• 한국통신학회논문지
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• 제40권10호
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• pp.1969-1975
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• 2015

제한된 자원을 가지는 장비들이 서로 통신을 하는 사물인터넷 환경에서는 경량화된 보안 프로토콜이 요구된다. 본 논문은 DTLS 프로토콜의 메시지 인증 경량화를 위해 해시 트리를 이용한 새로운 메시지 인증 기법을 제안한다. 제안된 기법은 DTLS 프로토콜의 기본 동작에 비해 경량화된 보안 동작을 제공하며, 통신과정 중에서도 불필요한 메시지 인증 코드의 사용을 줄여 사물인터넷 환경에 더욱 적합한 성능을 나타낸다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.53-61
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• 2018

최근 사물인터넷 관련 기술이 급속도로 발전하고 있고 이에 따라 모바일 환경 중심의 홈 네트워크 시스템과 관련된 연구들이 활발하게 진행되고 있다. IETF(Internet Engineering Task Force)에서는 저전력, 저용량, 저성능 등 제한된 환경에서 인터넷과 연동하여 사물들을 동작시키기 위한 대표적인 기술로 CoAP/6LoWPAN 프로토콜을 제안하고 있다. 그러나 기존에 구현된 홈 네트워크 시스템은 보안 기능이 거의 구현되어 있지 않은 실정이다. IETF에서는 IoT환경에 적합한 UDP 기반의 보안 프로토콜로 DTLS(Datagram Transport Layer Security)을 권고하고 있다. 본 논문에서는 DTLS 보안기술을 적용하여 모바일 환경에서 CoAP/6LoWPAN 기반의 홈 네트워크 시스템을 동작시키고 제어하는 시스템을 구현하였다. 또한 본 시스템을 활용하여 DTLS 동작 절차에 따른 데이터 전송 시간을 측정하였으며 향후 보안 프로토콜의 성능 개선의 필요성을 제안한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.1307-1315
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• 2017

DTLS의 PSK 모드는 DTLS 핸드쉐이크의 성능 측면에서 가장 효율적이지만 센서 디바이스의 개수가 증가함에 따라 대칭키 쌍을 미리 배포하는 것과 관리하는 것이 용이하지 않다. 반면에 RPK 모드와 인증서 모드는 키 관리가 용이하지만 계산상의 효율성은 매우 떨어진다. 본 논문에서는 자원 제약적인 센서 디바이스에 적합한 인증서인 ECQV를 통한 인증서 모드와 PSK 모드를 사용하여 그룹 환경에서의 종단 간 보안을 달성하기 위한 프로토콜을 제안한다. Initial DTLS 핸드쉐이크는 ECQV 인증서 모드를 사용하고, 이후 동일 그룹에 속한 CoAP 서버와의 Subsequent DTLS 핸드쉐이크는 PSK 모드를 사용하기 때문에 그룹내 CoAP 서버들과의 전체적인 계산 부담을 감소시킬 수 있다. 제안 프로토콜에서는 특정 CoAP 클라이언트가 그룹의 제한된 CoAP 서버에 접근 할 수 있게끔 세밀한 접근제어가 행해진다.

• 융합보안논문지
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• 제17권5호
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• pp.3-10
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• 2017

자원 제약적 IoT 환경에 최적화 된 표준 프로토콜 CoAP(Constrained Application Protocol)은 IoT 환경 내의 센서노드(CoAP Server) 와 인터넷 상의 클라이언트(CoAP Client) 간의 웹 기반 통신을 지원한다. CoAP은 클라이언트의 CoAP Request 메시지에 대하여 서버의 CoAP Response 메시지로 응답하며 동작하는 Request/Response 모델이다. CoAP에서는 메시지의 보호를 위해 CoAP-DTLS(Datagram TLS)의 사용을 권고하고 있다. CoAP-DTLS에서 권고되는 보안모드(Security Mode)는 PSK(Pre-Shared Key), RPK(Raw Public Key) 및 Certificate가 있다. 하지만 IoT환경에서의 DTLS 사용에 대한 실효성 검증은 진행 중에 있다. 본 논문에서는 보안 모드가 적용될 수 있는 환경인 IETF에서 제시하는 7가지의 활용사례(Use Cases)에 대하여 분석하고 적절한 보안모드 그룹으로 구분한다. 또한 CoAP과 DTLS 보안 모드별 분석을 수행하고, Cooja 시뮬레이터를 통하여 보안채널 생성시간, 보안채널 생성 단계별 시간, 모트의 RAM/ROM 소모량에 대한 성능평가를 수행한 후 실 환경 적용 가능성에 대하여 평가한다.

