통신망 및 그 이외의 네트워크 환경의 발전은 사회적으로 중요한 문제를 발생시켰다. 이러한 문제점 중 가장 중요한 것이 네트워크 보안 문제이다. 보안과 관련된 문제점들은 해킹, 크랙킹과 같은 방법으로 반 보안 분야를 확장시키며 발전되었다. 새로운 암호 알고리즘의 발달 없이 해커나 크래커로부터 데이터를 보호하기 위해서는 기존과 같이 키의 길이를 증대하거나 처리 데이터의 양을 증대시키는 방법 밖에는 없다. 본 논문에서는 공개키 암호 알고리즘의 몽고메리 승산부에서 처리속도를 감소시키기 위한 M3 알고리즘을 제안하였다. 매트릭스 함수 M(·)과 룩업테이블을 사용하는 제안된 M3 알고리즘은 몽고메리 승산부의 반복 연산부를 선택적으로 수행하게 된다. 이러한 결과로 변형된 반복 변환 부분은 기존 몽고메리 승산기에 비하여 30%의 처리율 향상을 가져왔다. 제안된 몽고메리 승산 M3 알고리즘은 캐리 생성부의 어레이 배열과 가변 길이 오퍼랜드 감소로 인한 병목 현상을 줄일 수 있다. 그러므로 본 논문에서는 제안된 M3 알고리즘을 공개키 암호시스템의 대표적인 시스템인 RSA에 적용하여 M3-RSA를 설계하였으며 설계 및 모의실험은 Synopsys ver 1999.10을 사용하였다. M3 알고리즘은 기존 승산알고리즘에 비하여 30%의 처리속도 증가를 보임으로서 크랙 및 처리율 향상에 영향이 많은 공개키 암호시스템에 적합하리라 사료된다.
우리는 저전력 소모를 위한 상위 수준(high-level)에서의 효과적인 바인딩(binding) 알고리즘을 제안한다. 이전 연구들에 의해서 저전력 소모를 위한 몇몇의 바인딩 알고리즘들은 멀티-코모도티 플로우(multi-commodity flow) 문제로 모델링 될 수 있음이 밝혀졌다. 그러나 멀티-코모도티 플로우 문제는 NP-hard이기 때문에 진은 크기의 설계에만 적용될 수 있다. 이러한 제약을 극복하기 위해 우리는 네트워크 상의 플로우를 잘 이용해서 효과적으로 빠른 시간 안에 최적에 가까운 결과를 낼 수 있는 방법을 제안하여 크기가 큰 설계에도 적용할 수 있도록 한다. 이를 위해 우리는 첫번째 단계에서는 네트워크에서 최소 비용의 최대 플로우 (maximum f1ow -minimum cost)를 구하는 방법을 부분적으로 이용해서 유효한 결과를 구하고 두 번째 단계에서는 이를 반복적으로 개선시켜나가는 2 단계의 알고리즘을 제안한다. 벤치마크를 이용한 실험 결과는 제안된 알고리즘이 실제적인 설계에 적용되었을때, 충분히 빠른 시간 안에 최적에 가까운 결과를 생성함을 보여준다.
본 논문에서는 최적의 control dominated ASIC 설계를 위한 VHDL 중간 표현 그래프 CDDG(Control Dominated Data Graph)와 최소 제한조건 스케쥴링 알고리즘을 제안한다. CDDG는 VHDL 동작 기술의 조건 분기 및 반복구조 등을 효과적으로 나타낼 수 있는 제어 흐름 그래프로서 하드웨어 설계의 특성을 지원하기 위한 데이터 종속 관계, 하드웨어 자원 제한 및 시간 제한 조건이 표현된다. 제안된 스케쥴링 알고리즘은 CDDG의 부그래프로 표현된 제한조건에 대해, 부그래프들의 최소화하는 과정과 회로 동작의 허용 시간을 검사하는 최대 시간 제한의 검색 및 각 연산 노드들의 동작시간을 결정하는 과정으로 수행된다. 벤치마크 데이터를 사용하여 실험한 결과, 제안된 알고리즘이 기존의 알고리즘에 비해 우수함을 확인하였다.
