전산유체역학(CFD: Computational Fluid Dynamics)를 이용한 스마트팜 환경 내부의 정밀 제어 연구가 진행 중이다. 시계열 데이터의 난해한 동적 해석을 극복하기위해, 비선형 모델링 기법의 일종인 인공신경망을 이용하는 방안을 고려하였다. 선행 연구를 통하여 환경 데이터의 비선형 모델링을 위한 Tensorflow활용 방법이 하드웨어 가속 기능을 바탕으로 월등한 성능을 보임을 확인하였다. 그럼에도 오프라인 일괄(Offline batch)처리 방식의 한계가 있는 인공신경망 모델링 기법과 현장 보급이 불가능한 고성능 하드웨어 연산 장치에 대한 대안 마련이 필요하다고 판단되었다. CFD 해석을 위한 Solver로 SU2(http://su2.stanford.edu)를 이용하였다. 운영 체제 및 컴파일러는 1) Mac OS X Sierra 10.12.2 Apple LLVM version 8.0.0 (clang-800.0.38), 2) Windows 10 x64: Intel C++ Compiler version 16.0, update 2, 3) Linux (Ubuntu 16.04 x64): g++ 5.4.0, 4) Clustered Linux (Ubuntu 16.04 x32): MPICC 3.3.a2를 선정하였다. 4번째 개발환경인 병렬 시스템의 경우 하드웨어 가속는 OpenCL(https://www.khronos.org/opencl/) 엔진을 이용하고 저전력 ARM 프로세서의 일종인 옥타코어 Samsung Exynos5422 칩을 장착한 ODROID-XU4(Hardkernel, AnYang, Korea) SBC(Single Board Computer)를 32식 병렬 구성하였다. 분산 컴퓨팅을 위한 환경은 Gbit 로컬 네트워크 기반 NFS(Network File System)과 MPICH(http://www.mpich.org/)로 구성하였다. 공간 분해능을 계측 주기보다 작게 분할할 경우 발생하는 미지의 바운더리 정보를 정의하기 위하여 3차원 Kriging Spatial Interpolation Method를 실험적으로 적용하였다. 한편 병렬 시스템 구성이 불가능한 1,2,3번 환경의 경우 내부적으로 이미 존재하는 멀티코어를 활용하고자 OpenMP(http://www.openmp.org/) 라이브러리를 활용하였다. 64비트 병렬 8코어로 동작하는 1,2,3번 운영환경의 경우 32비트 병렬 128코어로 동작하는 환경에 비하여 근소하게 2배 내외로 연산 속도가 빨랐다. 실시간 CFD 수행을 위한 분산 컴퓨팅 기술이 프로세서의 속도 및 운영체제의 정보 분배 능력에 따라 결정된다고 판단할 수 있었다. 이를 검증하기 위하여 4번 개발환경에서 운영체제를 64비트로 개선하여 5번째 환경을 구성하여 검증하였다. 상반되는 결과로 64비트 72코어로 동작하는 분산 컴퓨팅 환경에서 단일 프로세서 기반 멀티 코어(1,2,3번) 환경보다 보다 2.5배 내외 연산속도 향상이 있었다. ARM 프로세서용 64비트 운영체제의 완성도가 낮은 시점에서 추후 성공적인 실시간 CFD 모델링을 위한 지속적인 검토가 필요하다.
컴퓨터 시스템이 다양화된 분산시스템 환경으로 발전하면서 시스템에 존재하는 정보를 부적절한 사용자로부터 보호하기 위한 접근통제 정책이 매우 중요하게 되었다 본 논문에서는 강제적 접근통제모델의 등급과 역할기반 접근통제 모델의 제약조건과 역할계층을 체계적으로 변경함으로서 격자기반 역할그래프 보안 관리 모델을 제안한다. 이 모델에서는 기존의 역할그래프 모델의 역할계층에서 상위역할의 권한남용 문제를 해결하였으며 권한간의 충돌발생시 제약조건을 통해 주체의 등급을 재조정함으로서 정보의 무결성을 유지할 수 있다. 또한 역할계층에 의한 권한상속 뿐만 아니라 사용자의 보안레벨에 의해서 통제되도록 함으로서 강화된 보안기능을 제공한다. 그리고 본 모델을 운영하기 위해 역할그래프 보안 관리 알고리즘을 제시하였다.
