• 정보처리학회논문지C
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• 제17C권1호
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• pp.1-14
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• 2010

IEEE 802.15.4 표준기술[1]은 센서 네트워크에서 저전력을 위한 기술로 LR-WPANs(Low Rate-Wireless Personal Area Networks)의 물리 계층과 MAC계층을 규정한다. 이 표준은 무선 센서, 가상 선(Virtual Wire)과 같은 제한된 출력과 성능으로 간단한 단거리 무선 통신을 필요로 하는 폭넓은 응용에 활용되고 있지만 보안 측면의 연구는 현재 미비한 상태로 다양한 공격에 대한 취약점을 내포하고 있다. 본 논문에서는 802.15.4 MAC계층의 슬립거부(Denial of Sleep) 공격에 대한 취약성을 분석하고 이를 탐지하는 메커니즘을 제안한다. 분석 결과, 슈퍼프레임 구간 변경, CW(Contention Window)값 변경, 채널스캔 및 PAN 연합과정 등에서 슬립거부 공격의 가능성을 분석할 수 있었고, 이 과정 중 일부에서는 표준에서 정의한 인증과 암호화 기능이 적용되어도 공격 가능함을 알 수 있었다. 또한 본 논문에서는 분석된 취약점 중에 채널스캔 및 PAN 연합과정에서 Beacon/Association Request 메시지 위조를 통한 슬립거부 공격의 탐지 메커니즘을 제안한다. 제안된 메커니즘은 메시지 요청 간격, 요청 노드 ID, 신호 세기 등을 모니터링하여 공격을 식별하여 탐지한다. QualNet 시뮬레이션 툴을 사용하여 공격의 영향 및 제안된 탐지 메커니즘의 탐지 가능성과 성능의 우수성을 입증할 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권3호
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• pp.243-257
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• 2010

Rapid developments in wireless sensor networks have extended many applications, hence, many studies have developed wireless sensor network positioning systems for indoor environments. Among those systems, the Global Position System (GPS) is unsuitable for indoor environments due to Line-Of-Sight (LOS) limitations, while the wireless sensor network is more suitable, given its advantages of low cost, easy installation, and low energy consumption. Due to the complex settings of indoor environments and the high demands for precision, the implementation of an indoor positioning system is difficult to construct. This study adopts a low-cost positioning method that does not require additional hardware, and uses the received signal strength (RSS) values from the receiver node to estimate the distance between the test objects. Since many objects in indoor environments would attenuate the radio signals and cause errors in estimation distances, knowing the path loss exponent (PLE) in an environment is crucial. However, most studies preset a fixed PLE, and then substitute it into a radio propagation loss model to estimate the distance between the test points; such method would lead to serious errors. To address this problem, this study proposes a Path Loss Exponent Estimation Algorithm, which uses only four beacon nodes to construct a radio propagation loss model for an indoor environment, and is able to provide enhanced positioning precision, accurate positioning services, low cost, and high efficiency.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.2387-2394
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• 2016

무선 센서 네트워크에서 대용량의 데이터를 효율적으로 전송하기 위해서 가장 적합한 채널을 선택하는 것이 중요하다. 무선 센서 노드가 사용할 채널을 고정하는 경우 주파수 부족 문제가 발생할 수 있고 다양한 환경을 지원하는데 큰 제약이 될 수 있다. 본 논문에서는 기존 무선 인지 라디오 네트워크에서 사용하는 공통 제어 채널 없이 두 노드가 서로 사용 가능한 채널을 찾기 위한 방식을 도입하여 무선 센서 네트워크의 채널을 효율적으로 이용하고자 한다. 기존 방식의 문제점으로 채널 설정 링크간의 간섭으로 인하여 성능이 크게 저하됨을 보이고 이를 개선하기 위해 임의 순차 알고리즘을 제안하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 제안 방식은 간섭으로 인한 비컨 패킷 수신 대기 시간을 현저하게 줄일 수 있어 간섭 링크 수가 증가할수록 다른 방식에 비해 50% 이상 빠르게 링크를 설정할 수 있다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제12C권3호
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• pp.419-428
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• 2005

본 논문은 계층적 이동 IPv6 네트워크 환경에서 MN의 이동을 지역내와 지역간으로 구분하여 자원예약 경로에 대한 빠른 자원예약을 수행하는 알고리즘이다. 제안 알고리즘에서 MN은 계층적 이동 IPv6 환경에서 셀 영역이 겹쳐지는 영역으로 이동하였을 때 이동에 예측되는 셀의 L2 비콘 신호를 얻을 수 있다고 가정하고 이 신호를 이용하여 사전예약을 수행한다. 지역내 이동은 가장 가까운 공통 경로의 라우터를 통한 사전예약을 하고, 지역간 이동은 이동할 영역의 MAP의 QA(QoS Agent)를 통하여 해당 AR로의 사전예약을 수행하며, CN과의 예약 경로 최적화를 통한 자원예약을 수행한다. 제안 알고리즘은 이를 통하여 신속하고 효과적인 예약 경로를 설정할 수 있으며, 대역폭의 효율적인 사용과 데이터 전송시 서비스 저하를 최소화 할 수 있다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권5호
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• pp.1229-1242
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• 2017

