본 논문에서는 이산 웨이블릿 패킷 변환을 이용하여 디지털 홀로그램의 중요 성분을 추적하고 암호화하는 알고리즘을 위한 하드웨어를 구현하였다. 웨이블릿 변환과 부대역의 패킷화를 이용한 암호화 방법을 이용하고, 적용된 암호화 기법은 웨이블릿 변환의 레벨과 에너지 값을 선택함으로써 다양한 강도로 암호화가 가능하다. 디지털 홀로그램의 암호화는 크게 두 부분으로 구성되는데 첫 번째는 웨이블릿 변환을 수행하는 것이고, 두 번째는 암호화를 수행하는 것이다. 고속의 웨이블릿 변환을 하드웨어로 구현하기 위해서 리프팅 기반의 하드웨어 구조를 제안하고, 다양한 암호화를 수행하기 위해서는 다중모드를 가지는 블록암호시스템의 구조를 제안한다. 동일한 구조의 반복적인 연산을 통해서 수행되는 리프팅의 특성을 이용하여 단위 연산을 수행할 수 있는 셀을 제안하고 이를 확장하여 전체 리프팅 하드웨어를 구성하였다. 블록 암호시스템의 구성을 위해서 AES, SEED, 그리고 3DES의 블록암호화 알고리즘을 사용하였고 데이터를 최소의 대기시간(최소 128클록, 최대 256클록)만을 가지면서 실시간으로 데이터를 암호화 혹은 복호화시킬 수 있다. 디지털 홀로그램은 전체 데이터 중에서 단지 0.032%의 데이터만을 암호화되더라도 객체를 분간할 수 없었다. 또한 구현된 하드웨어는 $0.25{\mu}m$ CMOS 공정에서 약 20만 게이트의 자원을 사용하였고, 타이밍 시뮬레이션 결과에서 살펴볼 때 약 165MHz의 클록속도에서 안정적으로 동작할 수 있었다.
본 논문은 유한체(finite fields)에서 압축센싱(compressed sensing) 프레임워크를 살펴본다. 하나의 측정 샘플은 센싱행렬의 행과 희소 신호 벡터와의 내적으로 연산되며, 본 논문에서 제안하는 확률적 희소 신호 복원 알고리즘을 이용하여 그 압축센싱의 해를 찾고자 한다. 지금까지 압축센싱은 실수(real-valued)나 복소수(complex-valued) 평면에서 주로 연구되어 왔지만, 이와 같은 원신호를 처리하는 경우 이산화 과정으로 정보의 손실이 뒤따르게 된다. 이에 대한 연구배경은 이산(discrete) 신호에 대한 희소 신호를 복원하고자 하는 노력으로 이어지고 있다. 본 연구에서 제안하는 프레임워크는 센싱행렬로써 코딩 이론에서 사용된 LDPC(Low-Density Parity-Check) 코드의 패러티체크 행렬을 이용한다. 그리고 본 연구에서 제안한 확률적 복원 알고리즘을 이용하여 유한체의 희소 신호를 복원한다. 기존의 코딩 이론에서 발표한 LDPC 복호화와는 달리 본 논문에서는 희소 신호의 확률분포를 이용한 반복적 알고리즘을 제안한다. 그리고 개발된 복원 알고리즘을 통하여 우리는 유한체의 크기가 커질수록 복원 성능이 우수한 결과를 얻었다. 압축센싱의 센싱행렬이 LDPC 패러티체크 행렬과 같은 저밀도 행렬에서도 좋은 성능을 보여줌에 따라 이산 신호를 고려한 응용 분야에서 적극적으로 활용될 것으로 기대된다.
본 논문에서는 양방향 다중 중계기 채널(two-way multiple relay channel)에서의 중계기 선택 기법을 제안한다. 양방향 다중 중계기 채널에서는 2명의 사용자가 다수의 중계기의 도움을 받아 서로 정보를 주고받는다. 단방향 중계 채널에서와 같이 중계기는 복호화 재전송 프로토콜 또는 증폭 재전송 프로토콜을 기반으로 정보를 중계하며, 정보 전송에 필요한 채널 자원을 줄이기 위해 정보의 결합 과정을 추가로 적용한다. 특히, 중계기가 다수인 환경에서는 정보 전송 경로의 수가 증가함으로 인해 다이버시티 이득이 증가한다는 것이 알려져 있다. 따라서 본 논문에서는 다수의 중계기 중 채널 조건을 바탕으로 가장 좋은 중계기를 선택하는 기법을 제안하고 이를 통해 다이버시티 이득의 향상을 확인한다. 우선, 중계기들은 핸드셰이킹(handshaking) 과정을 이용하여 채널 정보의 크기를 얻고, 이를 바탕으로 데이터의 전송이 이루어지기 전에 분산된 방식으로 최적의 중계기 선택이 이루어진다. 중계기 선택 기준은 각각의 사용자와 중계기 간 일시적 채널 이득을 바탕으로 사용자-사용자 간(end-to-end) 경로 조건의 최대값을 계산하는 메트릭(metric)을 사용한다. 또한, 전송량을 계산하기 위해 자동반복요구(automatic repeat request, ARQ)를 사용한 알고리즘을 제안하고, 이를 통해 전송량을 분석한다. 모의실험을 통해, 제안된 중계기 선택 기법은 사용 가능한 중계기의 수가 증가함에 따라 전송량이 증가함을 보이고, 사용 가능한 중계기의 개수에 해당하는 다이버시티 이득을 얻을 수 있음을 보여준다.
