• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제21권7호
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• pp.331-340
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• 2021

The Internet of Things (IoT) is a rapidly growing physical network that depends on objects, vehicles, sensors, and smart devices. IoT has recently become an important research topic as it autonomously acquires, integrates, communicates, and shares data directly across each other. The centralized architecture of IoT makes it complex to concurrently access control them and presents a new set of technological limitations when trying to manage them globally. This paper proposes a new decentralized access control architecture to manage IoT devices using blockchain, that proposes a solution to concurrency management problems and enhances resource locking to reduce the transaction conflict and avoids deadlock problems. In addition, the proposed algorithm improves performance using a fully distributed access control system for IoT based on blockchain technology. Finally, a performance comparison is provided between the proposed solution and the existing access management solutions in IoT. Deadlock detection is evaluated with the latency of requesting in order to examine various configurations of our solution for increasing scalability. The main goal of the proposed solution is concurrency problem avoidance in decentralized access control management for IoT devices.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권11호
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• pp.3030-3049
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• 2023

With the development and wide application of hybrid network computing modes like cloud computing, edge computing and fog computing, the customer service requests and the collaborative optimization of various computing resources face huge challenges. Considering the characteristics of network environment resources, the optimized deployment of service resources is a feasible solution. So, in this paper, the optimal goals for deploying service resources are customer experience and service cost. The focus is on the system impact of deploying services on load, fault tolerance, service cost, and quality of service (QoS). Therefore, the alternate node filtering algorithm (ANF) and the adjustment factor of cost matrix are proposed in this paper to enhance the system service performance without changing the minimum total service cost, and corresponding theoretical proof has been provided. In addition, for improving the fault tolerance of system, the alternate node preference factor and algorithm (ANP) are presented, which can effectively reduce the probability of data copy loss, based on which an improved cost-efficient replica deployment strategy named ICERD is given. Finally, by simulating the random occurrence of cloud node failures in the experiments and comparing the ICERD strategy with representative strategies, it has been validated that the ICERD strategy proposed in this paper not only effectively reduces customer access latency, meets customers' QoS requests, and improves system service quality, but also maintains the load balancing of the entire system, reduces service cost, enhances system fault tolerance, which further confirm the effectiveness and reliability of the ICERD strategy.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제18권3호
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• pp.755-778
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• 2024

In recent years, the number of devices being connected to the internet has grown enormously, as has the intrusive behavior in the network. Thus, it is important for intrusion detection systems to report all intrusive behavior. Using deep learning and machine learning algorithms, intrusion detection systems are able to perform well in identifying attacks. However, the concern with these deep learning algorithms is their inability to identify a suitable network based on traffic volume, which requires manual changing of hyperparameters, which consumes a lot of time and effort. So, to address this, this paper offers a solution using the extended compact genetic algorithm for the automatic tuning of the hyperparameters. The novelty in this work comes in the form of modeling the problem of identifying attacks as a multi-objective optimization problem and the usage of linkage learning for solving the optimization problem. The solution is obtained using the feature map-based Convolutional Neural Network that gets encoded into genes, and using the extended compact genetic algorithm the model is optimized for the detection accuracy and latency. The CIC-IDS-2017 and 2018 datasets are used to verify the hypothesis, and the most recent analysis yielded a substantial F1 score of 99.23%. Response time, CPU, and memory consumption evaluations are done to demonstrate the suitability of this model in a fog environment.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.147-152
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• 2016

This paper proposes a new TPC (Transmission Priority Change) algorithm which is used to diagnose failures of a CAN (Controller Area Network) based network system for the oil tank monitoring. The TPC algorithm is aimed to increase the total amount of data transmission and to minimize the latency for an urgent message by changing transmission priority. The urgency of the data transmission has been determined by the conditions of sensors. There are multiple sensors inside of the oil tank, such as temperature, valve, pressure and level sensors. When the sensors operate normally, the sensory data can be collected through the CAN network by the monitoring system. However when there is a dangerous situation or failure situation happened at a sensor, the data need to be handled quickly by the monitoring system, which is implemented by using the TPC algorithm. The effectiveness of the TPC algorithm has been verified by the real experiments. In addition, this paper introduces a method that people can figure out the condition of oil tanks and also can perform the fault diagnosis in real-time by using transmitted packet data. By applying this TPC algorithm to various industries, the convenience and reliability of multiple sensors network system can be improved.

• 정보처리학회논문지C
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• 제17C권5호
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• pp.433-440
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• 2010

무선 센서 네트워크에서 에너지 효율성, 전송 지연 그리고 확장성은 중요한 요구사항이며, 특히 다수의 노드로 구성된 무선 센서 네트워크의 경우 네트워크 라이프타임 연장을 위해 제한된 배터리 전력 내에서 각 노드의 에너지 소비를 최소화 시켜야한다. 또한 전송률을 향상시키기 위해서는 각 센서 노드의 에너지 소비를 최소화하기 위한 효율적인 알고리즘과 에너지 관리 기술이 요구된다. 본 논문은 무선 센서 네트워크 환경에서 센서 데이터 전송을 위해 경로의 겹침이 없는 다중경로 프로토콜을 제안한다. 제안한 방법은 다중경로를 검색하고 라우팅 테이블에 다중경로를 추가시켜 센서 데이터 전송의 감소를 통해 네트워크 오버헤드를 최소화 시킨다. 제안한 라우팅 프로토콜은 각 노드의 에너지 소비를 최소화하고, 싱크 노드가 수신 강도 범위 내, 외부에 위치하더라도 센서 네트워크의 생명주기를 연장할 수 있다. 실제 데이터를 이용하여 현실 모델에 맞게 센서 네트워크를 구축하고 제안 기법의 타당성을 검증하며, 전체 에너지의 소비량을 평가한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.54-60
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• 2011

