• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.2063-2072
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• 2013

스마트 그리드란 기존 전력망에 IT기술을 접목하여 공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 전력정보를 교환함으로써 에너지 효율을 최적화하는 전력망이다. 기존의 폐쇄이던 전력망이 다양한 이해당사자가 참여하는 상호운용성이 보장되는 개방형 구조를 가지게 됨으로써 이에 대한 보안 기술 개발이 시급한 상태이다. 이러한 스마트그리드의 보안 위협에 대응할 수 있는 안전한 환경을 구축하기 위해서는 보안 메커니즘 개발에 핵심이 되는 키 관리 기법이 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는 이중 해쉬 체인을 이용하여 스마트그리드 환경에 효율적으로 적용 가능한 키 관리 프레임워크를 제안하고, 제안하는 키 관리 프레임워크의 안전성 및 효율성을 분석한다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제21권6호
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• pp.89-100
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• 2021

Smart Grid Network (SGN) is a next generation electrical power network which digitizes the power distribution grid and achieves smart, efficient, safe and secure operations of the electricity. The backbone of the SGN is information communication technology that enables the SGN to get full control of network station monitoring and analysis. In any network where communication is involved security is essential. It has been observed from several recent incidents that an adversary causes an interruption to the operation of the networks which lead to the electricity theft. In order to reduce the number of electricity theft cases, companies need to develop preventive and protective methods to minimize the losses from this issue. In this paper, we have introduced a machine learning based SVM method that detects malicious nodes in a smart grid network. The algorithm collects data (electricity consumption/electric bill) from the nodes and compares it with previously obtained data. Support Vector Machine (SVM) classifies nodes into Normal or malicious nodes giving the statues of 1 for normal nodes and status of -1 for malicious -abnormal-nodes. Once the malicious nodes have been detected, we have done a trust evaluation based on the nodes history and recorded data. In the simulation, we have observed that our detection rate is almost 98% where the false alarm rate is only 2%. Moreover, a Trust value of 50 was achieved. As a future work, countermeasures based on the trust value will be developed to solve the problem remotely.

• 정보보호학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.319-328
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• 2013

세계 주요 국가들은 전력수요 증가, 환경오염 등의 문제를 해결하기 위해 자국의 전력망을 스마트그리드로 변경하기 위한 노력을 기울이고 있다. 국내에서도 스마트그리드 도입을 위한 다방면의 연구가 진행되고 있다. 그러나 양방향 통신을 적용한 스마트그리드에는 기존 IT에 존재하는 사이버 위협이 적용되어, 국가적 차원에서 사회적 경제적 혼란을 야기할 수 있는 사이버 테러의 위험도 증가하고 있다. 이러한 사이버 공격에 대응하기 위해 사이버 침해사고 발생 시 이에 대한 조사와 이를 분석하고 재발 방지를 위한 노력이 필수적이다. 침해사고에 대응하기 위한 디지털 증거 수집에 대한 연구는 그간 꾸준히 진행되고 있으나 스마트그리드 환경에 적합한 디지털 증거 수집 방안에 대한 연구는 아직까지 미흡하다. 본 논문에서는 스마트그리드 환경에서 필요한 증거 수집 요구사항과 기존까지 연구된 디지털 증거 수집 방안을 분석하여 스마트그리드 환경에 적합한 디지털 증거 수집 기법에 대해 제안한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.712-719
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• 2013

본 논문은 스마트 워터그리드의 원격단말기와 상위 서버단간의 검침 및 제어 데이터의 안정적 전송을 위한 보안모듈에 대해 연구하였다. 제안한 보안모듈은 기존에 보급되어 사용 중인 보안성 없는 원격 단말기에 부착할 수 있도록 구현되었다. 특히, 전기 분야의 스마트그리드와는 달리 스마트 워터그리드는 배터리 전원을 사용하므로 저 전력을 고려하였으며, 지하에 설치되는 계량기 위치에 의한 습하고 열악한 환경이 대단위 네트워크 시스템 구축 시 통신 장애 발생시키는 점을 고려하여 ARIA-GCM-128 대칭키 방식을 채택하였다. 본 논문의 암호화 모듈은 단말기의 검침 데이터와 상위 서버단의 제어 데이터에 대한 보안을 확보하고 임의로 위변조 되는 것을 방지하여 원격검침 시스템에 대한 안정성을 확보할 수 있도록 구현되었다.

