인터넷을 통한 비디오 스트리밍 응용에서 TCP 친화적인 전송률 조절기법은 네트워크의 안정성을 향상시키고 프로토콜간의 형평성을 향상시킨다는 장점을 가진다. 하지만, 네트워크의 안정성 및 프로토콜간의 형평성 향상이 사용자에게 제공되는 스트리밍 서비스 품질의 향상을 의미하진 않는다. 비디오 스트리밍에서 네트워크의 안정성 향상과 동시에 사용자에게 제공되는 서비스 품질의 향상을 위해서는 네트워크 상태를 기반으로, 서비스되는 비디오 스트림의 품질을 적응적으로 변화시키는 기법이 적용되어야 한다. 본 논문에서는 현재 네트워크의 상태를 기반으로 서비스되는 비디오 스트림의 품질을 조절하는 새로운 품질 적응 기법을 제안하고자 한다. 제안하는 기법은 현재 네트워크 상태에 적합한 TCP 친화적인 전송률을 계산하고, 이를 기반으로 전송되는 비디오 스트림의 프레임율을 조절함으로써 네트워크 상태에 적응적으로 전송률 및 서비스 품질을 조절하게 된다. 실험 결과를 통해서 제안하는 기법이 네트워크의 안정성을 향상시킴과 동시에 네트워크 상태 적응적인 품질 변화를 통해 사용자에게 끊김없이 부드러운 스트리밍 서비스를 제공할 수 있음을 확인할 수 있었다.

본 논문에서는 VBR(Variable-Bit-Rate) 트래픽의 비선형적이고 버스티한 특성을 모델화 한 GOP ARIMA(ARIMA for Group Of Pictures) 모델을 칼만 필터 알고리즘을 이용하여 실시간으로 예측하는 기법을 제안한다. 칼만 필터를 이용한 예측 기법은 GOP ARIMA의 상태공간 모델링 과정과 향후 N초 간의 트래픽을 예측하는 과정으로 구성된다. 실험을 위해 GOP의 크기가 각각 15인 세 가지 종류의 MPEG VBR 트래픽(뉴스, 드라마, 스포츠)을 제작하였고, 칼만 필터를 이용한 세 가지 종류의 트래픽의 예측 결과를 선형 예측법과 이중 지수 평활법을 이용해 예측한 결과와 비교해 예측 성능이 상대적으로 우수함을 확인할 수 있었다. 또한 예측값에 신뢰 구간을 설정하는 신뢰 구간 분석법을 통해 트래픽 관점에서 장면 변화를 예측하는 방법을 제시하였다. 본 논문의 칼만 필터 기반의 예측 알고리즘은 MPEG 기반 VBR 트래픽을 비롯한 기타 인터넷 트래픽을 실시간으로 예측하는 방법과 이를 이용해 인터넷 서버의 설계 및 자원 할당 정책 등을 위한 트래픽 엔지니어링 연구에 기여할 수 있을 것이다.

본 논문에서는 워터마크가 삽입된 이미지의 복원을 위한 리버서블 알고리즘을 제안한다. 기존의 워터마킹 기법에서는 정보 삽입 때문에 원본 이미지에 열화를 발생시키지만 본 알고리즘은 워터마크 추출 후 워터마크가 삽입된 이미지로부터 열화를 제거하여 원본 이미지를 복원시킨다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 이미지 히스토그램의 최대점과 로케이션 맵을 이용하여 이미지의 열화를 인지할 수 없도록 픽셀 값에 약간의 변화만을 주어 워터마크를 삽입한다. 히스토그램의 최대점과 로케이션 맵을 이용함으로써 수신측에 부가적인 정보를 전달할 필요가 없다. 또한 로케이션 맵을 이용하여 워터마크 삽입 지점을 파악할 수 있기 때문에 반복 삽입을 통하여 정보 삽입량을 증가시킬 수 있다.

