• 한국통신학회논문지
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• 제38C권3호
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• pp.227-232
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• 2013

ITS 기술의 발전으로 인해 교통 분야에 관련한 서비스들이 제시되고 있다. 그리고 IEEE WG802.11과 P1609에서 추진하고 있는 WAVE가 차량 간 통신 표준으로 제정되고 있다. WAVE는 빠른 연결과정을 가지며 이동성 측면에서 우수한 특성을 나타낸다. 또한 국제적으로 차량 간 통신을 이용한 국가 프로젝트 및 서비스가 제안되고 있으며, 특히 미국 도로교통안전국에서 진행 중인 VSC-A 프로젝트에 다수의 차량 제조사가 참여하고 있고 차량 간 통신을 이용한 안전 서비스 및 측위 기술들이 제안되고 있다. 이러한 안전 서비스에 대한 모델 및 성능을 위한 차량 간 통신 성능에 대한 규격을 분석하고 제시해야 할 필요성이 있다. 따라서, 본 논문에서는 차량 간 통신을 이용한 추월보조 안전 서비스에 대한 시나리오 및 모델을 제안한다. 이를 이용하여 WAVE 환경 하에서의 네트워크 시뮬레이션을 수행하여 통신 성능을 평가하였다. 향후 차량 간 통신을 이용한 추월보조 서비스의 실차 적용을 위해 고려해야 할 요소인 채널별 전송거리 및 지연시간에 대한 결과를 결론에서 제시하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.1171-1176
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• 2016

VANET은 차량간의 통신 기능을 제공하는 MANET 분야 중의 하나이다. 본 논문에서는 차량간의 통신, 차량 움직임 특징을 나타내는 모델과 그리고 실제 차량 움직임 모델을 이용한 VANET 시뮬레이터을 제안한다. VANET은 테스트를 수행하기 위해 트래픽 시뮬레이터와 네트워크 시뮬레이터가 함께 사용되어여야 한다. 하지만 시뮬레이터는 단순하고 쉽고 가격적인 면 때문에 트래픽 시뮬레이터보다 선호한다. 본 논문의 목적은 도시 환경 시나리오에 대해 테스트 목적으로 사용될 수 있는 차량 에드혹 네트워크의 시뮬레이션을 구현하는데 있다. 구현된 시뮬레이션 환경은 VANET에서 더 나은 MAC 프로토콜을 디자인하는데 사용될 수 있다. 구현된 시뮬레이션 성능을 평가하기 위해 AODV와 DSDV 라우팅 프로토콜의 성능을 평가하였다. 성능 비교는 처리율, 패킷 손실, 종단간의 지연을 이용하였다. 성능 비교 결과 DSDV가 AODV보다 처리율, 종단간의 지연, 그리고 패킷 손실에서 성능이 우수함을 보였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.563-577
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• 2018

VANET(Vehicular Ad hoc Network)에서 안전한 통신을 지원하기 위해 차량 간 또는 차량과 기반 구조 사이에서 교환되는 메시지는 인증이 반드시 수행되어야 한다. 본 논문에서는 VANET 환경을 위한 계층적 구조의 익명 인증 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템 모델은 계층적으로 비밀키를 발급하여 기존 시스템의 문제점인 PKG의 오버헤드를 줄여 실용성을 높인다. 또한 페어링을 사용하지 않고 설계된 효율적인 2레벨 계층적 ID 기반 서명(Two-Level Hierarchical Identity-Based Signature, TLHIBS) 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 조건부 익명성을 만족하여 차량의 프라이버시를 보호하고, 일괄검증(batch verification)을 지원하여 다수의 서명을 효율적으로 검증할 수 있다. 마지막으로 기존의 VAENT 환경에서 ID 기반 서명 기법들의 안전성 증명이 잘못된 것과는 다르게 제안한 기법의 안전성은 이산 대수 문제(Discrete Logarithm Problem, DLP)에 리덕션되어 랜덤 오라클 모델(random oracle model)에서 증명된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.2215-2222
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• 2010