센서 네트워크와 같이 한정된 리소스만을 사용할 수 있는 차세대 소형 무선 비디오 시스템을 위해 움직임 추정(motion estimation)이 필요 없는 저 복잡도의 비디오 인코딩 방식과 이를 효과적으로 디코딩하는 새로운 비디오 코딩 방식을 제안한다. 비디오 프레임을 주기적으로 인트라 코딩(Intra coding)하고 인트라 코딩된 프레임 사이에 있는 프레임에 대해선 제안하는 불규칙 양자화(irregular binning) 방식을 이용하여 효과적으로 코딩한다. 불규칙 양자화 방식은 코딩할 데이터의 Local statistics에 따라 각 구간의 길이를 조절함으로써 적은 수의 불규칙적인 구간으로도 효과적으로 데이터를 표현할 수 있다. 이와 함께, 연속된 프레임 간에 존재하는 높은 상관 관계(correlation)를 활용하기 위해 디코딩 시 불규칙 양자화 정보로 복원된 영상을 기초로 하여, 주변 프레임으로부터 움직임이 보상된 선명한 영상 부분(motion compensated image components)을 가져와 합성함으로써 복원된 프레임의 화질을 향상시키는 방법을 제안한다. 제안된 비디오 코딩 방식은 실험 결과에서 최신의 비디오 압축 방식인 H.264/AVC의 IB 코딩 모드와 유사한 성능을 보여주고 있다. 따라서 제안된 비디오 코딩 방식은 저 복잡도의 인코더가 필요한 응용 분야에 H.264/AVC를 대신하여 사용될 수 있다.
SSL의 취약점을 이용한 공격 기법인 BEAST를 발표했던 Juliano Rizzo와 Thai Duong이 새로운 공격 기법인 CRIME(Compression Ration Info-leak Made Easy)을 발표하였다. CRIME 공격은 암호화된 데이터에 대한 비밀 정보를 찾아내기 위해 데이터가 압축 및 암호화되는 방법의 취약점을 이용한 공격이다. 공격자는 이 공격법을 반복하여 데이터를 복호화할 수 있고, HTTP 세션의 쿠기 데이터를 복원할 수 있다. 공격자는 SPDY 및 SSL/TLS의 압축 함수를 대상으로 하는 이 보안 취약점을 이용하여 다양한 길이의 입력 데이터를 선택함으로써 암호화된 데이터의 길이를 확인할 수 있다. TLS 프로토콜은 두 통신자(서버 및 클라이언트) 사이에서 발생하는 데이터 통신의 무결성을 보장하고 두 대상에 대한 인증 수단을 제공하고 있으며, 최근 몇 년 동안 이들을 대상으로 TLS 메커니즘의 몇몇 특성들을 이용한 다양한 공격들이 수행되고 연구되었다. 본 논문에서는 CRIME 및 SSL/TLS에 대한 다양한 공격 기법들과 이들에 대한 대응 및 구현 방안에 대하여 논의하며, 실용적인 관점에서 SSL/TLS 공격 대응 방안의 방향을 제시한다.
