 통해 기존에 제안되었던 LEACH, LEACH-C, PEACH와 비교해 전체 노드의 에너지 소모를 균등하게 하여 에너지 효율성을 향상시키고 네트워크 수명을 연장하였음을 확인하였다.
  9. Jin, Min-Sook;Lee, Eui-Sin;Park, Soo-Chang;Kim, Sang-Ha 505
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.4.505 PDF KSCI
    무선 센서망은 전력공급이 제한적인 센서 노드들로 구성됨으로, 에너지 비용의 최소화는 망의 수명 연장을 위해 매우 중요하다. 그러나 다수의 사건(event)과 싱크(sink)가 이동하는 환경에서 에너지 비용이 증가한다. 이는 센서 노드들과 싱크들간의 데이터 전달을 위한 라우팅 정보가 빈번히 갱신되어야 하는 문제가 있다. 즉, 싱크의 이동성을 지원하기 위한 라우팅 방안은 이동 싱크에게 끊임없이 데이터를 전달해 주어야 할 뿐만 아니라, 망 내 센서 노드들의 에너지비용을 충분히 고려해야 한다. 하지만 기존 연구들은 싱크와 소스의 이동성을 고려하지 않는 환경에서의 에너지 평준화에 초점을 둔다. 본 논문은 다중 가상 그리드 기법을 이용하여 이동성을 고려한 에너지비용 및 데이터 전송률에 있어 효율적인 라우팅 프로토콜을 제안한다. 그리고 실험을 통해 제안한 프로토콜이 데이터 전송률, 시간지연, 그리고 에너지 비용에 있어서 기존 연구 된 프로토콜들에 비해 성능의 우수함을 입증한다.
  10. Kim, Hae-Hyun;Cha, Young-Wook;Han, Jang-Soo;Kim, Choon-Hee;Kong, Jong-Uk;Seok, Woo-Jin 511
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.4.511 PDF KSCI
    그리드는 지리적으로 분산된 다양한 컴퓨팅 자원을 초고속 네트워크로 연결하여 고속 연산과 대용량 데이터의 처리를 가능하게 하는 기술이다. 서비스 품질이 보장되는 그리드 환경의 작업 수행을 위해서 컴퓨팅 자원뿐만 아니라 네트워크 자원의 관리와 제어가 요구된다. 본 논문에서는 그리드 네트워크 경로 및 자원의 생성과 예약을 지원하기 위하여 그리드 네트워크 자원의 정보 모델과 그리드 네트워크 서비스 인터페이스를 정의하였다. 그리드 네트워크 서비스 인터페이스에는 기존 GLIF의 자원 생성 및 예약 관련 메시지 이외에 그리드 네트워크 경로와 통보 메시지를 추가로 정의하였다. 또한, 두 단계 자원 예약 메커니즘을 지원하기 위하여 관련 상태와 메시지를 정의하였다. 그리드 네트워크 자원의 정보 모델과 그리드 네트워크 서비스 인터페이스를 이용하여 네트워크 자원 관리 시스템을 설계 및 구현하였으며, GMPLS 기반의 제어및 전달망을 갖는 그리드 환경에서 자원의 예약과 할당 및 해제를 실험하였다.
  11. Kim, Tea-Ho;Lim, Yu-Jin;Park, Joon-Sang 521
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.4.521 PDF KSCI
    DTN(Disruption/Delay Tolerant Network)은 네트워크의 단절성(partitioning)이 높은 환경에서 단절된 지역 네트워크를 연동하기 위한 네트워크 구조이다. 현재 DTN과 관련하여 많은 연구가 이루어지고 있으며 특히 라우팅 기법에 대한 연구는 가장 많은 관심을 받는 분야 중 하나이다. 본 논문에서는 단절된 애드혹(Ad-hoc) 네트워크에서 사용자간의 연결성을 제공하기 위하여 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle: UAV)를 이용한 DTN의 구성 시 사용가능한 DTN 라우팅 기법을 살펴보고 UAV의 이동 경로 제어 기법을 제안한다. 또한 다양한 시나리오에서의 실험을 통하여 제안된 방법의 성능을 평가한다.
  12. Kim, Kyu-Won;Kim, Moon-Jeong;Eom, Young-Ik 527
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.4.527 PDF KSCI
    대부분의 이동통신 단말기는 사용자 간에 멀티미디어 메시지를 송수신할 수 있도록 MMS를 지원한다. MMS는 다양한 이동통신 단말기에 적합하게 설계되었고 이미 무선 환경에서 효과적으로 동작하고 있으므로 MMS를 이용한 모바일 컨텐츠 제공 방법은 효율적일 수 있다. 그러나 이동통신 사업자가 사용자에게 모바일 컨텐츠를 제공하기 위해 기존의 MMS를 그대로 이용하는 방법은 몇 가지 단점을 가진다. 본 논문은 이를 해결한 데이터 전송 및 제어 기법을 제안한다. 제안된 기법은 새로운 프로토콜 설계 없이 기존 MMS 시스템의 일부 소프트웨어적인 수정만으로 사용자들에게 보다 쉽게 모바일 컨텐츠를 제공할 수 있도록 지원하는 장점을 가진다. 또한 이동통신 사업자는 제안된 기법을 통하여 이미 제공한 모바일 컨텐츠를 관리할 수 있기 때문에 모바일 일간 뉴스, 자동 S/W 업그레이드 서비스, 모바일 광고 등 다양한 부가서비스를 제공할 수 있다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통해 MMS를 이용하여 이동통신 사업자 스스로 사용자에게 모바일 컨텐츠를 전송하고 제어할 수 있음을 증명하였다.
  13. Han, Ngoc-Soc;Kim, Seong-Whan 535
    https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2009.16-C.4.535 PDF KSCI
    무선센서네트워크는, 다수의 센서노드가 넓은 지역에 배치되어 자신의 전원에 의해 동작하고 다른 센서노드와 협력하여 환경검침 또는 물리량 검침을 수행하는 무선네트워크로 정의한다. 각각의 센서노드들은 자신의 배터리전원소모를 최소화하여, 장기간 사용할 수 있어야 하며, 센서 노드를 적절하게 배치하여 전체 네트워크 커버리지를 제공할 수 있어야 무선센서네트워크의 수명을 늘일 수 있다. 초기 센서노드의 배치로는 센서들의 배터리 수명 등의 이유로 제약이 있으며, 모바일센서노드는 센서가 이동하여 새로운 커버리지를 제공함으로써, 이러한 제약조건을 완화할 수 있다. 본 논문에서는 perimeter coverage property를 만족하는 모바일 센서들의 단계적인 이동을 통한 커버리지 제공기법을 제안한다. 각각의 모바일 센서노드들은 이웃한 센서노드들이 dead 노드인지 판단하게 되며, dead 노드인 경우, 센서네트워크의 커버리지 hole을 만드는지 여부를 판단한 후, 각각의 모바일 센서노드들은 hole의 중심점을 계산하고, 관련된 센서노드들이 협동하여, 단계적으로이동하여, 최종 hole을 커버하는 새로운 센서네트워크를 형성하게 된다. 본 제안기법을 시뮬레이션하여 DCM 기법과 비교한 결과, 에너지 효율을 결정하는 전체 움직임거리 측면에서 최소 50% 이상의 성능향상을 보임을 확인하였다.