지리정보시스템(GIS)의 사용이 확대되고 있는 현재 상황에서 다양한 분야에서 구축되어 서로 다른 환경에 분산되어 있는 이질적인 지리 데이타의 공유에 대한 중요성은 더욱 증가하고 있는데, 이러한 상호운용성을 지원하기 위하여 개발된 것이 OGC의 OpenGIS이다. OGC는 다양한 분야에서 차세대 표준으로 주목받고 있는 XML을 GIS에 도입하려는 움직임으로 GML 사양을 제시하고 있다. 향후 사용이 더욱 증가하게 될 XML 문서 형태의 지리 데이타에 대한 GIS 사용자들의 접근을 허용하기 위해서 OpenGIS를 지원하는 XML 데이타 제공자의 설계 및 구현이 절실히 필요하다. 본 논문에서는 OGC의 세 가지 구현 사양 중 특히 Microsoft의 OLE/COM을 기반으로 하는 OpenGIS Simple Features Specification for OLE/COM 사양과 지리 데이타의 XML 인코딩을 위한 GML 사양을 기반으로 XML 데이타 제공자를 설계 및 구현하였다. 본 논문에서 개발한 XML 데이타 제공자는 표준화된 지리 데이타 구조와 처리에 대한 인터페이스를 지원하여 상호운용성을 보장하고, XML 기술을 활용하여 XML데이타의 효율적인 분석 기능도 제공한다. 따라서 XML 데이타 제공자를 사용함으로써 표준화된 DTD를 따르는 XML 문서내의 지리 데이터를 OpenGIS를 지원하는 이질의 데이타 소스의 지리 데이타와 함께 공유할 수 있고, XML 문서의 구조를 효율적으로 검증할 수 있으며, 또한 XML 데이타에 대한 접근 및 분석이 가능하게 된다.
지리 정보 시스템을 위한 공간 데이터베이스 관리시스템간의 이질성을 최소화하고 공간 데이터의 호환성이나 상호 연동성을 높일 수 있도록 OGC에서 OpenGIS의 사양을 정의하였다. 본 연구에서는 OpenGIS에서 정의된 공간 데이터 모델을 지원하는 컴포넌트를 구현한 것이다. 즉, OpenGIS에서 요구되어진 사양에 따라 SFG (Simple Feature Geometry) 컴포넌트를 구현하였다. 본 논문에서는 컴포넌트 구현상의 발생되었던 문제점과 이 해결 방법을 제시한다. 또한 구현 도중에 발견된 OpenGIS SFG의 사양 자체의 문제점도 함께 제시한다.
사물인터넷에 성능이 향상됨에 따라 사물인터넷에 사용되는 저사양 프로세서들의 보안도 주목받고 있다. 이에 따라, 저사양 프로세서 상에서 안전하고 효율적으로 동작하는 경량 암호에 대한 개발과 최적연구가 활발히 진행되고 있다. 경량 블록 암호 중 하나인 SIMECK은 경량 블록 암호인 SPECK과 SIMON의 이점만을 결합한 암호 알고리즘이다. 본 논문에서는 저사양 프로세서 상에서의 경량 블록암호 SIMECK 최적 구현 동향에 대해 살펴본다.
FPGA상에 AES 복호화 코어를 FIPS-197사양에 기술된 AES 알고리즘의 복호화부분을 구현하였다. 키값의 길이는 128/192/256비트를 지원하며, 별도의 코어 로직은 FPGA의 6-input lookup table의 이점을 살리도록 설계되었으며, 이결과로 2000개의 lookup table만을 이용하여 256비트 키에서 3Gbps의 처리가 가능하게 되었다. 코어는 난수 및 FIPS-197, SP-800a와 AESAVS사양의 테스트 벡터를 통해서 검증하였다.
양자내성암호는 기존 공개키 암호 스킴과 비교하여 일반적으로 많은 연산량과 높은 메모리 사용량을 요구한다. 양자내성암호 마이그레이션을 위한 최적화 연구들이 활발하게 이루어지고 있다. PQM4 프로젝트를 시작으로 하여, ARM 환경에서 다양한 연구 결과들이 존재하지만, 저사양 장치에서의 연구 결과는 미진하다. 따라서, 본 논문에서는 현재까지 격자 기반암호의 최적화 연구를 리소스 자원이 제한된 저사양 장치 관점으로 살펴본다.
공간정보 및 속성정보를 저장 및 관리하여 서비스하는 지리정보시스템은 최근 네트워크 및 분산환경의 기술개발과 더불어 급격히 변화하고 있다. 이러한 지리 정보시스템은 기존의 패키지, 지역적 클라이언트/서버환경의 기술에서 컴포넌트 기반 기술로 자리메김하고 있는 실정이다. 이러한 컴포넌트 GIS의 기술발전을 위해서 OGC(OpenGIS Consortium)에서는 다양한 설계 및 구현 사양과 토픽을 제시하고 있으며, 대부분의 GIS 기술개발시장에서는 이러한 사양과 토픽에 맞게끔 시스템을 설계 및 구현하고 있다. 지리정보시스템에서 다루는 공간데이터는 크게 기하정보(Geometry)와 위상정보(Topology)로 나뉜다. 지리정보시스템에서 기본석인 질의나 분석에 있어서 기하정보 뿐만 아니라 위상정보도 시스템 전체의 성능에 큰 영향을 미치며, 이러한 위상 정보의 저장, 관리는 필수적이다. 본 논문에서는 개방형 컴포넌트 GIS에서의 기본 기하 데이터 모델인 OGC Simple Feature Geometry 모델과 위상정보 (Topolygy Information)를 나타내는 위상 데이터 모델의 통합 및 연동방법에 대해서 살펴보고, 이러한 데이터모델을 포함하고 있는, OGC 구현사항에 맞게 설계 및 구현된 전체시스템 아키텍쳐를 살펴 볼 것이다.
