• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제22권3호
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• pp.303-311
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• 2022

The tremendous growth of the Internet of things is unbelievable. Many IoT devices have emerged on the market over the last decade. This has made our everyday life easier inside our homes. The technology used at home has changed significantly over the past several decades, leading to what is known today as the smart home. However, this growth has also brought new challenges to our home security and privacy. With the smart home becoming more mainstream, cybersecurity issues have become a fundamental concern. The smart home is an environment where heterogeneous devices and appliances are interconnected through the Internet of Things (IoT) to provide smart services to residents. These services include home climate control, energy management, video on demand, music on-demand, remote healthcare, remote control, and other similar services in a ubiquitous manner. Smart home devices can be controlled via the Internet using smartphones. However, connecting smart home appliances to wireless networks and the Internet makes individuals vulnerable to malicious attacks. Remote access within the same environment or over the Internet requires an effective access control mechanism. This paper intends to shed light on how smart home devices are working as well as the type of security and privacy threats of the smart home. It also illustrated the types of authentication methods that can be used with smart home devices. In addition, a comparison of Smart home IoT-based security protocols was presented along with a security countermeasure that can be used in a smart home environment. Finally, a few open problems were mentioned as future research directions for researchers.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.313-316
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• 2021

사물인터넷 환경에서는 기본적으로 사물에서 발생되는 데이터를 수집하기 위하여 네트워크 구성이 필수적이다. 다양한 통신 방식으로 사물의 데이터를 처리하고 있으며, 주로 블루투스, WiFi와 같은 무선 통신 방식을 주로 사용하지만, 데이터 서버에 다양한 센서 데이터를 전달하기 위해 유선/무선 통신을 혼합해서 사용하는 경우도 있다. 사물의 데이터를 수집하려면, 센서나 엣지 장치에서 발생되는 센서 데이터를 실시간으로 수집하기 위해 통신 모듈이 탑재되어야 한다. 그리고 데이터베이스로 데이터를 전달하기 위하여 소프트웨어 아키텍처가 구성되어야 한다. 센서에서 발생된 데이터를 실시간으로 데이터 베이스에 저장하고 관리할 수 있으며, 산업안전에 필요한 데이터를 추출하여 산업안전서비스 응용에 활용할 수 있다. 본 논문에서는 사물 데이터 수집을 위하여 LoRa 게이트웨이를 활용하여 네트워크 환경을 구성하였으며, LoRa 모듈로부터 전달되는 사물 데이터를 수집하기 위하여 클라이언트/서버 방식의 데이터 수집 모델을 설계하였다. 데이터 수집과 저장 관리에 필요한 자원을 데이터 누수 없이 확보하기 위하여 실시간으로 데이터 수집이 가능해야 하며, 응용서비스로는 산업안전에 필요한 위치데이터 등을 실시간으로 데이터베이스에 저장 관리할 수 있도록 설계하였다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제24권4호
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• pp.206-210
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• 2024

Industrial facilities that use modern IT technologies require the ensured reliability and security of information in automated enterprise management. Concurrently, so as to ensure a high quality of communication, it is necessary to expand the bandwidth of communication channels, which are limited by the physical parameters of the radio frequency spectrum. In order to overcome this contradiction, we propose the application of technology fundamental to ultra-wideband signals, in which the ratio between the bandwidth and its central part is greater than "one". For this reason, the information signal is emitted without a carrier frequency - simultaneously within the entire frequency band - provided that the signal level is lower than the noise level. For the transmission of information content, the method of positional-time coding is used, in which each information bit is encoded by hundreds of ultrashort pulses that arrive within a certain sequence. Mathematical models of signals and values observed in wireless communication systems with autocorrelation reception of modulated ultra-wideband signals are furthermore recommended. These assist in identifying features of the dependence of the error probability on the normalized signal-to-noise ratio and the signal base. Comparative analysis has shown that the best noise immunity of the systems considered in this paper is the communication system, which uses the time separation of the reference and information signals. During the first half of the bit interval, the switch closes the output of the transmitter directly to the generator of the ultra-wideband signal - forming a reference signal. In the middle of the bit interval, the switch alternates the output to one of two possible positions depending on the encoding signal - "zero" or "one", forming the information part of the ultra-wideband signal. It should also be noted that systems with autocorrelation reception and separate transmission of reference and information signals, provide a high level of structural signal secrecy. Furthermore, they provide the reliable transmission of digital information, especially in interference conditions.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권11호
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• pp.159-167
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• 2006

