• 정보보호학회지
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• 제24권3호
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• pp.44-53
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• 2014

최근 전력 제어시스템의 자동화 효율(Automation Efficiency)과 상호운용성(Interoperability)을 높이기 위해 공개된 표준 프로토콜과 상용 시스템을 사용하게 되었고 외부망과의 연결 필요성이 증가됨에 따라 SCADA 시스템에 대한 공격 위협성이 증가하고 있다. 그러나 전력 제어시스템의 중앙제어장치(Master)와 현장 운영장치(Outstation) 간 데이터를 교환하기 위한 통신 규격인 DNP(Distributed Network Protocol) 프로토콜은 보안을 고려하지 않고 개발되어 통신규격 자체에 보안 취약점을 가지고 있었고, 제어시스템에 대한 사이버 위협 요소도 크게 증가하고 있다. 정보통신 기술의 발전과 개방형 망이 갖는 장점을 취하기 위하여 DNP3 프로토콜은 TCP/IP 네트워크를 지원하게 되었고, TCP/IP 네트워크가 가지고 있는 기존의 보안 취약점(Vulnerability)이 전력 제어시스템 및 통신망에 그대로 이전되고 있어 중앙제어장치와 현장운영장치 간에 DNP3 표준에서 제시한 사항 외에 추가적인 보안 메커니즘이 요구된다. 본 논문에서는 SCADA 시스템이 보안성을 갖고 안전하게 운용되기 위한 IEEE DNP3 표준과 ISO/IEC TC57 WG15에서 권고하고 있는 IEC 62351 표준의 인증 및 암호화 메커니즘을 소개한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2007년도 추계학술발표대회
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• pp.978-981
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• 2007

TCP(Transmission Control Protocol)는 흐름제어와 오류제어 그리고 혼잡제어 등을 통해 목적지까지 효율적으로 데이터를 전송하는 프로토콜이다. 최근 라우터 성능 및 라우팅 알고리즘 등의 발달로 인해 패킷이 비순차적으로 전송되는 패킷 재배치(packet reordering)가 빈번한 발생하여 TCP 성능 저하의 주요 원인이 되고 있다. 패킷 재배치가 TCP 로 하여금 불필요한 재전송(Spurious Retransmission) 및 혼잡제어를 수행하도록 하기 때문이다. 본 논문에서는 TCP 의 신속 재전송(Fast Retransmission)의 중복 응답 임계값(dupthresh)를 동적으로 조절함으로써, 불필요한 재전송 및 혼잡제어의 발생횟수를 효율적으로 줄이는 TCP-DAD(TCP Dynamically Adjusted Dupthresh)기법을 제안한다. 본 논문은 NS-2를 이용한 시뮬레이션을 통해 TCP-DAD 가 다른 TCP 메커니즘보다 평균적으로 약 34%의 성능 향상을 보임을 증명하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제7권10호
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• pp.1443-1451
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• 2004

본 논문에서는 무선 네트워크에서 모바일 호스트가 수신 호스트인 경우, 기지국에서 패킷을 전송할 때에 목적지 모바일 호스트까지의 링크 상태를 미리 예측한 후에 예측된 정보를 이용하여 전송 효율을 높일 수 있는 새로운 패킷전송 메커니즘을 제안한다. 제안된 패킷전송 메커니즘에서는 패킷을 전송하기 전에 미리 예측된 정보를 이용하여 패킷 스케줄링이 이루어지기 때문에 전체 패킷 전송 시간을 줄일 수 있는 장점을 가진다. 뿐 만 아니라 링크 상태가 좋지 않은 목적지 호스트로 향하는 패킷을 전송하지 않고 임시 FIFO 버퍼에 저장한 후에 나중에 전송함으로써, 기존의 방식에서 발생할 수 있는 HOL(Head Of Line) 블로킹 문제를 해결할 수 있다는 장점도 가진다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제34권6호
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• pp.435-445
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• 2007

