Earticle

Wireless sensor networks (WSNs) consists of spatially distributed autonomous sensor nodes to monitor physical or environmental conditions because of that they have widespread applications in human communities and existence world. Like other computer and telecommunication networks, wireless sensor networks are susceptible to regarding destructive threats and attacks and simple hardware of these electronic devices prevents applying defensive mechanisms called networks. Positioning key is of main performances of coding in all kinds of applications in which security is considered as an anxiety. Despite the nature of limited resources on sensor nodes limits using current routing and security mechanisms in wireless sensor networks. Secure routing protocol design because of being under the influence of resource limitations and physical nodes of the sensor is essential for wireless sensor networks. In this paper, we study topology control and virtual backbone based on dominating sets for wireless sensor networks. We deal with the performance evaluation of connected dominating set construction algorithms.

The demanding in construction of the stand-alone networks and interconnection between convergence devices have led an increase in research on Mobile Ad-hoc Network and the application of Mobile Ad-hoc Network has been paid much attention as a Ubiquitous computing which is growing fast in the field of computer science. With performance both as hosts and routers, easy network configuration, and fast response, mobile nodes participating in Mobile Ad-hoc Network are suitable for Embedded computing but have vulnerable points, about lack of dynamic network topology due to mobility, network scalability, passive attacks, and active attacks which make it impossible to manage continuous security authentication service. In this study, hashed AODV routing is used to protect from counterfeiting messages by malicious nodes in the course of path finding and setting, and disguising misrouted messages as different mobile nodes and inputting them into the network.

Ad hoc networks are collections of wireless mobile devices with limited broadcast range and resources, and with no fixed infrastructure. A routing issue is one of the most basic networking issues in ad hoc networks. An adversary can easily palsy the network by attacking the routing protocol. There are some secure routing protocols that have been proposed for ad hoc networking. This paper discusses the critical flaws of a so called Ariadne ad hoc routing protocol. Showing that the security aspects of the Ariadne route discovery algorithm is faulty and vulnerable to attacks, we propose an enhanced route discovery algorithm to overcome these shortages and drawbacks. The proposed method in this paper adds the ability of malicious node detections with this protocol.

The VCM (Vessel Communication Manager) proposed in this paper consists of ARP (Azimuth based Routing Protocol) and NATF (Network Attack Traceback Facility). The ARP can transmit accident information from a source to a headquarter rapidly and accurately by using Azimuths. It designs the Ac-RREQ message that appends an azimuth, a cumulation S/N, and a standby packet count field to the exiting RREQ message and the Ac-RREP message that appends an azimuth and a cumulation S/N field to the existing RREP message. It adjusts the transmission scope of the Ac-RREQ message with azimuths and decides the optimal path by judging the priority of Ac- RREP with the standby packet count and the cumulation S/N. Therefore, its simulation shows that the transmission time of the Ac -RREQ message is reduced more largely than the existing RREQ by using azimuths. In collision, as it transmits data through optimal paths, not only unexpected accidents are prevented with an urgent action, but also the life of nodes is prolonged due to the energy- saving of nodes. And, the NATF can trace back network attacks happening inter-vessel by recording the routes of routers with marking and logging function and can reduce a traceback overhead because of not marking all the packets.

MEMS(Micro Electro-Mechanical Systems) 분야의 급격한 발전은 저비용의 정보 처리 센싱 능력을 갖춘 센서의 발전에 박차를 가했다. 이러한 기술의 흐름은 강력하고 높은 확장성을 가지는 WSNs(Wireless Sensor Networks)을 위하여 더 많은 센서 간 연결을 위한 연구가 진행되고 있는 실정이다. WSNs의 자원부족, Ad-hoc 배치방법, 보다 광대해지는 규모는 센서 간 통신에서 안전성을 보다 중요한 문제로 인식하게 하고 있다. 센서 네트워크의 주요 고려사항은 에너지 효율이기 때문에, 보안 기술은 통신에서의 보안 특징과 그것을 수행하기 위해 계산해야하는 오버헤드 간 균형을 맞춰야한다. 본 논문에서는 새로운 보안 인식 다중경로 위치기반 라우팅 프로토콜을 개발하기 위하여 위치정보와 전송확률을 결합한다. 네트워크 시뮬레이터(ns-2)를 실행한 결과 보다 나은 성능을 얻을 수 있음을 알 수 있다.

