In this paper, we propose combined relay selection and cooperative beamforming schemes for physical layer security. Generally, high operational complexity is required for cooperative beamforming withmultiple relays because of the required information exchange and synchronization among the relays. On the other hand, while it is desirable to reduce the number of relays participating in cooperative beamforming because of the associated complexity problem, doing so may degrade the coding gain of cooperative beamforming. Hence, we propose combined relay selection and cooperative beamforming schemes, where only two of the available relays are selected for beamforming and data transmission. The proposed schemes introduce a selection gain which partially compensates for the decrease in coding gain due to limiting the number of participating relays to two. Both the cases where full and only partial channel state information are available for relay selection and cooperative beamforming are considered. Analytical and simulation results for the proposed schemes show improved secrecy capacities compared to existing physical layer security schemes employing cooperative relays.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제9권11호
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pp.4483-4501
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2015
In this paper, we investigate a security transmission scheme at the physical layer for cooperative wireless relay networks in the presence of a passive eavesdropper. While the security scheme has been previously investigated with perfect channel state information(CSI) in the presence of a passive eavesdropper, this paper focuses on researching the robust cooperative relay beamforming mechanism for wireless relay networks which makes use of artificial noise (AN) to confuse the eavesdropper and increase its uncertainty about the source message. The transmit power used for AN is maximized to degrade the signal-to-interference-plus-noise-ratio (SINR) level at the eavesdropper, while satisfying the individual power constraint of each relay node and worst-case SINR constraint at the desired receiver under a bounded spherical region for the norm of the CSI error vector from the relays to the destination. Cooperative beamforming weight vector in the security scheme can be obtained by using S-Procedure and rank relaxation techniques. The benefit of the proposed scheme is showed in simulation results.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제13권4호
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pp.1904-1921
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2019
In this paper, we investigate the problem of secure communications in multiple-input-multiple-output interference networks from the perspective of physical layer security. Specifically, the legitimate transmitter-receiver pairs are divided into different categories of active and inactive. To enhance the security performances of active pairs, inactive pairs serve as cooperative jammers and broadcast artificial noises to interfere with the eavesdropper. Besides, active pairs improve their own security by using joint transceivers. The encoding of active pairs and inactive pairs are designed by maximizing the difference of mean-squared errors between active pairs and the eavesdropper. In detail, the transmit precoder matrices of active pairs and inactive pairs are solved according to game theory and linear programming respectively. Experimental results show that the proposed algorithm has fast convergence speed, and the security performances in different scenarios are effectively improved.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제10권1호
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pp.187-199
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2016
In this paper, we consider secure communications in multi-hop relaying systems, where multiple decode-and-forward (DF) relays are located at each individual hop and perform cooperative beamforming to improve physical layer security. In order to determine the cooperative relay beamformer at each hop, we propose an iterative beamformer update scheme using semidefinite relaxation and bisection techniques. Numerical results are presented to verify the secrecy rate performance of the proposed scheme.
본 논문에서는 복호 후 재전송 기반의 중계기 시스템에서 협력 다이버시티와 재머를 사용했을 때의 보안 불능 확률을 연구한다. 협력 다이버시티를 얻기 위해서 수신자와 도청자에서 MRC 기법을 사용한다. MRC 기법을 사용하기 위해서 송신자와 수신자, 송신자와 도청자 사이의 직접 링크를 사용한다. 보안용량을 증가시키기 위해서 의도적인 잡음 신호를 발생 시키는 재머를 사용한다. 재머는 의도적인 잡음을 발생시켜 도청자의 채널 품질을 떨어뜨리고 물리 계층 보안이 실현될 수 있도록 돕는다. 보안 성능을 평가하기 위해서 보안 불능 확률이 사용된다. 시스템은 레일리 페이딩 채널 하에 있다고 가정한다.
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.
협동조합형 금융회사란 협동조합 원칙에 따라 다수의 금융회사(일명 '조합')와 이를 지도 감독하는 중앙 조직인 중앙회로 구성되어 있다. 조합은 일정 지역 내 조합원을 바탕으로 운영되고 그 규모가 영세하기 때문에, IT 및 정보보호업무를 중앙회를 통해 위탁 구축 운영 관리하고 있다. 그러나, 금융당국은 전자금융거래법 하위규정인 전자금융감독규정을 통해 IT 및 정보보호 기준을 제시함에 있어 주식회사형 금융회사인 상업은행의 현황을 주로 고려하여 제시하였기 때문에, 협동조합형 금융회사 중 중앙회에는 적절하지 않다. 본 논문에서는 조합의 IT 및 정보보호 업무를 위탁받아 수행하는 중앙회 관점에서 정보보호 측면에서의 현황 및 고려사항을 확인하고, 개선사항을 제시함으로써, 협동조합형 금융회사의 중앙회를 위한 효율적인 정보보호 인력 및 예산 수립기준을 제안하고자 한다.
International Journal of Computer Science & Network Security
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제22권3호
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pp.95-100
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2022
Cloud computing platform is a shared pool of resources and services with various kind of models delivered to the customers through the Internet. The methods include an on-demand dynamically-scalable form charged using a pay-per-use model. The main problem with this model is the allocation of resource in dynamic. In this paper, we have proposed a mechanism to optimize the resource provisioning task by reducing the job completion time while, minimizing the associated cost. We present the Cooperative Agents Dynamic Resource Allocation and Monitoring in Cloud Computing CADRAM system, which includes more than one agent in order to manage and observe resource provided by the service provider while considering the Clients' quality of service (QoS) requirements as defined in the service-level agreement (SLA). Moreover, CADRAM contains a new Virtual Machine (VM) selection algorithm called the Node Failure Discovery (NFD) algorithm. The performance of the CADRAM system is evaluated using the CloudSim tool. The results illustrated that CADRAM system increases resource utilization and decreases power consumption while avoiding SLA violations.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제6권4호
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pp.1041-1062
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2012
In this paper, we propose a hybrid cooperative scheme to improve the secrecy rate for a cooperative network in presence of multiple relays. Each relay node transmits the mixed signal consisting of weighted source signal and intentional noise. The problem of power allocation, the joint design of beamforming and jamming weights are investigated, and an iterative scheme is proposed. It is demonstrated by the numerical results that the proposed hybrid scheme further improves secrecy rate, as compared to traditional cooperative schemes.
이동 노드는 임의로 이동을 하며, 라우터와 호스트 기능을 동시에 수행해야 한다. 노드들의 이러한 특성은 다양한 공격의 잠재적 위협 요소가 되고 있다. 특히 그중에서도 악의적인 노드가 패킷 손실을 유발시키는 블랙 홀 공격은 가장 중요한 문제 중에 하나이다. 본 논문에서는 블랙 홀 공격의 효율적인 탐지를 위하여 모든 노드에서 감시 테이블을 이용한 분산적 탐지와 클러스터를 기반으로 한 협업 탐지 기법을 제안하였다. 제안하는 기법에서는 공격 탐지의 정확도를 향상시키기 위하여 4단계의 과정으로 이루어진 로컬 탐지와 협업 탐지 과정으로 나누어 수행한다. 협업 탐지를 위해 클러스터 헤드는 블랙 홀 리스트를 이용하였다. Ns-2 시뮬레이터를 이용하여 제안한 기법의 성능을 평가하였으며, 실험결과에서 제안한 기법의 우수한 성능을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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