소프트웨어 개발에서, 사용자 요구 사항을 잘 표현하면 할수록 시스템은 오류가 적고, 사용자가 요구하는 시스템으로 만들어지며, 시스템 검증이 쉬워지는 것 같이, 정형적 사양(formal specification)은 시스템 개발 전반에 영향을 준다. 이 정형적 사양은 암호 프로토콜이 완전(completeness)하고 안전(soundness)한가를 검증하는 데에도 유용하게 사용될 수 있다. 암호 프로토콜을 사양하고 분석하는 방법은 크게 대수적, 논리적, 상태 변환적 접근 방법등과 통신 프로토콜의 검증에 쓰는 패트리넷을 이용한 방법등이 있다. 이들 방법중에는 프로그램으로 구현되어 자동 검증 tool로 개발된 사례도 있다. 본 고에서는 암호 프로토콜을 위한 사양 기법과 그에 따른 분석 기법을 알아보고 그것들을 비교, 분석하였다.
본 논문에서는 90W/sub avg/급 디지털 TV 중계기에 사용되는 140W/sub avg/급 전력증폭기를 설계 및 구현하였다. 중계기 규격의 기반이 되는 미국 FCC(Federal Communications Commission) 의 규격과 KBS(한국방송공사)가 제시하는 사양에 적합한 전력증폭기의 설계 및 구현을 목표로 하였다. 전력증폭기는 4단으로 구성하였으며, 전치증폭기는 A 급, 구동증폭기와 종단증폭기는 AB 급으로 동작시켰다. 구동증폭기에서는 3W/sub avg/의 출력을 얻었으며, 3 개의 전력증폭용 모듈이 병렬 연결된 종단증폭기에서는 140W/sub avg/ 의 출력을 얻을 수 있었다. 사용주파수의 대역을 넓히고 입력 및 출력의 VSWR 을 개선시키기 위하여 발룬과 sage wireline coupler 를 이용하여 전력증폭용 모듈을 설계하였다. 모든 전력증폭용 모듈은 방송용 전력증폭기의 규격사양인 isolator 로 종단 처리하여, 종단 임피던스의 갑작스런 변화시에도 장비가 보호될 수 있도록 설계하였다.
간단한 덧셈, 회전연산, 그리고 XOR 연산자로 구성된 초경량 블록 암호 알고리즘 CHAM은 저사양 사물인터넷과 고사양의 플랫폼 상에서 모두 효율적인 구현이 가능하다. 특히 CHAM 블록 암호 알고리즘은 저사양 사물인터넷 플랫폼 상에서 연산속도를 향상시키는 방안에 대해 심도있게 고민된 알고리즘이다. 본 논문에서는 저사양 사물인터넷 플랫폼 8-비트 AVR 상에서 매우 제한적인 프로그램 메모리 공간을 최소로 하면서 연산속도는 극대화하는 방안에 대해 확인해 보도록 한다. 이를 위해 프로그램 코드는 1 라운드 혹은 2 라운드 기반의 부분 반복문을 활용하였으며 라운드 키 접근을 효율화하기 위해 메모리 공간을 정렬하였다. 최소한의 레지스터 활용 및 데이터 업데이트를 통해 성능 향상 및 코드 크기를 최적화하였다. 그 결과 CHAM 64/128, 128/128, 그리고 128/256의 경우 RANK 파라미터 상에서 29.9, 18.0, 그리고 13.4를 달성하였다. 이는 현존하는 블록암호 알고리즘 구현 중 최상의 결과이다.
OGC(Open GIS Consortium)의 'OpenGIS Simple Feature Specification for CORBA'는 CORBA 분산 컴퓨팅 환경하에서 분산되고 상호 이질적인 GIS 자원의 공유와 상호운용을 위한 표준 인터페이스를 정의하는 OpenGIS CORBA 구현사양이다. 이를 지원하는 OpenGIS 서버는 구현사양에 정의된 모즌 표준 인터페이스들에 대한 정확한 구현이 필요하고, 기반을 두고 있는 GIS와의 효율적인 연동이 필요하다. 본 논문에서는 UniSQL을 기초로 한 DBMS 엔진 레벨에서 공간 데이터 타입과 공간 연산자를 기본적으로 제공하는 객체 관리형 GIS인 GEUS를 기반으로 OpenGIS 서버를 개발하였다. CORBA 분산 컴퓨팅 환경하에서 클라이언트는 OpenGIS 표준 인터페이스를 통하여 OpenGIS 서버가 기초하고 있는 GIS에 저장되어 있는 지리정보를 접근할 수 있고, GIS가 제공하는 지형공간 연산기능을 이용할 수 있고, 또한 다른 GIS와 상호 운용할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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