• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제8권7호
• /
• pp.2325-2349
• /
• 2014

Network virtualization technology plays a key role in cloud computing, which serves as an effective approach for provisioning a flexible and highly adaptable shared substrate network to satisfy the demands of various applications or services. Recently, the problem of mapping a virtual network (VN) onto a substrate network has been addressed by various algorithms. However, these algorithms are typically efficient for unicast service-oriented virtual networks, and generally not applicable to multicast service-oriented virtual networks (MVNs). Furthermore, the survivable MVN mapping (SMVNM) problem that considers the survivability of MVN has not been studied and is also the focus of this work. In this research, we discuss SMVNM problem under regional failures in the substrate network and propose an efficient algorithm for solving this problem. We first propose a framework and formulate the SMVNM problem with the objective of minimizing mapping cost by using mixed integer linear programming. Then we design an efficient heuristic to solve this problem and introduce several optimizations to achieve the better mapping solutions. We validate and evaluate our framework and algorithms by conducting extensive simulations on different realistic networks under various scenarios, and by comparing with existing approaches. Our simulation experiments and results show that our approach outperforms existing solutions.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제11권1호
• /
• pp.536-551
• /
• 2017

With the advancement and deployment of leading-edge telecommunication technologies for sensing and collecting, computing related information, Cloud of Things (CoTs) has emerged as a typical application platform that is envisioned to revolutionize the daily activities of human society, such as intelligent transportation, modern logistics, food safety, environmental monitoring, etc. To avoid any possible malicious attack and resource abuse, employing hash functions is widely recognized as one of the most effective approaches for CoTs to achieve message integrity and data authentication. The Whirlpool hash function has served as part of the joint ISO/IEC 10118-3 International Standard by the International Organization for Standardization (ISO) and the International Electrotechnical Commission (IEC). In this paper, we propose an effective differential fault analysis on Whirlpool in the byte-oriented random fault model. The mathematical analysis and experimental results show that 8 random faults on average are required to obtain the current 512-bit message input of whirlpool and the secret key of HMAC-Whirlpool. Our work demonstrates that Whirlpool and HMAC-Whirlpool are both vulnerable to the single byte differential fault analysis. It provides a new reference for the security analysis of the same structure of the hash functions in the CoTs.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
• /
• 제2권4호
• /
• pp.163-176
• /
• 2013

클라우드 시스템을 이용하여 스트리밍 게임 서비스를 제공하는 것은 많은 유리한 점이 있지만, 씬 클라이언트에서 표시 지연(Presentation latency)이 발생한다는 문제점도 갖고 있다. 게임은 사용자의 입력에 즉각적으로 반응해야 하는 특성을 갖는 서비스이므로 씬 클라이언트에서의 표시 지연은 다른 이슈에 비해 중요한 문제이다. 본 연구에서는 서버와 씬 클라이언트 사이에서의 표시 지연을 감소시키는 방법을 제안한다. 이를 위해, 서버 단에서는 서버와 씬 클라이언트의 영상포맷 일치화, 미디어 타입에 따른 인코딩 포맷 변경, 동기화를 위해 주기적으로 클럭을 전송하도록 하는 것을 해결 방안으로 제안한다. 그리고 씬 클라이언트 단에서는 패킷화 과정에서 명령어 수 절감, 암호화 과정에서 가벼운 알고리즘 사용, 압축해제 과정에서 하드웨어 디코딩 개선을 해결 방안으로 제안한다. 이를 실제 상용화 수준까지 개발된 게임 서비스 시스템에 적용하여 검증 하였는데, 수백 ms 정도의 상당한 표시 지연 감소를 통해 허용 가능한 수준인 100ms까지 표시 지연 감소가 가능함을 확인하였다.