IEEE 802.15.4 표준에서 데이타 또는 명령프레임의 성공적인 수신과 검증은 확인(Acknowledgment) 프레임을 통해 수행되어 진다. 하지만, 현재의 표준에서는 확인 프레임을 위한 어떠한 보안 기능도 제공하고 있지 않으며, 악의적인 노드는 언제든지 확인 프레임을 이용한 공격이 가능하다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4 네트워크 환경에서 확인 프레임을 위한 링크 레이어 (link-layer) 상의 개체 인증 메커니즘을 제안한다. 제안된 메커니즘은 인증을 위해 3바트의 값을 사용하므로 디바이스의 오버헤드를 크게 감소시킬 수 있다. 개체 인증에 사용되는 암호화된 비트 스트림은 연결설정 (association) 과정을 통해 코디네이터로부터 디바이스에게 전달되어진다. 확률적인 이론과 시abf레이션 결과를 통해 제안된 메커니즘이 MAC 레이어의 공격을 효과적으로 탐지할 수 있음을 증명한다.

인터넷 웜 조기 탐지 기법의 대표적인 기술 중 하나인 바이러스 쓰로틀링[5, 6]은 호스트에서 생성되는 접속 요청 패킷을 지연시킴으로써 인터넷 웜의 전파를 줄이는 방법이다. 그러나 기존 바이러스 쓰로틀링은 웜의 발생 시기를 판단하는데 있어서 지연된 접속 요청 패킷의 개수만을 이용한다. 이 때문에 낮은 비율로 웜 패킷을 생성시키는 인터넷웜의 경우에는 웜 탐지 시간이 느린 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 해결하기 위해서 지연 큐 길이의 가중치 평균(Weighted Average Queue Length)를 구하고, 그것의 성향을 반영하여 웜 탐지 시간을 단축하고자 한다. 뿐만 아니라 본 논문에서 제안한 알고리즘은 지연큐 변화 성향 반영으로 생길 수 있는 웜 탐지의 오판 가능성을 낮추도록 설계되었다. 그리고 실제 실험을 통해서 본 논문에서 제안한 알고리즘의 성능을 평가한다.

본 논문에서는, $a{\times}a$ 출력 버퍼 스위치로 구성되며 핫스팟이 발생하는 다단 연결 망 (Multistage Interconnection Network， MIN)의 성능 예측 모형을 제안하고, 스위치에 장착된 버퍼의 개수 증가에 따른 성능 향상 추이를 분석하였다. 제안한 성능 예측 모형은 먼저 네트워크 내부의 임의 스위치 입력 단에 유입되는 데이타 패킷이 스위치 내부에서 전송되는 유형을 확률적으로 분석하여 수립되었다. 성능분석 모형은 스위치에 장착된 버퍼의 개수와 무관하게 버퍼를 장착한 $a{\times}a$ 스위치의 성능, 네트워크 정상상태 처리율(Normalized Throughput, NT)과 네트워크 지연시간(Network Delay)의 예측이 가능하고, 나아가서 이들로 구성된 모든 종류의 다단 연결망 성능 분석에 적용이 용이하다. 제안한 수학적 성능 분석 연구의 실효성 검증을 위하여 병행된 시abf레이션 결과는 상호 미세한 오차 범위 내에서 모형의 예측 데이타와 일치하는 결과를 보여 분석 모형의 타당성을 입증하였다.

