Earticle

유비쿼터스 환경에서 핵심 요소 기술로서 RFID의 적용 범위는 점차 그 영역을 확대되고 있다. 그러나, 제한적인 RFID 시스템환경에서 태그 정보보안모듈의 구현과 개인영역 침해에 대한 보안 프로토콜의 개발은 아직도 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 기존 RFID 보안 프로토콜을 분석하고 정보보호와 프로토콜의 경량화 문제를 해결하기 위하여 ECC(Elliptic Curve Cryptosystem) 알고리즘을 적용한 새로운 경량화 보안 프로토콜을 제안한다. 제안 프로토콜은 태그의 보안 모듈 구현시 경량화와 전체 RFID 시스템 보안의 강화를 고려하여 시스템 객체간의 로드(load)를 분산하도록 설계하였다. 제안된 프로토콜을 통해 양방향 채널에 대한 정보보호, 태그-리더간 상호 인증 기법 적용으로 도청공격, 중간자 공격 등으로 인한 정보보호 문제를 해결할 수 있다.

In Ubiquitous Environment, RFID technology has been gradually expanding its application areas however studies on personal space infringement along with security are insufficient. This paper proposes a new 2-pass security protocol applying a lightweight ECC (Elliptic Curve Cryptosystem) algorithm to analyze existing RFID security protocol and attempts to solve the problem of lightweight protocol. Information protection for two-way channels can be enforced through the proposed protocol and other issues of sniffing and man-in-the-middle attacks can be solved by applying a mutual certification technique application among tag readers.

본 논문에서는 모바일 Ad-hoc 센서 네트워크에서 클러스터 기반 전력절약 협력 전송 시스템을 제안 설명한다. 본 논문의 주요한 특징은 다음과 같다. 첫째, 기존의 센서 네트워크에서의 많은 연구들이 고정된 노드들로 구성된 센서 필드 환경에서 이루어진 반면에 본 연구는 센서 노드들이 ad-hoc 특성을 가지고 이동하는 센서 필드 환경에서 이루어진다. 둘째, 제안된 시스템은 전력절약 협력 전송 서비스를 효과적으로 안정되게 지원하기 위한 이동성 기반 클러스터렁 구조와 클러스터링 기반 구조 위에 서 동작하는 협력 전송 프로토콜로 구성되어있다. 제안된 구조의 성능평가는 시뮬레이션과 분석을 통하여 이루어진다.

In this paper, we propose a power saving cooperative transmission system for mobile ad-hoc wireless sensor networks. The main features of the paper are as follows. First, we focus on the sensor field networks which consist of mobile ad-hoc nodes with mobility, while the conventional works in general focus on the sensor field networks which consist of fixed nodes. Second, the proposed system consists of a stable underlying clustering structure to efficiently support cooperative power saving communications and a cooperative power saving communication protocol over the stable underlying clustering structure. The performance evaluation is performed via simulation and analysis.

패턴 선택은 주어진 전체 학습 패턴으로부터 일부 유용한 패턴들을 추출하여 학습에 이용하는 방법이다. 분류 문제에서 유용한 학습패턴은 클래스들 간의 분류경계에 근접하거나 클래스의 중심 부근에 속한 패턴을 정상패턴이라고 한다. 이러한 패턴 중에서 노이즈 패턴이 포함된다면 분류 모델의 성능을 저하시킨다. 제안하는 방법은 노이즈를 제거하는 일종의 전처리 작업으로서 기존의 샘플링 방법을 사용하지 않고, 비감독 학습을 도입하여 노이즈 데이터를 제거한다. 그 결과 선택된 데이터로 학습할 경우, 학습 데이터 수 감소로 인한 계산 시간 단축 및 메모리 공간 절약의 효과 그리고 클래스 불균형 문제에서 불균형 비율을 감소시키는 효과가 있다. 제안하는 방법의 효율성을 알아보기 위하여 인공 데이터와 실제 문제에 적용하였다. 적용 결과 breast cancer 데이터는 전체 데이터수의 54%를 제거하였어도 정확률, 재현율, F1 값이 모두 향상되었다.

Pattern selection algorithms are to select some useful patterns from all learning patterns and use them as training patters. Useful pattern is a pattern that contributes much to the learning. For classification problems, useful patters are those near class boundary or class center. Noise patterns will decrease the performance of classification model. In this paper, we propose a pre-processing technique to eliminate those noise patterns. This is based on un-supervised learning technique, which is different from traditional sampling techniques. We will have several benefits when model is learned from useful patterns only: decrease in both computation time and space requirements while learning as well as the decrease of class imbalance. To show the effectiveness of proposed techniques, we applied it to one synthetic data set and two real-world benchmark data sets. For the breast cancer case, we achieved the increase of all of precision, recall, and F1 values even if data set is reduced to less than 50%.

