• 제목/요약/키워드: XOR Tree

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데이터 손실에 강하고 효율적 연산을 지원하는 XOR 체인을 이용한 트리기반 ${\mu}TESLA$ 프로토콜 개선 (Improved Tree-Based ${\mu}TESLA$ Broadcast Authentication Protocol Based on XOR Chain for Data-Loss Tolerant and Gigh-Efficiency)

  • 여돈구;정재훈;최현우;염흥열
    • 정보보호학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.43-55
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    • 2010
  • 센서 네트워크에서 송신자와 수신자 간의 인증을 위한 ${\mu}TESLA$ 브로드캐스트 인증 기법은 다수의 연구자들에 의해 연구되어 왔지만, 인증지연 문제를 내포하고 있다. Tree-based ${\mu}TESLA$${\mu}TESLA$의 대표적인 인증지연 문제를 해결하였지만, 머클 해쉬 트리 기반 인증서 구조로 인해 메시지 인증시 송신자나 키 체인의 수에 따라 가변적인 오버헤드를 가지는 문제점이 있다. ${\mu}TPCT$-based ${\mu}TESLA$는 하위 머클 해쉬 트리 기반 인증서 구조를 해쉬 체인으로 변경함으로써 고정된 연산량 가지는 인증서 구조를 제안하였다. 하지만, 순차적으로 분배되는 해쉬 체인 값만으로 ${\mu}TESLA$ 파라메타를 인증하므로 데이터 손실률이 높은 네트워크에서는 성공적인 인증을 보장할 수 없다. 본 논문에서는 XOR 체인 기반 인증서 구조를 이용함으로써 ${\mu}TPCT$-based ${\mu}TESLA$의 장점인 고정된 연산량과 Tree-based ${\mu}TESLA$의 장점인 데이터 손실에도 관대한 인증서 체인 구조를 제안하고자 한다.

고속 4-2 압축기 구조의 설계 (Design of a High Speed 4-2 Compressor Architecture)

  • 김승완;윤희용
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2014년도 제49차 동계학술대회논문집 22권1호
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    • pp.273-274
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    • 2014
  • 4-2 압축기는 곱셈기의 부분 곱 합 트리(partial product summation tree)의 기본적인 구성요소이다. 본 논문은 고속 연산이 가능한 4-2 압축기의 구조를 제안한다. 제안한 구조는 최적화된 XOR-XNOR와 MUX로 구성된다 이 구조는 기존의 구조에 비해 신호 전달시간이 감소하여 고속 연산이 가능한 장점을 갖는다.

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A Study on KSI-based Authentication Management and Communication for Secure Smart Home Environments

  • Ra, Gyeong-Jin;Lee, Im-Yeong
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권2호
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    • pp.892-905
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    • 2018
  • In smart home environment, certificate based signature technology is being studied by communication with Internet of Things(IoT) device. However, block - chain technology has attracted much attention because of the problems such as single - point error and management overhead of the trust server. Among them, Keyless Signature Infrastructure(KSI) provides integrity by configuring user authentication and global timestamp of distributed server into block chain by using hash-based one-time key. In this paper, we provide confidentiality by applying group key and key management based on multi - solution chain. In addition, we propose a smart home environment that can reduce the storage space by using Extended Merkle Tree and secure and efficient KSI-based authentication and communication with enhanced security strength.

HTSC and FH HTSC: XOR-based Codes to Reduce Access Latency in Distributed Storage Systems

  • Shuai, Qiqi;Li, Victor O.K.
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제17권6호
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    • pp.582-591
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    • 2015
  • A massive distributed storage system is the foundation for big data operations. Access latency performance is a key metric in distributed storage systems since it greatly impacts user experience while existing codes mainly focus on improving performance such as storage overhead and repair cost. By generating parity nodes from parity nodes, in this paper we design new XOR-based erasure codes hierarchical tree structure code (HTSC) and high failure tolerant HTSC (FH HTSC) to reduce access latency in distributed storage systems. By comparing with other popular and representative codes, we show that, under the same repair cost, HTSC and FH HTSC codes can reduce access latency while maintaining favorable performance in other metrics. In particular, under the same repair cost, FH HTSC can achieve lower access latency, higher or equal failure tolerance and lower computation cost compared with the representative codes while enjoying similar storage overhead. Accordingly, FH HTSC is a superior choice for applications requiring low access latency and outstanding failure tolerance capability at the same time.

