본 논문에서는 디지털 컨텐츠의 저작권 보호를 위해 기존의 고정된 셔플링 테이블을 이용한 암호화의 가장 큰 단점인 평문 공격에 대한 취약성을 보완할 수 있는 암호화 기법을 제안하였다. 이를 위해 우선, 영상의 특징 값에 따라 적응적으로 변하는 인터리빙 방법을 제안하고 제안된 인터리빙 방법만을 사용하여 DPCM 처리된 $8^*8$블록을 셔플링하는 암호화 방법과 인터리빙과 기존의 랜덤 셔플링 방법을 결합한 다중 셔플링 방법을 이용하여 영상을 암호화하는 두 가지 방법을 제안하였다. 모의 실험 결과 제안한 두 가지 셔플링 방법을 이용한 암호화 방법은 영상의 국소적인 특징 값에 따라 적응적으로 변하기 때문에 기존의 고정된 형태의 랜덤 셔플링 테이블만을 사용하는 방법에 비해 평문 공격에 강인한 특징을 가졌고 또한 추가적인 비트량 증가도 발생하지 않는 장점을 보였다.
본 논문에서는 MPEG 기반의 동영상 데이터를 보호하기 위한 알고리즘을 제안하였다. 기존의 고정된 셔플링 테이블을 사용하는 단순 전치 암호화의 경우 계산량이 적은 반면에 선택적 평문 공격에 취약한 난점을 가지고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해서는 프레임 단위로 셔플링 테이블을 동적으로 생성해야 하는데 이 경우, 동적인 셔플링 테이블 생성 시간과 키를 관리하는 것이 문제가 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 영상의 특징에 따라 적응적으로 변하는 인터리빙 알고리즘을 제안하고 이를 이용하여 DPCM 처리된 8*8 블록을 셔플링하여 일차적으로 영상을 스크램블링한 후 기존의 랜덤 셔플링 테이블을 이용하여 최종적으로 영상을 암호화하였다. 실험 결과 기존의 SEED를 이용한 암호화 방식에 비해 수행 시간이 약 10% 정도에 불과했고 암호화에 따른 압축률 감소 등의 문제는 보이지 않았다. 동영상 암호화는 인트라 프레임에 대해서는 정지영상과 통일한 방식의 암호화 방법을 적용하고 예측 프레임에서는 DC 계수 및 AC 계수에 비해 상대적으로 데이터량이 적으면서 암호화 효과가 좋은 움직임 벡터를 대상으로 암호화하였고 예측 프레임내의 인트라블록에 의한 암호화 효과가 떨어지는 것을 방지하기 위해 매크로 블록 셔플링 알고리즘을 이용하였다.
Existing methods for optimization of sequences by random mutagenesis generate libraries with a small number of mostly deleterious mutations, resulting in libraries containing a large fraction of non-functional clones that explore only a small part of sequence space. Large numbers of clones need to be screened to find the rare mutants with improvements. Library display formats are useful to screen very large libraries but impose screening limitations that limit the value of this approach for most commercial applications. By contrast, in both classical breeding and in DNA shuffling, natural diversity is permutated by homologous recombination, generating libraries of very high quality, from which improved clones can be identified with a small number of complex screens. Given that this small number of screens can be performed under the conditions of actual use of the product, commercially relevant improvements can be reliably obtained.
고화질 이미지는 정보가 많아 민감한 데이터는 민간기업이나 군사용 암호화에 의해 저장된다. 암호화된 영상은 비밀키를 통해서만 해독이 가능하지만, 일부 픽셀 데이터를 임의의 값으로 덮어쓰는 공유 공격 및 노이즈 공해 공격 기법의 공격을 받아도 원본 데이터는 보존할 수 없다. 중요한 데이터는 공격에 대한 복구 방법에 대한 대책이 더 필요하다는 것이다. 본 논문에서는 난수 발전기 PingPong 256과 셔플링 방법을 제안한다. PingPong 256은 영상이고 영상 암호화는 더 빠르게 수행할 수 있다. 또한 셔플링 방식은 화소를 재조정하여 Shear attack과 Noise pollution attack 기법에 저항하는 것이다. 다음으로 제안한 PingPong256을 SP800-22로 검사하고 다양한 노이즈에 대한 내성을 테스트하고 셔플 링 방식이 적용된 이미지가 Anti-shear attack과 Anti-noise pollution attack을 만족하는지 검증했다.
Alcaligenes faecalis T1의 Poly(3-hydroxybutyrate)(PHB) depolymerase활성 증진을 위해 DNA shuffling방법을 이용하였다. 제조된 A. faecalis T1의 PHB depolymerase 돌연변이 유전자의 library를 Pseudomonas syringae의 icenucleation protein유전자를 포함하는 발현벡터 pJHCll에 클로닝하여 약 7,000개의 형질전환체를 얻었다. 탄소원으로 PHB또는 poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate)를 포함하는 M9최소배지를 이용하여 형질전환체들로부터 활성이 서로 다른 돌연변이주들을 선별하였다. 이들의 PHB depolymease 활성은 평판배지에서의 halo형성 및 배양 상등액을 이용한 탁도 감소 실험으로 확인하였으며,형질전환체들 중에서 shuffling전의 대조군에 비하여 사용된 기질에 따라 효소활성이 1.8-3.2배 증진된 II-4 돌연변이주를 얻었다. DNA 염기서열의 분석을 통하여 II-4의 PHB depolymease에는 3개의 아미노산 치환(A1a209Va1, Leu258Phe, Asp263Thr)이 이루어졌음을 확인하였다. 여러 가지 돌연변이주의 아미노산 서열의 변화를 분석한 결과, PHB depolymerase의 catalytictriad주위에 기존 아미노산에 비하여 보다 소수성인 아미노산으로의 치환이 소수성 기질인 PHB에 대한분해 활성 중진에 기여하는 것으로 추정되었다.