• 융합보안논문지
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• 제17권1호
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• pp.53-61
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• 2017

IoT 기술은 점차 발전하고 있으며 관련 서비스와 기술들이 생활 곳곳에 스며들고 있다. 이러한 IoT 기술은 사용자의 삶을 편하게 해주지만 양날의 검처럼 큰 위협 또한 가지고 있다. 때문에 보안의 중요성이 떠오르며 관련 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 기존에 진행되는 연구들은 네트워크 아키텍처 관점에서 종단간 보안을 위해 DTLS를 사용하며 특히 성능이 제약된 기기에 생기는 부하를 줄이는 데 초점이 맞춰져 있다. 본 논문에서는 역시 네트워크 관점에서 DTLS 프로토콜의 부하를 줄이기 위해 기존의 X.509 인증서가 아닌 경량화된 인증서인 ECQV 인증서를 사용하는 DTLS 프로토콜을 제안한다. 또한 제안기법을 실제로 구현하고 기존의 보안 모드인 PSK, RPK 모드와 비교 및 분석한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권8호
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• pp.1588-1596
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• 2015

사물인터넷에서는 센서와 같은 자원이 제한된 장치들이 인터넷을 경유하여 통신하고 정보를 공유할 수 있다. 이러한 경량화 장치가 응용계층에서 데이터를 전송할 수 있도록 IETF에서는 전송계층 UDP를 이용하는 CoAP을 표준으로 제정하였으며, 보안을 위해 DTLS를 사용할 것을 권고하고 있다. 그러나 DTLS는 데이터 손실, 단편화, 리오더링 그리고 리플레이 공격 문제를 해결하기 위해 부가적인 보상 기술이 추가되었다. 이로 인해 DTLS는 TLS 보다 성능이 저하된다. 경량화 장치는 배터리로 구성된 경우, 배터리 효율의 극대화를 위해 저전력으로도 동작될 수 있는 보안 설계 및 구현 역시 반드시 고려되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 에너지 소비량 관점에서 DTLS의 성능에 대해 논의하고자 한다. 성능 분석을 위해 Cooja 시뮬레이터를 이용하여 센서 장치와 IEEE 802.15.4 기반의 네트워크 실험 환경을 구축하였다. 실험 환경을 통해 DTLS 통신을 하고자 하는 서버와 클라이언트의 에너지 소비량을 각각 측정하였다. 또한 DTLS의 핸드쉐이크 Flight 별 에너지 소모량, 처리 시간 및 수신 시간, 전송 데이터 크기를 측정하여 코드 크기, 암호 프리미티브 그리고 단편화 관점에서 분석된 결과를 함께 기술하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.45-57
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• 2009

본 논문에서는 최근 활발하게 서비스되고 있는 인터넷 전화의 컨퍼런스 통화를 안전하게 보호하기 위한 DTLS(Datagram TLS) 기반의 컨퍼런스 시스템을 구현하고 그 시스템의 성능을 측정 및 분석하였다. 컨퍼런스 시스템은 인터넷 전화 기술의 발달에 따라 그 수요가 점차 증가하고 있으며 관련된 기술 또한 날로 발전하고 있다. 하지만 컨퍼런스 서비스를 보호하기 위한 보안 프로토콜은 컨퍼런스 기술에 비해 그 발전 속도가 늦어지고 있는 것이 사실이다. 따라서 본 논문에서는 안전한 컨퍼런스 시스템을 위해 시그널링 채널 보호, 미디어 채널 보호, 그룹키 적용이 모두 가능하고 UDP기반의 VoIP 시스템 구조에 큰 변화 없이 적용 가능한 DTLS를 바탕으로 연구를 진행하였다. 현재까지 컨퍼런스 시스템에 적용 가능한 DTLS 기반의 제안된 보안 프로토콜을 살펴보고 이를 구현 및 적용하였다. 또한 암호화에 따른 오버헤드 및 키 관리 메커니즘에 따른 오버헤드를 측정 및 분석하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권5호
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• pp.394-400
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• 2013