IEEE 802.11i 표준은 802.11 WLAN(wireless LAN) 환경에서 보안성있는 핸드오프 제공을 위하여 FA(Full Authentication)과 PA(Preauthentication)을 정의하였다. 그러나 FA는 핸드오프 사용자들에게 끊김없는(seamless) 서비스를 제공하기에는 너무 느리며, PA 방식은 사용자 밀도가 높은 WLAN 환경에서는 사용자의 캐쉬 엔트리가 핸드오프가 실제로 발생되기도 전에 다른 핸드오프 사용자의 엔트리에 의해 삭제될 수 있기 때문에 적합하지 않다. 본 논문에서는 핸드오프 과정에서의 인증과 키 관리에 소요되는 지연시간을 최소화하기 위한 신속하고 보안성있는 핸드오프 방법을 제안한다. 제안기법은 핸드오프가 발생하면 해당 사용자와 이전 AP(Access Point)사이에 구축되었던 보안 정보를 이전 AP에서 새로이 이동한 AP로 전달하여 인증 지연을 줄이며 핸드오프 세션이 종료될 때까지 동일한 세션 키를 재활용하여 세션 키 생성 지연을 줄인다. 세션 키의 신규성(freshness)는 핸드오프 세션이 종료된 후에 세션 키를 새롭게 할당됨으로써 유지된다. 본 논문에서 제안하는 메커니즘은 AP가 RSNA(Robust Security Network Association) 설정 이전에 핸드오프 사용자를 인증하게 함으로서 802.1X 인증의 보안 수준을 유지하면서도 핸드오프 지연시간을 최소화시키다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권6호
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• pp.77-86
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• 2008

기존의 클러스터 라우팅 방식은 클러스터 헤드를 선출하여 클러스터 내의 멤버 노드들로부터 정보를 수집하고 압축하여 기지국에 전송함으로써 에너지 효율을 높일 수 있는 대표적인 방식이다. 그러나 클러스터 형성 단계 중 매 라운드마다 셋업 단계에서 선출된 클러스터 헤드와 클러스터 내의 멤버 노드들 간의 빈번한 정보 교환으로 인해 발생하는 불필요한 에너지 소모는 클러스터 라우팅 방식이 해결해야 하는 과제이다. 본 논문에서는 셋업 단계에서의 선출된 클러스터 헤드와 기존의 클러스터 헤드 사이에 변경되지 않는 중첩된 영역에 속한 멤버 노드들을 계산함으로써, 중첩된 멤버 노드들의 셋업 단계에서의 불필요한 송수신 횟수를 줄여 정보 교환을 최소화하였다. 또한 최적의 클러스터 구성을 위해 상위 클러스터 헤드의 방향성을 고려하였다. 따라서 셋업 단계에서의 소모되는 에너지를 절약하여 안정 단계에서 효율적으로 사용함으로써, 에너지의 효율적인 사용과 전체적인 네트워크의 생존시간을 증가시키고자 하며, 전체 네트워크내의 멤버들에게 클러스터 헤드가 될 수 있는 균등한 기회를 주고자 하는 클러스터 헤드 선출 기법을 제안한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.51-58
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• 2011