본 논문에서는 ILM 교량의 특성상 압출 시 응력이 발생하며, 이러한 응력의 발생위치는 본구조물의 캔틸레버화가 되었을 시 나타나게 된다. 이러한 응력을 줄이기 위하여 ILM 교량의 기본설계 과정을 유전자 알고리즘 기법을 이용하여 단면의 형고에 변화를 주어 반복수행 함으로써 최적설계를 도출해 내는 연구를 수행하였다. 유전자 알고리즘을 통하여 교배를 시켜서 세대가 올라갈수록 모멘트는 줄어들고 목적함수는 올라가는 진행 과정을 보여 줌으로써 최적화 과정을 표현하였고, 단면의 형고를 바꿔 줌으로써 ILM 교량의 최적화를 확인할 수가 있었다. 본 연구에서 수행한 유전자 알고리즘을 이용한 최적화 방법을 보여주려고 한다.
최소비용 선형 망 흐름 문제가 동등한 할당 문제로 변환될 수 있으며, 또한 선형 망 흐름 문제를 해결하기 위한 전통적 방법은 단순 싸이클 흐름을 변환시킴으로서 원시 비용을 개선하는 방법이다. Auction 알고리즘이 각각의 반복에서 분산계산을 제시하는 개체와 초기의 대상 가격을 선택하기 위하여 몇 개의 특별한 법칙과 함께 동일한 문제에 적용이 될 때, 개체는 ${\varepsilon}$-이완법의 형태에서 획득할 수 있다. 본 논문은 할당 문제를 해결하기 위한 방법으로 최소비용 흐름 문제를 일반화 시켜, 전형적인 반복에 최소비용 흐름 문제, 수학적 등가에 의한 최소비용 흐름 문제를 연구하였고, 최소비용 흐름 측면에서 수송문제의 확장과 ${\varepsilon}$-이완법을 도출하여 이를 PCB 설계에 응용하고자 하였다.
변위 근거 유한요소해석을 사용하는 대부분의 위상 최적화 기법은 요소의 안정성 부족으로 인하여 체스판 무늬가 주기적 형태로 반복하여 설계영역 내부에 나타난다. 본 연구에서는 선형요소를 이용하면서 최적화 알고리즘의 안정성에 영향을 주지 않고 간단하게 모든 최적화 알고리즘에 이용 가능한 체스판무늬 형성 방지책을 개발하였다. 본 연구의 체스판무늬 형성 방치책에서는 먼저 각 선형요소를 구성하는 절점들의 부치분율을 설계변수로 선정하고, 요소내부의 부피분율을 설계변수로 표현하기 위한 선형 보간함수로 선형요소들의 형상함수를 선정하였다. 그리고, 설계변수와 등가 재료상수와의 상관 관계식은 평균장 근사이론을 이용하여 균질화된 재료에 벌칙인자가 도입된 관계식을 이용하였다. 또한, 본 연구에서는 순차이차계획법인 PLBA 알고리즘을 이용하여 위상 최적화문제를 해석하였다.
Ada 언어의 일반화(Generic) 메커니즘은 복잡한 대형 시스템의 설계에 있어 소프트웨어의 재사용성을 높이기 위한 효과적인 방편으로 사용되어 왔다. 일반화 모듈은 기능 또는 알고리즘은 정의되었으나 파라미터의 구체적인 속성이 아직 정해지지 않은 한 개의 소프트웨어 모듈을 다양한 파라미터를 적용하여 여러 곳에서 반복적으로 사용할 수 있도록 한 개념이다. 정형이론 및 구조적 설계기법에 기반한 설계도구인 Stalemate 또한 설계 모듈의 반복적인 재사용을 위해 일반화 차트(Generic Chart)를 제공하고 있다. ATCS(Air Traffic Control System) 설계 모듈에 적용한 결과 두 가지 모두 소프트웨어의 재사용과 설계의 효율성 향상을 위한 도구로 활용할 수 있으며 Statemate의 경우 일반화 차트를 다양한 자료형으로 실례화(Instantiation)할 수 있다면 보다 효과적인 설계모듈의 재사용이 가능할 것이다.
