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임베디드 기기에서 플래시 메모리의 사용량이 증가하고, 임베디드 기기가 여러 computing 환경에서 점점 중요한 위치를 점함에 따라 임베디드 파일 시스템의 보안이 중요한 문제가 된다. 또한 임베디드 기기의 경우 휴대성이 좋은 반면 분실의 위험도 크고, 분실한 경우 기기 내부의 플래시 메모리에 중요 정보가 있다면 사용자에게 큰 손실을 야기할 수 있다. 이처럼 다양한 상황에서 임베디드 기기 내부의 플래시 파일 시스템의 보안성을 향상시키기 위해 암호화 플래시 파일 시스템을 설계 및 구현 하였다. 이를 위해 현재 많이 사용되는 YAFFS 파일 시스템을 수정하였다. 수정된 YAFFS 암호화 파일 시스템을 통해 임베디드 기기의 보안성을 한 층 강화할 수 있다.

As the amount of flash memory being used in embedded device is increased and embedded devices become more in many computing environments, embedded file system security becomes more important issue. Moreover embedded devices can be easily stolen or lost because of it’s high portability. If the lost embedded device has very important information, there’s no means to protect it except data encryption. For improving embedded devices’ security this paper propose design and implementation of flash cryptographic file system. For this purpose YAFFS is used. By the modified YAFFS cryptographic file system, the security of embedded devices can be improved.

내장형 시스템은 민감한 데이타를 다루고 저장하기 때문에 정보를 암호화하여 보호하는 암호화 파일 시스템이 필요하지만, 암호화 파일 시스템 적용은 성능 저하가 크기 때문에 내장형 시스템에는 널리 적용되지 못하였다. 기존의 암호화 파일 시스템은 시스템 구조상 불필요한 성능저하를 가져온다. 본 논문에서 제안하는 ISEA(Indexed and Separated Encryption Approach)는 이러한 불필요한 성능 저하를 제거하고, 시스템이 효율적으로 암복호화를 지원하는 새로운 암복호화 기법이다. ISEA는 암호화와 복호화를 페이지 캐쉬를 기준으로 서로 다른 계층에서 수행한다. 즉, 암호화는 페이지 캐쉬 하위 계층에서 수행하고 복호화는 페이지 캐쉬 상위 계층에서 수행한다. 복호화한 내용은 페이지 캐쉬에 저장하여 후속 I/O 요구에 사용할 수 있게 한다. 또한, ISEA는 페이지를 암호화 블록 단위로 나누어 관리하는 페이지 인덱싱 기법을 제공한다. 페이지 인덱싱은 필요에 따라 페이지를 부분적으로 복호화하여 불필요한 복호화 연산을 제거한다. 페이지 캐쉬 탐색 성공률과 읽기/쓰기 사이즈를 종합한 성능 평가에서 ISEA는 효율적인 성능개선을 보여준다.

Since modem embedded systems need to access, manipulate or store sensitive information, it requires being equipped with cryptographic file systems. However, cryptographic file systems result in poor performance so that they have not been widely adapted to embedded systems. Most cryptographic file systems degrade the performance unnecessarily because of system architecture. This paper proposes ISEA (Indexed and Separated Encryption Approach) that supports for encryption/decryption in system architecture and removes redundant performance loss. ISEA carries out encryption and decryption at different layers according to page cache layer. Encryption is carried out at lower layer than page cache layer while decryption at upper layer. ISEA stores the decrypted data in page cache so that it can be reused in followed I/O request without decryption. ISEA provides page-indexing which divides page cache into cipher blocks and manages it by a block. It decrypts pages partially so that it can eliminate unnecessary decryption. In synthesized experiment of read/write with various cache hit rates, it gives results suggesting that ISEA has improved the performance of encryption file system efficiently.

하드웨어의 발달과 인터넷의 보편화로 점차 정보의 보안의 필요성이 대두되었다. 암호화 파일 시스템은 사용자의 기밀성을 요구하는 파일의 안전한 저장을 위해 제안되었다. 이 암호화 파일 시스템은 사용자에게 투명성을 제공하여 사용의 편리성을 제공한다. 또한 기존의 암호화 시스템이 사용자 영역에서 이루어져 문맥교환의 횟수가 많아 시스템의 성능이 떨어지는데 반해 암호화 파일 시스템은 커널레벨에서 암호화 서비스가 이루어지므로 시스템의 성능이 저하되는 것을 방지해준다. 하지만 암호화 서비스 자체가 큰 과부하가 되어 일반 파일 시스템에 비해 성능이 많이 떨어진다는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 클러스터 기반의 파일 시스템을 통해 암호화 파일 시스템의 부하를 분산시켜 성능을 개선함과 동시에 암호화된 파일을 분산 저장하므로 보안성을 높여준다. 제안된 암호화 파일 시스템은 시스템이 확장되었을 경우 그와 비례해서 시스템의 성능이 개선됨을 알 수 있다.