• Journal of Information Processing Systems
• /
• 제14권1호
• /
• pp.162-175
• /
• 2018

Currently, electricity consumption and feedback mechanisms are being widely researched in Internet of Things (IoT) areas to realise power consumption monitoring and management through the remote control of appliances. This paper aims to develop a smart electricity utilisation IoT platform with a deep belief network for electricity utilisation feature modelling. In the end node of electricity utilisation, a smart monitoring and control module is developed for automatically operating air conditioners with a gateway, which connects and controls the appliances through an embedded ZigBee solution. To collect electricity consumption data, a programmable smart IoT gateway is developed to connect an IoT cloud server of smart electricity utilisation via the Internet and report the operational parameters and working states. The cloud platform manages the behaviour planning functions of the energy-saving strategies based on the power consumption features analysed by a deep belief network algorithm, which enables the automatic classification of the electricity utilisation situation. Besides increasing the user's comfort and improving the user's experience, the established feature models provide reliable information and effective control suggestions for power reduction by refining the air conditioner operation habits of each house. In addition, several data visualisation technologies are utilised to present the power consumption datasets intuitively.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
• /
• 제10권5호
• /
• pp.123-136
• /
• 2021

RPC(Remote Procedure Call) 기반 GPU(Graphics Processing Unit) 가상화 기술은 다수의 사용자 가상머신에게 GPU를 공유하기 위한 기술 중 하나이다. 하지만 클라우드 환경에서 일반적인 GPU는 CPU나 메모리와는 다르게 가상머신의 자원 사용량을 제한할 수 있는 자원 격리(Isolation) 기술을 제공하지 않는다. 특히 RPC 기반 가상화 환경에서는 각 가상머신에서 실행되는 GPU 작업은 멀티 프로세스 형태로 수행되기 때문에 자원격리 기술의 부재는 자원 경쟁으로 인한 성능 저하 문제를 발생시킨다. 그리고 GPU 메모리 경쟁은 가상머신들의 자원 요구량이 많을수록 성능저하를 가속화하고 가상머신 사이의 균등한 성능을 보장하지 못하기 때문에 공평성이 저하되는 문제를 발생시킨다. 본 논문에서는 RPC 기반 GPU 가상화 환경에서 사용자 가상머신들의 GPU 메모리 요구량이 가용 GPU 메모리 용량을 초과했을 때 발생하는 자원 경쟁으로 인한 성능 저하 문제 분석하고 이를 해결하기 위한 GPU 메모리 관리 기법을 제안한다. 또한, 실험을 통해 본 논문에서 제안한 GPU 메모리 관리 기법이 GPGPU 작업의 성능을 향상시킬 수 있다는 것을 보여준다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.81-88
• /
• 2015

최근 보안(security)분야는 클라우드 컴퓨팅(cloud computing)이나 사물 인터넷(internet of things) 등과 같은 다양한 기술들이 등장하면서 중요성이 더욱 부각되고 있다. 이러한 가운데 국내에서는 보안 분야를 정보 보안(information security)과 물리 보안(physical security), 융합 보안(convergence security)으로 분류하고 있으며, 이와 같은 국내 보안 분류체계는 산업 분야별 현황 분석 및 통계와 로드 맵 등에 매우 중요한 기준이 되고 있다. 이러한 분류체계 중, '융합 보안'은 다양한 산업 분야로부터 많은 주목을 받고 있으나, 국내에서는 '융합 보안'에 대한 분류체계를 관련 기관별로 달리 하고 있어, 데이터의 정확성과 호환성 등에 신뢰성이 결여되는 등의 문제로 체계적인 보안 분야의 분류체계가 필요한 실정이다. 따라서 본 논문은 국내의 분류체계의 현황과 특징들을 사례를 통해 비교 분석함으로써, 분류 항목의 추가 및 삭제가 용이하고, 새로운 기술동향에 적합한 확장이 용이하도록 향상된 분류체계를 제안하고자 한다. 향후, 제안하는 분류체계는 국내 보안 분류체계의 구축을 위한 자료로 활용될 것으로 기대한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.45-50
• /
• 2017