Rapid technological advances in the area of micro electro-mechanical systems (MEMS) have spurred the development of small inexpensive sensors capable of intelligent sensing. A significant amount of research has been done in the area of connecting large numbers of these sensors to create robust and scalable Wireless Sensor Networks (WSNs). The resource scarcity, ad-hoc deployment, and immense scale of WSNs make secure communication a particularly challenging problem. Since the primary consideration for sensor networks is energy efficiency, security schemes must balance their security features against the communication and computational overhead required to implement them. In this paper, we combine location information and probability to create a new security aware multipath geographic routing protocol. The implemented result in network simulator (ns-2) showed that our protocol has a better performance under attacks.

We consider the issue of routing packets across a multi-hop network comprising of numerous wellsprings of movement and remote connections while guaranteeing limited expected postponement. Every bundle transmission can be caught by an irregular subset of collector hubs among which the following transfer is chosen deftly. The primary test in the plan of least postponement steering strategies is adjusting the exchange off between directing the parcels along the briefest ways to the goal and circulating the activity as per the greatest backpressure. Joining critical parts of most limited way and backpressure steering, this paper gives a deliberate advancement of a disseminated pioneering directing arrangement with clog differences (D-ORCD). D-ORCD utilizes a measure of depleting time to sharply distinguish and course parcels along the ways with a normal low general clog. D-ORCD with single goal is demonstrated to guarantee a limited expected deferral for all systems and under any allowable movement, inasmuch as the rate of computations is adequately quick in respect to activity insights. Besides, this paper proposes a commonsense usage of D-ORCD which experimentally advances basic calculation parameters and their consequences for postponement and also convention overhead. Reasonable QualNet reenactments for 802.11-based systems show a critical change in the average delay over comparable solutions in the literature.

독립된 네트워크의 구성 및 컨버전스 디바이스간 상호연결에 대한 요구로 MANET의 연구는 유비쿼터스 컴퓨팅 활용에 많은 주목과 고도의 성장을 보이고 있다. MANET에 참여하는 이동노드들은 호스트와 라우터 기능을 동시에 수행하여 네트워크 환경설정이 쉽고 빠른 대응력으로 임베디드 컴퓨팅에 적합하지만, 이동성으로 인한 동적 네트워크 토폴로지, 네트워크 확장성 결여 그리고 수동적 공격, 능동적 공격에 대한 취약성을 지니고 있어 지속적인 보안 인증 서비스를 관리할 수 없다. 본 논문은 MANET의 무선 보안의 취약성과 현재 활용되고 있는 OTP S/Key와 DH-EKE를 분석하여, MANET 기반 강인한 인증을 위해 S-EKE 인증기법을 제안한다.

The demanding in construction of the stand-alone networks and interconnection between convergence devices have led an increase in research on MANET and the application of MANET has been paid much attention as a Ubiquitous computing which is growing fast in the field of computer science. With performance both as hosts and routers, easy network configuration, and fast response, mobile nodes participating in MANET are suitable for Embedded computing but have vulnerable points, about lack of dynamic network topology due to mobility, network scalability, passive attacks, and active attacks which make it impossible to manage continuous security authentication service. In this study, proposes S-EKE authentication mechanism for a robust authentication based on MANET and through identify wireless environment security vulnerabilities, currently being used in OTP S/Key and DH-EKE analyzes.

MANET 환경에서 Security Property를 만족하는 라우팅 프로토콜을 Localized Certificated 방식의 매카니즘에 각 노드의 Power 정보를 추가하여 인증 그래프를 형성한다. 요구 기반 라우팅 프로토콜을 인증 그래프를 기반하여 라우팅 패스를 지원하여 임의의 노드를 변조를 막으며 또한 특정 노드에 집중되는 현상을 지양하는 로드 밸런싱의 매카니즘을 제안한다.