The MTF1 gene of Saccharomyces cerevisiae encodes a 43 kDa MITOCHONDRIAL RNA polymerase specificity factor which recognizes mitochondrial promoters to initiate correct transcription. To better understand structure-function of the MTF1 gene as well as the transcription mechanism of mitochondrial RNA polymerase, two cold-sensitive alleles of the MTF1 mutation were isolated by plasmid shuffling method after PCR-based random mutagenesis of the MTF1 gene. The mutation sites were analyzed by nucleotide sequencing. These cs phenotype mtf1 mutants were respiration competent on the nonfermentible glycerol medium at the permissive temperature, but incompetent at 13.deg.C. The cs phenotype allele of the MTF1, yJH147, encoded an L146P replacement. The other cs allele, yJH148, contained K179E and K214M double replacements. Mutations in both alleles were in a region of Mtflp which is located between domains with amino acid sequence similarities to conserved regions 2 and 3 of bacterial s factors.
A trap identification system for isolating functional sequences to allow the constitutive expression of foreign protein from Edwardsiella tarda was developed. Using the green fluorescent protein (GFP) reporter-based trap system, various functional sequences to drive heterologous expression of the GFP were selectable in Escherichia coli host. However from the bioinformatic sequence analysis, all the segments predicted as regulatory regions were not native promoters actually existing upstream of endogenous E. tarda genes. Instead, a number of non-authentic sequences, possibly resulted from the random shuffling and/or intermolecular ligation were also proven to be able to display a potent GFP expression in the recombinant E. coli. Further analysis with selected clones showed that both authentic and non-authentic sequences could function in as a constitutive promoter, leading quite a consistent and stable GFP expression after repetitive subcultures. Microscopic examination also confirmed the uniform pattern of GFP expression in every host bacterium. Semi-quantitative assay of GFP showed that there was no clear relationship between expression levels and organizational features of the promoters trapped. Functional promoter-like elements achieved in the present study could be a good starting material for multivalent genetic engineering of E. tarda in order to produce recombinant vaccines in a cost-effective fashion.
본 논문은 암호화된 영상 데이터가 유비쿼터스 환경 하에서 무선 간섭에 의한 랜덤 오류를 가질 때 복호화 과정의 오류 산사태에 대한 해결책을 제시하였다. 영상 획득 장치는 영상 압축과 암호화 기능을 가지고서 데이터 트래픽 양을 줄이고 개인 정보를 보호하도록 구성한다. 블록 암호 알고리즘은 암호문의 단일 비트 오류가 여러 개의 픽셀 결함을 유발하는 산사태 효과를 겪을 수 있다. 새로운 고장 극복 방식은 오류의 산사태 효과를 다루는데 3 차원 데이터 셔플을 활용하여 에러 비트를 여러 프레임으로 분산시켜서 고립된 영상 결함으로 나타나도록 한다. 인접 화소 값에 대한 평균화 또는 다수결 회로는 에러정정을 위한 데이터 증가 없이 두드러져 보이는 화소 결함을 극복하도록 한다. 이 방식은 기존 Hamming code 방식보다 33% 적은 데이터 트래픽 부하를 가진다.
대부분의 정보는 네트워크를 통해 전송하기 때문에 제3자에 의한 도청, 가로채기 등이 발생할 수 있다. 네트워크에서 효과적이고, 안전한 비밀 통신을 위한 적절한 조치가 요구된다. 스테가노그래피는 비밀정보를 다른 매체에 숨기는 것을 제3자가 감지할 수 없도록 조치하는 기술이다. 구조적 취약점으로 인해 암호화와 스테가노그래피 기법에 의해 보호된 정보는 합법적이지 못한 그룹에게 쉽게 노출될 수 있다. 숨기는 방법의 단순성과 예측 가능성이 존재하는 LSB의 한계를 개선하기 위해 의사난수생성기와 재귀 함수에 기반하여 은닉하려는 메시지의 보안성을 향상시키는 기법을 제안한다. 보안성과 혼돈성을 강화하기 위해, 선택된 채널의 상위 비트에서 임의 비트를 선택한 결과와 RS-box에 의해 변형된 정보를 XOR 연산하였다. 제안된 방법의 성능을 확인하기 위해 PSNR과 SSIM을 이용하였다. 기준값에 비해 제안한 방법의 SSIM과 PSNR은 각각 0.9999, 51.366으로 정보를 숨기는데 적절함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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