마이크로서비스 아키텍쳐(Microservice Architecture)는 실시간 실감 미디어 방송시스템과 같이 대규모 분산시스템에 적합한 서비스 아키텍쳐의 하나이다. 스케일-아웃(Scale-Out)기법 과 같은 수평적 성능 확장이 쉽기 때문에 최근 넷플릭스나 트위터와 같은 서비스 플랫폼 업체들이 앞다투어 이와 같은 시스템을 도입하고 있다. 또한 마이크로 서비스 아키텍쳐는 기존의 REST와 같은 웹 API에서 처리하기 어려운 영상처리나 실시간 데이터 분석 등을 비동기 기반의 프로세싱를 이용하여 처리 가능하게 하고 있다. 본 논문은 IoT 센서 데이터 분석이나 대용량 실감미디어를 실시간으로 편집하는 클라우드 기반 영상편집과 같은 다수의 이벤트들이 스트림으로 발생하며 플랫폼 내에서 비동기로 처리하는 상황에서 이벤트의 처리 순서가 보장되지 않음을 실험으로 증명하고 이에 알맞은 비동기 기반 마이크로서비스에 적용 가능한 이벤트 스트림 처리 프레임워크를 제안한다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제18권12호
• /
• pp.2911-2918
• /
• 2014

최근 많은 인터넷 서버들은 하나의 물리적인 컴퓨터에서 동작하는 여러 가상머신 상에서 구현 및 운영되고 있다. 미래 인터넷은 더욱 여러 가지 종류의 운영체제나 서로 다른 용도의 컴퓨터 시스템이 가상의 네트워크에 연결되어 대량의 데이터를 처리하는 가상 호스트 머신들로 이루어진다. 이러한 가상의 호스트 머신들은 VM(Virtual Machine) 상에서 구동되는 가상 서버로 이루어지고 각 가상 서버들은 하나의 물리적 컴퓨터 자원을 공유하고 서로 다른 서버로써 각각의 서비스를 원활하게 지원하는 인터넷 환경에서 동작하게 된다. 본 논문에서는 원활한 클라우드 서비스를 위한 고성능 가상 네트워크에서 필수적인 구성요소인 가상스위치들 중 OpenvSwitch 가상스위치와 DPDKvSwitch 고속화 가상스위치를 구현하고 그 특성을 비교 분석하였다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
• /
• 제11권8호
• /
• pp.259-268
• /
• 2022

데이터 양의 폭발적 증가에 따른 관리 효율성 제고를 위한 클라우드 서비스 활용이 일상으로 자리잡고 있는 현재, 데이터 프라이버시 보존을 위한 다양한 암호화 기법이 적용되고 있다. 클라우드 시스템의 방대한 컴퓨팅 자원에도 불구하고 다수 사용자로부터 아웃소싱된 데이터의 중복으로 인한 저장 효율성의 저하는 서비스 효율을 현저히 감소시키는 요인으로 작용하면서, 프라이버시가 보장된 암호문에 대한 데이터 중복제거에서의 효율성 향상을 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 최신 USENIX ATC에 발표된 Ren et al.의 신뢰실행환경을 활용한 암호문에 대한 중복제거의 효율성 개선을 위한 연구결과를 분석하고 서비스에 참여하는 키 관리 서버를 사용자에 통합함으로써 제3의 독립적인 키 관리 서버의 필요성을 제거하면서도 키 관리의 안정성 개선 방법을 제시한다. 실험을 통하여 제안 기법에서 약 30%의 통신 효율 개선 효과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제10권1호
• /
• pp.238-256
• /
• 2016

Modern web services have been broadly deployed on the Internet. Most of these services use multi-tier architecture for flexible scaling and software reusability. However, managing the performance of multi-tier web services under dynamic and unpredictable workload, and different resource demands in each tier is a critical problem for a service provider. When offering quality of service assurance with least resource usage costs, web service providers should adopt self-adaptive resource provisioning in each tier. Recently, a number of rule- and model-based approaches have been designed for dynamic resource management in virtualized data centers. This survey investigates the challenges of resource provisioning and provides a competing assessment on the existing approaches. After the evaluation of their benefits and drawbacks, the new research direction to improve the efficiency of resource management and recommendations are introduced.