In this paper, an interference aware distributed multi-channel MAC (IDMMAC) protocol is proposed for wireless sensor and actor networks (WSANs). The WSAN consists of a huge number of sensors and ample amount of actors. Hence, in the IDMMAC protocol a lightweight channel selection mechanism is proposed to enhance the sensor's lifetime. The IDMMAC protocol divides the beacon interval into two phases (i.e., the ad-hoc traffic indication message (ATIM) window phase and data transmission phase). When a sensor wants to transmit event information to the actor, it negotiates the maximum packet reception ratio (PRR) and the capacity channel in the ATIM window with its 1-hop sensors. The channel negotiation takes place via a control channel. To improve the packet delivery ratio of the IDMMAC protocol, each actor selects a backup cluster head (BCH) from its cluster members. The BCH is elected based on its residual energy and node degree. The BCH selection phase takes place whenever an actor wants to perform actions in the event area or it leaves the cluster to help a neighbor actor. Furthermore, an interference and throughput aware multi-channel MAC protocol is also proposed for actor-actor coordination. An actor selects a minimum interference and maximum throughput channel among the available channels to communicate with the destination actor. The performance of the proposed IDMMAC protocol is analyzed using standard network parameters, such as packet delivery ratio, end-to-end delay, and energy dissipation, in the network. The obtained simulation results indicate that the IDMMAC protocol performs well compared to the existing MAC protocols.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.27-35
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• 2022

대부분의 IPS(Indoor Positioning System)에서는 비콘과 같은 태그로부터 특정 신호를 여러 수신기에 보냄으로써 사용자의 위치를 특정하고 동선을 파악한다. 이러한 방식은 창고, 공장, 병원 등 유동인구가 제한적인 곳에서 매우 효율적으로 활용되지만, 대형 마켓 및 복합쇼핑몰과 같은 상업 시설에서는 고객 각자에게 태그를 부착해야 하므로 적용하기가 어렵다. 본 논문에서는 태그를 사용하지 않고도 외부 센서 노드 그리드를 활용하여 유동인구의 이동 추이를 파악하는 시스템을 제안한다. 각 센서 노드는 초음파센서와 적외선센서를 조합하여 사람들의 존재 여부와 세부형태를 모두 모니터링할 수 있으며, 수집한 데이터를 무선송신을 통해 메인 서버에 보냄으로써 간편하게 시스템을 유지 및 보수할 수 있도록 하였다. FPGA 보드를 활용하여 센서 노드 동작을 검증하였으며, 초소형 센서 노드를 구성하기 위해 180nm 공정으로 VLSI 회로를 설계하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.795-807
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• 2014

많은 연구 끝에 VANET의 상용화를 눈앞에 두고 있다. VANET은 차량용 애드혹 네트워크의 약자로서, Cloud와 융합하는 방향으로 연구가 진행되고 있다. 하지만 놀랍게도 VANET 기반 클라우드로 진화한데 가장 큰 역할을 한 것은 차량과 통신기술의 발달이다. 이러한 기술이 확산되는 단계에서 연구자들은 항상 보안과 프라이버시에 대해 고민해 왔다. 게다가 VANET처럼 프라이버시, 익명철회, 경로추적 등 상반된 보안 이슈들이 서로 얽힌 상황은 연구자들을 더욱 고민에 빠지게 했다. 최근 Hussain 등은 VANET 기반 클라우드 프레임워크인 VuC (VANET using Clouds)를 제안하였다. VuC는 VANET과 클라우드가 VANET 사용자(서비스 가입자)에게 서비스를 제공하기 위해 협력하는 환경을 말한다. 본 논문은 Hussain 등이 제안한 VANET 기반 클라우드 프레임워크인 VuC에 초점을 두고 있으며, 특히 앞서 말한 프라이버시, 익명철회, 경로추적에 대한 문제를 다루고 있다. 제안하는 기법은 다중 익명화를 통해 프라이버시를 보호한다. 또한 비컨(Beacon)메시지를 클라우드에 저장하여 경로추적과 익명 철회에 활용한다. 익명철회 권한을 가진 기관들은 연합하여 사용자 노드가 선택한 경로를 특정 시간 동안 추적할 수 있으며, 필요한 경우 신원을 확인할 수 있다. 제안된 기법은 안전하고 조건부 익명성을 보장하며 기존의 기법에 비해 연산량이 적다.