본 논문은 출력 버퍼를 장착한 크로스바 스위치로 구성된 다양한 네트워크들의 성능 예측 모형을 제안하고, 스위치에 장착된 버퍼의 개수 증가에 따른 성능 향상 추이를 분석하였다. 스위치 내부에 버퍼를 장착하는 기법은 네트워크 내부의 데이타 충돌 문제를 효과적으로 해결하고, 네트워크 성능 및 신뢰도를 높이는 방법으로 널리 알려져 있다. 또한, 크로스바 스위치를 이용하여 네트워크를 구성할 경우 네트워크 내부의 스위치들 간의 연결 형태 그리고, 각 스위치 내부의 데이타 이동 패턴에 따라 네트워크 특성이 결정된다. 본 논문에서는 크로스바 스위치로 구성된 세 가지 서로 다른 형태의 네트워크 : 다단 연결 망(MIN), Fat-tree 망, 그리고 일반 통신망 등의 성능 분석모형을 제안하였다. 제안한 분석 모형은 네트워크 내부 스위치에 장착된 버퍼의 개수와 무관하게 네트워크 성능 평가의 두 가지 주요 요소인 네트워크 정상상태 처리율(Normalized Throughput, NT)과 네트워크 지연시간을 예측한다. 제안한 수학적 성능 분석 연구의 실효성을 검증하기 위하여 병행된 시abf레이션 결과는 상호 미세한 오차 범위 내에서 모형의 예측 데이타와 일치하는 결과를 보여 분석 모형의 타당성을 입증하였다. 또한 분석 결과 네트워크 내부 스위치에 많은 버퍼를 장착 할수록 상대적으로 정상상태 처리율의 증가율은 감소하고, 네트워크 지연시간은 증가하는 것으로 나타났다.

현재 홈 네트워크, 센서 네트워크, 유비쿼터스 네트워크 등에 대한 활발한 연구가 진행되면서 무선 이동 애드-혹 네트워크에 대한 관심이 높아지고 있다. 무선 이동 애드-혹 네트워크란 기존의 유선하부구조의 도움 없이 이동 호스트들만으로 구성되는 임시적인 네트워크로, 언제 어디서나 컴퓨팅 환경을 이용할 수 있도록 하는 개념의 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에 적합한 네트워크이다. 본 논문에서는 다중 경로의 수를 제한하는 소스 라우팅 프로토콜을 기반으로 무선 이동 애드-혹 네트워크의 확장 기법을 제안한다. 이 기법은 무선 이동 애드-혹 네트워크 내의 이동 호스트들 간 또는 무선 이동 애드-혹 네트워크 내의 이동 호스트와 유선 네트워크 서비스를 지원하는 기지국 간에 링크 및 중간 호스트의 중복을 허용하는 다중 경로를 유지함으로써 경로 재설정 및 재등록으로 인한 오버헤드를 줄이는 기법이다. 이와 같이 다중 경로를 유지함으로써 출발지와 목적지간 데이타 패킷 전송 지연 및 패킷 손실을 줄일 수 있으며, 따라서 보다 신뢰적인 방법으로 무선 이동 애드-혹 네트워크를 유선 네트워크로 확장시킬 수 있다. 성능 평가를 통해, 본 논문에서 제안하는 기법이 단일 경로를 사용하는 일반적인 확장 기법들보다 이동 속도 증가에 따른 처리량 및 단대단 지연이 보다 안정적이며, 노드/링크가 전혀 중복되지 않는 다중 경로를 사용하는 기법에 비해 낮은 오버헤드를 가짐을 보인다.

본 논문은 연결 지배 집합에 속하는 노드들로 애드혹 망의 위상을 구성하는 완전 분산형 위상 제어 프로토콜을 제시한다. 제안한 프로토콜은 가능한 최소의 노드 수로 위상을 구성할 수 있게 하여 패킷 전송 시 발생하는 간섭을 줄일 수 있다. 제안한 프로토콜의 알고리즘 복잡도는 O(1)이다. 각 노드는 분산된 병렬 볼츠만 기계의 한 노드로서 동작한다. 이 볼츠만 기계의 목적 함수를 연결의 차수와 연결 지배 정도를 표현하는 두 개의 볼츠만 인수로 구성한다. 이 볼츠만 인수들을 정의하기 위해 두 개의 퍼지 집합을 정의한다. 하나는 연결 지배 노드로 이루어진 퍼지 집합이며, 다른 하나는 다중-링 위상 구성이 가능한 노드로 이루어진 퍼지 집합이다. 제안한 프로토콜은 이 두 퍼지 집합의 강한 원소 노드들을 애드혹 망의 클러스터 헤드로 선택한다. 모의 실험을 통해 패킷 손실율과 에너지 소비율 측면에서 제안 프로토콜이 기존 방법에 비해 우수함을 확인하였다.