• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2005년도 추계학술발표대회 및 정기총회
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• pp.973-976
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• 2005

In IEEE 802.15.4 (Low-Rate Wireless Personal Area Network) specification, a successful reception and validation of a data or MAC command frame can be confirmed with an acknowledgment. However, the specification does not support security for acknowledgment frame; the lack of a MAC covering acknowledgments allows an adversary to forge an acknowledgment for any frame. This paper proposes an identity authentication mechanism at the link layer for acknowledgment frame in IEEE 802.15.4 network. With the proposed mechanism there is only three bits for authentication, which can greatly reduce overhead. The encrypted bit stream for identity authentication will be transmitted to device by coordinator within association process. Statistical method indicates that our mechanism is successful in handling MAC layer attack.

• 정보와 통신
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• 제23권6호
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• pp.73-82
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• 2006

유비쿼터스 환경은 언제 어디서나 원하는 서비스에 접속되는 "항시 접속성 (Always Connected)"와 "광대역성 (Broadband)" 그리고 "모든 기기의 네트워크화(Every Device in One Network)"가 가능한 환경이다. 실제 공간상의 상황 정보를 수집하고 제어하기 위해서는 지능형 센서와 함께 WPAN(Wireless Personal Area Network) 기술이 지원되어야 한다. 현재 WPAN기술로는 광대역 데이터 전송이 가능한 IEEE802.15.3 계열의 기술과 저속데이터 전송을 위한 IEEE802.15.4 기술 등 IEEE802.15 계열 기술들이 각광받고 있다. 본 고에서는 유비쿼터스 환경의 상황 정보 수집에 필수적인 WPAN 기술의 종류와 특징, 각 기술의 장 단점에 대해 기술한다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제17C권1호
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• pp.1-14
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• 2010

IEEE 802.15.4 표준기술[1]은 센서 네트워크에서 저전력을 위한 기술로 LR-WPANs(Low Rate-Wireless Personal Area Networks)의 물리 계층과 MAC계층을 규정한다. 이 표준은 무선 센서, 가상 선(Virtual Wire)과 같은 제한된 출력과 성능으로 간단한 단거리 무선 통신을 필요로 하는 폭넓은 응용에 활용되고 있지만 보안 측면의 연구는 현재 미비한 상태로 다양한 공격에 대한 취약점을 내포하고 있다. 본 논문에서는 802.15.4 MAC계층의 슬립거부(Denial of Sleep) 공격에 대한 취약성을 분석하고 이를 탐지하는 메커니즘을 제안한다. 분석 결과, 슈퍼프레임 구간 변경, CW(Contention Window)값 변경, 채널스캔 및 PAN 연합과정 등에서 슬립거부 공격의 가능성을 분석할 수 있었고, 이 과정 중 일부에서는 표준에서 정의한 인증과 암호화 기능이 적용되어도 공격 가능함을 알 수 있었다. 또한 본 논문에서는 분석된 취약점 중에 채널스캔 및 PAN 연합과정에서 Beacon/Association Request 메시지 위조를 통한 슬립거부 공격의 탐지 메커니즘을 제안한다. 제안된 메커니즘은 메시지 요청 간격, 요청 노드 ID, 신호 세기 등을 모니터링하여 공격을 식별하여 탐지한다. QualNet 시뮬레이션 툴을 사용하여 공격의 영향 및 제안된 탐지 메커니즘의 탐지 가능성과 성능의 우수성을 입증할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.2121-2128
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• 2009

IEEE 802.11 무선 랜은 구축이 용이하고, 이동성과 편이성 등의 장점이 있어 캠퍼스, 기업, 핫 스팟 영역의 공중망에 이르기까지 응용범위를 급속히 넓혀가고 있다. 그러나 무선 랜은 RF를 매체로 사용하기 때문에 근본적으로 보안이 취약해서 개인정보와 기업 내부자료의 침해 위험성이 증가하고 있으며, 특히 무선 랜에서 보안 취약성을 찾아내는 워드라이빙 공격은 더욱 더 심각성을 더해가고 있다. 본 논문에서는 무선 랜에 대한 워드라이빙 공격을 위한 여러 과정과 준비단계에 대하여 전반적으로 살펴보고, 무선 랜에서의 워드라이빙 공격으로부터 정보침해 사고를 예방할 수 있는 대응방안을 제시한다. 이를 위해 무선 랜에서의 워드라이빙 공격에 적합한 장비를 제작하였고, 제작된 장비를 사용하여 서울시 양재동 일대의 무선 랜 AP 보안 취약성을 조사하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권6호
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• pp.41-52
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• 2005

