모바일 장치의 사용이 대중화되면서 무선 통신을 이용한 화상회의, 다중 사용자 게임, 인터랙티브 채팅 등의 그룹 기반의 어플리케이션에 대한 관심이 증가되고 있다. 이러한 그룹 기반의 어플리케이션이 안전하게 수행되기 위해서는 그룹 구성원간 안전한 통신을 위한 키 동의가 선행되어야 한다. 기존에 제안된 모바일 환경에서의 그룹키 동의 프로토콜에서는 하나의 셀 내의 모바일 장치들이 그룹키를 공유하는 것을 고려하였다. 본 논문에서는 기존 모델을 확장하여 최초로 서로 다른 셀에 속한 모바일 장치들 간의 그룹키 동의 프로토콜을 제안하고 안전성을 분석하도록 한다. 또한 모바일 장치의 계산 부담을 줄이기 위해 패스워드 인증 방식을 제안한 프로토콜에 적용해 보도록 한다.

이동 애드 혹 네트워크(Mobile Ad Hoc Network, MANET)는 유선 기반 망에 의존하지 않으면서 이동 단말기들로 구성된 망으로 다중 홉 기반의 무선 통신을 제공한다. 그러나 동적인 토폴로지 변화, 중앙의 감시와 관리의 결여, 자원의 제약성, 무선 매체의 사용 등의 문제점 때문에 수동공격인 도청에서 능동공격인 DoS까지 다양한 공격에 노출되기 쉽다. 이를 위해 메시지 인증이나 사용자 인증, 안전한 패킷 전송 기법 둥 다양한 보안 기법을 적용할 수 있으나, 인증이 이루어지지 않은 네트워크는 다른 보안성이 만족된다 하더라도 공격자에게 쉽게 노출된다. 본 논문에서는 CGSR[1]에서 제안하고 있는 클러스터링 기법을 기반으로 하여 인증된 노드들만이 통신에 참여할 수 있도록 하는 일반 노드와 클러스터 헤드키 관리자로 구성된 계층적 노드 인증기법을 제안한다. 키 관리를 위해서는 부분 분산 기법[2]을 적용하며, 키 관리자와 클러스터 헤드 간 인증 및 클러스터 헤드간 인증, 일반 노드와 클러스터 헤드간의 인증 등의 다단계 인증절차 갖는다. 더 나아가 노드간 통신시 자신의 ID를 교환함으로써 부인봉쇄를 제공한다. 본 논문에서는 제안하는 메커니즘이 보안 요구사항을 어떻게 만족시키는지 분석하고 각 공격유형에 대한 방어기법을 보인다. 성능평가를 위해서 제안하는 메커니즘의 인증 시간을 분석함으로써 노드증가 시에도 제안하는 모델이 잘 동작할 수 있음을 보인다.

최근 무선 통신의 발달과 함께 임베디드 시스템의 성능 향상 및 보급률 증가로 기존의 분산 시스템 환경에 무선 임베디드 시스템들이 포함되기 시작하였다. 분산 시스템을 구성하늘 요소들 간의 동기화, 순서화, 그리고 일관성 유지를 위하여 시간 동기화는 반드시 필요하고, 지난 20여 년간 분산 시스템에서의 시간 동기화에 관한 많은 연구가 이루어져 왔다. 하지만 무선 임베디드 시스템에서의 시간 동기화는 메시지 지연과 손실이 많다는 점과 풍부하지 않은 시스템 자원을 고려해야 하므로, 기존 유선 환경에서 사용되었던 시간 동기화 알고리즘을 그대로 적용하기에는 어려운 점이 많다. 이에 본 논문에서는 IEEE 802.11 표준을 확장하여 무선 임베디드 환경에 적합한 시간 동기화 방법을 제안한다. 제안된 방법은 브로드캐스트 통신의 특성을 활용하여 무선 임베디드 환경에서의 제약 조건을 완화함으로써 높은 정확성을 제공하면서 메시지 손실을 감내하여 연속적인 시간 동기화를 제공할 수 있다. 이를 위해 마스터/슬레이브 방식의 구조에서 마스터는 시간 동기화를 위한 시간 정보를 브로드캐스트하고, 슬레이브는 편차와 편차율을 계산하여 마스터의 시간을 추정하고 동기화된 시간인 가상 시간을 계산하였다. 실험을 통해 제안된 시간 동기화 알고리즘을 사용하는 경우 200${\mu}s$ 정도의 표준 편차 범위로 동기화할 수 있음을 보였다.