차량 간 통신을 위한 직교 주파수 분할 다중화 (OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing)기반 WAVE (Wireless Access for Vehicular Environment) 시스템의 물리계층 표준은 기존에 정지환경을 기반으로 표준화된 IEEE802.11a 무선랜 (WLAN: Wireless Local Area Network)의 물리계층 표준을 따르는 것으로 되어 있다. 따라서 이동환경에 기반한 WAVE 시스템에서 단순한 등화방식을 적용할 경우 빠른 페이딩의 영향으로 인하여 프레임 초기 채널특성과 말기 채널특성의 변화가 초래되어 시스템의 수신 성능이 저하되게 되고, 특히 고차 변조방식에서는 더욱 문제가 된다. 따라서 본 논문에서는 WAVE 시스템의 64-직교진폭변조 (QAM: Quadrature Amplitude Modulation)과 같은 고차 변조에서 채널 등화성능을 향상시키는 방식에 대해 연구하였다. 훈련 심볼을 이용하는 기존의 채널추정방식을 기반으로 하되 WAVE 채널처럼 빠르게 변화하는 채널특성을 추적하기 위해 일정한 주기 마다 미드엠블을 삽입하는 전송구조를 제안하였다. 또한 미드엠블 사이의 심벌들의 채널 변화는 다양한 보간법을 적용한 등화 알고리듬을 제안하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.397-406
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• 2009

차량 간 무선 통신을 목적으로 만들어진 직교 주파수 분할 다중화 (OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing)기반 WAVE(Wireless Access for Vehicular Environment) 시스템의 물리층 표준은 기존에 표준화된 IEEE802.11a 무선랜(WLAN: Wireless Local Area Network)의 표준을 따르는 것으로 되어 있다. 따라서 WAVE는 초기 동기 이후 차량 간 다중 경로 페이딩(Multipath Fading) 채널의 영향으로 인하여 심볼 타이밍에 있어서 연속적인 시간 지연이 발생함에 따라 시스템의 수신 성능이 저하되게 된다. 본 논문은 추가적인 심볼 시간 지연을 보상해 주기 위한 심볼 시간 추적(Tracking) 알고리듬을 제안하고 있다. 본 논문에서는 제안된 알고리듬을 최대 지연 시간 (Maximum Timing Delay)이 적용된 최악의 통신환경에 적용하여 모의실험을 수행하였다. 실험결과에 의하면 제안된 알고리듬은 가산성 백색 가우스 잡음 (AWGN: Additive White Gaussian Noise) 채 널 및 페이딩 채널 환경에서 시스템의 수신 성능을 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권6호
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• pp.574-588
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• 2009

Although much research has been conducted in the area of authentication in wireless networks, vehicular ad-hoc networks (VANETs) pose unique challenges, such as real-time constraints, processing limitations, memory constraints, frequently changing senders, requirements for interoperability with existing standards, extensibility and flexibility for future requirements, etc. No currently proposed technique addresses all of the requirements for message and entity authentication in VANETs. After analyzing the requirements for viable VANET message authentication, we propose a modified version of TESLA, TESLA++, which provides the same computationally efficient broadcast authentication as TESLA with reduced memory requirements. To address the range of needs within VANETs we propose a new hybrid authentication mechanism, VANET authentication using signatures and TESLA++ (VAST), that combines the advantages of ECDSA signatures and TESLA++. Elliptic curve digital signature algorithm (ECDSA) signatures provide fast authentication and non-repudiation, but are computationally expensive. TESLA++ prevents memory and computation-based denial of service attacks. We analyze the security of our mechanism and simulate VAST in realistic highway conditions under varying network and vehicular traffic scenarios. Simulation results show that VAST outperforms either signatures or TESLA on its own. Even under heavy loads VAST is able to authenticate 100% of the received messages within 107ms. VANETs use certificates to achieve entity authentication (i.e., validate senders). To reduce certificate bandwidth usage, we use Hu et al.'s strategy of broadcasting certificates at fixed intervals, independent of the arrival of new entities. We propose a new certificate verification strategy that prevents denial of service attacks while requiring zero additional sender overhead. Our analysis shows that these solutions introduce a small delay, but still allow drivers in a worst case scenario over 3 seconds to respond to a dangerous situation.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.650-652
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• 2013

VANET(Vehicular Ad-hoc NETwork)은 도로에서의 안전, 효율, 안락함을 향상시키고, 상업적인 정보나 혹은 인터넷 접속과 같은 다른 부가 가치 서비스들을 제공하므로, ITS(Intelligent Transportation System)를 위한 가장 중요한 기술이라 할 수 있다. 그러나 VANET에서 더 나은 통신효율을 위해서는 보안을 희생시키거나, 보안을 위해서는 통신 효율을 희생시키고 있지만, VANET은 이 둘 중 어느 것도 없어서는 안 된다. 따라서, 본 논문은 이 둘을 모두 해결하기 위하여 차량 간에 일관성이 없는 비정상적인 데이터나 중복되는 데이터를 없애고, 메시지 무결성을 검증하는 MAC(Message Authentication Code) 기반 SDAP(Secure Data Aggregation Protocol)를 제안한다. MAC 기반 SDAP는 데이터 전달의 효율성을 향상시킬 뿐만 아니라 전파 방해 공격, 위조 공격, 위장 공격과 같은 악의적인 공격도 탐지함으로써 VANET 보안을 강화시킬 수 있다.

