Earticle

In commercial game engines, a method of constructing objects by combining components is often used. Components can be assembled and used at any time as needed. In this paper, the 3D game is developed by applying the component method, which is the object creation method widely used in the commercial game engine, in the DirectX 11 environment. There are four kinds of components used in the in-house 3D game. These are four components such as transform, mesh, script, and collider. The component generation method used in this paper shows very good operation efficiency in terms of reusability. This paper also applied tangent space normal mapping to static and dynamic objects and analyzed performance at various screen resolutions. Performance analysis showed that the average rendering speed was 64.6% higher on the low resolution screen than on the high resolution screen. And the rendering speed of model G with normal mapping to all objects among the 8 simulation models is improved by 19.2% compared with model B without normal mapping. The presence or absence of normal mapping has the greatest effect on rendering speed.

Code-reuse attacks are very dangerous in various systems. This is because they do not inject malicious codes into target systems, but reuse the instruction sequences in executable files or libraries of target systems. Moreover, code-reuse attacks could be more harmful to IoT systems in the sense that it may not be easy to devise efficient and effective mechanism for code-reuse attack detection in resource-restricted IoT devices. In this paper, we propose a detection scheme with using Kullback-Leibler (KL) divergence to combat against code-reuse attacks in IoT. Specifically, we detect code-reuse attacks by calculating KL divergence between the probability distributions of the packets that generate from IoT devices and contain code region addresses in memory system and the probability distributions of the packets that come to IoT devices and contain code region addresses in memory system, checking if the computed KL divergence is abnormal.

In the Internet of Things (IoT), resource-limited smart devices communicate with each other while performing sensing and computation tasks. Thus, these devices can be exposed to various attacks being launched and spread through network. For instance, attacker can reuse the codes of IoT devices for malicious activity executions. In the sense that attacker can craft malicious codes by skillfully reusing codes stored in IoT devices, code-reuse attacks are generally considered to be dangerous. Although a variety of schemes have been proposed to defend against code-reuse attacks, code randomization is regarded as a representative defense technique against code-reuse attacks. Indeed, many research have been done on code randomization technique, however, there are little work on analysis of the interactions between code randomization defenses and code-reuse attacks although it is imperative problem to be explored. To provide the better understanding of these interactions in IoT, we analyze how code randomization defends against code-reuse attacks in IoT and perform simulation on it. Both analysis and simulation results show that the more frequently code randomizations occur, the less frequently code-reuse attacks succeed.

근래 들어 모바일 기기의 시스템을 장악하여 사용자의 기밀 정보를 빼내는 악성 행위의 한 방법으로 Code Reuse Attack (CRA)이 널리 사용되고 있다. 이와 같은 CRA를 막기 위하여 call-return이 일어날 때마다 이들 address를 비교해 보는 shadow stack과 branch에 대한 몇 가지 규칙을 두어 CRA 를 탐지하는 branch regulation과 같은 방식이 연구되었다. 우리는 shadow stack과 branch regulation을 종합하여 여러 종류의 CRA를 적은 성능 오버헤드로 탐지할 수 있는 CRA Detection System을 만들고자 한다. 이를 위하여 반드시 선행 되어야 할 연구인 바이너리 파일 분석과 meta-data 생성 및 압축 기술을 제안한다. 실험 결과 생성된 meta-data는 압축 기술을 적용하기 전보다 1/2에서 1/3 가량으로 그 크기가 줄어들었으며 CRA Detection System의 탐지가 정상적으로 동작하는 것 또한 확인할 수 있었다.

최근 들어, 모바일 기기의 시스템을 장악하여 중요 정보를 빼내는 등의 악성 행위를 위해 Code Reuse Attack (CRA) 이 널리 사용되고 있다. 이러한 CRA 를 막기 위한 방법으로 branch 의 trace 를 분석하여 CRA 고유의 특성을 찾아내는 Signature 기반 탐지 기술이 있다. 이러한 탐지 기술을 효율적으로 지원하기 위하여, 본 논문에서는 ARM 프로세서용 바이너리를 분석하여, signature 분석을 위해 필수적으로 분석되어야 하는 gadget 의 크기를 빠르게 접근할 수 있는 meta-data 를 생성하는 기술을 제안한다. 이러한 meta-data 를 활용하는 방식은 gadget 의 크기를 계산하는 추가적인 코드의 수행을 제거해 주므로, 더욱 효율적으로 CRA 를 탐지할 수 있도록 도와준다. 실험 결과, 이러한 meta-data 는 본래의 바이너리 코드 대비 9% 만의 크기 증가를 일으키는 것으로 나타났다.

