• ETRI Journal
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• 제42권6호
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• pp.872-885
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• 2020

Distributed consensus requires the consent of more than half of the congress to produce irreversible results, and the performance of the consensus algorithm deteriorates with the increase in the number of nodes. This problem can be addressed by delegating the agreement to a few selected nodes. Since the selected nodes must comply with the Byzantine node ratio criteria required by the algorithm, the result selected by any decentralized node cannot be trusted. However, some trusted nodes monopolize the consensus node selection process, thereby breaking decentralization and causing a trilemma. Therefore, a consensus node selection algorithm is required that can construct a congress that can withstand Byzantine faults with the decentralized method. In this paper, an algorithm based on the Byzantine agreement among decentralized agents to facilitate agreement between decentralization nodes is proposed. It selects a group of random consensus nodes per block by applying the proposed proof of nonce algorithm. By controlling the percentage of Byzantine included in the selected nodes, it solves the trilemma when an arbitrary node selects the consensus nodes.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권7호
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• pp.3351-3368
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• 2019

The Internet of Things (IoT) enables machines and devices in a global network to connect and provide applications. The Vehicular Ad-hoc NETwork (VANET) allows vehicles in the network to communicate with each other as an application of the IoT. The safety and comfort of passengers can be improved through VANET related applications. In order to be able to provide related applications, there must be a reliable VANET topology. As a result of the Byzantine agreement (BA), fault tolerance can be solved in VANET. In order to improve the reliability of the system, even if some components in the system are damaged, a protocol is needed to assist the system to perform normally. Therefore, the BA problem in VANET with multiple impairments is revisited in this research. The proposed protocol allows all normal processing elements (PEs) to reach agreement using the least amount of information exchange. Moreover, the proposed protocol can tolerate the largest number of damaged PEs in VANET.

• Journal of Communications and Networks
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• 제10권2호
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• pp.221-227
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• 2008

The proposed zone-based self-organized clustering broadcasts neighbor information to only a zone with the same ID. Besides, the zone-based self-organized clustering with unique IDs can communicate securely even if the state transition of nodes in zone-based self-organized clustering is threatened by corrupted nodes. For this security, the Byzantine agreement protocol with proactive asynchronous verifiable secret sharing (AVSS) is considered. As a result of simulation, an efficiency and a security of the proposed clustering are better than those of a traditional clustering. Therefore, this paper describes a new and extended self-organized clustering that securely seeks to minimize the interference in mobile ad hoc networks (MANETs).

• 인터넷정보학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.15-25
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• 2008

이동 에드 혹 네트워크와 센서 네트워크의 차이 때문에 이동 에드 혹 네트워크를 위한 pre-existing autoconfiguration를 센서 네트워크에 간단히 적용할 수 없다. 그러나, 아직 지역적으로 효과적인 유일한 주소 할당이 필요한 메커니즘이 있다. 본 논문은 지역적인 센서 네트워크의 하이브리드 방식의 아이디 할당 계획안을 제안한다. 이러한 하이브리드 방식은 proactive IDs assignment와 reactive IDs assignment를 결합한 방식이다. 제안된 계획안은 reactive IDs assignment을 사용하여 효율적인 통신을 고려하고, zone-based self-organized clustering with Byzantine Agreement를 사용하여 공격에 대한 안전을 고려한다. 따라서 본 논문은 네트워크 트래픽을 최소화하고 센서 네트워크의 이탈한 노드로부터 네트워크를 회복하는 문제를 해결한다.

• ETRI Journal
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• 제43권2호
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• pp.371-371
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• 2021

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (1)
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• pp.313-315
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• 2004