본 논문은 RTK 시스템과 3D 게임엔진을 사용하여 지하 매설물의 각종 속성 정보를 실시간으로 DBMS로 저장하고 3D 뷰어에서 디스플레이 및 관리하기 위한 시스템 개발에 관하여 기술한다. 즉, 본 시스템은 RTK 시스템으로부터 측정 및 입력된 지하 매설물의 속성 값을 3D 게임엔진이 무선통신으로 입력받아 3D 뷰어에서 지하 매설물을 생성, 삭제 및 수정 등의 관리를 실시간으로 할 수 있게 한다. 지하 매설물에 대한 좌표는 GPS로 측정하는데, RTK 시스템을 위한 지적기준점은 기존의 도근점들 중 하나를 사용하고 이를 중심으로 보정 과정을 거친다. 3D 게임엔진은 RTK 시스템과의 무선통신, 지형 및 지하 매설물에 대한 3D 디스플레이, 지하 매설물의 속성 입력 및 등록 등 지하 매설물을 3D으로 관리하기 위한 기능들을 가지고 있다. 본 시스템은 지하 매설물의 부정확한 공간적 위치 좌표로 인한 각종 사고를 예방하고 정확한 관리를 할 수 있다는 면에서 응용 가능성이 매우 높으며, 신도시 개발을 시작하는 시점에서 매우 유용하게 활용될 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1302-1308
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• 2005

무선 인터넷 환경에서 호 수락 방식과 보다 적은 범위 셀 환경에서 QoS를 보장하기 위해 통합된 페이징과 루프 정보 관리 캐시를 사용하는 Cellular IP 특성을 가진 Cellular-IP/PRC 네트워크를 제안한다. 제안한 호 수락 방식은, 이동 노드의 홈 기지국 용량이 충분하고, 인접 셀 이동 노드가 홈 기지국에서 호가 수락되었다고 가정할 경우 받을 간섭의 증가량을 고려해 통화 품질이 보장될 때, 홈 기지국은 새로운 호를 이동노드의 송신 전력 예측에 기반을 둔 호 수락 방식이다. 무선 인터넷 네트워크 내의 페이징과 라우터를 관리하기 위해 사용되었던 PC(Paging Cache)와 RC(Routing Cache)를 하나의 PRC(Paging Router Cache)로 통합 관리하고, 모든 노드 내에 구성하여 운용토록 하고, 이동 노드의 핸드오프 및 로밍 상태를 효율적으로 관리할 수 있도록 이동 노드에 핸드오프 상태 머신을 추가하며, 노드에서 관련 기능을 수행하도록 연구한다. 시스템 환경에서 통화량에 영향을 주는 인자를 분석하고 각 링크 통화권 및 불균형 정도를 예측하여, 하향링크에 의해 통화권이 제한되었는지를 판단하여 호를 수락 또는 차단하는 알고리즘 이용 총 송수신 전력을 기반으로 제안한 알고리즘을 응용해서 QoS에서 가장 밀접하고 중요한 호 차단 확률과 호 탈락 확률, GoS(Grade of Service), 셀 용량의 효율을 예측 처리하여 QoS 성능 개선을 나타낸다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권11호
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• pp.3-11
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• 2013

스마트 헬스케어 서비스에서 환자의 응급 상황을 정확하게 응급 감지하고 신속히 알리는 것이 매우 중요하다. 이러한 응급 상황의 감지 및 통보는 대부분 의료진들에 의해 수행되고 있다. 하지만 현재 의료진의 수가 제한되어 있기 때문에 실시간으로 동시에 많은 사람들을 진단하기 어렵다. 본 논문에서는 스마트 헬스케어 서비스를 위한 사용자 맞춤형 응급 정책을 활용한 응급 생체 데이터의 관리 구조 및 방법론을 제시한다. 제안된 시스템은 3단계로 구성된다. 1단계에서는 생체 데이터는 무선 신체망으로부터 수집 기능을 수행하고, 2단계는 사용자 맞춤형 응급 정책을 기반으로 생체 데이터의 응급 상태를 감지 기능을 수행하며, 마지막으로, 3단계에서는 건강 상태 정보를 포한한 응급 메시지를 국제 메시지 표준인 IEEE 11073 PHD와 HL7 CDA간 변환하여 의료진에게 자동적으로 전송하는 기능을 수행하게 된다. 이를 통해, 무선 신체망에서 수집된 개인 생체 데이터의 응급 상태는 사용자 맞춤형 정책을 이용하여 자동 감지되며, 응급 상황이 감지지면, 의료 시스템으로 신속하게 응급 통보 및 응급 데이터를 통보함으로써 환자에게 신속한 응급 구조 서비스를 제공할 수 있게 된다. 마지막으로, 제안된 시스템 구조의 서비스와 기능들을 구현을 통해 입증하였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권2호
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• pp.213-222
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• 2017