• 정보보호학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.111-124
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• 2010

원격 검침 시스템(AMI : Advanced Metering Infrastructure)은 최근 활발히 추진 중인 스마트그리드의 핵심 인프라로, 구축비용 절감 및 운영의 효율성을 위해 무선 통신 기술 도입이 적극적으로 검토되고 있다. 하지만, AMI에 무선 통신 기술 적용 시 무선 통신의 보안 취약점 때문에 다양한 보안 위협이 발생 가능하기 때문에 이에 대한 대응책이 필요하다. 본 논문에서는 Binary CDMA 망을 이용한 AMI 네트워크 무선망 구조를 제시하고, 이에 대한 보안 대책으로 BSIM(Binary Subscriber Identity Module)을 중심으로 사용자 인증 및 무선 구간 암호화를 수행함으로써 AMI 무선 구간의 보안 위협을 감소시키는 방안에 대해 연구한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.685-692
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• 2019

스마트그리드는 기존의 단방향 전력 전송에서 나아가 양방향 정보 교환이 이루어지는 시스템으로 전력의 이동 및 소요량에 대한 실시간 파악이 가능하다. 전력 생산자는 전력 소모량 집계 결과로부터 향후 전력 생산량 예측이 용이하며, 사용자 또한 다수 전력원으로부터의 단위 사용 비용을 고려한 선택적 전력 사용 및 전력 절약 계획 수립이 용이해져 자원의 효율적 생산 및 사용을 가능하게 한다. 반면 자원의 사용 및 이동에 대한 실시간 정보 수집은 개인의 프라이버시를 침해할 수 있는 위험성을 내포하고 있다. 이러한 스마트그리드에서의 전력량 집계 과정에서 프라이버시 침해를 방지하기 위하여, 본 논문에서는 동형 암호화 기법을 활용함으로써 단순 합계를 포함한 복합 연산을 허용하는 유연하면서도 효율적인 전력량 집계 및 분석 기법을 제시한다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.25-39
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• 2020

현재 스마트시티는 전 세계적인 추진에도 불구하고 스마트워터그리드 조성을 위한 기준이 부재하여 이들의 성공 여부를 판단하기에는 한계가 있다. 스마트워터그리드의 요건과 목표를 설정하고 기존 스마트워터그리드의 한계와 문제점을 정확히 진단하고 개선할 필요성은 분명하며, 이를 위해 스마트워터그리드 목표에 적합한 인덱스의 활용은 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 스마트워터그리드의 목표측정과 달성정도 평가가 가능하고, 향후 스마트워터그리드 구축을 위한 이행계획에 근거로 활용할 수 있는 스마트워터그리드 성과평가지표(SWG KPI)를 개발하였다. 개발된 스마트워터그리드 성과평가지표(SWG KPI)를 통해 지속적인 스마트워터그리드의 역량평가를 수행할 수 있는 기반을 마련하고, 평가결과로 인한 영향력 확보를 통해스마트워터그리드 성과평가지표(SWG KPI)의 신뢰도 향상과 스마트워터그리드 역량평가를 위한 평가 테이블를 제공하여 계획 중인 스마트워터그리드에 대한 성과평가카드(Challenge Evaluation Card) 작성 및 사전평가 가능할 것으로 기대된다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권4호
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• pp.1553-1571
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• 2018

Currently, many of schemes for smart grid data aggregation are based on a one-level gateway (GW) topology. Since the data aggregation granularity in this topology is too single, the control center (CC) is unable to obtain more fine-grained data aggregation results for better monitoring smart grid. To improve this issue, Shen et al. propose an efficient privacy-preserving cube-data aggregation scheme in which the system model consists of two-level GW. However, a risk exists in their scheme that attacker could forge the signature by using leaked signing keys. In this paper, we propose a secure and fine-grained electricity consumption aggregation scheme for smart grid, which employs the homomorphic encryption to implement privacy-preserving aggregation of users' electricity consumption in the two-level GW smart grid. In our scheme, CC can achieve a flexible electricity regulation by obtaining data aggregation results of various granularities. In addition, our scheme uses the forward-secure signature with backward-secure detection (FSBD) technique to ensure the forward-backward secrecy of the signing keys. Security analysis and experimental results demonstrate that the proposed scheme can achieve forward-backward security of user's electricity consumption signature. Compared with related schemes, our scheme is more secure and efficient.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권10호
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• pp.1485-1490
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• 2013

스마트 그리드용 전력망이 구축시범사업이 진행됨에 따라 스마트 디지털가전 AV기술, 냉난방 습도 공기 자동관리를 위한 복합에너지 관리기능을 담당하는 스마트 홈 에너지관리기술, 노약자와 장애인을 위한 주거설계와 가족 구성원에 대한 개인별 바이오정보 측정을 담당하게 될 헬스케어 기술, 생체인식 보안과 동작감지센서 등을 다루는 스마트 홈 시큐리티 기술 등 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 물리적 공격에 취약한 외부에 노출되는 문제점이 발생하게 되는 스마트미터기에 대응되는 암호기술을 분석하고 단말기의 효율성을 극대화 할수 있는 스마트 미터기 단말기용 보안시스템 설계를 제안하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제11권12호
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• pp.311-318
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• 2013

스마트 그리드 환경에서 소비자의 개인 프라이버시를 보호하기 위해서, 민감한 개인정보 데이터에 대한 보안 정책과 기술 프레임워크를 마련하는 것은 매우 중요한 일이다. 본 논문은 스마트 그리드에서의 개인정보보호를 위해서 제안된 데이터 비밀분산 관련 기법들을 소개하고, 기존 기법들의 문제점을 설명한다. 본 논문에서 제안하는 기법은 분산 복원 알고리즘에서 라운드 횟수를 감소시키고, 데이터베이스의 개수 또한 조절할 수 있도록 함으로써 효율성과 안전성 측면에서 향상됨을 보여준다.