무선 환경에서는 유선과 달리 다중 경로 페이딩, 간섭, 신호의 감쇠 등으로 발생되는 에러가 존재하고 있으며, 이러한 무선 채널 에러는 네트워크의 성능을 감소시킨다. 특히, ISM 대역에서 동작하는 IEEE 802.15.3은 무선 채널에러에 많이 노출되어 있다. 본 논문은 네트워크의 성능을 감소시키는 채널에러 환경에서 효율적인 비동기 트래픽의 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 디바이스가 요구하는 시간에 비례하여 채널시간(Channel Time Allocation, CTA)를 할당한다. 또한 디바이스간의 채널에러 상황을 인식하여 에러 상황인 디바이스에게 할당되는 CTA를 회수하여 에러를 겪지 않는 다른 디바이스들에게 CTA를 할당함으로써 네트워크의 전송효율을 높인다. 채널에러 상황에서 복구된 디바이스는 디바이스들 간의 공평성을 유지하기 위해 완전보상 또는 점진적 보상을 통해 CTA를 보상 받는다. 시뮬레이션 결과 제안한 알고리즘은 무선 채널에러 환경에서 기존의 SRPT(Shortest Remain Processing Time) 나 RR(Round Robin)방식에서 제공할 수 없었던 디바이스들의 비례적 공평성을 제공할 수 있으며, 네트워크의 높은 전송 효율을 유지한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권2호
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• pp.1070-1088
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• 2017

Recently, the applications of Internet of Things (IoTs) are growing rapidly. Wireless Sensor Network (WSN) becomes an emerging technology to provide the low power wireless connectivity for IoTs. The IPv6 over low-power wireless personal area networks (6LoWPAN) has been proposed by IETF, which gives each WSN device an IPv6 address to connect with the Internet. The transmission congestion in IoTs could be a problem when a large numbers of sensors are deployed in the field. Therefore, it is important to consider whether the WSN devices have be completely integrated into the Internet with proper quality of service (QoS) requirements. The Software Defined Network (SDN) is a new architecture of network decoupling the data and control planes, and using the logical centralized control to manage the forwarding issues in large-scale networks. In this research, the SDN-based 6LoWPAN Border Router (6LBR) is proposed to integrate the transmission from WSNs to Internet. The proposed SDN-based 6LBR communicating between WSNs and the Internet will bring forward the requirements of end-to-end QoS with bandwidth guarantee. Based on our experimental results, we have observed that the selected 6LoWPAN traffic flows achieve lower packet loss rate in the Internet. Therefore, the 6LoWPAN traffic flows classified by SDN-based 6LBR can be reserved for the required bandwidth in the Internet to meet the QoS requirements.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권3B호
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• pp.135-143
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• 2008

본 논문은 CSMA/CA 경쟁방식 프로토콜을 사용하는 무선 PAN(WPAN: Wireless Personal Area Network)을 위해 QoS를 보장하고 에너지 효율적인 전송을 위한 방법을 제안한다. WPAN 장치들은 제한된 배터리 용량의 전지로 동작하기 때문에 에너지 소모는 WPAN 시스템에서 가장 중요한 문제 중의 하나이다. 따라서 WPAN이 경쟁기반 MAC 프로토콜을 사용할 경우 독립적 채널 접근 시도에 의한 충돌로 인하여 에너지 소모 문제는 더 중요하다. 본 논문에서는 에너지 소모를 최소화하면서 QoS를 보장하기 위해 최적의 fragment 크기, 변조 수준과 전송 전력을 선택하는 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘에 대한 성능평가를 수행하여 개선정도를 시뮬레이션 결과에 제시하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.125-130
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• 2013