VoIP(Voice over Internet Protocol) 서비스는 기존의 음성전화 서비스(Public Switched Telephone Network, PSTN)와 달리 IP 프로토콜을 이용한 저렴한 통신비용 등의 장점이 있는 음성통신 기술로써, 기존의 아날로그 음성전화 서비스를 대신하는 서비스이며, 새로운 인터넷 융합서비스로 많은 사용자가 이용하고 있다. 하지만 VoIP 서비스가 인터넷망을 이용함으로 IP Spoofing, DoS (Denial of Server) / DDoS(Distributed Denial of Service), 등의 여러 가지 보안의 문제점을 가지고 있다. VoIP 서비스에서 DDoS 공격은 Proxy 서버 등에 대량의 공격 메시지를 보냄으로써 서버의 자원을 고갈시켜 정상적인 서비스를 하지 못하게 한다. DoS, DDoS 공격 중 Invite Flooding 공격은 1분에 수천 개의 Invite 메시지를 보내 회선의 자원을 고갈시키는 공격이다. 특히 IP/Port 위조하여 공격 경우 공격 패킷 탐지하기 어려우므로 차단할 수 없다. 따라서 본 논문에서는 VoIP의 DoS/DDoS 중 하나인 Invite Flooding 공격 시 SIP Proxy Server에서 메시지 분산시키는 방법과 MAC Address와 사용자 번호 등 IP 이외의 고정적인 사용자 정보를 확인하여 공격을 탐지하고, 공격 Agent에 감염된 Phone을 공격차단서비스로 보내 복구시키는 방법을 제안한다.
스마트폰 사용자의 증가는 이동 통신사업자에게 커피숍, 지하철과 같은 공공장소에 와이파이 핫스팟을 제공함으로써 폭증하는 3/4G 트래픽을 분산시키는 노력을 하게 하였다. 전통적인 무선랜에서의 인증은 서비스 제공자측면에서 설계되었기 때문에, 서비스 이용자는 서비스 제공자에게 자신이 고객임을 증명하는 방식으로 이루어진다. 802.11 표준에서는 802.1X를 이용한 상호인증이 지원되지만, 서비스 이용자는 자신이 접속하려는 무선 AP가 정말 서비스제공자가 설치한 것인지 확인하는 것은 어렵다. 공격자는 사용자들의 개인 정보를 얻어내기 위하여 서비스 제공자가 설치한 AP와 동일한 SSID를 가진 위장 AP를 설치할 수 있다. 이 논문에서는 스마트폰 사용자 입장에서 정상적인 무선 AP를 인증하는 기법에 대해 소개한다. 그리고 이 논문의 제안이 이미 제공된 와이파이 핫스팟에서 보안 플러그인 형태로 잘 동작할 수 있음을 보이고, 이를 실험을 통해 증명한다.
현재 World Wide Web (이하 Web) 자체를 일반 사용자들이 인터넷으로 인식하고 있는 상황에서 잘못된 정보의 전달은 매우 큰 문제이며, 이것은 존재하는 정보를 잘못 가공하는 데에서 기인하게 된다. 잘못 가공된 정보의 전달을 방지하는 방법으로 여러가지가 있으나, 이중 가장 대표적인 것으로 인식되는 것이 바로 CSCW이다. CSCW 환경은 클라이언트-서버 환경과 같은 단일 시스템에서의 공동 작업 공간을 다중의 사용자에게 제공하여 주는 것으로 인터넷 또는 인트라넷 환경과 같은 분산 공유 정보 시스템 환경 즉, 다중의 이질적인 시스템과 다중 사용자 환경에서 사용시는 다수의 추가적 요소를 필요로 하게 된다. 이러한 문제점을 해결하려는 것이 협력으로 폐쇄적인 인터넷인 인트라넷에서의 이질적인 전산환경 특히, 교육, 생산, 마케팅 분야 및 정부에서 사용시 많은 이점이 있다. 본 논문에서는 현재 협력의 골격이 되는 CSCW, 그룹 웨어등의 개념을 먼저 살펴보고, 다음으로 협력의 정의와 분류, 문제점 분석, 그리고 Web에서의 협력 환경 구축 방안에 대하여 기술하겠다.
Wireless Mesh Networks(WMNs) is generally composed of radio nodes in the mesh topology. WMNs consists of mesh client, mesh router and gateway connected to a wired network. Each client and router relay messages to the gateway for communication. WMNs is widely used recently in many areas can provide extended coverage based on multi-hop communication and ubiquitous communication at any time and any location. However the competition and collision between each node to transmit data is inevitable when the same channel is used for transmission. The transmission opportunities and the throughput of nodes located far from gateway decrease more if the communication channel is accessed based on competitive CSMA/CA scheme using DCF(Distributed Coordination Function) provided by IEEE 802.11 MAC. In this paper, we improve the performance of the TCP fairness and throughput of the nodes with more than 2 hops by applying various algorithms for controlling contention window values. Also, we evaluate the performance using ns-2 simulator, According to the results, proposed scheme can enhance the fairness characteristic of each node irrespective of data to the gateway.