Code reuse attack (CRA)는 기존의 코드 내에서 필요한 코드 조각들 (gadgets)을 모아 indirect branch 명령어들로 잇는 방식으로 공격자가 원하는 악성 프로그램을 구성할 수 있는 강력한 공격 방법이다. 공격자는 자신의 코드를 대상 시스템에 심는 대신 기존의 코드를 이용하기 때문에, 대부분의 범용 운영체제 (OS)가 강제하는 W^X protection 을 무력화할 수 있다. 이러한 CRA 에 대응하기 위하여 다수의 연구들에서 branch 의 trace 를 분석하여 CRA 고유의 특성을 찾아내는 Signature 기반 탐지 기술을 제안하였다. 본 논문에서는 ARM 프로세서 상에서의 CRA 를 대응하기 위한 Signature 기반 탐지 기술을 효율적으로 도울 수 있는 binary 분석 및 meta-data 생성 기술을 제안한다. 특히, 본 논문은 우리의 이전 논문에서 고려 되지 못했던 ARM 의 두 가지 명령어 세트의 특성을 고려하여, 공격자가 어느 명령어 세트를 이용하여 CRA 를 시도하더라도 막아낼 수 있도록 meta-data 를 두 가지 mode 에 대해서 생성하였다. 실험 결과, meta-data 는 본래 바이너리 코드 대비 20.8% 정도의 크기 증가를 일으키는 것으로 나타났다.

과거의 가장 흔한 공격이었던 코드 삽입 공격은 방어 기법이 발전함에 따라 점점 어려워지고 있다. 공격자는 코드를 삽입하지 않고도 공격할 수 있는 방법을 찾기 시작하였고, 공격 대상에 존재하는 코드를 연결하여 원하는 동작을 실행하게 만드는 코드 재사용 공격을 하기 시작했다. 코드 재사용 공격을 막는 방어 기법 역시 제안되었지만, 다시 이를 우회하는 발전된 코드 재사용 공격들도 나오면서 공격과 방어를 거듭하고 있다. 본 논문에서는 코드 재사용 공격의 전신인 return into libc 부터 Data Oriented Programming (DOP)까지의 공격과 방어를 정리하고, 코드 재사용 공격이 발전되는 과정을 살펴보는 것을 목표로 한다.

과거의 가장 흔한 공격이었던 코드 삽입 공격은 방어 기법이 발전함에 따라 점점 어려워지고 있다. 공격자는 코드를 삽입하지 않고도 공격할 수 있는 방법을 찾기 시작하였고, 공격 대상에 존재하는 코드를 연결하여 원하는 동작을 실행하게 만드는 코드 재사용 공격을 하기 시작했다. 코드 재사용 공격을 막는 방어 기법 역시 제안되었지만, 다시 이를 우회하는 발전된 코드 재사용 공격들도 나오면서 공격과 방어를 거듭하고 있다. 본 논문에서는 코드 재사용 공격의 전신인 return into libc 부터 Data Oriented Programming (DOP)까지의 공격과 방어를 정리하고, 코드 재사용 공격이 발전되는 과정을 살펴보는 것을 목표로 한다.

영상처리 알고리즘 연구에 있어서 가장 어려운 부분 중 하나가 기존 알고리즘과의 성능 비교이다. 그러므로 재사용이 가능한 코드의 형태로 알고리즘을 표현하고 구현하는 것이 영상처리 연구에서는 매우 중요하다. 기존의 영상처리 시스템들은 소스코드 측면에서의 재사용을 위한 모든 조건을 지원하지 못했다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 제너릭(generic) 프로그래밍 방법을 영상처리 알고리즘구현에 적용함으로써 소스코드 측면에서의 재사용 문제를 해결하는 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 다른 다양한 영상 형식이 적용되더라도 같은 알고리즘 구현이 가능하도록 영상처리 알고리즘들과 알고리즘 구현을 위한 기초적인 자료 구조를 연결하는 이차원 iterator를 정의하여 사용하는 방법이다. 그리고 제안 방법의 간결함과 효율성을 확인하기 위하여 몇 개의 예제와 기존의 영상처리 알고리즘 통합 개발 환경에 이식하여 기존의 방법과 비교하였다.

The difficulties in implementing of image processing algorithms are a major reason for the lack of research into algorithm comparison. This fact makes an image processing research with difficult. We conclude that it is important to represent algorithms in form of reusable code. Since current image processing systems do not fulfill all requirements we must pose on reusable implementations, we propose to solve the reuse problem by applying generic programming. We define two dimensional iterators, which mediate between image processing algorithms and their underlying data structures, so that the same algorithm implementation can be applied to any number of different image formats. The elegance and efficiency of this approach is illustrated by a number of useful examples and demonstrated by porting in existing image processing algorithm IDE(Integrated Development Environment).

