• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제34권12호
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• pp.618-629
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• 2007

본 논문에서는 64비트 다중-코어 컴퓨팅 환경에서 효과적인 메모리 테스트를 위한 가상화 커널을 제안한다. 이때 효과적이라는 용어는 커널이 존재하는 메모리 공간을 포함한 모든 물리 메모리 공간에 대한 테스트를 시스템 리부팅 없이 수행할 수 있음을 의미한다. 이를 위해 가상화 커널은 4가지 기법을 제공한다. 첫째, 커널과 응용이 물리 메모리를 직접 접근 할 수 있게 하여 원하는 메모리 위치에 다양한 메모리 테스트 패턴을 쓰고 읽는 것이 가능하게 한다. 둘째, 두 개 이상의 커널 이미지가 다른 메모리 위치에서 수행 가능하도록 한다. 셋째, 커널이 사용하는 메모리 공간을 다른 커널로부터 격리한다. 넷째, 커널 하이버네이션을 이용하여 커널 간에 문맥 교환을 제공한다. 제안된 가상화 커널은 인텔사의 Xeon 시스템 상에서 리눅스 커널 2.6.18을 수정하여 구현되었다. 실험에 사용된 Xeon 시스템은 2개의 Dual-core CPU와 2GB 메모리를 탑재하고 있다. 실험 결과 설계된 가상화 커널이 메모리 테스트에 효과적으로 사용될 수 있음을 검증할 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.801-804
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• 2009

본 논문에서는 임베디드 리눅스 시스템 성능 향상을 위한 방안으로 리눅스 커널 메모리 맵을 분석하였다. 안정성과 다양한 H/W 플랫폼을 지원하고 범용 시스템에 최적화 되어 있는 리눅스 커널 메모리 맵은 부팅시간과 효율적인 시스템 자원 활용에 중요한 역할을 담당하므로 자원 제한적인 임베디드 리눅스 시스템의 성능 향상을 위해 커널 메모리 맵의 분석이 요구된다. 분석결과, 리눅스 커널 메모리의 할당 위치에 따라 임베디드 리눅스 시스템의 부팅속도 및 메모리 효율성의 향상을 확인하였다. 그러므로 본 논문에서 제안한 부트로더 및 커널 메모리 할당 방안이 임베디드 리눅스 시스템의 메모리 활용성 향상에 적합할 것으로 사료된다.

• 정보보호학회논문지
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• 제31권4호
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• pp.661-674
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• 2021

커널을 변조하는 루트킷과 같은 악성코드가 만약 메모리 분석을 회피하기 위한 메커니즘을 추가하게 될 경우, 분석이 어려워지거나 불가능하게 되면서 분석가의 판단에 악영향을 미칠 수 있다. 따라서 향후 고도화된 커널 변조를 통해 탐지를 우회하는 루트킷과 같은 악성코드에 선제적으로 대응하고자 한다. 이를 위해 공격자의 관점에서 윈도우 커널에서 사용되는 주요 구조체를 분석하고, 커널 객체를 변조할 수 있는 방법을 적용하여 메모리 덤프 파일에 변조를 진행하였다. 변조 결과 널리 사용되는 메모리 분석 도구에서 탐지가 되지 않는 것을 실험을 통해 확인하였다. 이후 분석가의 관점에서 변조 저항성의 개념을 사용하여 변조를 탐지할 수 있는 소프트웨어 형태로 만들어 기존 메모리 분석 도구에서 탐지되지 않는 영역에 대해 탐지 가능함을 보인다. 본 연구를 통해 선제적으로 커널 영역에 대해 변조를 시도하고 정밀 분석이 가능하도록 인사이트를 도출하였다는 데 의의가 있다 판단된다. 하지만 정밀 분석을 위한 소프트웨어 구현에 있어 필요한 탐지 규칙을 수동으로 생성해야 한다는 한계점이 존재한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제2권11호
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• pp.461-470
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• 2013

본 논문은 정밀한 메모리 워크로드 분석을 위해 리눅스 기반의 커널 수준에서 프로세스의 메모리 관리 구조체에 직접 접근하는 방법을 이용하여 고속으로 커널 데이터를 수집하는 기법을 제안한다. 기존의 분석기들은 데이터 수집 속도가 느리고 제공되는 데이터의 제한으로 인하여 확장성이 부족하다. 제안 기법은 메모리 관리 구조체 내의 프로세스 메모리정보, 페이지 테이블, 페이지 구조체를 직접 수집하는 방법을 이용하여 기존의 기법 보다 빠르게 커널 데이터를 수집하며, 사용자가 원하는 데이터를 선택하여 수집할 수 있다. 제안 기법을 통해 실제 실행 중인 프로세스의 메모리 관리 데이터를 수집하고 메모리 워크로드에 대한 분석을 수행하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권4B호
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• pp.397-402
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• 2004

본 논문에서는 파일 전송 시 발생하는 메모리 복사(memo교 copy)와 문맥 교환(context switch)을 최소화하여 시스템의 성능(performance)을 향상시킬 수 있는 네트워크 시스템 호출에 관한 연구를 수행하였다. 기존 파일 전송 기법에서 사용자가 하나의 패킷을 전송할 때, 사용자와 커널(Kernel) 공간 사이에서의 메모리 복사가 2회에 걸쳐 수행된다. 이러한 사용자와 커널 공간 사이에서 이루어지는 메모리 복사는 데이터 전송에 소요되는 시간을 증가시키고, 시스템의 성능에 좋지 않은 영향을 준다. 본 논문은 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 필요한 경우 사용자와 커널 사이에서의 메모리 복사를 수행하지 않고, 데이터가 커널 공간 내에서 송수신될 수 있는 새로운 알고리즘을 제시하였다. 또한 실제의 시스템에서 제안된 알고리즘의 성능을 분석하기 위하여 리눅스 커널 버전 2.6.0의 소스 코드를 수정하였고, 새로운 네트워크 시스템 호출을 구현하였다. 성능 측정 결과, 본 연구에서 제안한 파일 전송 방식이 기존의 파일 전승 방식에 비하여 짧은 파일 전송 시간을 보여주었다.