최근 독립된 네트워크의 구성 및 다양한 컨버전스 디바이스간 상호연결에 대한 요구로 MANET의 연구는 IETF MANET WG, Bluetooth, HomeRF WG에서 활발하게 진행되고 있으며, 유비쿼터스 컴퓨팅 활용은 많은 주목과 고도의 성장을 보이고 있다. MANET에 참여하는 MN들은 호스트와 라우터 기능을 동시에 수행하여 네트워크 환경설정이 쉽고 빠른 대응력으로 임베디드 컴퓨팅에 적합하지만 MN의 이동성으로 인한 동적 네트워크 토폴로지, 네트워크 확장성 결여 그리고 수동적 능동적 공격에 대한 취약성을 지니고 있어 지속적인 보안 서비스를 관리할 수 없다. 본 연구는 경로탐색 및 경로설정을 하는 라우팅 단계에서 악의적인 노드가 라우팅 메시지를 위 변조 하거나 적법한 MN으로 위장하는 공격을 방지하기 위해 AODV 라우팅 프로토콜에 MD5를 적용한 해시된 라우팅 프로토콜을 이용하여 안전성과 효율성을 향상 시켰다.

Recently demands in construction of the stand-alone networks and interconnection between convergence devices have led an increase in research on IETF MANET working group, Bluetooth, and HomeRF working group and much attention has been paid to the application of MANET as a Ubiquitous network which is growing fast. With performance both as hosts and routers, easy network configuration, and fast response, mobile nodes participating in MANET are suitable for Embedded computing, but have vulnerable points, such as lack of network scalability and dynamic network topology due to mobility, passive attacks, active attacks, which make continuous security service impossible. For perfect MANET setting, routing is required which can guarantee security and efficiency through secure routing. In routing in this study, hashed AODV is used to protect from counterfeiting messages by malicious nodes in the course of path 'finding and setting, and disguising misrouted messages as different mobile nodes and inputting them into the network.

센서 네트워크는 일반 네트워크에 비해 제약적인 면이 많아 일반 네트워크에서 사용하는 보안 메커니즘을 그대로 사용할 수 없는 단점이 있다. 그래서 센서 네트워크에 적합한 보안 프로토콜을 제안하기 위하여 본고 에서는 보안 프로토콜을 라우팅 프로토콜에 적합하도록 적용한다. 특정 라우팅과 그 구조에서 사용가능한 보안 프로토콜을 접목시켜 라우팅과 보안이 동시에 가능하도록 제시 한다. 또한 그에 대한 문제점 제시와 향후 발전 방향에 관해서 제안 한다.

최근 해킹 기술이 다양화되고, 사용하기 손쉬운 해킹 툴들이 개발되고 확산되면서, 라우팅 프로토콜의 취약점을 이용한 해킹 사례 또한 급증하고 있다. 이는 RIP, OSPF, BGP 등의 초기 인터넷 라우팅 프로토콜이 보안에 대한 고려 없이 설계되어서, 이에 대한 간단한 패스워드 및 MD5 인증 등의 보완책으로 등장한 RIPv2, OSPFv2 BGPv4 등도 그 취약성을 계승하고 있기 때문이다. 따라서 현재의 전반적인 라우팅 프로토콜에 문제점을 파악하고, 이를 해결하기 위한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 이러한 취약사항들을 이용한 위협 모델들을 분석하고, 이들 위협으로부터 미리 방비할 수 있도록 진단할 수 있는 시스템을 설계 및 구현에 대한 방법을 제시한다.

애드훅 네트워크는 이동성을 가지는 다수의 노드들에 의해서 자율적으로 구성되는 임시적 네트워크이다. 기존의 기반망을 사용하지 않기 때문에 기존의 기반망을 이용할 수 없거나 설치가 어려운 곳에서 네트워크 구성하는 장점으로 많은 연구가 이뤄져 왔다. 하지만 경로 구성시에 보안이 이뤄지지 않을 경우 악의적인 노드를 이용하여 다른 정보나 네트워크를 사용하지 못하게 되는 경우가 발생한다. 이를 위한 연구가 진행되어 왔지만 아직도 많은 문제점을 있다. 본 논문에서는 빠르게 적용할 수 있는 대칭키 기반에 전방향 보안성을 고려한 기법을 제안하고자 한다.

