컴퓨터와 네트워크의 보급이 일반화되면서 인터넷을 통한 정보 전달이 일상 생활처럼 되고 있다. 또한 인터넷, 무선통신, 그리고 자료교환에 대한 증가로 인해 다른 사용자와 접속하기 위한 방식은 빠르게 변화하고 있다. 그러나 이러한 전자메일에도 많은 문제가 존재한다. 기존의 전자메일은 간단한 방법으로 내용을 열람하거나 변조할 수 있어 중요한 정보나 사생활 노출의 위험에서 벗어날 수 없다. 이러한 데이타에 대한 보안이 기대에 미치지 못하고 있기 때문에 암호학적으로 강력한 전자메일 시스템의 개발이 시급하다. 본 논문에서는 기본적인 정보보호 서비스 외에 기존의 전자메일 시스템에서는 제공되지 않는 배달 증명 및 내용 증명 기능을 제공하고 자바 암호 HPI를 사용하여 안전한 키 교환이 가능하도록 하였다.

본 논문은 Okamoto와 Uchiyama가 이산대수 함수만으로 일방향함수를 정의하여 제안한 새로운 확률 공개키 암호 방식을 개선하였다. 평문은 이들 두 이산대수 함수의 모듈라 곱으로부터 구할 수 있는데 두 함수 값 중에서 하나는 주어진 공개키에 종속된 고정된 값을 가진다. 고정된 함수 값이 단위원 1을 갖는 정선된 공개키에 의해 개선이 이루어진다. 왜냐하면 복호화 할 때 계산량을 줄일 수 있기 때문이다. 또한 이러한 성질을 충족하는 공개키를 얻을 수 있는 구체적 방법도 제시한다.

CDMA셀룰러 시스템에서는 이동국이 한 셀에서 다른 셀로 이동할 때에 핸드오프영역에서 인접한 땅 셀의 채널을 신호를 동시에 점유함으로써 끊김 없는 연결을 가능하게 한다. 이 경우에 핸드오프 영역에 있는 이동국은 현재 셀의 신호 수신 지역을 벗어나지 않아도 양 기지국와 연결을 유지하는데 이것은 채널 효율성에 낭비를 가져온다. 따라서 핸드오프 율은 채널 효율성을 평가하는 중요한 요소이다. 본 논문에서는 CDMA셀룰러 시스템에서 이동국의 이동 속도와 방향을 기반으로 핸드오프 확률과 핸드오프 호수를 구하는 방식을 제안하였다.

본 논문에서는 차별화 서비스의 AS(Assured Service)의 문제점으로 지적되는 플로우 사이의 공평성 향상을 위한 개선된 버퍼 관리 방식과 미터를 제안하였다. 코어 라우터 (core router)를 위해 제안된 버퍼 관리 방식은 카운터를 이용하여 패킷 폐기 사이의 거리를 일정하게 유지시켜 TCP 플로우의 급격한 성능 저하와 global synchronization 문제를 해결하였다. 그리고, 경계 라우터 (edge router)를 위해 제안된 미터는 기본적으로 TSW(Time Sliding Window) 알고리즘을 고려하여, 공평성 향상을 위해 비례적 마킹과 가변적 윈도우의 개념을 도입하였다. 제안된 방식들은 기존 방식들에 비해 복잡한 연산이 필요하지 않으며. TCP 프로토콜의 변경 없이 공평성을 향상시킬 수 있는 방식이다. 그리고, 시뮬레이션을 통하여 기존의 RIO(RED with IN and OUT), TSW 방식과 제안한 방식 간의 성능 분석을 수행하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 버퍼 관리 방식과 미터는 송신측의 목표 전송률과 근접한 수율을 제공하며, 플로우들 사이에 공평한 대역 사용을 제공하여 기존 방식보다 우수한 성능을 제공함을 보였다.