네트워크 제공자들뿐만 아니라 인터넷 사용자들도 최선 서비스(best-effort service)를 뛰어 넘어 사용자들 간에 서로 다른 서비스 품질을 받기를 열망하고 있다. 이 논문은 사용자 세션 단위로 차별화 서비스를 제공할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 결손 보완 라운드-로빈 알고리즘을 기반으로 확장한 계층적 결손 보완 라운드-로빈 알고리즘이다. 이 알고리즘의 주 장점은 응용의 타입을 별도로 구분하지 않으면서도 FTP와 같이 대역폭에 민감한 응용뿐만 아니라 VoIP와 같이 지연에 민감한 응용의 품질 차별화를 제공할 수 있다는 점이다. 품질 차별화 서비스를 제공함에 있어서 네트워크 제공자 측면에서 중요한 점은 예측성과 제어성이다. 우리는 수학적 분석과 모의실험 실험을 통해서 제안하는 알고리즘이 예측성과 제어성이 기존의 결손 보완 라운드-로빈 알고리즘보다 월등히 뛰어남을 보인다. 그럼에도 불구하고 계층적 결손 보완 라운드-로빈 알고리즘의 구현 복잡도는 O(1)이다.

최근 무선 접속망의 급속한 발전으로 이동 통신 환경에서 인터넷 서비스 제공에 대한 요구가 늘어남에 따라, IP기반의 이동성 지원과 마이크로 이동성에 따른 위치관리 트래픽을 줄일 수 있도록 해주는 HMIPv6 프로토콜이 제안되었다. HMIPv6에 페이징을 적용함으로써 MN의 위치등록에 필요한 시그널링 및 위치정보 데이타베이스의 갱신을 위한 처리를 줄일 수 있다. 본 논문에서는 각기 다른 특성을 갖는 이동 노드들에 하나의 동일한 페이징 영역이 정적으로 적용되는 것이 아닌, 각 이동 노드의 특성를 고려하여 각각의 이동 노드에 적합한 최적의 페이징 영역이 설정되는 HMIPv6 환경에서의 새로운 동적 페이징 기법(DP-HMIPv6)을 제안한다. 수학적 성능 분석을 통해 정적 페이징 기법보다 제안 기법인 동적 페이징 기법을 이용하였을 때 비용이 절감되었음을 확인 할 수 있었다. 또한 네트워크 상에 이동 노드의 수가 많아질수록 동적 페이징 기법을 통한 비용 절감은 더욱더 효과적임을 알 수 있다.

애드 혹 네트워크에서 플러딩(flooding)은 통신범위내에 있지 않은 노드로의 다중 흠 경로를 찾기 위해 자주 이용된다. 그러나 기존의 플러딩기법들은 주기적인 메시지 교환, 잦은 충돌(collision)발생, 그리고 불필요한 패킷의 방송으로 인해 네트워크의 성능을 저하시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 보다 새롭고 효율적인 플러딩방법이 요구된다. 본 논문에서는 요구형 클러스터 구성을 이용하여 플러딩을 수행하는 기법을 제안한다. 제안하는 방법은 기존의 요구형 클러스터 구성기법과 같이 지나가는 패킷(ongoing packet)을 이용하여 클러스터를 구성한다. 그러나 제안하는 방법은 기존의 요구형 클러스터 구성기법과는 다르게 유니캐스트 패킷 전송을 이용하여 충돌횟수를 줄이고 이웃 플러딩 후보들을 용이하게 파악한다. 따라서 제안하는 방법은 다른 기법들에 비해 보다 작은 수의 플러딩노드를 생성한다. 실험결과들은 제안하는 방법이 다른 기법들에 비해 패킷전송 횟수 및 충돌횟수를 감소시킴을 입증하였다.

P2P(peer-to-peer) 웹 캐슁 모델은 서버 쪽에 집중되는 트래픽을 완화시킴으로써 전통적인 웹 캐슁 모델을 보완할 수 있다는 측면에서 최근에 활발히 연구되어 왔다. P2P 웹 캐슁은 클라이언트들의 로컬 캐쉬를 활용하여 부가적인 인프라의 추가없이 캐쉬 공간이 확대되는 효과를 얻을 수 있지만, 각 클라이언트들은 독립된 피어로서의 자율성(autonomy)을 가지므로 이러한 자율성의 제한을 최소화해야한다. 본 논문에서는 피어의 자율적인 동적 참여와 로컬 캐슁 전략을 보장하여 시스템의 실행 가능성(feasibility)을 높인 환경에서 효율적인 디렉토리 기반 P2P 웹 캐슁 시스템을 제안하였다 제안하는 P2P 웹 캐슁 시스템은 동적인 P2P 네트워크 상에서의 오브젝트의 lifetime을 예상하여 이를 이웃 선택(neighbor selection)과 저장 공간 관리(storage management)에 적용하였다. 시스템의 성능 평가를 위하여 클라이언트의 http 요청 로그 데이터셋을 이용하여 트레이스 기반(trace-driven) 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과를 통하여 제안하는 시스템이 기존의 시스템에 비하여 주어진 동일한 환경에서 더 높은 정확성과 더 적은 리디렉션 실패(redirection failure)를 가짐을 확인하였다.

