컴퓨터 그래픽스에서 그림자는 장면의 사실성을 높이기 위하여 매우 중요한 요소이다. 전경을 렌더링 할 때 그림자의 모양이나 위치를 정확하게 나타내는 것도 중요하지만, 실제 세계에서 흔히 볼 수 있는 면적을 가지는 광원에 의한 부드러운 그림자를 효과적으로 표현하는 것도 중요하다. 그러나 현존하는 대부분의 그림자 생성 기법들은 사실적인 그림자를 사실적인 실시간으로 생성해 내기에 어려움이 많다. 기존에 제안된 영상 기반 렌더링 기법을 이용하면 실시간으로 그림자를 생성해 내는데 유용하게 사용될 수가 있다. 하지만 이러한 방법에서는 일반적으로 그림자 지도의 크기가 지나치게 방대해지기 때문에, 텍스춰 메모리에 올리기에 무리가 따르게 되므로, 효율적인 압축기법이 필요하다는 단점이 있다. 이러한 그림자 지도의 크기와 압축의 부담으로 인해, 다양한 물체의 움직임을 표현하거나, 부드러운 그림자로의 확장에 어려움이 있을 수 있다. 이러한 점을 해결하고자, 본 논문에서는 영상 기반 렌더링 기법을 적용한 방법에 이미지 와핑 기법을 응용하여 그림자 지도의 크기를 대폭 줄일 수 있는 방법을 제안하고자 한다. 이 방법에서는 물체가 움직이는 범위와 상관없이 매우 적은 개수의 그림자 지도만으로 그림자를 만들어 낼 수 있기 때문에, 부드러운 그림자를 만들기 위한 방법으로 쉽게 적용할 수 있다. 이 논문에서 개발한 기법은 3차원 게임이나 가상 현실 등 관련 분야에서 사실적인 영상을 실시간으로 생성해 내는 데 유용하게 쓰일 수 있을 것이다.

본 논문에서는 KDSM(KAIST Distributed Shared Memory) 시스템의 설계 및 구현에 관해서 설명한다. KDSM은 Linux 2.2.13 상에서 실행되는 사용자 수준 라이브러리로 구현되었고, TCP/IP를 기반 통신 구조로 사용한다. KDSM은 페이지 기반 무효화 프로토콜(page-based invalidation protocol)과 다중 쓰기 프로토콜(multiple writer protocol)을 기반으로 하고, HLRC(Home-barred Lazy Release Consistency) 메모리 일관성 모델을 사용한다. KDSM의 성능을 측정하기 위해서 4개의 과학계산용 응용 프로그램을 실행하여 JIAJIA와 성능 비교를 하였다. 그 결과, 2개의 응용은 같은 결과를 냈고, 나머지 2개는 KDSM의 성능이 우수하였다.

급속히 증가하고 있는 인터넷 트레픽의 절반 이상이 웹 서비스에 관련된 것으로 인터넷에서 웹이 차지하는 비중은 점점 커지고 있다. 증가하는 웹 서비스 요구에 대처하기 위해서 확장성과 가격 대성능비가 우수한 클러스터 웹 서버가 최근 많이 연구되고 있다. 클러스터 웹 서버는 여러 대의 서버 노드로 구성되어 있는데 각 서버 노드에 들어오는 사용자 요구에 대한 응답 데이타가 지역 메모리에 없는 경우, 디스크 접근이나 다른 서버 노드로부터의 데이타 전송이 필요하다. 본 논문에서는 클러스터 기반 웹 서버에서 서비스 지연을 감소시키기 위한 서버 노드간 자료 선인출 기법을 제안하고 이를 위한 설계 방법을 소개한다. 또한, 선인출에 필요한 알고리즘을 제안하고 모의 실험을 통해 제안하는 알고리즘의 성능을 측정하였다. 후변(back-end) 웹 서버에서 수집된 로그를 바탕으로 서비스 지연 시간을 측정한 결과, 노드간 선인출 방법을 사용한 것이 사용하지 않은 경우에 비해 약 10~25% 감소하였다. 이 때, 각 서버 노드의 메모리 크기는 웹 서버 로그로부터 측정된 전체 요구 데이타 크기의 약 10% 정도이다. 제안하는 선인출 알고리즘 중 접근 확률(access probability)과 사용자 요구 사이의 지연 시간을 고려하는 선인출 알고리즘인 IAP2(Time and Access Probability-barred Prefetch) 방법이 가장 좋은 성능을 보였다.

2차원 평면상에 n개의 꼭지점을 가지며 서로 약 가시적인 2개의 체인으로 구성된 다각형을 약 가시적 다각형이라 한다. 본 논문에서는 약 가시적 다각형의 내부를 감시하는 최소 링크를 가진 경비원 경로들 중에서 최소 길이를 가지는 경비원 경로를 $O(n^2)$ 시간에 구하는 알고리즘을 제시한다.

본 논문에서는 블록 암호 알고리즘을 사용하지 않는 새로운 인증 암호화 방법을 제안한다. 이 방법은 Horster-Michels-Petersen 인증 암호화 방법에 기반하고 있으며, Bao-Deng 서명암호화에 이용된 기법을 적용함으로써 전송자의 서명을 수신자 이외의 임의의 제삼자가 검증할 수 있는 특성을 지닌다. 제안된 방법은 블록 암호 알고리즘을 이용하지 않으므로 구현시 코드 크기를 줄일 수 있는 장점을 가지며, 블록 암호 알고리즘을 이용하는 Bao-Deng 방법과 거의 같은 정도의 계산량 및 통신량만을 필요로 한다. 또한 제안된 방법은 기밀성, 인증성, 부인방지 등 안전성 요건들을 만족시킨다.

키 교환 프로토콜에서 상호 인증은 필수 요소이며, 사용자에게 편리하고 비용이 적게 드는 패스워드 기반의 인증 방식이 널리 사용되고 있다. 패스워드 기반의 프로토콜은 패스워드가 가지는 제약으로 인한 공격에 대해서 안전해야 할 뿐 아니라, 사용자의 작업량을 줄이기 위한 효율성도 매우 중요한 요건 이다. 본 논문에서는 서버와 사용자간의 인증을 제공하고 세션키를 공유하기 위한 키 교환 프로토콜 OTP-EKE(One Time Password based Encrypted Key Exchange)를 제안하였다. 키 교환을 위한 사용자 인증방식으로 패스워드 방식을 채택하였다. 특히 서버 디렉토리에 대한 공격 등에 대해서 안전도를 높이기 위하여 원-타임-패스워드 확인자와 서버의 공개 패스워드를 이용하였다. 제안한 프로토콜은 모듈라지수승 계산 횟수와 메시지 전송 횟수를 줄임으로써 효율성 향상을 보인다.

'부분은닉서명(Partially Blind Signature)'기법은 전자화폐나 전자투표와 같이 사용자의 프라이버시가 중요시되는 응용에서 사용된다. 본 논문에서는 서명 요청자의 계산량을 줄이는 RSA 알고리즘에 기반한 부분은닉서명 기법을 제안한다. 서명 요청자는 메시지를 은닉하여 서명자에게 전송하고 서명자가 생성한 중간 서명으로부터 최종 서명을 생성하는 과정에서 계산을 필요로 한다. 논문에서 제안하고 있는 기법은 서명 요청자가 적은 계산량을 필요로 하는 모듈러 합과 곱 연산만으로 최종 서명을 계산할 수 있게 하므로 서명 요청자의 계산량을 많이 감소시킨다. 따라서, 이동통신 기기나 스마트카드, 전자지갑 같이 계산능력이 떨어지는 장치들에서 사용하기에 적합하다.