UMTS와 같은 제 3세대 이동 통신 시스템에서의 value-added 서비스를 위한 중요한 점은 이동 사용자로부터의 지불을 받을 수 있는 지의 여부를 검사하는 것이다. 기존의 value-added 서비스를 위한 인증 및 지불 프로토콜은 사용자의 인증 기관의 역할을 해주는 온-라인(on-line) TTP에 의존하고 있다. 그러나 3 세대 이동 통신 시스템에서의 수많은 서비스 제공자들, 다양한 종류의 서비스들, 그리고 넓은 사용자 계층 등을 고려할 때 온-라인 TTP에 기반한 인증과 지불 기법은 실용적이지 못하다. 본 논문에서는 3 세대 이동 통신 시스템에서의 value-added 서비스를 위하여 티켓(ticket)을 이용하여 인증 및 지불 프로토콜을 제안한다. 제안한 티켓 기반 인증 및 지불 프로토콜은 온-라인 TTP와의 통신 없이 사용자의 비용 지불 여부를 확인할 수 있는 효율적인 방법을 제공한다. 또한 티켓에 기반한 제안된 프로토콜은 이동 사용자의 서비스 사용에 대한 익명성을 보장 할 수 있다.

IETF에서는 높은 대역폭과 낮은 지연시간을 요구하는 음성 및 영상 스트림을 포함한 새로운 종류의 응용 서비스의 QoS를 지원하기 위한 Intserv와 RSVP를 정의하고 있다. 그러나, 현재의 Intserv 모델에서는 각 노드가 각 flow의 상태를 유지해야 하므로, 망의 규모가 커질수록 노드의 구조가 복잡해지고 패킷의 처리 속도도 저하되는 문제점을 안고 있다. 본 논문에서는 이러한 stateful 망 구조의 확장성 문제를 극복하기 위해, core 노드에서 각 flow 상태를 유지하지 않고 edge 노드에서만 각 flow 상태를 유지하도록 제안된 SCORE(Scalable Core) 네트워크 구조를 Intserv 의 각 서비스 QoS를 만족시킬 수 있도록 확장하였으며, 이를 위한 수락제어, 대역폭 할당 방식 및 노드 구조를 제안하였다. 또한, 각 flow에 대한 대역폭 할당. 패킷 지연 및 지연시간의 변이를 성능 변수로 하여, 제안 방식에 대한 성능 실험을 ns-2 시뮬레이터를 이용하여 수행하였으며, 이를 통해 제안 방식이 Intserv에서 제시한 각 서비스의 서비스 품질 요구 사항을 충분히 만족시키면서 Intserv 모델의 단점인 확장성을 문제를 해결할 수 있는 좋은 방안임을 확인하였다.

본 논문은 신경망을 이용한 최단 경로 문제를 풀기 위해 흡필드 신경망(Hopfield Neural Network)을 변형한 준최적 라우팅 알고리즘(suboptimal routing algorithm)을 다룬다. 이 알고리즘은 기존의 흡필드 신경망 알고리즘과는 달리 뉴런(neuron)의 진화를 위해 모든 주변 뉴런 정보뿐만 아니라, 상관 관계성이 높은 자신의 뉴런 정보도 동시에 이용함으로써, 수렴 성능 및 경로의 최적성을 향상하고자 하였다. 이 알고리즘의 수렴 속도는 흡필드 신경망을 이용하는 기존의 알고리즘보다 더 우수하며, 탐색 경로의 최적성도 높다는 것을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인한다. 이 결과는 거의 모든 출발지와 도착지 쌍에 대해 기존의 흡필드 신경망 기반의 최단 경로 탐색 알고리즘에 비해 네트워크 토폴로지에 비교적 덜 민감한 것으로 나타난다. 따라서, mobile ad-hoc network과 같이 네트워크 토폴로지가 시변하는 다중-흡 무선 패킷망(Multi-hop Packet Radio Network)에서의 경로 설정 알고리즘을 구현하는데 유용할 것으로 보인다.