안드로이드 시스템은 공개적인 구조 때문에 다양한 공격에 노출될 수 있다. 특히 공개된 앱의 코드를 재사용하는 앱 재사용(reuse) 공격에 취약하다. 안드로이드 앱 재사용 공격에서 공격자는 역공학을 통해서 파악한 기존 앱의 유용한 코드 블록을 재사용해서 악성앱을 만든다. 이러한 안드로이드 앱 재사용 공격에 대항하기 위해서 다양한 방어기법들이 제안되었다. 기존에 제안된 기법들이 앱 전체 코드에 대한 재사용 공격을 탐지하는데 반해, 본 논문에서는 앱에서 코드 블록 재사용에 대한 분석기법을 제안하고자 한다. 기본 아이디어는 Birthday paradox을 이용해서 앱에서 재사용되는 코드 블록에 대한 수리적 분석을 수행하는 것이다. 분석을 통해서 동일 코드 블록 재사용 확률은 전체 코드 블록중에서 재사용 코드 블록이 차지하는 비율과 코드 블록 재사용에 참여하는 악성앱들의 개수에 영향을 받는다는 것을 파악하였다.

안드로이드 시스템은 공개적인 구조 때문에 다양한 공격에 노출될 수 있다. 특히 공개된 앱의 코드를 재사용하는 앱 재사용(reuse) 공격에 취약하다. 안드로이드 앱 재사용 공격에서 공격자는 역공학을 통해서 파악한 기존 앱의 유용한 코드 블록을 재사용해서 악성앱을 만든다. 이러한 안드로이드 앱 재사용 공격에 대항하기 위해서 다양한 방어기법들이 제안되었다. 기존에 제안된 기법들이 앱 전체 코드에 대한 재사용 공격을 탐지하는데 반해, 본 논문에서는 앱에서 코드 블록 재사용에 대한 분석기법을 제안하고자 한다. 기본 아이디어는 Birthday paradox을 이용해서 앱에서 재사용되는 코드 블록에 대한 수리적 분석을 수행하는 것이다. 분석을 통해서 동일 코드 블록 재사용 확률은 전체 코드 블록중에서 재사용 코드 블록이 차지하는 비율과 코드 블록 재사용에 참여하는 악성앱들의 개수에 영향을 받는다는 것을 파악하였다.

모바일 환경에서 웹 브라우저 활용이 늘어나고 웹 페이지를 통한 다양한 서비스가 제공되면서 브라우저에서의 자바스크립트 성능이 중요한 요소가 되었다. 자바스크립트 엔진의 성능 개선을 위해 기존에 사용하던 인터프리터 대신에 머신 코드를 실행 시간에 생성하는 적시 컴파일러(JITC)가 도입되었다. 특히 모바일 환경에서 WebKit의 자바스크립트 엔진인 SquirrelFish Extreme(SFX)이 많이 사용되고 있다. 본 논문에서는 SFX의 성능 향상을 위하여 적시 컴파일러를 통해 생성된 머신 코드를 파일 시스템을 활용하여 파일에 저장하였다가 재사용하는 클라이언트 AOTC(ahead-of-time compilation) 방식을 제시하고 초기 실험 결과를 제시한다.

기지국간 비동기방식을 사용하는 CDMA 이동통신 방식에서는 handoff시 초기동기 획득시간이 빠른 초기동기 획득방식이 요구되므로 정합필터를 사용하는 초기동기획득 방식이 고려될 수 있다. Rayleigh fading 채널에서 non coherent QPSK/DS-SS방식으로 신호를 수신하는 model에서 정합필터방식으로 초기동기획득을 위해 소요되는 평균 초기동기 획득시간은 직렬상관방식에 비해 정합필터의 길이에 비례하여 단축됨을 분석하였다. 그러나, 종래의 정합필터 방식이 초기동기획득시간은 단축되지만 HW복잡도로 인한 구현상의 단점을 보완하기위해 본 논문에서는 기억소자를 이용한 HW 재사용에 의해 상관 연산을 반복해서 할 수 있는 설계방안을 제시하므로써 기존 정합필터의 HW복잡도를 정합필터 분할 길이 만큼 줄일 수 있도록 하였고, Altera MAXPlus Ⅱ FPGA로 simulation하므로써 기능을 입증하였다.

In the CDMA mobile communication system with asynchronous mode among base stations, the initial PN code acquisition method using a matched filter can be considered for the rapid PN code synchronization acquisition in the handoff region. In the model of the noncoherent QPSK/DS-SS under the Rayleigh fading channel, the mean acquisttion time of the matched filter is analyzed to have a shortened time in proportion to the length of matched filter to be compared with the serial correlation method. In this paper to improve the HW complexity of the conventional matched device which enables the repeated correlation process, is designed and its function is verified through the FPGAsimulation using Altera MaxPlus Ⅱ.