• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2008년도 춘계학술발표대회
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• pp.1088-1091
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• 2008

무선 센서 네트워크에서 보안 서비스를 제공하기 위하여 키 관리 방법에 대한 연구가 많이 진행되어 왔다. 대부분 센서 노드의 자원적인 제약사항으로 인해 공개키 방법보다는 대칭키 방법을 이용하기 위한 연구가 진행되었으며 그 결과 센서 노드 사이에 대칭키를 공유하여 기밀성, 인증 그리고 무결성 등의 보안 서비스를 제공할 수 있게 되었다. 하지만 센서 노드의 저장 공간의 제약으로 인해 모든 노드와의 대칭키를 저장할 수 없어 대부분의 센서 네트워크에서의 키 관리 메커니즘들은 확률적인 방법을 이용하여 키를 공유하도록 한다. 이 경우 확률적으로 공격자가 네트워크에 물리적 노드 획득 공격을 감행할 경우 공격자에게 타협되지 않은 정상 노드 사이의 키를 얻을 수 있다. 공격자는 이러한 키를 이용하여 센서 네트워크의 정상적인 동작을 방해할 수 있으며 특히 센서 네트워크 어플리케이션의 동작에 있어서 치명적인 영향을 줄 수 있다. 본 논문에서는 이렇게 공격자에게 드러난 키를 통해 공격자가 공격을 감행한 경우 해당 오용키를 효율적으로 파악하고 정상노드 사이의 대칭 키를 안전한 키로 대체하는 방법을 제안한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.863-869
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• 2008

본 연구에서는 센서 네트워크 보안 메커니즘을 홈네트워크 구조에 적용한 시스템을 설계하고 이를 홈네트워크 미들웨어의 가상망에 구현하였다. 홈네트워크 미들웨어의 기본구조는 lookup 서버가 서비스 노드와 일대일 또는 브로드캐스트 통신 방식의 구조이며, 여기에 요구되는 보안요소는 일대일의 통신인 경우에는 기밀성과 인증, 브로드캐스트일 경우에는 브로드캐스트 인증의 보장이다. 센서 네트워크 보안 기술인 SPINS는 기밀성과 인증을 보장하는 SNEP와 브로드캐스트 인증을 제공하는 ${\mu}TESLA$ 부분으로 구성되는데 이를 홈네트워크 미들웨어의 기본구조에 적용한 시스템을 설계하였다. MAC 생성을 위한 CBC-MAC, 메시지 신선성을 제공하는 CTR, 메시지의 랜덤특성을 보장하여 주는 PRF 방식, 그리고 센서노드에 사용될 암호화 알고리즘으로는 낮은 연산량으로 충분한 보안성을 갖는 RC5를 이용하였다. 구현된 결과는 CTR 모드로 인해 공격자가 키를 습득하더라도 새로운 메시지를 복호화 할 수 없었으며 상호 MAC 교환으로 인해 정당한 사용자로부터 전송되었다는 것을 인증할 수 있었다. 이 구현 결과는 향후 효율적이고 안전한 홈 네트워크 시스템 개발에 응용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2005년도 추계학술발표대회 및 정기총회
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• pp.877-880
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• 2005

본 논문에서는 센서네트워크에서 키 관리 및 안전한 채널을 통한 개체 인증, 메시지의 기밀성 및 무결성을 보장하는 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 레벨기반의 트리 라우팅 프로토콜을 지원하여 외부 공격, 노드 실패, 그리고 노트 전복에 대하여 강인하며, 노드 상호간의 통신을 위하여 경량 키 관리 알고리즘을 사용하였다. 또한, In-networking 프로세싱을 통해 Data-aggregation 과 Trusted-delivery 메커니즘을 적용하여 가볍고, 견고한 특성을 지니고 있다. 제안된 프로토콜은 TinyOS/Mica 플래폼을 기반으로 TinySec 과 함께 구현된 결과를 제시한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2004년도 춘계학술발표대회
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• pp.1055-1058
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• 2004

