IMT-2000은 인터넷 서비스와 멀티미디어 고속 데이터 정보 등 유선예서 제공하고 있는 서비스 대부분을 무선으로 공급하고자하는 사용자의 요구 충족을 위해 등장하였다. 그러나 글로벌 로밍시 신호 데이터 및 사용자 데이터가 타 사업자의 망을 거쳐 전송된다. 또한 고속의 데이터 통신이 제공됨에 따라 기밀성 보호에 필요한 데이터 통신량이 증대될 것으로 판단된다. 최근 IMT-2000사업은 2002년을 기점으로 상용 서비스가 진행될 예정이다. 이러한 시점에서 무선 컨덴츠는 그 특성상 데이터에 대한 제 3자로부터의 불법적인 행위에 대해 많이 노출되어져 있다. 따라서 이동 통신 환경에서의 보안과 인증 문제는 필수적인 사항이라 할 수 있다. 이를 위해 본 논문에서는 기존의 IMT-2000 인증 방식 분석을 통해 더욱 안전하고 효율적인 인증 방식을 제시함과 동시에 무선 컨텐츠 제공에 있어 필요한 보안 프로토콜을 설계하고자 한다.
글로벌 로밍환경 구축을 위해 UMTS(Universal Mobile Telecommunications Systems)와 WLAN(Wireless Local Area Network)의 각각의 장단점을 보완하여 통합한 인터네트워킹에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재 UMTS와 WLAN의 인터네트워킹 방식은 크게 loosely-coupled 방식과 장기적 접근을 요구하는 tightly-coupled 방식으로 나눌 수 있다. Loosely-coupled 방식은 MIPv6(Mobile IP version 6)의 HA/AR(Home Agent/Access Router)를 사용하여 핸드오버(handover, HO)를 구현하는 방식이다. Loosely-coupled 방식은 IWU(Inter Woriking Unit)을 통해 직접적으로 두 망이 연결되어 있는 tightly-coupled 방식에 비해 독립적 확장이 가능하고 비교적 구현이 쉬우나 핸드오버의 지연으로 인한 패킷 손실과 서비스 끊김 등의 단점이 있다. 본 논문에서는 이를 개선하기 위하여 HMIPv6(Hierarchical MIPv6)를 사용하여 UMTS와 WLAN의 인터네트지킹에 대한 핸드오버 프로시저를 제안한다. 총 핸드오버 시간을 구하고 시뮬레이션을 통해 제안된 HMIPv6를 사용한 방식이 기존의 MIPv6를 사용한 방식보다 성능이 우수함을 확인하였다.
AAA(Authentication, Authorixation, Accounting) 프로토콜은 유선망뿐만 아니라 무선망과 다양한 서비스 및 프로토콜 상에서 안전하고 신뢰성 있는 사용자 인증, 인가, 과금 기능을 체계적으로 제공하는 정보보호 기술이다. 현재 IETF(Internet Engineering Task Force) AAA 워킹그룹에서도 AAA 프로토콜에 관하여 중요하게 다루고 있으며, 활발히 연구 중 이다. 최근 사용자의 익명성과 프라이버시 침해 측면에서 많은 문제점을 드러내고 있어 본 연구에서는 모바일 디바이스가 홈 인증 서버로부터 인증을 받고 난 후에 외부 네트워크로 이동하더라도 홈 인증서버로부터 발급받은 티켓을 이용하여 홈 인증 서버로 접근 하지 않고 외부 네트워크에서의 인증을 제공하여 서비스를 받을 수 있게 한다. 또한 서비스를 이용하는데 있어 사용자의 프라이버시 및 익명성을 제공할 수 있는 방안에 초점을 맞춘다. 본 방식은 인증, 인가, 과금 중 인증과 인가에 초점을 두고 시간 동기화 OTP를 사용함으로써 제 3자의 공격에 안전하며, 안전하고 효율적인 인증방식을 제공한다. 또한 티켓을 사용함으로써 정당한 사용자만이 서비스를 제공받을 수 있고 교환되는 메시지 및 지연을 줄이며 지속적인 서비스를 제공받을 수 있어 안전성과 효율성을 높일 수 있다.