Snoop 프로토콜은 유 무선 혼합망에서 무선 링크에서 발생하는 TCP 패킷 손실을 효과적으로 보상하여 TCP 전송률을 향상시킬 수 있는 효율적인 프로토콜이다. 하지만, 무선 링크에서 연집한 패킷 손실이 발생하는 경우에는 지역 재전송을 효과적으로 수행하지 못하여 전송 효율이 떨어진다는 문제점이 있다. 이러한 Snoop 프로토콜의 문제점을 개선하기위해 무선 구간에서 TCP-SACK의 장점을 활용한 SACK-Aware-Snoop, SNACK 메커니즘 등이 제안되었다. SACK-Aware-Snoop, SNACK 메커니즘은 연집한 패킷손실 환경에서도 Snoop 프로토콜보다 높은 전송률을 보장하지만 전송 계층의 ACK 패킷을 기반으로 재전송을 수행한다는 점은 ACK 패킷의 손실에 심각한 전송 성능 저하를 가져오며, 무선 구간에서 SACK 옵션의 사용은 무선망의 대역폭과 이동 단말의 한정된 에너지 자원을 불필요하게 낭비하는 문제를 초래하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 Cross-layer 기법을 적용한 지역 재전송 기법인 C-Snoop(Cross-layer Snoop) 프로토콜을 제안한다. C-Snoop 프로토콜은 현재 유 무선 혼합망에서 가장 널리 사용되는 IEEE 802.11 MAC 프로토콜 기반의 지역 재전송 메커니즘으로서, MAC 계층의 ACK 패킷과 새로이 제안된 지역 재전송 타이머에 의해 효율적인 지역 재전송을 수행한다. ns-2 시뮬레이터를 이용한 실험을 통해 C-Snoop의 지역 재전송 기법은 무선 구간의 연집적인 패킷 손실에 대해 효율적인 보상을 수행하며, 이동 단말의 에너지 효율성을 향상시키는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (1)
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• pp.667-669
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• 2005

TCP Vegas나 FAST TCP는 RTT(Round Trip Time) 동안 실제 처리량(actual throughput)이 기대 처리량 (expected throughput)보다 특정 임계값보다 더 작으면 혼잡 상황으로 판단하고 송신측에서 내보내는 데이터 양을 감소시킴으로써 혼잡을 제어한다. 그러나 RTT 기반의 처리량(Throughput) 측정은 송수신 경로가 다를 경우 양방향 경로의 혼잡 상황을 구분하지 않는 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 TCP Timestamp를 이용하여 양방향 혼잡 상황을 구분하여 혼잡을 제어하는 메커니즘을 제안한다. 그리고 제안한 방식에 대한 성능 분석을 위해 NS-2의 TCP Vegas를 수정하여 시뮬레이션한 결과를 제시한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (3)
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• pp.88-90
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• 2003

SCTP는 TCP와 마찬가지로 연결 지향적이며 신뢰성 있는 데이터의 전송을 위한 전송 계층 프로토콜이다. SCTP는 오류 및 플로우 제어 등 많은 부분에 있어서 TCP의 방식을 그대로 따르며, 거기에 더하여 멀티스트리밍과 멀티호밍 특성을 가진다. 이 논문에서는 TCP와 다른 대표적인 특징들 중 멀티호밍이 성능에 미치는 영향을 살펴 보았다. 먼저 프로토콜간의 성능 비교를 통해서는 SCTP 프로토콜이 TCP와 다른 혼잡 제어 메커니즘을 사용함으로 인해 TCP Reno나 TCP SACK에 비해 향상된 성능을 보임을 확인할 수 있었다. 또한, 멀티호밍을 지원하는 경우 현재의 SCTP의 재전송 정책이 프라이머리 경로와 대체 경로간의 경로 특성의 따라 성능 저하를 가져올 수 있는 잠재적인 문제점을 가짐을 확인하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
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• pp.733-735
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• 2005

현재 네트워크 기술은 기가비트급의 속도를 넘어 급속히 발전하고 있다. 이러한 고속 네트워크상에서 TCP/IP를 사용할 경우, 호스트 CPU에서 TCP/IP 프로토콜을 처리하는데 많은 부하가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 최근 네트워크 어댑터에서 TCP/IP를 처리하는 TCP/IP Offload Engine(TOE)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 임베디드 시스템과 리눅스를 사용하여 TOE를 구현하였으며, 그 동작 메커니즘을 보인다. 실험 결과 및 분석을 통해 임베디드 시스템에 리눅스를 활용한 TOE는 상당한 오버헤드를 가지고 있는 것으로 나타났으며, 이를 바탕으로 추후 기가비트 환경에 맞는 TOE 구현시 이러한 오버헤드를 극복할 수 있는 방안을 제안한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.1348-1351
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• 2009