현재 SSL 프로토콜은 다양한 컴퓨팅 환경과 보안 시스템 내에서 핵심부분으로 사용되고 있다. 그러나 SSL 프로토콜의 운영상의 경직성 때문에 다음과 같은 문제점들이 있다. 첫째, 주고받는 모든 데이타에 대한 보안을 실행하기 때문에 CPU에 큰 부하를 초래한다. 둘째, SSL 프로토콜에서는 정해진 알고리즘에 의해 고정적인 길이의 키를 사용하므로 향후 암호문 해독에 대한 위험이 존재한다. 셋째, 새로운 암호화 알고리즘의 추가 및 활용에 어려움이 존재한다. 넷째, SSL 프로토콜 개발 시에 보안에 관한 전문 지식이 없는 개발자는 보안 API(Application Programming Interface)를 다루기가 어렵다. 따라서 이러한 문제점들을 극복하는 동시에 안전하고 편리하게 SSL 프로토콜을 사용할 수 있는 방안이 필요하다. 본 논문은 이러한 요구조건을 만족시키기 위해 CBD(Component Based Development) 개념을 사용하여 설계 및 구현한 SSL 컴포넌트를 제안한다. SSL 컴포넌트는 SSL 프로토콜에서 수행하는 데이타 암호화 서비스를 제공한다. 또한, 보안에 익숙하지 않은 개발자들이 안전한 시스템을 구현할 수 있도록 개발의 편의성을 제공한다. SSL 컴포넌트는 컴포넌트의 기본적인 특징을 수용하므로 반복적인 재사용이 가능하여 생산성을 향상시키고 비용을 절감시키는 효과를 준다. 뿐만 아니라 알고리즘이 추가되거나 변경되는 경우에 호환과 연동을 용이하게 해주는 장점이 있다. SSL 컴포넌트는 애플리케이션 단에서 SSL 프로토콜과 동일한 역할을 수행할 수 있도록 한다. 먼저 요구사항을 도출하여 설계, 구현하고, SSL 컴포넌트와 이를 지원하는 비밀성, 무결성 컴포넌트를 독립적으로 구현한다. 앞에서 언급된 모든 컴포넌트들은 각각 EJB로 구현한다. 암 복호화 시 데이타를 선택적으로 암호화할 수 있도록 함으로써 데이타 처리 시간을 줄여 효율성을 높인다. 또한, 사용자의 의지대로 데이터 및 메커니즘을 선택할 수 있도록 하여 사용성을 높인다. 결론적으로는, 위의 내용을 실험 및 평가함으로써, SSL 컴포넌트가 기존의 SSL 프로토콜보다 처리 시간의 증가율이 낮아 데이타 량이 많아질수록 시간이 더 적게 소요되므로 효율적임을 검증한다.
문헌연구와 현장조사를 통해 중국 무이구곡에서 시지각되는 바위글씨의 분포와 형태 그리고 내용에 따른 바위글씨의 유형화를 시도한 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 무이산 무이구곡에는 1곡부터 9곡까지 모든 곡에 바위글씨가 현존하며 그 수는 총 350방으로 확인되었다. 둘째, 바위글씨의 분포 분석 결과, 제5곡에 74방(21.2%), 제6곡 67방(19.2%), 제1곡 65방(18.6%), 제2곡 60방(17.2%) 그리고 제4곡에 53방(15.2%)이 확인되어 이들 5곡에 전체 319방(91.1%)의 바위글씨가 집중됨으로써 이들 곡의 문화경관성이 풍부한 것으로 밝혀졌다. 셋째, 바위글씨 개체수는 1곡 수광석에 41방(22.6%), 6곡 천유봉 호마간에 29방(8.3%), 4곡 제시암에 23방(6.6%), 2곡 영암에 22방(6.3%), 6곡 향성암에 21방(6%), 5곡 운와에 19방(5.4%)·복호암에 18방(5.1%)·은병봉에 17방(4.9%), 4곡 대장봉에 14방(4%), 1곡 대왕봉, 4곡 금곡암에 각각 12방(3.4%)의 바위글씨가 존재하는 것으로 조사되었다. 따라서 11개소의 개체 바위에 총 228방(65.1%)이 집중되는 경향을 보여 이들 바위의 지명도와 문화적 가치를 대변하고 있다. 넷째, 무이구곡 바위글씨는 무이산의 지모 및 지형지질에 대한 찬미, 무이군과 지명과 관련된 설화, 공맹(孔孟)의 사상을 담는 유가적 교훈, 주자의 무이도가와 관련된 경명과 주자의 행적 등 성리문화의 상찬 그리고 동천복지의 세계관과 도화원기의 선경 등이 주류를 이루고 있다. 또한 삼교와 관련된 유·불·선 명인들의 고사를 포함한 중국 전통문화와 관련한 선인고사(先人古事) 등의 매우 다양하고 다채로운 역사와 신화, 전설을 담는 역사문화 풍경을 내포하고 있다. 다섯째, 무이구곡 바위글씨의 내용을 바탕으로 분류한 결과, 경명·찬경·기유·기사·철리·서회·종교·길어·표어·서지제각 그리고 관문고시 등 11개 유형으로 분류되었다. 이 중 찬경제각(贊景題刻)이 102방(29.1%), 경명제각(景名題刻)이 93방(26.6%) 그리고 기유제각(紀遊題刻)이 61방(17.4%)의 순으로 나타나 무이구곡의 바위글씨는 경물명의 제시와 경관 찬미 그리고 유람을 기념하는 성격이 특히 강한 것으로 밝혀졌다. 여섯째, 연구대상 6개 구곡도와 무이구곡 바위글씨 간의 상호텍스트성 분석 결과, 매체간의 전파방법은 대부분 '인용'이 주류를 이루었으며 이밖에 확장, 반복, 연장 그리고 압축을 통해 상호매체성을 유지한 것으로 확인되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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