애드혹 네트워크는 고정된 기반 구조 없이 이동 호스트들로만 구성된 네트워크이다. 이러한 네트워크는 노드의 이동으로 인한 토폴로지의 잦은 변화로 관리면에서 많은 어려움을 가진다. 이에 잦은 네트워크 변화에 빠르게 대응될 수 있는 방안이 모색되어지고 있다. 본 논문에서는 기존의 ZRP(Zone Routing Protocol)를 기반으로 라우팅 경로의 전체적인 홉(hop) 수를 줄이고, 경로상의 노드들끼리의 인증을 통하여 라우팅 경로의 신뢰성을 향상시키는 경로 탐색 방안을 제안하였다. 또한 토폴로지의 잦은 변화로 인한 라우팅 경로 유지의 어려움을 질의 제어 메커니즘을 통하여 해결하고자 시도하였다. 라우팅 경로의 길이가 짧아지고 라우팅 경로 메시지의 전이 범위를 줄임으로써 네트워크에 빠르게 대응될 수 있도록 하였다. 본 논문의 방안은 시뮬레이션을 통하여 그 효율성을 입증할 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2005년도 추계학술발표대회 및 정기총회
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• pp.873-876
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• 2005

무선 센서 네트워크 (Wireless Sensor Network)에서 기존에 존재하는 대부분의 보안 프로토콜들은 대칭적인 공유키(symmetric pairwise key) 설정에 기반하고 있다. 그러나 이러한 프로토콜들은 노드 전복 (node compromising), 그리고 과중한 트래픽의 문제점을 안고 있다. 더욱이, 대칭키 방법을 이용한 브로드캐스트 메시지 인증은 자원이 제약된 센서네트워크에서 적용하기에는 너무 복잡하다. 본 논문은 공개키를 이용한 공유키(Pairwise Key) 설정에 기반한 보안 프로토콜들을 제안한다. 특히 경량성을 위하여 타원 곡선 암호 (Ellptic Curve Cryptography)를 채택하였다. 제안 프로토콜은 공유키 설정과 브로드캐스트 메시지 인증을 위하여 각각 Elliptic Curve Diffie-Hellman (ECDH)과 Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA)를 이용한다. 더욱이, 분산된 rekeying 메커니즘 (decentralized rekeying mechanism)을 도입함으로써 TinySec 의 성능을 향상시킨다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권12호
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• pp.2293-2300
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• 2008

애드 혹 센서 네트워크 환경에서 사용되는 대표적인 라우팅 방식인 AODV(Ad-hoc On-Demand Distance Vector)는 무선보안 메커니즘의 부재로 라우팅 정보가 모든 노드에게 노출되어 있다. AODV방식의 문제점은 공격자가 네트워크 내부에 침입하여 임의대로 라우팅 경로를 수정하여 자신을 통과하는 경로를 최단경로로 판단하게 하는 라우팅 정보 변조공격이 가능하다는 것이다. 본 논문에서는 AODV 라우팅 정보 중 공격자가 RREQ(Route Request) 패킷의 소스 시퀀스 번호와 홉 카운트를 변조하여 사용하는 공격을 설계했다. 그리고 설계한 공격을 보안 암호화 및 인증방식이 아닌 AODV의 메커니즘 안에서 공격자를 발견하고 발견된 공격자를 고립시켜 네트워크 성능저하를 막을 수 있는 방법을 제안한다. 본 연구는 네트워크 보안을 위해 과도한 보안 알고리즘의 도입으로 생기는 오버헤드를 네트워크 메커니즘을 통하여 줄이고자 한다. 제안된 메커니즘의 성능 평가는 NS-2를 이용하였으며 정상적인 네트워크 상황, 공격 시 네트워크 상황 그리고 제안 메커니즘이 적용된 네트워크 상황하에서 목적지 노드의 데이터 총 수신량을 통하여 성능을 비교 분석하였다. 그 결과 본 논문에서 제안하는 방식을 도입하였을 경우 데이터의 총 수신량이 정상적인 네트워크 상황과 거의 동일하게 나타남을 확인하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.21-28
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• 2007

Hierarchical Mobile IPv6는 Binding Update를 지역적으로 관리함으로써 기존의 Mobile IPv6의 성능을 향상시킨 메커니즘이다. 이렇게 향상된 Handover Delay로 인하여 지연에 민감한 서비스들의(예를 들어, VoIP나 비디오 스트리밍(Video Streaming)) 지원이 좀 더 실현 가능해졌다. 하지만 기존 MIPv6와 비교해 볼 때, HMIPv6에서는 Local Binding Update와 관련된 보안 위협 사항이 새로이 생겨나게 되었으며 이는 반드시 해결되어야 할 문제임에도 불구하고 정확한 표준이 제시되지 않은 상황이다. 또한 많은 연구의 초점이 AAA나 인증서 기반의 PKI 등에 맞춰져 있는데, 이러한 Infrastructure 기반의 인증 방법은 실제 네트워크에 도입되었을 때 범용적으로 사용하기에는 문제점이 있다. 이에 본 연구에서는 수정된 Return Routability 메커니즘을 적용하여 Local Binding Update를 인증하는 방안을 제안하며 아울러 이동 노드로 하여금 단말기의 파워(power)를 절약하게 하는 방안도 제공한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.206-215
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• 2007