본 논문에서는 이동 통신망하에서의 Ad Hoc 네트워크에서의 프로토콜을 분석 비교하고, 유비쿼터스 환경하에서의 Ad Hoc 환경하에서의 정보보안 대책을 분석하고자 한다. 이러한 분석을 통하여 차세대 멀티미디오통신하에서의 유선망과 이동망과의 정보를 교환할 대 발생할 수 있는 데이터의 정보를 보호 할 수 있는 알고리즘과 프로토콜을 제안하고 분석한다.

Ad hoc network는 유선 백본 없이 이동 노드들로만 구성된 네트워크로서 이동 노드들의 움직임이 빈번히 발생하기 때문에 네트워크의 안정성을 유지하기가 어렵다. 또한 중앙 집중화된 보안 기반구조가 아니기 때문에 보안 공격을 받기가 쉽고 노드들이 쉽게 손상될 수 있다. 기존의 보안 방법 중의 하나인 threshold cryptography는 키의 유지와 분배를 위한 효율적인 구조를 제공하였으나 라우팅의 오버헤드가 증가하였고, 네트워크 전역의 트래픽이 증가되었다. 게다가 서비스 거부 공격과 wormhole과 같은 공격은 ARP 또는 IP spoofing을 통하여 쉽게 받을 수 있다. 본 논문에서는 threshold cryptography에 의해 야기되는 오버헤드를 줄이고 노드간의 인증된 패킷 전달을 돕기 위한 새로운 접근 방법을 제안한다.

헬스케어 환경을 지원하는 무선 센서 네트워크는 사람이나 이동성을 가진 사물에 대하여 연속적인 위치변화와 상태정보 등 해당 상황정보에 따른 맞춤형 서비스를 제공해야 한다. 또한 센서 네트워크를 통해 제공되는 사람의 생체정보와 개인 프라이버시 보안을 보장할 수 있는 데이터 전송을 고려하여야 한다. 본 논문에서는 노드 간 계층적 클러스터의 구성을 통한 동적 자기구성, 에너지 효율성을 보장하는 LEACH 프로토콜과 노드 간 데이터 전송에 대한 보안을 위해 사용되는 키 분배 프로토콜에 대해 분석한다. 이 분석 결과를 기반으로 센서노드에 메모리 소모량이 적은 키 풀 사전 분배 방식과 클러스터 단위 공용키 방식을 적용함으로써 보안을 강화한 데이터 전송 방식과 기존 LEACH 프로토콜의 취약점인 노드 이동성을 지원하는 자기구성 라우팅 프로토콜을 제안한다.

Wireless sensor network supporting healthcare environment should provide customized service in accordance with context information such as continuous location change and status information for people or movable object. In addition, we should consider data transmission guarantees a person's bio information and privacy security provided through sensor network. In this paper analyzes LEACH protocol which guarantees the dynamic self-configuration, energy efficiency through configuration of inter-node hierarchical cluster between nodes and key distribution protocol used for security for data transmission between nodes. Based on this analysis result, we suggested self-configuration routing protocol supporting node mobility which is weakness of the existing LEACH protocol and data transmission method by applying key-pool pre-distribution method whose memory consumption is low, cluster unit public key method to sensor node.

안전한 라우팅 프로토콜의 계산적 비용을 줄이기 위한 많은 제안들이 있었다. 본 논문에서는 이미 제안되었던 안전한 링크-상태 라우팅 기법을 소개하고, 안전한 링크-상태 라우팅 프로토콜에서 LSU(Link State Update) 프로세싱과 관련하여 기존의 문제점을 개선, 확장한 효율적인 보안 메커니즘에 대하여 기술한다.