• 정보보호학회논문지
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• 제33권2호
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• pp.337-344
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• 2023

리눅스를 비롯한 현대 OS들은 모놀리식 커널디자인을 채택하여 높은 확장성을 보여주지만, 모든 메모리 공간을 공유하기 때문에 취약한 보안을 가지고 있었다. 본 연구는 웹어셈블리를 활용하여 커널 내부에서 격리된 커널 모듈을 제시한다. 웹어셈블리는 메모리 안전성을 보장하면서도 저수준 명령어 집합을 정의하여 높은 성능을 보여주는 가상머신을 제공한다. 본 논문에서는 웹어셈블리 실행환경을 커널 내부에 구현하여 개발자가 커널 모듈의 동작을 제어할 수 있도록 허용하고 더 높은 보안성을 달성하였다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.187-194
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• 2018

The operating system for IoT should have a small memory footprint and provide low power state, real-time, multitasking, various network protocols, and security. Although the Zephyr kernel, an operating system for IoT, released by the Linux Foundation in February 2016, has these features but errors generated by the user code can generate fatal problems in the system because the Zephyr kernel adopts a single-space method that both the user code and kernel code execute in the same space. In this research, we propose a space separation method, which separates kernel space and user space, to solve this problem. The space separation that we propose consists of three modifications in Zephyr kernel. The first is the code separation that kernel code and user code execute in each space while using different stacks. The second is the kernel space protection that generates an exception by using the MPU (Memory Protection Unit) when the user code accesses the kernel space. The third is the SVC based system call that executes the system call using the SVC instruction that generates the exception. In this research, we implemented the space separation in Zephyr v1.8.0 and evaluated safety through abnormal execution of the user code. As the result, the kernel was not crashed by the errors generated by the user code and was normally executed.

• 정보보호학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.931-938
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• 2013

디스크 암호화 소프트웨어로 데이터를 암호화 하는 경우 패스워드를 획득하기 전까지 암호화 데이터의 원본 데이터를 추출하기 위해서는 많은 어려움이 있다. 이러한 디스크 암호화 소프트웨어의 암호화 키는 물리 메모리 분석을 이용하여 암호화 키를 추출할 수 있다. 물리 메모리에서 암호화 키 탐색을 수행하는 경우 일반적으로 메모리 전체를 대상으로 탐색을 수행하기 때문에 메모리 크기에 비례하여 많은 시간이 요구된다. 하지만 물리 메모리 데이터에는 시스템 커널 오브젝트, 파일 데이터와 같이 암호화 키와 관련이 없는 많은 데이터가 포함되어 있음으로, 이를 분석하여 키 탐색에 필요한 유효한 데이터를 추출하는 방법이 요구된다. 본 논문에서는 윈도우즈 커널 가상 주소 공간 분석을 통해 물리 메모리에서 디스크 암호화 키가 저장되는 메모리 영역만 수집하는 효율적인 방법을 제시하고자 한다. 실험을 통해 제안된 방법이 기존 방법보다 암호화 키 탐색 공간을 효율적으로 줄임으로써 우수함을 증명한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.89-100
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• 2011

그간 디지털 포렌식의 활성 시스템 분석 분야의 한 화두는 물리 메모리 이미지 분석이었다. 물리 메모리 분석은 프로세스를 은닉을 하더라도 그 데이터를 물리 메모리에서 확인할 수 있고 메모리에 존재하는 사용자의 행위를 발견할 수 있어 분석 결과의 신뢰성을 높이는 등 디지털 포렌식 분석에 큰 도움이 되고 있다. 하지만 메모리 분석 기술 대부분이 윈도우 운영체제 환경에 초점이 맞추어져 있다. 이는 분석 대상의 다양성을 고려하였을 때 타 운영체제에 대한 메모리 분석이 필요하게 되었음을 의미한다. Mac OS X는 윈도우에 이어 두 번째로 높은 점유율을 가진 운영체제로 부팅 시 커널 이미지를 물리 메모리에 로딩하면서 운영체제가 구동하고 주요 정보를 커널이 관리한다. 본 논문은 Mac OS X의 커널 이미지가 저장하고 있는 심볼 정보를 이용한 물리 메모리 분석 방법을 제안하고, 제안한 내용을 토대로 물리 메모리 이미지에서 프로세스 정보와 마운트된 장치 정보, 커널 버전 정보, 외부 커널 모듈정보(KEXT)와 시스템 콜 목록 정보의 추출 방법을 보인다. 추가적으로 사례 분석을 통해 물리 메모리 분석의 효용성을 입증한다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.127-141
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• 2009

While the ever-increasing complexity of automotive software systems can be effectively managed through the adoption of a reliable real-time operating system (RTOS), it may incur additional resource usage to a resultant system. Due to the mass production nature of the automotive industry, reducing physical resources used by automotive software is of the utmost importance for cost reduction. OSEK OS is an automotive real-time kernel standard specifically defined to address this issue. Thus, it is very important to develop and exploit kernel mechanisms such that they can achieve minimal resource usage in the OSEK OS implementation. In this paper, we analyze the task subsystem, resource subsystem, application mode and conformance classes of OSEK OS as well as the OSEK Implementation Language (OIL). Based on our analysis, we in turn devise and implement kernel mechanisms to minimize the dynamic memory usage of the OSEK OS implementation. Finally, we show that our mechanisms effectively reduce the memory usage of OSEK OS and applications.