• ETRI Journal
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• 제30권3호
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• pp.483-485
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• 2008

A micro-sensor network is comprised of a large number of small sensors with limited memory capacity. Current key-establishment schemes for symmetric encryption require too much memory for micro-sensor networks on a large scale. In this paper, we propose a memory-efficient hypercube key establishment scheme that only requires logarithmic memory overhead.

• Geomechanics and Engineering
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• 제19권5호
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• pp.421-434
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• 2019

It is of great significance to study the mechanical properties and failure mechanism of the defected rock for geological engineering. The defected sandstone modeling with power-law distribution of pre-cracks was built in this paper by Particle Flow Code software. Then the mechanical properties of sandstone and the corresponding failure process were meticulously analyzed by changing the power-law index (PLI) and the number of pre-cracks (NPC). The results show that (1) With the increase of the PLI, the proportion of prefabricated long cracks gradually decreases. (2) When the NPC is the same, the uniaxial compressive strength (UCS) of sandstone increases with the PLI; while when the PLI is the same, the UCS decreases with the NPC. (3) The damage model of rock strength is established based on the Mori-Tanaka method, which can be used to better describe the strength evolution of damaged rock. (4) The failure mode of the specimen is closely related to the total length of the pre-crack. As the total length of the pre-crack increases, the failure intensity of the specimen gradually becomes weaker. In addition, for the specimens with the total pre-crack length between 0.2-0.55 m, significant lateral expansion occurred during their failure process. (5) For the specimens with smaller PLI in the pre-peak loading process, the concentration of the force field inside is more serious than that of the specimens with larger PLI.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권6호
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• pp.2518-2533
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• 2020

In wireless sensor networks, adversaries may physically capture sensor nodes on the fields, and use them to launch false positive attacks (FPAs). FPAs could be conducted by injecting forged or old sensing reports, which would represent non-existent events on the fields, with the goal of disorientating the base stations and/or reducing the limited energy resources of sensor nodes on the fields. Researchers have proposed various mitigation methods against FPAs, including the statistical en-route filtering scheme (SEF). Most of these methods are based on key pre-distribution schemes and can efficiently filter injected false reports out at relay nodes through the verification of in-transit reports using the pre-distributed keys. However, their filtering power may decrease as time goes by since adversaries would attempt to capture additional nodes as many as possible. In this paper, we propose an adaptive key distribution method that could maintain the security power of SEF in WSNs under such circumstances. The proposed method makes, if necessary, BS update or re-distribute keys, which are used to endorse and verify reports, with the consideration of the filtering power and energy efficiency. Our experimental results show that the proposed method is more effective, compared to SEF, against FPAs in terms of security level and energy saving.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제33권2호
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• pp.131-138
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• 2006

안전한 무선 센서 네트워크 환경의 구축을 위하여 노드 간에 전송되는 메시지를 암호화하고 인증하는 것이 중요하다. 그러나 자원의 제약성 때문에 일반 네트워크에서 사용하는 Diffie-Hellman이나 공개키 기반 키 협의 방법은 적합하지 않다. 최근 활발히 연구가 진행되고 있는 사전 키 분배 방법은 q-composite 랜덤 키 사전 분배 방법을 사용하여 확률적으로 키를 분배하지만 센서 노드간의 공유키가 존재하지 않을 가능성이 매우 높고, 공유키를 발견하는데 시간과 에너지가 많이 소요되어 무선 네트워크 환경에 적합하지 않다. 이 논문에서는 확률적 키에 의존하지 않는 클러스터 기반의 새로운 키 관리 프로토콜을 제안한다. 제안 프로토콜은 부트스트랩(bootstrap) 동안 사전 배치 전에 센서간 공유하고 있는 공통키 사용을 통하여 센서의 키 전송/수용과정을 제거하였기 때문에 키 관리 효율성이 높다. 또한 네트워크상에 존재하는 타협된 노드들을 안전하게 탐지할 수 있도록 lightweight 침입탐지 메커니즘 기능을 적용함으로써 안전성 문제를 해결한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.51-60
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• 2009

본 논문은 다양한 공격들(헬로우 플러딩공격, 위치배치공격, 웜홀 공격, 싱크홀 공격, 중간포획공격)로부터 안전한 방어를 보장해야 하는 무선센서네트워크상에서 확률적 키 사전분배를 위한 신뢰성있는 2-모드 인증 프레임워크를 제안한다. 신뢰하는 이웃 노드의 ID를 저장하는 본 기법은 클러스터 헤드에서의 의존성을 감소시키며, 그 결과로 인증처리를 위한 단대단 전송을 제공할 뿐 아니라 소모되는 전력 에너지도 절약한다.

