• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.1048-1058
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• 2012

본 논문은 클라우딩 환경에서 클라이언트와 저장 서버, 검증 서버로 구성하여 자가 조직 저장 매체의 데이터 손실을 방지하고, 보안을 유지하기 위한 DDMPF( Distributed Data Management Protocol using FAT)을 제안한다. DDMPF는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 자가 조직 저장 서버를 구축하고, 데이터를 분할하여 저장 서버에 분산 저장함으로써 기존의 클라우딩 저장 매체의 중앙 집중화 문제와 저장 서버 문제로 인한 데이터 손실 문제를 해결하였고, 파일할당테이블을 이용해 분산 저장된 데이터 관리의 효율성도 향상시켰다. 그리고 DDMPF는 저장 서버의 데이터 무결성을 검증 서버가 검증함으로써 데이터의 신뢰성을 향상시키고, 클라이언트의 비밀키와 EC-DH 알고리즘을 이용하여 생성된 시스템 마스터 키로 이중 암호화하여 전송함으로써 보안을 강화시켰다. 또한, 자가 조직 저장 매체를 구성할 때, 검증서버의 개수를 제한하고, 검증요청메시지에 대한 TS(Time Stamp)을 설정함으로써 플러딩 공격 탐지하였고, 검증을 요청할 때마다 새롭게 생성된 nonce 값을 이용하여 재전송 공격을 탐지하도록 하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권6호
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• pp.2606-2626
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• 2016

This article investigates the distributed data storage problem in the space information network (SIN) using distributed fountain codes. Since space nodes in the SIN are resource-limited, in order to reduce energy consumption while improving the storage reliability, an efficient distributed storage based on fountain codes and probabilistic broadcasting (DSFPB) strategy is proposed. In the proposed strategy, source packets are disseminated among the entire network according to probabilistic broadcasting (PBcast), and the final degree distribution is close to the desired robust soliton distribution (RSD), this is benefited from the appropriate packets encoding procedure of the proposed strategy. As presented by the analysis and simulations, the total cost of data dissemination is greatly reduced compared with existing representative strategies, while improving the decoding performance.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권12호
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• pp.4508-4530
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• 2021

Today distributed data storage service are being widely used. However lack of proper means of security makes the user data vulnerable. In this work, we propose a Randomized Block Size (RBS) model for secure data storage in distributed environments. The model work with multifold block sizes encrypted with the Chinese Remainder Theorem-based RSA (C-RSA) technique for end-to-end security of multimedia data. The proposed RBS model has a key generation phase (KGP) for constructing asymmetric keys, and a rand generation phase (RGP) for applying optimal asymmetric encryption padding (OAEP) to the original message. The experimental results obtained with text and image files show that the post encryption file size is not much affected, and data is efficiently encrypted while storing at the distributed storage server (DSS). The parameters such as ciphertext size, encryption time, and throughput have been considered for performance evaluation, whereas statistical analysis like similarity measurement, correlation coefficient, histogram, and entropy analysis uses to check image pixels deviation. The number of pixels change rate (NPCR) and unified averaged changed intensity (UACI) were used to check the strength of the proposed encryption technique. The proposed model is robust with high resilience against eavesdropping, insider attack, and chosen-plaintext attack.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권9호
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• pp.2134-2153
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• 2013

A network-coding-based scheme is proposed to improve the energy efficiency of distributed storage systems in WSNs (Wireless Sensor Networks). We mainly focus on two problems: firstly, consideration is given to effective distributed storage technology; secondly, we address how to effectively repair the data in failed storage nodes. For the first problem, we propose a method to obtain a sparse generator matrix to construct network codes, and this sparse generator matrix is proven to be the sparsest. Benefiting from this matrix, the energy consumption required to implement distributed storage is reduced. For the second problem, we designed a network-coding-based iterative repair method, which adequately utilizes the idea of re-encoding at intermediate nodes from network coding theory. Benefiting from the re-encoding, the energy consumption required by data repair is significantly reduced. Moreover, we provide an explicit lower bound of field size required by this scheme, which implies that it can work over a small field and the required computation overhead is very low. The simulation result verifies that the proposed scheme not only reduces the total energy consumption required to implement distributed storage system in WSNs, but also balances energy consumption of the networks.

• 스마트미디어저널
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• 제4권3호
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• pp.62-67
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• 2015

The trend keywords in ICT sector will be Big Data, Internet of Things, and Cloud Computing. The rear end to support those techniques requires a large-capacity storage technology of low-cost. Therefore, we proposed the prototype of low-cost and mass distributed storage system based on PC using open-source Ceph FS for SMB.

• 스마트미디어저널
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• 제12권11호
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• pp.145-153
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• 2023

피어들의 접속과 이탈이 빈번한 P2P 기반의 분산 저장 시스템에서 실시간 제약 조건을 가지는 비디오 파일에 대해 데이터 가용성뿐만 아니라 재생 시 로컬 저장 장치에서 제공하는 수준의 품질을 보장하는 것이 필수적이다. 또한, 분산 저장 시스템 기반의 클라우드 저장 서비스에서는 각 사용자가 자신의 파일을 다른 사용자와 공유하는 기능을 제공하기 때문에 여러 사용자가 동일한 비디오 파일에 대해 동시에 재생을 요청하는 경우 모든 재생이 실시간으로 끊김 없이 지원되어야 한다. 따라서, 본 논문에서는 파일 공유를 지원하는 P2P 기반의 분산 저장 시스템에서 데이터 가용성뿐만 아니라 각 비디오 파일에 대해 동시에 요청되는 여러 재생들을 실시간 처리할 수 있는 기법을 제안한다. 이 기법은 각 비디오 파일에 대한 사용자의 재생 요청 수에 맞게 이레이져 코딩으로 인코딩된 중복 데이터의 양을 조절하여 실시간 동시 재생을 지원할 수 있으며 저장 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권9호
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• pp.4063-4086
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• 2016