웹에서는 문법적으로 서로 다른 문자열의 URL들이 동일 자원을 나타낼 수 있다. URL 정규화는 동일 자원을 나타내는 서로 다른 URL들을 통일된 형태로 변환하는 과정이다. 현재 URL 정규화에 대한 표준화가 진행 중에 있다. 표준 URL 정규화는 "잘못된 긍정"을 허용하지 않으며 "잘못된 부정"을 최소화하는 것을 목적으로 한다. 본 논문에서는 표준 URL 정규화에서 고려되지 않은 네 가지 정규화 요소를 고려한다. 본 논문은 "잘못된 긍정"을 부분적으로 허용하여 표준 URL 정규화에서 빈번히 발생하는 "잘못된 부정"을 제거하는 것을 목적으로 한다. 또한, 제안된 정규화 고려 요소의 효과를 평가하기 위하여 두 개의 척도가 정의되었다. 마지막으로, 본 논문은 실제 웹 문서 중에 발견된 약 1억 7천만 개의 URL에 대하여 실험을 수행하고 결과를 기술한다.

오늘날 인프라 무선 랜은 많은 사용자들이 사용하는 중요한 인터넷 접속 기술이다. 지금까지 무선 랜에 관한 연구들은 물리 계층의 채널 다양성으로 인하여 발생하는 모델링 부정확성에 대해 충분히 고려하지 않고, MAC 프로토콜의 향상 및 분석 그리고 시뮬레이션을 통한 성능 평가에만 초점을 맞추어 왔다. 본 논문에서는 계층 상호 간의 의존성의 중요성에 주목하는 새로운 시각으로 IEEE 802.11 무선 랜의 특성을 고찰한다. 실제 무선 랜 시스템 상에서 실험을 수행하여 물리 계층에서 발생하는 불평등성을 관찰하였다. 그리고, 그것이 노드들 간의 혼잡 수준을 떨어뜨리는 역할을 하여 경쟁 기반의 MAC 처리율이 혼잡 상태에서도 서서히 감소하는 것을 보인다. 반면에 노드들 간의 공평성과 노드 처리율의 안정성은 시스템 입력 로드가 특정 수준을 넘으면 크게 저하되는 것을 보인다. 이와 같은 결과를 통하여, 처리율을 높이기 위해 링크 계층에서 제어를 할 필요성은 적은 반면에, 공평한 자원 분배나 서비스의 품질을 보장하기 위해서는 트래픽 제어가 필요하다는 것을 알 수 있다. 시스템의 성능 평가를 위하여 시뮬레이션과 실험을 병행하였다.

차등서비스 네트워크(Diffserv Network)의 AE 서비스(Assured Forwarding Service)에 대한 기존 연구는 전송률 분배에서 RTT(Round Trip Time), 목표 전송률(Target Rate), UDP의 영향 등에 대한 고려가 부족하며, UPN(Under-Provisioned Network) 상황에서는 최선형 서비스처럼 동작하는 문제가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 tmTRA3CM(tcp-microflow based Target rate and RTT Aware Three Color Marker), um3CM(udp-microflow based Three Color Marker), TRBD(Target Rate Based Dropping) 기법 및 목표 전송률 조정함수 등으로 구성되는 PFDSA (Proportionally Fair Differentiated Service Architecture)를 제안하였다. ns 시뮬레이터를 이용한 PFDSA와 기존 방식들의 비교 분석 결과, 제안한 PFDSA는 RTT 및 UDP 영향 제거, 목표 전송률에 비례하는 대역분배 및 UPN 상황에서의 공평한 대역분배 기능이 기존 방식에 비해 우수함을 확인할 수 있었다.

BGP[1]는 광대역 인터넷에 사용되는 유일한 라우팅 방식으로서 인터넷의 계층구조와 자신의 정책에 의해서 경로를 선정한다. BGP 라우터는 일부의 인근 BGP 라우터에 대해서만 선택적으로 라우팅 정보를 공표하기 때문에 링크가 연결되었다고 해서 출발지 노드에서 목적지 노드까지의 라우팅 정보가 도달되지는 않는다. 특히 바이러스나 재난으로 인하여 광범위에 걸쳐서 많은 BGP 라우터가 다운되는 유사시에 인터넷의 연결성을 유지하기 위하여 BGP는 평소에 도달할 수 없는 경로도 제한적으로 도달할 수 있어야 한다. 이 논문은 BGP 백업 라우팅의 요구사항을 나열한 후 이러한 사항을 최대로 만족하는 백업 라우팅 규칙을 찾아본 결과 기존 방식이 안고 있던 대부분의 단점이 해결된 백업방식을 도출하였다. 제안되는 백업방식은 우선 BGP 백업 라우팅은 네트웍의 피해정도에 따라 3단계로 동작한다. 이 규칙 하에서 BGP 라우터는 평소에는 0단계에서 정의되는 경로만을 사용하다가 BGP 라우터의 손상범위에 따라서 1단계로, 손상범위가 더 커지면 2단계로 사용범위를 확장한다. 또한 이 논문은 제안된 백업 방식이 네크웍의 안정성(stability)과 안전성(safeness)을 보장함을 증명하였다. 그 결과 제안된 백업방식은 사소한 지역적인 네트웍 사고에서부터 전체적인 심한 네트웍 사고에 이르는 모든 사고에 대해서 적응력 있게 대처하여서 강력한 경로의 도달성을 항시 제공한다.