A Novel Redundant Data Storage Algorithm Based on Minimum Spanning Tree and Quasi-randomized Matrix

  • Wang, Jun;Yi, Qiong;Chen, Yunfei;Wang, Yue
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권1호
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    • pp.227-247
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    • 2018
  • For intermittently connected wireless sensor networks deployed in hash environments, sensor nodes may fail due to internal or external reasons at any time. In the process of data collection and recovery, we need to speed up as much as possible so that all the sensory data can be restored by accessing as few survivors as possible. In this paper a novel redundant data storage algorithm based on minimum spanning tree and quasi-randomized matrix-QRNCDS is proposed. QRNCDS disseminates k source data packets to n sensor nodes in the network (n>k) according to the minimum spanning tree traversal mechanism. Every node stores only one encoded data packet in its storage which is the XOR result of the received source data packets in accordance with the quasi-randomized matrix theory. The algorithm adopts the minimum spanning tree traversal rule to reduce the complexity of the traversal message of the source packets. In order to solve the problem that some source packets cannot be restored if the random matrix is not full column rank, the semi-randomized network coding method is used in QRNCDS. Each source node only needs to store its own source data packet, and the storage nodes choose to receive or not. In the decoding phase, Gaussian Elimination and Belief Propagation are combined to improve the probability and efficiency of data decoding. As a result, part of the source data can be recovered in the case of semi-random matrix without full column rank. The simulation results show that QRNCDS has lower energy consumption, higher data collection efficiency, higher decoding efficiency, smaller data storage redundancy and larger network fault tolerance.

WSN에서 변형된 Merkle 트리를 이용한 공개키 인증 기법 (Public Key Authentication Scheme using Transformed Merkle-Tree in WSNs)

  • 김은주;김현성;이원진;전일수
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (C)
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    • pp.477-482
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    • 2006
  • 최근 Du 등은 공개키 암호 기반의 센서네트워크에서 주요 난제인 공개키 인증 문제를 해결하기 위해 해쉬 함수를 사용하여 계산비용을 줄일 수 있는 트리 기반의 인증기법[1]을 제안하였다. 그러나 이 기법은 공개키 인증을 위해 노드의 수 N에 대해 O(logN)의 수행시간이 필요하고 전송되는 메시지의 양도 O(logN)이 되어 네트워크의 크기에 따라 인증비용이 커지는 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 공개키 인증을 위한 안전하고 효율적인 경량의 인증 기법을 제안한다. 제안한 기법은 해쉬 연산과 XOR 연산을 이용하여 네트워크의 크기에 관계없이 상수복잡도의 수행시간과 전송되는 메시지의 양이 상수복잡도인 향상된 공개키 인증을 수행한다.

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실시간 환경에서 가용 대역폭과 거리를 고려한 개선된 Kademlia 프로토콜 (An Improved Kademlia Protocol considering Available Bandwidth and Physical Distance in the Real-Time Environment)

  • 박재완;맹주현;이동혁;조인휘
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2019년도 춘계학술발표대회
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    • pp.56-59
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    • 2019
  • 분산 해시 테이블은 {Key-Value} 형태의 해시 테이블을 시스템 내 노드들이 나누어 가지는 분산 시스템이다. 분산 해시 테이블 중 Kademlia는 Binary Tree 구조를 통해 노드 확장성을 가지고 XOR Metric을 이용하여 빠른 노드 탐색으로 다양한 분야에서 활용되고 있다. 하지만 노드 탐색 시 실제 상황을 배제하고 논리적인 거리만을 고려하여 라우팅 경로를 설정한다는 문제점을 가진다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위해 노드 탐색 시 노드 간의 대역폭과 물리적 거리를 고려하여 라우팅 테이블을 생성하는 Kademlia의 효율적인 노드 탐색 기법을 제안한다. 기존의 Kademlia와 유사한 수치의 Lookup Success Ratio와 Lookup Overhead Rates를 보이지만, End-to-End Delay가 감소한 것을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.