레일레이 페이딩 채널에서 선택 결합을 하는 협동 다이버시티 시스템의 성능을 분석하였다. 또한 전력 제한된 릴레이 노드의 영향도 분석하였다. 각 경로의 평균 신호 대 잡음비가 동일한 경우, 하나의 릴레이를 사용한 선택 협동 다이버시티 시스템은 협동 다이버시티를 사용하지 않은 시스템에 비하여 오수신율 1×10-3에서 13.5 dB의 이득을 얻었다. 분석결과 전력이 충분하지 않은 릴레이 노드는 협동 다이버시티 시스템의 성능을 현저하게 저하시켰음을 알 수 있었다. 따라서 충분한 전력을 갖지 않은 노드는 릴레이 노드로 사용하지 않는 것이 바람직하다는 결론을 얻었다.

Performance of a cooperative diversity with selection combining (SC) is analyzed in Rayleigh fading channels. The effect of limited power at the relay node is also presented. Our results show that when the average signal-to-noise ratio (SNR) of each path is identical, the single relay cooperative diversity with SC provides 13.5 dB power gain over the non-cooperative system at the outage probability of 1×10-3. We also show that the power limitation on the relay node degrades the performance of the cooperative diversity significantly. Based on our results, it is concluded that the node with insufficient power is not recommended as a relay node.

센서 네트워크에서 센서 노드들은 물체의 추적 및 생태 감시와 같은 복잡한 작업을 수행하기 위해 배치되어야 한다. 그동안 주로 비행기를 이용하여 센서 네트워크를 배치하는 것에 대해서는 연구가 되어 왔다. 본 연구에서는 파워 모델을 고려하고 다중 이동 로봇을 이용한 센서 배치 방법을 제시 하였다. 다중 로봇은 비행기보다는 센서 노드들을 정확하고 안전하며 효율적으로 배치할 수 있다. 자동화된 센서 배치는 Pioneer3DX와 같은 상업용 로봇의 실제적인 파워 모델에 기반하고 탐욕적인(greedy) 알고리즘을 사용하였다. 전력 모델은 로봇의 모터, 센서, 제어기 및 통신을 고려하였다. 시뮬레이션은 로봇의 대수, 센서 노드 및 로봇의 속도를 변경하여 모의실험을 하였다. 시뮬레이션 결과는 센서 노드 구축을 위해 전력 모델이 유효함을 보여준다.

Sensor nodes in a sensor network should be deployed to perform complex tasks such as object tracking and habitat monitoring. Autonomous sensor deployment, which is mainly studied using aerial vehicles, is proposed employing multiple mobile robots with their power models. Multi-robots can deploy sensor nodes exactly, safely, and efficiently than aircrafts. The proposed autonomous deployment is a greedy method based on realistic power models of a commercial robot, Pioneer 3DX. Power models are considered for motors, sensors, controllers, and communication devices of the robot. Simulated experiments are presented by changing the number of robots, sensor nodes, and speed of robots. In addition, simulations show communication energy increases as the number of robots increases. These simulations show the importance of power models of mobile robots for sensor network construction.

Yang-Shieh이 타임스탬프와 난수에 기반한 스마트카드를 이용한 패스워드 인증 스킴들을 제안한 이후로, 그 스킴들에 대한 공격들과 그것에 대한 대안들이 연이어 제시되었다. 2003년에 Shen-Lin-Wang은 Yang-Shieh의 타임스탬프에 기반한 인증 스킴이 사용자 로그인 메시지 위조공격에 안전하지 않음을 보이고, 이것을 개선하기 위한 스킴을 제안하였다. 2004년에 Yang-Yang-Wang은 Shen-Lin-Wang의 개선 스킴이 여전히 로그인 메시지 위조공격에 안전하지 않다고 주장하였다. 본 논문에서는 Yang-Yang-Wang이 지적한 Shen-Lin-Wang 스킴에 대한 공격이 잘못 되었음을 보인다. 즉, Yang-Yang-Wang의 로그인 메시지 위조공격이 가능하지 않음을 보인다. Yang-Yang-Wang의 메시지 위조 공격이 성공할 수 있으려면 RSA 법 n을 다항식 시간 안에 소인수 분해할 수 있는 알고리즘이 존재하여야 한다. 그러나 RSA 법인 n의 소인수 분해문제는 다항식 시간 내에 풀기 어려운 문제로 알려져 있기 때문에 공격자가 이전의 타임스탬프를 이용하여 유효한 로긴 메시지를 위조하는 것은 현실적으로 어렵다.

Since Yang and Shieh proposed timestamp-based and nonce-based schemes for password authentication using smart cards, a sequence of attacks on the schemes and the corresponding countermeasures has been presented. In 2003, Shen, Lin and Wang modified Yang and Shieh’s timestamp-based scheme to enhance security. In 2004, Yang, Yang and Wang pointed out that Shen et al.’s enhancement was still vulnerable to the forgery attack. In this letter, we show that Yang et al.’s forgery attack has a flaw, i.e., the attack cannot succeed because an adversary cannot forge a login request message. In order to success the forgery attack by Yang-Yang-Wang, we need to have a probabilistic polynomial Turing (PPT) machine to factor RSA modulus n. However it is considered that there is no PPT algorithm can solve the factoring problem. Thus it is difficult that an adversary forge a valid login request message.