Compared to OWR (One-Way Ranging) method that requires precise network time synchronization, TWR (Two-Way Ranging) method has advantages in building an indoor WPAN (Wireless Personal Area Network) location system with lower cost. However, clock offsets of nodes in WPAN system should be eliminated or compensated to improve location accuracy of the TWR method. Because conventional clock offset elimination methods requires multiple TWR transactions to reduce clock offset, they produce network traffic burden instead. This paper presents a clock offset estimation method that can reduce clock offset error with a single TWR transaction. After relative clock offsets of sensor nodes are estimated, clock offsets of mobile tags are estimated using a single TWR communication. Simulation results show that location accuracy of the proposed method is almost similar to the conventional clock offset elimination method, while its network traffic is about a half of the conventional method.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.724-729
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• 2008

본 논문에서는 WPAN(Wireless Personal Area Network) 기반의 디지털 음향기기 및 소출력 무선 통신기기를 운용함에 있어서, 한정된 주파수 자원을 효율적으로 할당하기 위한 공유 주파수 대역폭의 산출법을 제시한다. WPAN 기반의 디지털 음향기기 및 통신기기로서는 Digital Cordless Phone (DCP)과 Bluetooth를 비롯하여, RFID와 ZigBee기술을 고려하였다. 또한, 본 논문에서는 상기 WPAN 기반의 디지털 음향기기 및 통신기기간의 스펙트럼 운용 측면에 따른 적용 방식을 DCP, RFID, Bluetooth는 FH (Frequency Hopping) 방식으로, ZigBee는 LBT(Listen Before Talk) 방식으로 분류한 후 대기행렬 이론에 근거한 스펙트럼 상호운용을 위한 채널할당기법을 제시하였다. 본 논문에서는 대기행렬이론 (queuing theory)을 WPAN 기반의 디지털 음향기기 및 통신기기간의 스펙트럼 운용기법에 적용하기 위하여, FH 시스템과 LBT 시스템을 모델링하였고, 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 소요대역폭 산출을 수행했다. 채널수 별 user의 통신시도에 따른 throughput을 분석한 결과, throughput 84% 이상의 조건에서 FH 및 LBT 방식을 사용하는 250mW WPAN 기반의 디지털 음향기기 및 통신기기들이 공존하는 공유주파수대역의 적정 채널수는 35개를 가지며, 총 소요대역폭은 각각의 WPAN기반의 디지털 음향기기 및 통신기기들의 채널수와 채널대역폭의 곱으로 산출이 가능함을 보였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.11-19
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• 2010

ZigBee는 WPAN(Wireless Personal Area Networks)을 위해 IEEE 802.15.4 표준에 근거하여 저비용, 저전력 소모를 위해 만들어진 표준이다. ZigBee 표준에서 라우팅을 위해 AODV(Ad-hoc On-Demand Distance Vector)와 트리 라우팅(Tree Routing) 두 가지 방법이 제시되었다. 트리 라우팅은 IEEE 802.15.4 MAC 계층의 토폴로지 형성 과정 동안에 만들어진 부모-자식 관계에 근거하여 센서 노드로부터 싱크 노드(Sink node)로 데이터를 전송한다. 이 방법에서 새로운 노드가 네트워크에 가입하기 위해 RSSI(Received signal strength indicator) 신호가 가장 강한 노드를 부모 노드로 선택한다. 그러므로 트래픽 분산이 이루어지지 않아 일부 노드는 많은 트래픽 양을 전달하게 되고 에너지는 빠르게 고갈된다. 본 논문에서는 트래픽 분산을 위해 링크 품질과 트래픽 양 정보를 이용하는 새로운 메트릭(Metric)을 제시한다. 제안되는 방법은 RSSI 신호 세기를 사용하는 대신에 새롭게 제안된 메트릭을 사용하여 부모 노드를 선택하여 네트워크에 가입한다. TinyOS TOSSIM(TinyOS mote SIMulator) 환경에서 시험을 통하여 제안한 방법이 기존 트리 라우팅 방법에 비해 우수한 성능을 가짐을 알 수 있다.