인터넷과 같은 항상 변화하고 있는 거대한 네트워크에서는 안전한 전자거래를 위해 않은 키들과 메시지 확장 없이 그룹의 구성원이 다른 구성원이나 그룹에게 전해진 메시지 인증이 보장되어야 한다. 본 논문에서는 이를 위한 효율적인 그룹 서명 기법인 그룹의 공개키 수정없이 그리고 나머지 구성원들이 새로운 인증을 요구하지 않는 인증방법으로, 항상 변화하는 인터넷에서 신뢰기관인 중앙 인증기관이 없는 쓰레시홀드 크립토그래피(Threshold Cryptography)를 가진 비잔틴 어그리먼트 프로토콜(Byzantine Agreement Protocol)을 제안한다 아울러 쓰레시홀드 크립토그래피는 키 관리 문제를 피하고 키 분산을 하기 위해 신뢰된 분배자 없이 호모모르픽 시크리트 쉐어링의 Proactive AVSS(Asynchronous Verifiable Secret Sharing)를 제시한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.17-31
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• 2020

블록체인 기술이 급속도로 발전하고 있음에 따라 금융·물류 등 다양한 분야에서 블록체인 기술을 실용화하려는 시도들이 진행되고 있으며, 데이터 무결성이 매우 중요한 공공분야 또한 마찬가지이다. 국방분야 또한 네트워크 중심 작전환경(NCOE) 하에 작전운영을 위해서는 지휘통신 네트워크의 보안성 강화 및 완전무결성 확보가 매우 중요하다. 이를 위해 블록체인 네트워크를 적용한 지휘통신네트워크 구축이 필요하나, 현재까지의 블록체인 기술은 51% 공격 등의 보안 이슈들을 해결하지 못하고 있어, 국방에 접목하기 어려운 것이 현실이다. 특히, 현재 블록체인에서 많이 사용되고 있는 Practical Byzantine fault tolerance (PBFT)알고리즘은, 악의적인 행동을 하는 노드들에게 penalty 요소가 없고, 합의를 방해하는 노드가 전체 노드의 33%이상만 차지해도 합의 실패를 만드는 문제점이 있다. 본 논문에서는 블록체인의 주요 합의 알고리즘인 PBFT의 보안성 향상을 위해, Trust 모델을 접목하여 비정상 행위에 대한 penalty 메커니즘이 적용된 Adaptive Consensus Bound PBFT (ACB-PBFT) 합의 알고리즘을 제안한다.

• 산업경영시스템학회지
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• 제43권4호
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• pp.168-177
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• 2020

In recent years, importance of blockchain systems has been grown after success of bitcoin. Distributed consensus algorithm is used to achieve an agreement, which means the same information is recorded in all nodes participating in blockchain network. Various algorithms were suggested to resolve blockchain trilemma, which refers conflict between decentralization, scalability, security. An algorithm based on Byzantine Agreement among Decentralized Agents (BADA) were designed for the same manner, and it used limited committee that enables an efficient consensus among considerable number of nodes. In addition, election of committee based on Proof-of-Nonce guarantees decentralization and security. In spite of such prominence, application of BADA in actual blockchain system requires further researches about performance and essential features affecting on the performance. However, performance assessment committed in real systems takes a long time and costs a great deal of budget. Based on this motivation, we designed and implemented a simulator for measuring performance of BADA. Specifically, we defined a simulation framework including three components named simulator Command Line Interface, transaction generator, BADA nodes. Furthermore, we carried out response surface analysis for revealing latent relationship between performance measure and design parameters. By using obtained response surface models, we could find an optimal configuration of design parameters for achieving a given desirable performance level.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.47-53
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• 2020

블록체인은 분산 네트워크에 연결된 노드 간 검증과 합의를 통하여 정보를 투명하게 관리하는 분산공유원장이다. 최근에 프라이빗 블록체인을 기반으로 허가된 기관 간 데이터 관리 사례가 증가하고 있다. 본 논문에서는 프라이빗 블록체인의 대표적 합의 알고리즘인 PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)의 적용 사례 및 기술적 처리과정을 조사하고 PBFT 처리 시 발생하는 중복된 검증과 합의과정을 간소화 하여 효율적인 합의가 가능하도록 수정된 PBFT 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 권위 있는 노드를 통한 위임노드 선출과정을 거치며 후보노드 대상 효율적인 재선출 알고리즘을 고려하여 위임노드선출과정의 안전성을 높일 수 있기 때문에 전반적으로 합의과정의 네트워크 통신비용에 대한 부담을 줄이고 노드 간 최종 합의과정을 빠르게 처리할 수 있다.