패킷 재배치(packet reodering)는 전송한 패킷의 순서가 처음과 다르게 뒤섞여 수신지에 도착하는 현상을 의미한다. 패킷 재배치는 불필요한 재전송이나 불필요한 혼잡 제어를 수행하여 TCP의 성능을 저하시킨다. 패킷 재배치에 의한 TCP 성능 저하를 막기 위해 다양한 접근 방법이 소개되었다. TCP-DAD는 기존 TCP에서 3으로 고정된 중복 응답 임계값을 동적으로 조절하여, 잘못된 혼잡 제어를 예방하고 있다. 일반적으로 전송한 패킷의 수가 많을 때, 패킷 재배치를 경험할 확률이 높으며, 패킷 재배치에 의해 잘못된 혼잡 제어가 일어날 가능성 많다. 고속 네트워크 환경에서는 혼잡 윈도우 크기 변화의 폭이 매우 크다는 점을 고려할 때, 중복 응답 임계값을 조절하는 TCP-DAD는 한계가 있다. 본 논문에서는 고속 네트워크 환경에서의 패킷 재배치 현상으로 인한 TCP 성능저하를 완화하기 위한 새로운 알고리즘 TCP-DT를 소개한다. 이는 중복 응답 수에 의존하지 않고 타이머를 통해 혼잡 제어를 수행하는 메커니즘 이다. 본 논문은 NS-2를 사용하여 고속 네트워크 환경에서의 시뮬레이션을 통해 제안한 TCP-DT의 성능 향상을 증명하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제11C권2호
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• pp.229-234
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• 2004

본 논문에서는 RFC 규격을 준수하는 정상적인 TCP와 속도를 제한하는 여러 제약을 무시한 TCP 간의 성능을 비교하였다. 이를 위하여, TCP의 속도에 영향을 미치는 주요 항목들을 결정하였으며, 리눅스 커널의 TCP 소스에서 결정된 항목들을 제거하고 정상적인 TCP와의 성능을 비교하였다. 본 연구 결과를 살펴보면, 목적지가 근거리인 경우 패킷 에러가 발생하지 않는다면 정상적인 TCP와 본 연구에서 수정된 TCP간의 파일 전송 시간의 차이가 그다지 크게 나지 않았다. 하지만, 원거리에 있는 목적지로 웹 페이지와 같은 작은 크기의 파일을 전송할 경우, 혼잡제어 메커니즘 중 저속 출발(slow start)을 적용하지 않았을 때는 전송 시간에서 매우 큰 차이를 나타냈다. 또한, 어느 정도의 패킷 에러가 발생되는 환경에서는 목적지가 근거리이건 원거리이건 혼잡제어를 하지 않도록 수정된 TCP가 RFC 규격을 준수하는 표준 TCP에 비해 빠른 전송 속도를 나타냈다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제29권3호
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• pp.233-241
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• 2002

본 논문에서는 인터넷 망에서 UDP를 사용하는 멀티캐스트 트래픽과 TCP를 사용하는 유니캐스트 트래픽 사이의 공정성 문제를 해결한 뿐만 아니라, 다양한 수신자들의 요구를 공정하게 충족시킬 수 있는 새로운 메커니즘을 제안하였다. 제안한 메커니즘은 송신자 위주의 일률적인 전송률 조정 부담을 지정된 서버로 분산시켰으며, 지정된 서버가 송신사의 데이타를 인터셉트하여 각 서버가 관리하늘 로컬 네트워크 상황에 맞게 독립적으로 전송률을 조절하는 방법을 사용하였다. 따라서 제안한 메커니즘을 가 수신자들의 상황을 보다 정확하게 판단하여 서비스를 제공할 뿐만 아니라, 기존의 유니캐스트 세션과의 공정한 네트워크 자원 공유를 실현하였다.