Cloud computing is a robust technology, which facilitate to resolve many parallel distributed computing issues in the modern Big Data environment. Hadoop is an ecosystem, which process large data-sets in distributed computing environment. The HDFS is a filesystem of Hadoop, which process data blocks to the cluster nodes. The data block placement has become a bottleneck to overall performance in a Hadoop cluster. The current placement policy assumes that, all Datanodes have equal computing capacity to process data blocks. This computing capacity includes availability of same storage media and same processing performances of a node. As a result, Hadoop cluster performance gets effected with unbalanced workloads, inefficient storage-tier, network traffic congestion and HDFS integrity issues. This paper proposes a storage-tier-aware Robust Data Placement (RDP) scheme, which systematically resolves unbalanced workloads, reduces network congestion to an optimal state, utilizes storage-tier in a useful manner and minimizes the HDFS integrity issues. The experimental results show that the proposed approach reduced unbalanced workload issue to 72%. Moreover, the presented approach resolve storage-tier compatibility problem to 81% by predicting storage for block jobs and improved overall data block placement by 78% through pre-calculated computing capacity allocations and execution of map files over respective Namenode and Datanodes.

• 전자공학회논문지
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• 제51권2호
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• pp.85-91
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• 2014

클라우드 스토리지 시스템은 데이터의 저장과 관리를 위해서 분산 파일시스템을 사용한다. 기존 분산 파일시스템은 데이터 디스크의 손실 발생시 이를 복구하기 위해서 3개의 복제본을 만든다. 그러나 데이터 복제 기법은 저장공간을 원본 파일의 복제 횟수만큼 필요로하고 복제과정에서 입출력 발생이 증가하는 문제가 있다. 본 논문에서는 SSD 기반 클라우드 스토리지 시스템에서 저장공간 효율성 향상과 입출력 성능 향상을 위하여 Erasure Codes를 이용한 데이터 복제 기법을 제안한다. 특히, 데이터 접근 빈도에 따라 복제 횟수를 줄이더라도 Erasure Codes를 사용하여 데이터 복구 성능을 동일하게 유지하였다. 실험 결과 제안한 기법이 HDFS 보다 저장공간 효율성은 최대 약40% 향상되었으며, 읽기성능은 약11%, 쓰기성능은 약10% 향상됨을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권8C호
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• pp.670-679
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• 2012

최근 클라우드 컴퓨팅 환경의 보급과 함께 스토리지의 데이터양이 급증함에 따라 그에 따른 스토리지 저장 비용이 빠르게 증가하고 있다. 더불어, 사용자들의 다양한 서비스 및 데이터 요청으로 클라우드 스토리지의 부하 또한 급증하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 분산 파일 시스템을 통한 저비용 고성능 스토리지 환경을 제공하고자 하는 기존의 연구가 있었으나, 이에는 데이터 병렬처리, 임의위치 접근처리, 빈번한 작은 워크로드 접근처리 등의 취약점이 존재한다. 최근에는 캐싱 기술을 이용하여 이를 개선하려는 연구가 주목받고 있다. 본 논문에서는 분산 파일 시스템 환경에서 병렬 캐싱, 분산 캐싱과 공유 자원을 고려한 데이터 병렬 전송방법을 제공하는 CHPC(Cloud storage High-Performance Caching) 구조를 제안하며, 또한 이를 기존의 방법들과 비교 평가하여 스토리지 부하를 최적화하는 방법을 제시한다. 더불어, 제안 기법이 기존 클라우드 시스템에 비하여 스토리지 서버의 디스크 입출력 감소, 서버로 데이터의 요청이 집중되어 발생하는 병목현상 방지, 각 클라이언트의 중복되는 페이지 캐시 제거, 데이터 전송률 향상의 장점을 가짐을 보인다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제2권12호
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• pp.569-576
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• 2013

최근 많은 관심을 받고 있는 클라우드 컴퓨팅이 해결해야할 가장 큰 문제는 바로 보안이다. 일반적인 클라우드 컴퓨팅 환경에서는 사용자의 데이터 보호를 위해 수많은 분산서버를 이용하여 데이터를 저장한다. 하지만 분산서버에 저장된 데이터를 암호화 과정을 거치지 않고 그대로 저장하게 된다면, 마스터 서버에 저장된 분산파일 위치를 추적하여 그대로 유출이 되는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 방지하기 위해 비밀키를 이용하여 분산된 데이터를 암호화해야할 필요성이 존재한다. 그러나 대용량 데이터의 경우 수십, 수백 개의 조각으로 나누어지게 되는데 분산서버마다 각각의 비밀키를 이용하게 된다면, 관리의 어려움이 존재할 뿐 아니라 분산 서버에 대한 정당한 인증, 암복호화 과정을 수없이 거치게 되어 막대한 오버헤드가 발생하게 된다. 따라서 본 논문에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 Hadoop 환경에 적합한 XOR 및 RAID기반의 효율적인 분산 저장 및 복구 기법을 제안하였다.