• 융합보안논문지
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• 제10권1호
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• pp.41-48
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• 2010

Greedy 프로토콜은 일반적으로 VANETs에서 좋은 성능을 보인다. 그렇지만 일시적으로 거리를 비게 만드는 교통신호가 존재하는 구간이나 분리된 도로가 합류하는 지점이 없는 urban의 도로에서 지형적인 영향으로 greedy 라우팅 프로토콜은 잘못된 경로 라우팅된 경우 불필요하게 경로가 길어지거나 라우팅 실패로 나타난다. 기존의 Greedy 라우팅 프로토콜은 단순하게 목적지 노드와의 직선거리를 가지고 노드들의 우선순위를 부여하고 가장 낮은 값을 가진 노드를 중계노드로 선택한다. VANET에서는 지리적인 환경의 특성 때문에 거리뿐만 아니라 전달 방향도 중요하다. 제안된 방법에서는 하나의 노드가 패킷을 전달할 때 목적지 노드까지의 거리와 함께 전달 방향을 고려하여 다음 노드를 선정하여 보다 안정적인 경로 설정을 할 수 있고 지형 모델이 따라 변경이 가능하다. 제안된 방법의 성능은 두 가지의 이동모델을 적용한 네트워크 시뮬레이션을 통하여 검증하였고 대부분의 경우 기존 프로토콜보다 좋은 성능을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권5B호
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• pp.463-468
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• 2009

차량 간 통신에서는 무선 랜을 기반으로 한 연구가 활발히 진행되고 있으며, IEEE 802.11p WAVE(Wireless Access in the Vehicular Environment)에서도 802.11a를 기반으로 한 방식을 채택하고 있다. 하지만 무선 랜 방식은 하나의 채널을 경쟁 모드로 사용하기 때문에 빠른 접속을 요구하는 차량 환경에서 경쟁을 회피하기 위해 CSMA/CA(Carrier Sense multiple Access/Collision Avoidance) 알고리즘을 사용하는 것은 찾은 충돌로 인한 통신 지연을 유발 할 수 있다. 본 논문에서는 차량 간 통신에서 이러한 문제점을 해결하고 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원하기 위하여 차량 환경에 적합한 클러스터링 기반의 멀티채널 매체접속제어 프로토콜을 설계하고 설계된 프로토콜을 바탕으로 차량 간 통신에 적합한 채널 조건을 확인하였다 클러스터 헤드를 통해 각 채널을 관리하고 채널을 할당함으로써 기존 경쟁 기반의 싱글 채널을 사용함에 따라 생기는 패킷 충돌 및 통신 지연을 60%이상 줄이는 것을 시뮬레이션을 통해 확인 하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.17-31
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• 2010

VANET(Vehicular Ad hoc NETwork)에서 차량들은 일괄 확인(batch verification) 기법을 이용해 많은 수의 서명 메시지를 효율적으로 검증할 수 있다. 하지만 각 차량에서의 개별적인 일괄 확인은 네트워크 전체적으로 볼 때 불필요한 중복 검증을 발생시킨다. 이 문제를 해결하기 위해 RSU(Road Side Unit)가 노드를 대신해서 일괄 확인을 수행 할 수 있지만, 이 방법은 일괄 확인이 실패했을 경우 유효하지 않은 서명을 효율적으로 찾을 수 있는 방법이 추가적으로 필요하다. 본 논문에서는 분산 일괄 확인 시스템을 설계하기 위해 고려되어야하는 몇 가지 방법론에 대해서 분석하고 참여 차량이 작은 크기의 서명 집합을 분산해서 일괄 확인하는 효율적인 분산 일괄 확인 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템에서 각 노드는 RSU에게 단순 일괄 확인 결과만을 보고하거나 식별한 유효하지 않은 서명들을 보고할 수 있으며 이를 수신한 RSU는 노드의 이 일괄 검증 결과 리포트를 이용하여 효율적으로 유효하지 않은 서명을 식별하여 배제할 수 있다.