초고속 글로벌 이동통신을 제공하기 위해서 3세대망인 UMTS와 WLAN시의 각각의 장단점을 보완하여 통합한다. 현재 B3G 망의 구조는 크게 장기적인 관점의 tightly-coupled방식과 현재 연구의 초점이 되고 있는 loosely-coupled 방식으로 나눌 수 있다. loosely-coupled 방식은 MIP의 HA/FA를 사용하여 수직적 핸드오버를 구현하는 방식이다. Loosely-coupled 방식은 tightly-coupled 방식에 비해 독립적 확장이 가능하고 비교적 구현이 쉬우나 핸드오버의 지연으로 인한 패킷 손실과 서비스 끊김 등의 단점이 있다. 본 논문에서는 이를 개선하기 위하여 HMPv6의 MAP를 사용하여 WLAN과 UMTS의 인터워킹에 대한 수직적 핸드오버 프로시저를 제안한다. 각 단계별 총 지연시간을 통하여 블로킹 확률을 측정해 본 결과 제안된 HMIPv6를 사용한 방식이 기존의 MIP를 사용한 방식보다 성능이 우수함을 확인한다.
GSM 플랫폼은 전 세계적으로 선례가 없는 아주 성공한 무선기술이다. 처음 GSM이 발표된 후 최근 10년 동안 200여 개 국가 10억 이상의 가입자가 사용하고 있으며, 지금도 빠르게 성장하는 모바일 표준으로 세계 모바일 시장을 리드하고 있다. 기존의 모바일 서비스인 음성통화 서비스 이외에 다양한 멀티미디어 서비스 및 국제 로밍이 가능한 3세대 이동통신으로 진화하고 있어 서비스를 제공하는 동안 개인의 사생활 보호 및 안전한 데이터 송수신 기술이 필수적인 구성요소이다. 그러나 현재 GSM을 이용한 안전한 데이터 통신을 위한 보안 알고리즘 및 프로토콜에 대한 문제점이 여러 번 지적되고 있다. 본 논문에서 우리는 2세대/2.5세대 GSM 네트워크 보안의 문제점을 제시 및 분석하여 2세대뿐만 아니라 3세대 네트워크 환경에서도 보다 안전한 서비스를 제공하는 보안 프로토콜을 제안하고자 한다. 이 보안 프로토콜은 SIM/ME 간 SIM 사용자 검증, SIM/ME/AuC 간 인증 및 키 일치 단계 단축으로 강화된 기밀성을 제공한다.
IMT-2000시스템은 멀티미디어 서비스를 지원하기 위해 전세계적으로 공통적으로 적용할 수 있는 차세대 이동 통신 시스템이다 이러한 IMT-2000시스템 역시 다중 접속 환경에서의 간섭신호에 의한 영향을 피할 수 없게 된다 즉 다중 접속 환경에서 한 가입자의 신호는 같은 셀 내 또는 인접 셀의 다른 가입자에게 간섭신호로 작용하게 되는 것이다 특히 IMT-2000시스템에서는 각 가입자의 데이터 전송 속도가 모두 다를수 있기 때문에 송출 전력 또한 달라질 수 있다 따라서 IMT-2000시스템에서의 간섭제어는 CDMA digital cellular 시스템에서 간섭 제어보다 어렵다 본 논문에서는 IMT-2000 시스템에서 속도에 의해 나뉘는 여러개의 클래스간에 미치는 간섭신호를 성능이 우수 한 것으로 제거할 수 있는 트래픽 구분에 의한 병렬형 간섭제거를 제시하였다 지금까지 복잡도대비 성능이 우수 한 것으로 알려진 partial PIC 와 제안된 간섭제거기와의 성능을 시뮬레이션을 통해 최적치 수렴특성을분석하였고 그결과 본논문에서 제안한 트래픽 구분에 의한 PIC가 여러 가지 적용된 다른 상황에서 우수한 결과를 보임을 알수 있었다.
현재 전 세계적으로 이동통신 단말기의 발전은 빠른 속도 진행중이다. 기본적인 전화 통화이외에 다양한 멀티미디어 서비스 및 국제적 로밍이 가능한 3세대 이동통신으로 가고 있으며 이에 따라 더욱 생활 필수품이 될 것이다. 이처럼 많은 편리성을 제공해주는 이동통신 서비스에 있어 개인의 사생활 보호 및 안전한 데이터 전송은 필수적 요소이다. 3세대 이동통신 서비스를 제공하려는 비동기식, 동기식 진영 양쪽 모두 사용자의 인증 기능을 정의하고 있다. 이 인증기능은 자바카드 기반의 USIM, UIM application에 포함되어 제공될 것이다. 본 논문에서는 두 방식의 인증 메커니즘과 키 생성 메커니즘을 살펴보고 자바카드와 동일한 환경에서 구현한 내용과 테스트한 결과에 대하여 설명한다. 또 표준에서 불분명하게 정의되어 실제 Java card에서 구현 시 발생할 수 있는 문제에 대하여 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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