무선 센서 네트워크의 발전은 다양한 응용 사례에 의하여 기인하고 있다. 하지만 이러한 응용 사례는 네트워크 수명의 증가, 높은 처리율, 낮은 지연시간과 같은 에너지 효율적인 무선 센서 네트워크를 요구하고 있다. 무선 시스템과 네트워크 분야에서 네트워크 수명의 증가에 대한 무선 센서 네트워크의 설계에 많은 연구가 주목되고 있다. 모바일 에드 혹 네트워크와 달리 무선 센서 네트워크의 설계는 데이터 처리율의 최대화나 지연의 최소화보다는 각 노드의 생존에 관심이 집중되어 있다. 본 논문에서는 OSI 모델에서 데이터 링크, 즉 매체 접근 제어 계층을 다룬다. 에너지를 자각하는 MAC 프로토콜의 개발은 물리계층의 무선 분야를 제어하기 때문에 전체적인 에너지 소모와 노드의 수명에 큰 영향을 준다. 본 논문에서 에너지 소모를 줄이기 위한 분석적인 방법을 적용하여 MAC Layer ARQ 관리에 따른 효율적인 에너지 소모를 통한 네트워크 종단간 데이터 도착 확률의 증가를 보였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권9호
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• pp.38-45
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• 2016

본 논문은 다관절 철도 차량의 효율성 및 안정성 향상을 위해 분산형 제어 시스템 구축 시 이더넷 기반의 Train Communication Network(TCN) 적용안을 제시하고, 해당 망의 최적 네트워크 토폴로지 구성을 위한 방법론을 제안한다. 적용된 TCN은 백본 망과 하위 망의 계층 구성을 갖고, 하위 망이 관장하는 차량의 수에 따른 전송 딜레이와 안정성을 경유 노드 수와 차량 간 케이블 수로 모델링한다. 이를 기반으로 목적 함수를 정의하고 최적해를 도출하기 위한 방법론을 제시한다. 차량 수의 정수 제약 조건을 완화하여 목적함수의 최적 실수해를 먼저 도출하고, 이로부터 최적 정수해를 탐색하는 방법을 이용한다. 수치 결과를 통해, 도출된 해의 특성을 다양한 관점에서 분석한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제12권1호
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• pp.52-66
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• 2010

Since large objects consume substantial resources, web proxy caching incurs a fundamental trade-off between performance (i.e., hit-ratio and latency) and overhead (i.e., resource usage), in terms of caching and relaying large objects to users. This paper investigates how and to what extent the current dedicated-server based web proxy caching scheme is affected by large file transfers in a high bandwidth campus network environment. We use a series of trace-based performance analyses and profiling of various resource components in our experimental squid proxy cache server. Large file transfers often overwhelm our cache server. This causes a bottleneck in a web network, by saturating the network bandwidth of the cache server. Due to the requests for large objects, response times required for delivery of concurrently requested small objects increase, by a factor as high as a few million, in the worst cases. We argue that this cache bandwidth bottleneck problem is due to the fundamental limitations of the current centralized web proxy caching model that scales poorly when there are a limited amount of dedicated resources. This is a serious threat to the viability of the current web proxy caching model, particularly in a high bandwidth access network, since it leads to sporadic disconnections of the downstream access network from the global web network. We propose a peer-to-peer cooperative web caching scheme to address the cache bandwidth bottleneck problem. We show that it performs the task of caching and delivery of large objects in an efficient and cost-effective manner, without generating significant overheads for participating peers.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.79-88
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• 2015

본 논문에서는 최근 자동차 산업의 뜨거운 이슈로 부각되고 있는 이더넷 기반 차량 네트워크 기술을 살펴본다. 현재 인포테인먼트에 널리 쓰이는 MOST(Media Oriented Systems Transport)를 차량용 이더넷이 조만간 대치할 것으로 보이고 있다. 하지만 이더넷의 여러 가지 장점에도 불구하고 차량네트워크의 통합 백본으로 쓰기 위해서는 기존 표준 리거시 이더넷으로는 적합치가 않다. 따라서 브로드밴드 멀티미디어 트래픽뿐만 아니라 운전자 지원 및 안전 서비스 영역에서 요구하는 실시간성 및 신뢰성 요구조건에 맞도록 표준 리거시 이더넷을 확장 수정할 필요가 있으며 이를 위한 다양한 시도로써 타임-트리거드 이더넷(Time-triggered Ethernet)으로 알려져 있는 AS6802를 살펴보고, 트래픽 모델 해석적 성능 분석과 최악의 경우 지연시간 분석을 통해 차량네트워크로써 적합한 운용조건과 환경을 고찰한다.

• 디지털융복합연구
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• 제13권5호
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• pp.169-176
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• 2015

가상사설망(VPN)은 마치 전용선으로 사설망을 구축한 것처럼 사용할 수 있는 방식을 말한다. 가상사설망의 보안성의 품질은 보안감사성, 암호지원, 사용자 데이터의 보호, 접근통제 등에 좌우되며 효율성의 품질은 패킷처리량, 전송지연, 처리할 수 있는 세션의 수 등에 좌우된다. 본 논문에서는 가상사설망의 보안성을 고려한 효율성에 관한 품질 수준을 평가하기 위해 CC(ISO/IEC 15408)와 ISO/IEC 25000 시리즈의 품질평가 표준을 근간으로 평가모델을 구성하였다. 본 연구를 통해 최근 중요성이 더욱 부각되고 있는 지식정보보안 시스템의 하나인 가상사설망의 품질수준을 CC와 ISO 품질평가 표준에 입각하여 평가할 수 있는 융합 평가체계 구축에 기여할 수 있을 것이라 사료된다.