최근 IoT 기술의 확산으로 인해 산업 무선 센서 네트워크 분야에서도 IoT 기술이 적용되고 있다. 특히 스마트 팩토리는 유연한 공정 변화 및 맞춤형 제조를 위해 제조 설비에 무선 통신 및 네트워크 기술을 적용하는 것으로 무선 노드의 이동과 빈번한 네트워크 변동에도 적응적으로 네트워킹을 지원하는 것이 중요하다. 대표적인 산업 무선 센서 네트워크 기술인 IEEE 802.15.4e는 TSCH와 DSME의 2가지 MAC 모드를 사용하고 있으며, 그 중 DSME는 네트워크 변동에 강한 저 지연 실시간 전송을 위한 기능을 제공하고 있다. 본 논문에서는 DSME에 기반한 분산 스케줄링 기법을 제안한 것으로 이동성이 높은 산업 무선 센서 네트워크에서 트래픽에 적응적으로 통신 슬롯을 할당하여 산업 무선 센서 네트워크의 시의성과 전송 신뢰성을 확보하고 있다. 제안 알고리즘은 Coordinator 노드의 Local queue의 길이와 Global queue의 길이를 비교하며, Slot stealing 기법에 기반한 Traffic-aware 분산 스케줄링을 수행한다. Slot stealing 기법을 통해 개별 통신 노드의 전송 기회를 효율적으로 보장하면서, Slot stealing을 통해 야기되는 충돌로 인한 성능 저하 및 재전송 문제를 극복하기 위해 GroupACK 기법 적용 및 CAP 구간에 재전송 예약 슬롯을 할당하였다. 이 논문에서는 제안 알고리즘을 TSCH, DSME, legacy IEEE 802.15.4 slotted CSMA/CA와 비교하였고, 다양한 이동성 실험에서 성능 우위를 확인하였다. 실험을 통해 30개 이상의 노드로 구성된 토폴로지에서는 전송 대역폭이 15% 이상 개선됨을 확인하였다. 또한, slotted CSMA/CA에 비해서는 약 40%, TSCH 및 DSME 표준기법에 비해서는 제안 알고리즘을 탑재한 DSME가 15%의 전력 소모 절감이 나타나는 것을 실험적으로 확인하였다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제19권3호
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• pp.505-512
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• 2018

인터넷 수요가 급격하게 증가하면서 현재의 주 인터넷 프로토콜인 Internet Protocol Version 4는 앞으로 다양한 형태의 네트워크 수요를 감당할 수 없는 상황에 놓여있다. 이에, 인터넷주소 자원의 부족한 상황을 해결할 IPv6 기반의 안정된 망 네트워크 확산이 절실하다. 최근 IoT의 확산과 모바일 단말수의 폭증으로 인하여, 효율적인 최적의 IPv6 라우팅 설계가 반드시 필요하다. 이에 본 논문에서는 IPv6에 대한 특성 분석과 함께, IPv6의 주소체계 및 구조 분석과 IPv6 단말간 효율적 라우팅 기술에 대해 연구를 실시하였다. 나아가 네트워크 기반의 IPv6 라우팅 구현 환경에서 라우팅 패킷 분석과 Convergence Time에 대한 실험결과를 제시하였다. 또한, 3가지 종류의 라우팅 프로토콜 방식으로 IPv6 라우팅 구현 및 동작시험과 Fail over 성능 부분으로 나누어서 실험 분석 결과를 보여준다. 이를 통하여, IPv6 시스템 도입과 테스트베드 환경구축 및 네트워크 설계시 본 연구결과를 활용할 수 있도록 하였다.