본 논문에서는 연결형 네트워크에서 종단간 지연시간을 만족하고 비용을 최소화하기 위한 휴리 스틱 분산 유니캐스트 라우팅 알고리즘을 제시한다. 제시하는 알고리즘은 각 노드마다 네트워크 상태에 대한 지연벡터(delay vector)및 비용벡터(cost vector)를 유지하고 이 정보를 이용하여 라우팅 경로를 찾는다. 이때 지연시간을 만족하는 경로가 존재하면 언제나 경로를 찾고, 경로를 결정하는데 O(│E│)(단│E│)는 네트워크를 구성하는 링크의 수)의 메시지 복잡도를 갖는다. 또한 시물레이션을 통하여 제안한 알고리즘이 기존의 지연시간 제한 알고리즘들보다 경로의 비용과 지연시간 측면에서 개선된 결과가 나옴을 보인다.

광 인터넷에서 광 전달망과 제어평면의 분리를 실현하는 개방형 인터페이스에 대한 연구는 OIF의 ISI, ITU-T ASON의 CCI 그리고 IETF의 광 스위칭을 위한 GSMP 확장 등이 있다. 이러한 개방형 인터페이스 기술들은 망에서의 다양한 융통성을 제공하는 반면에 전통적인 스위치-대-스위치 연결 설정에 비하여 지연이 길다. 본 논문에서는 광 인터넷의 개방형 인터페이스에서 연결 설정 지연을 줄이기 위하여 병렬형 연동 모델을 채택 한다. 병렬형 연동 모델에서는 네트워크 상태에 대한 스위치 제어기의 캐쉴 능력을 기반으로 연결 설정을 위한 신호 프로토콜과 GSMP 프로토콜 사이의 연동 절차를 병렬로 수행한다. 시뮬레이션을 통하여 본 논문에서 채택한 병렬형 연동 모델과 기존의 순차형 연동 모델에 대한 연결 설정 지연과 완료율을 비교 분석하였다. 시뮬레이션 결과 두 모델이 완료율 면에서는 거의 일치하며, 연결 설정 지연 면에서는 병렬형 모델이 순차형 모델에 비하여 평균 30% 향상됨을 알 수 있었다.

본 논문에서는 이동 통신 시스템 내에 존재하는 이동성 데이타베이스의 실패 처리를 위한 이동성 학습과 예측에 기반한 회복 기법을 제안한다. 이동 통신 시스템에서 이동성 데이타베이스는 사용자들에게 빠른 연결을 제공하기 위해 사용자의 현재 위치 정보를 유지해야 한다 그러나, 이동성 데이터베이스의 실패는 사용자의 위치 정보를 잃어버리게 만든다. 결과적으로, 명백한 회복 과정 없이는 실패 상황에서 사용자의 호 요청은 거절된다. 따라서, 이동성 데이타베이스에 실패가 발생하였을 때, 실패에 효과적으로 대처할 수 있는 명백한 회복 기법이 사용자들에게 연속적인 서비스 가용성을 보장해 주기 위해서 필요하다. 본 논문의 회복 기법에서 사용되는 이동성 학습과 예측은 이동성 데이타베이스의 실패 후 시스템에 의해서 사용자의 위치를 파악하기 위한 기능을 담당한다. 실패 없는 연산 동안 사용자의 이동 패턴은 뉴로-퍼지 추론 시스템에 의해서 학습되며, 학습된 위치 정보는 실패 후 잃어버린 사용자의 위치를 파악하기 위해서 사용된다. 따라서, 본 논문의 회복 기법은 백업 과정과 검사점 정보를 저장하기 위해 필요한 부가적인 저장 공간을 요구하지 않기 때문에 검사점을 사용하는 이전의 접근방법과 다르다. 게다가, 성능 분석을 위한 시뮬레이션은 본 논문의 회복 기법이 실패 후 잃어버린 사용자의 위치 정보를 회복하는데 소요되는 비용을 검사점에 기반한 회복 기법과 비교하여 상당히 줄일 수 있음을 보여준다.