• Steel and Composite Structures
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• 제21권5호
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• pp.981-997
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• 2016

To avoid the cracks of cast-in-place concrete in shear pockets and seams in the traditional composite beam with precast decks, this paper proposed a new type of prefabricated steel truss-concrete composite beam (ab. PSTC beam) with pre-embedded shear studs (ab. PSS connector). To study the initial cracking load of concrete deck, the development and distribution laws of the cracks, 3 PSTC beams were tested under hogging moment. And the crack behavior of the deck was compared with traditional precast composite beam, which was assembled by shear pockets and cast-in-place joints. Results show that: (i) the initial crack appears on the deck, thus avoid the appearance of the cracks in the traditional shear pockets; (ii) the crack of the seam appears later than that of the deck, which verifies the reliability of epoxy cement mortar seam, thus solves the complex structure and easily crack behavior of the traditional cast-in-place joints; (iii) the development and the distribution laws of the cracks in PSTC beam are different from the conventional composite beam. Therefore, in the deduction of crack calculation theory, all the above factors should be considered.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권11호
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• pp.2769-2792
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• 2013

In this paper, we propose an authenticated key agreement scheme, TinyIBAK, based on the identity-based cryptography and bilinear paring, for large scale sensor networks. We prove the security of our proposal in the random oracle model. According to the formal security validation using AVISPA, the proposed scheme is strongly secure against the passive and active attacks, such as replay, man-in-the middle and node compromise attacks, etc. We implemented our proposal for TinyOS-2.1, analyzed the memory occupation, and evaluated the time and energy performance on the MICAz motes using the Avrora toolkits. Moreover, we deployed our proposal within the TOSSIM simulation framework, and investigated the effect of node density on the performance of our scheme. Experimental results indicate that our proposal consumes an acceptable amount of resources, and is feasible for infrequent key distribution and rekeying in large scale sensor networks. Compared with other ID-based key agreement approaches, TinyIBAK is much more efficient or comparable in performance but provides rekeying. Compared with the traditional key pre-distribution schemes, TinyIBAK achieves significant improvements in terms of security strength, key connectivity, scalability, communication and storage overhead, and enables efficient secure rekeying.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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• pp.517-520
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• 2008

헬스케어 환경을 지원하는 무선 센서 네트워크는 사람이나 이동성을 가진 사물에 대하여 연속적인 위치변화와 상태정보 등 해당 상황정보에 따른 맞춤형 서비스를 제공해야 한다. 또한 센서 네트워크를 통해 제공되는 사람의 생체정보와 개인 프라이버시 보안을 보장할 수 있는 데이터 전송을 고려하여야 한다. 본 논문에서는 노드 간 계층적 클러스터의 구성을 통한 동적 자기구성, 에너지 효율성을 보장하는 LEACH 프로토콜과 노드 간 데이터 전송에 대한 보안을 위해 사용되는 키 분배 프로토콜에 대해 분석한다. 이 분석 결과를 기반으로 센서노드에 메모리 소모량이 적은 키 풀 사전 분배 방식과 클러스터 단위 공용키 방식을 적용함으로써 보안을 강화한 데이터 전송 방식과 기존 LEACH 프로토콜의 취약점인 노드 이동성을 지원하는 자기구성 라우팅 프로토콜을 제안한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.167-175
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• 2008

최근 컴퓨터의 발전을 통해 무선 센서 네트워크 분야가 발전되고 있지만 많은 응용분야에서 보안의 중요성이 증대되고 있다. 특히, 무선 네트워크에서 동작되는 노드의 안전한 통신을 위해서도 보안 메커니즘이나 보안 프로토콜 개발이 필요하다. 이 논문에서는 네트워크에 존재하는 모든 노드가 네트워크 크기에 부합되는 독립된 키들을 소유하면서 노드간 안전한 통신을 보장할 수 있도록 비밀키 방법과 ECC 알고리즘을 조합한 사전 키 분배 방법을 제안한다. 제안된 기법은 노드 캡처에 대해서 탄력적으로 동작하기 때문에 데이터 융합과 집합에 적합하며 네트워크상에 존재하는 타협된 노드들의 탐지를 위해 디지털 시그너처 기능을 적용함으로써 노드간 안전성 문제를 해결하고 있다. 시뮬레이션에서는 제안 기법에서 사용되는 파라미터들의 처리 시간을 평가하여 ECC 키 길이가 증가하더라도 제안 기법이 효율적임을 평가하고 있다.

• 정보보호학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.43-56
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• 2012

무선 센서 네트워크는 재사용이 불가능한 배터리와 제한된 처리능력, 저장 공간을 갖는 다량의 소형 노드로 이루어진다. 이 네트워크에서 노드들은 광범위한 영역에 배치되게 되며 이 노드들은 또한 무선 링크를 통해 노드들 사이에 단거리 통신을 수행한다. 네트워크의 에너지 효율을 위해 동적 클러스터링 기법이 네트워크 수명, 확장, 부하 분산에 효과적인 수단이다. 이 기법은 다수의 노드에 의해 수집되는 데이터가 클러스터 헤드 노드에 의해 집성되어 재전송되는 특징이 있어 해당 노드가 공격자에 노출될 경우 네트워크의 안전을 보장할 수 없게 된다. 그러므로 이러한 클러스터링 기법의 안전한 통신을 위해 노드들 사이에 전송되는 메시지의 암호화와 클러스터 헤드 노드의 보안 유지가 중요하다. 특히, 에너지 효율을 목적으로 설계된 클러스터 기반 프로토콜에서 충분한 데이터 안정성을 보장하기 위해서는 클러스터 구조에 적합한 키 관리 및 인증 기법이 필요하다. 이에 본 논문에서는 계층 클러스터 구조를 갖는 센서 네트워크에 적합한 키 관리 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 다항식 키 풀 기반 기법에 기초하며 키 인증 절차를 통해 안정된 네트워크를 유지한다.