Ad-Hoc 네트워크 기술이 미래의 이동 인터넷 기술로서 이동통신망(Mobile Network) 뿐만 아니라 공중무선랜망(WPAN) 그리고 유비쿼터스 망 등에 광범위하게 활용되기 위해서는 개선 및 보완되어야 할 기술적인 문제들이 많다. 특히, 최근 네트워크 보안의 허점을 이용한 보안상 공격이 급증하고 있는 상황에 반하여 Ad-Hoc 라우팅 프로토콜 연구 대부분은 보안 위협 요소를 배제하고 안전한 환경을 가정한 채 수행되고 있다. 또한 Ad-Hoc 네트워크가 무선 매체 특성상 더욱 많은 보안상 위협에 노출되기 쉽고 유선에서 사용되던 보안 메커니즘을 그대로 적용되는 것이 부적합함을 고려할 때 Ad-Hoc 보안에 관한 연구는 더욱 활발히 이루어져야 할 것이다. 따라서 본 논문에서는 Ad-Hoc 네트워크의 특성을 고려하여 중앙 집중적인 인증기관이나 키 분배센터에 의존하지 않고 클러스터를 구성하고 있는 멤버 노드들 간의 협력적이고, 분산된 인증서를 이용한 인증 서비스를 제공할 수 있는 모델을 제안한다. 아울러 시뮬레이션을 통해 제안한 모델의 확장성과, 견고성을 평가해 본다.

• 융합보안논문지
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• 제13권3호
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• pp.33-38
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• 2013

이동노드들 사이에 보안과 효율적인 통신의 제공은 MANET에서 가장 중요한 부분 중의 하나이다. 특히 무선 네트워크는 개방된 통신매체와 통신을 위한 협력적 구조 때문에 공격에 대한 위협이 상당히 높다. 그러나 MANET의 특성상 기존의 보안 메커니즘이나 침입탐지시스템의 적용이 쉽지 않다. 왜냐하면 노드들의 이동으로 인한 동적인 토폴로지와 여러 네트워크 센서를 통한 감사 데이터의 수집, 통합이 어렵기 때문이다. 본 논문에서는 네트워크에 참여하는 전체 노드들에 대한 신뢰를 평가하는 인증 기반으로 신뢰성을 높이고, 침입발생시 이를 효율적으로 탐지할 수 있는 협력적 보안 체계 기법에 대하여 제안하였다. 클러스터를 관리하는 클러스터 헤드는 인증서 발급을 위한 CA 역할을 수행하며, 게이트웨이 노드가 침입탐지시스템의 역할을 수행하게 된다. 하나의 침입탐지 노드에서 공격이 탐지되지 않는 경우 이웃 노드와 함께 협업하여 공격 탐지를 수행하게 된다. 제안한 기법의 성능은 SRP 기법과 비교실험을 통해 확인하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제12C권4호
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• pp.481-488
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• 2005

현재 무선 네트워크 IP를 위한 이동성 자원의 표준인 Mobile IP는 이동 노드(Mobile Node, MN)의 접속에 관한 사용자 인증이 비효율적이다. 본 논문에서는 네트워크 구성원들의 상호 인증 및 보안 서비스를 위해서 인증(Authentication), 권한부여(Authorization) 및 과금(Accounting)을 지원하는 AAA 프로토콜에 기반하여 Mobile IP의 보안성을 유지하고 빠른 핸드오프를 수행하는 새로운 보안 핸드오프 방식을 제안한다. AAA 프로토콜은 QoS를 제한하는 비효율적인 인증 절차가 존재하여 MN이 핸드오프를 수행할 때마다 새로운 세션 키를 분배 받아야 한다. 본 논문에서는 MN이 핸드오프를 수행할 때 발생하는 지연 시간과 MN의 인증으로 인한 AAA 서버의 오버헤드를 줄이고자 공유(Overlap, 오버랩) 네트워크 구조 기반의 세션키 재사용 방법을 제안한다 본 방식에서는 MN의 보안성 향상을 위하여 공유 세션 키를 유선상에서 전달하는 방식에 기반하고, 그에 따라 신속하고 자연스러운 핸드오프 메커니즘을 제공한다. 분석적 모델링결과에 의하면 제안하는 방식은 기존 세션키 재사용 방식과 비교하여 핸드오프 시간을 고려하는 핸드오프 실패율에 있어서 $40\%$정도의 성능향상을 보인다.