WoT(Web of Things)는 웹 표준화 기술을 이용하여 사물간 지능화 통신을 실체화하기 위해 제안된 기술이다. WoT 환경은 LLN(Low-power, Lossy Network)과 자원이 제한적인 센서 장치 등을 포함하고 있으므로 기존 인터넷 환경에 적용했던 보안 기술들을 그대로 적용하기는 어렵다. 최근 IETF 표준화 그룹에서는 WoT 환경에서 보안 서비스를 제공하기 위해 DTLS 프로토콜을 이용한 방안이 제시되었다. 하지만 DTLS 프로토콜은 사전 설정(핸드 쉐이킹) 과정의 복잡성과 전송되는 메시지양이 많아 WoT 환경에서 종단간 보안 서비스를 제공하기에는 무리가 있다. 본 논문에서는 이를 개선하기 위해 WoT 환경을 DTLS 적용 가능 구간과 경량화 보안 기술이 적용될 구간으로 나누고, 경량화 구간을 위한 상호 인증 및 세션키 분배 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 사용자의 관리가 용이한 스마트기기를 모바일 게이트웨이 및 WoT 프락시로 사용한다. 제안기술은 ISO 9798 표준화 기술을 수정하여 메시지 전송량을 줄이고 암호 프리미티브 계산량을 감소시키도록 했다. 또한 제안 기술은 재전송 공격, 스푸핑 공격, 선택 평문/암호문 공격, 및 DoS 공격 등에 대응 할 수 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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• pp.972-974
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• 2016

최근 전 세계적으로 IoT(Internet of Things) 기술이 활발히 연구되고 있다. IoT 환경은 임베디드나 센서 등의 시스템에 적용되는 경우가 많다. 그 특성으로 인해, 적용된 장치들은 경량화되기 때문에 통신을 위한 프로토콜로 UDP 기반 프로토콜을 많이 사용한다. UDP 기반 프로토콜은 TCP 기반 프로토콜보다 보안 기능이 미비하므로 UDP 상에서도 보안 기능을 제공해 줄 수 있는 DTLS(Datagram Transport Layer Security)가 권고된다. 하지만 DTLS는 저전력 IoT 환경을 고려하여 만들어진 프로토콜이 아니다. 그래서 저전력 IoT 환경에서 사용하기에는 힘들다. 하지만 HIGHT(HIGh security and light weigHT) 알고리즘을 사용하면 보안적인 측면을 고려하면서도 DTLS의 알고리즘인 AES(Advanced Encryption Standard)의 높은 에너지 소모량이 해결된다. 본 논문에서는 보안 측면을 고려하면서 에너지 효율까지 고려한 KISA(Korea Internet & Security Agency, 한국인터넷진흥원)의 HIGHT 암호화 알고리즘을 기반으로 DTLS를 경량화하여 저전력 기기에서 적용할 수 있는 방안을 제안한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.109-120
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• 2008

VoIP 서비스는 인터넷을 이용하기 때문에 기존 침해 및 공격이 쉽게 이루어질 수 있는 문제점을 가지고 있다. 특히 VoIP를 통해 제공되는 서비스는 사용자의 프라이버시와 관련된 정보를 다루기 때문에 사용자 인증, 시그널링 메시지나 미디어 스트림의 암호화/무결성 등의 보안은 필수적이고 VoIP 전화기에 보안을 위한 프로토콜의 구현은 한정된 연산 및 저장자원, 성능을 고려한 구현이 요구된다. 이에 따라 본 논문에서는 시그널링과 미디어를 위한 보안 프로토콜간의 성능평가를 통해 이러한 고려사항을 만족하는 프로토콜을 확인하고자 한다. 시그널링 보안으로 TLS와 DTLS, 미디어 보안으로 SRTP와 DTLS, 키 교환 프로토콜로 MIKEY, ZRTP, DTLS를 구현하고 SIP 프록시 및 UA(User Agent)에 적용하여 접속 품질과 음성 품질에 관한 프로토콜간의 비교를 수행하였다. 성능 평가 결과 보안 프로토콜 적용으로 인한 음성 품질의 저하가 발생하지 않았지만 접속 품질의 경우 DTLS를 기반으로 하는 보안 프로토콜이 비교적 우수한 성능으로 측정되었고, DTLS는 UDP를 기반으로 시그널링과 미디어 경로에 모두 적용이 가능하기 때문에 VoIP 전화기의 한정된 성능과 자원 문제를 해결할 수 있는 것으로 나타났다.