실시간 서비스를 제공하는데 있어서 호스트의 이동성은 통신경로의 변경으로 인해 QoS에 심각한 영향을 끼치게 된다. 현재 QoS를 위한 시그널링 프로토콜인 자원 예약 프로토콜(Resource Reservation Protocol : RSVP) 은 고정 호스트만을 가정하고 있으므로 이동 컴퓨팅 환경에서 그대로 사용하기에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 이동 호스트를 지원하는 무선 모바일 네트워크에서 RSVP 에이전트를 사용하여 Mobile IP와 연동하는 새로운 자원예약 시그널링 프로토콜인 RSVP-RA(RSVP by RSVP Agent)를 제안한다. 제안된 RSVP-RA 프로토콜은 RSVP 에이전트를 사용하여 차후에 방문이 예상되는 주위의 셀들에 미리 자원을 예약해 줌으로써 이동호스트의 이동성에 따른 유연한 QoS 제공과 종단간 자원예약의 필요성을 제거하여 네트워크의 시그널링 오버헤드를 줄여주는 장점을 갖는다. 본 논문에서는 제안하는 RSVP-RA의 기본 구조 및 이동성, 자원예약 지원기능 등을 설명하고, 기존의 관련연구에서 제안했던 프로토콜과 RSVP-RA 프로토콜을 시그널링 오버헤드 및 패킷지연 등의 성능지표를 시뮬레이션을 통해 비교 평가하였다.

기존의 인터넷 라우터는 Drop tail 방식으로 패킷을 관리한다. 따라서 네트워크 트래픽의 지수적인 증가로 인한 혼잡 상황으로 발생하는 패킷 손실을 해결 할 수 없다. 이 문제를 해결하기 위해 IETF(Internet Engineering Task Force)에서는 RED(Random Early Detection) 알고리즘과 같은 능동적인 큐 관리 알고리즘을 제시하였다. 하지만 RED 알고리즘은 네트워크 환경에 따른 매개 변수의 설정의 어려움을 가지고 있어 잘못된 매개변수 설정으로 인하여 네트워크 성능이 저하되는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 기존의 RED 알고리즘을 분석하여 문제점을 파악하고 이 문제점을 개선한 새로운 ARED (Active Random Early Detection) 알고리즘을 제안했다. ARED 알고리즘은 네트워크 특성에 맞추어 동적으로 매개변수를 조절하므로서 기존의 RED 알고리즘을 개선한 알고리즘이다. ns(network simulation)를 이용한 실험을 통하여 ARED 알고리즘의 성능을 검증하였다.

본 연구에서는 무선 인터넷 서비스를 위한 전송계층 프로토콜인 TCP, T/TCP와 WTP의 특징을 비교.분석한다. 우선 무선구간에 가장 적합한 WTP를 제한된 자원을 가진 무선 단말기상에 탑재하기 용이하도록 코루틴 모델을 기반으로 하나의 쓰레드로 구현하고 이를 Nokia, Kannel 그리고, WinWAP 의 기존 구현물과 상호 동작시켜 호환성을 검사한다. 그리고, 무선환경에서의 패킷손실을 잘 표현할 수 있는 길버트(Gilbert) 모델을 기반으로 구현물의 트랜잭션 성공률(throughput) 및 수행시간(system response time)을 측정하여 기존의 TCP, T/TCP와 비교한다. 그 결과, WTP는 트랜잭션 성공률과 수행 시간에 있어서 기존의 프로토콜에 비해 높은 성능을 보였다. 특히, 연속적인 에러가 발생하며 패킷손실률이 비교적 높을 때, WTP는 T/TCP와 TCP에 비해 매우 높은 트랜잭션 성공률을 나타냈으며, 10배 이상 빠른 수행 시간을 보였다. 이는 WTP가 다른 프로토콜에 비해 적은 개수의 패킷으로 하나의 트랜잭션을 수행하고 패킷 손실로 인한 타임아웃 발생 시, 타이머 값을 exponential backoff를 적용하지 않고 일정한 값을 유지하기 때문이다. 또한, 무선환경에 최적화된 WTP의 재전송 횟수를 결정하기 위한 실험을 통해, 가장 적절한 재전송 횟수가 5~6회임을 알 수 있었다.