정보 검색서비스 모델 도출 영역에서는 정보 검색시스템을 각 센서 네트워크의 서비스로의 추상화를 기반으로 동적으로 필요한 센서 네트워크 서비스의 검색서비스로 제공하는 시스템으로 정의하였다. 이어 효율적인 정보 검색서비스의 요구사항을 정의하였으며 이러한 요구사항을 만족시킬 수 있는 성능 분석 모델을 개발하였으며 마지막으로 효과적인 설계 공간을 도출하였다. USN 기술 현황 분석 영역에서는 USN 시스템 기술, USN 네트워킹 기술, 그리고 USN 미들웨어 및 서비스플랫폼 부문으로 분류한 후 각 기술부분별로 세부기술에 대하여 국내외 대표적인 기술개발의 내용과 현황을 조사. 분석 결과를 제시한다. 이러한 기술 분석의 결과를 바탕으로 USN 소프트웨어 모델 도출 영역에서는 센서 네트워크의 센싱, 데이터 저장, 데이터 네이밍, 네임서비스 부문에 대하여 모델을 도출한다. 이러한 모델 도출은 USN 하드웨어 및 소프트웨어의 참조 모델을 제시한다. 정보 검색서비스 아키텍처 프레임워크 개발 영역에서는 입력 쿼리 명세, Lookup, 분산 레졸루션을 위한 성능확장성 측면에서 효과적인 시스템 구축 프레임워크로 DNS 기반 정보 검색서비스 아키텍처와 DHT 기반 정보 검색서비스 아키텍처 프레임워크를 제시하였다.
WiMedia UWB 기술은 무선 PAN영역에서 무선 USB, 무선 디스플레이, 무선 KIOS 등과 같이 높은 데이터 전송 속도를 요구하는 응용을 위해 개발된 완전 분산형의 데이터 통신 기술로써 데이터 통신을 위해 DRP 구간에서 예약되지 않은 영역은 모든 장치들이 PCA(Prioritized Contention Access) 방식으로 경쟁하여 무선 매체를 점유한다. 보통 장치들은 DRP 구간을 미리 예약하여 경쟁 없이 데이터를 보낼 수 있지만, 제어 및 명령 프레임 전송이나 추가적인 데이터 프레임 전송 시에는 PCA 방식을 통해 예약되지 않은 DRP 구간에서 이러한 데이터를 전송하게 된다. 그러나 기존의 PCA 방식을 사용하게 되면 경쟁으로 인한 충돌 증가로 동일 비컨 그룹에 참여하는 장치 수가 증가할수록 전송 효율 저하를 겪게 된다. 따라서 본 논문에서는 비컨 구간에서의 비컨 전송 순서 정보와 각 장치가 DRP 예약 구간 외에 추가적으로 발생되는 큐 정보를 비컨을 통해 알려줌으로써 현재 남아 있는 비예약 DRP 구간에서 경쟁 없이 추가 발생 데이터를 전송할 수 있는 방식을 제안한다. 그리고 기준점(reference point)을 도입하여 비컨 슬롯 번호가 빠른 장치들에게 전송기회가 많이 주어지는 문제를 해결하였다.
이동노드들의 예측 불가능한 이동, 적은 대역폭의 무선링크 사용으로 인하여 데이터 전송 실패율이 높은 Ad-hoc Networks에서 다중경로 라우팅은 단일경로 라우팅에 비해 트래픽 분산, 내고장성 높은 군집 대역폭을 제공하여 데이터 전송의 신뢰성 경로의 견고성을 유지할 수 있다. 그러나 다중경로 라우팅은 경로를 설정하고 유지하는 과정에서 오버헤드가 추가적으로 발생하여 Ad-hoc Networks에서 무선자원의 효율적인 사용을 제한한다. 본 논문에서는 다중경로 라우팅 기반 Ad-hoc Networks에서 IEEE 802.11 DCF의 RTS/CTS 핸드세이크로 인해 발생하는 오버헤드의 영향을 분석하고자 한다. 이를 위하여 Ad-hoc Networks에서 RTS/CTS 핸드세이크의 운용 및 문제점을 설명하였고, 요구기반 단일경로 라우팅에서 RTS/CTS 핸드세이크의 오버헤드 영향을 분석했다. 또한, 수학적인 분석을 위하여 요구기반 단일경로 다중경로 라우팅의 네트워크 모델을 제시하였다. 다양한 실험을 통하여 다중경로 라우팅에서 최적의 경로 수와 경로 길이를 찾아내어, 향후 다중경로 라우팅 연구를 위한 기반을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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