본 논문에서 제안하는 DIT(Digital Investment Trust) 시스템의 보안설계는 계좌 생성 및 계좌 이체, 자산관리에 관련된 정보를 제 3자로부터 보호하기 위해 ADES(Advanced DES)를 이용하여 고객의 정보를 암호화시켰으며, 전자서명을 위해 ECC, S_SHA 알고리즘을 사용하였다. 특히 전자상거래 결재 상에서 사용하는 전자 화폐는 복사본 생성이 용이하기 때문에 악의의 사용자가 불법 복제하여 전자화폐를 반복적으로 사용할 수 있으므로, 이중사용을 방지하기 위한 사전 검출 방법인 Schnorr 알고리즘을 사용하였다.
터보 부호는 반복적인 복호 알고리즘을 사용함으로써 가산성 백색 가우시안 잡음(AWGN) 채널 환경에서 Shannon 한계에 가까운 성능을 보이는 오류정정 방식으로 제안되었으나, 반복 연산량에 따른 복호 지연과 인터리버에 따른 지연에 의해 실시간 처리의 어려움이라는 문제점을 안고 있다. 본 논문에서는 터보 부호의 성능을 저하시키지 않는 범위에서 적절한 초기 임계값 설정에 따라 불필요한 반복 복호 횟수를 줄일 수 있는 터보 복호기 구조를 제안한다. 적절한 초기 임계값 설정은 LLR(Log-Likelihood Ratio)값의 평균값과 분산, 복호기의 출력에 대한 BER에 근거하여 여러 번의 모의 실험을 통해서 최적의 값으로 결정된다. 제안한 방식은 초기 임계값을 적절히 선택하면 손실이 없는 범위 내에서 반복횟수를 감소시킴으로써 기존의 정해진 반복횟수로 인한 큰 복호 지연을 미연에 방지하고, 이에 따른 계산량 감소는 저전력의 효과도 가져온다. 성능 평가를 위해 BER = $10^{-6}$이내이고, 전송속도가 32kbps 이상인 IMT2000의 고속 데이터 전송 환경에서 모의 실험을 하였다. 실험 결과로 기존의 정해진 반복횟수를 갖는 터보 복호기에 비해 SNR 변동(0~3dB)에서 평균적으로 55~90% 정도의 감소된 반복횟수를 검증하였다.
계수적 구간 불확실 플랜트를 안정화하는 강인 제어기의 설계의 방법으로서 고정차수 극 배치(FOPA : Fixed Order Pole Assighnment) 알고리즘을 이용할 수 있다. FOPA 알고리즘에 의해서 강인제어기 계수의 집합은 선형제약조건으로 표현되고, 이 조건을 만족하는 임의의 한점은 주어진 불확실 시스템을 안정화한다. 본 논문에서는 선형제약조건으로 주어진 제어기 계수의 집합에서 외란의 에너지를 최소화하는 제어기를 구하는 알고리즘을 제안한다. 일반적으로 전역 최적해을 구하는 문제는 BMI(bilinear matrix inequalities)로 표현되지만 제어기의 계수를 고정했을 때는 LMI(lineal matrix inequalities)로 간략화되기 때문에 제어기계수에 대한 최소화와 성능지수에 대한 최소화를 반복함으로써 국부 최적해를 구할 수 있다. 제안한 알고리즘의 효용성을 보이기 위해 제어기 설계 예를 보이고, 그 성능을 비교 분석한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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