무선단말기를 사용하는 인구가 급격하게 증가함에 따라 무선기기로 유선환경에서 이루어지든 각종 서비스들을 무선망에서 이용할 수 있도록 하는 연구가 활발하다. Application Layer에서 이동성을 지원하기 위해 최근에 활발히 논의 중에 있는 REFER 메소드를 이용함으로써 세션변경 처리절차를 간소화하였고 무선환경에서 타 네트워치로의 이동 중에도 유연한 핸드오프를 통해 이미 설립된 세션을 유지함으로써 이동성을 제공한다.
지난해 11월23일 싱가포르에서 열린 APCCㆍICCS합동 학술회의는 '디지털통신의 기술발전'이라는 주제 아래 32개 세션으로 진행되었다. 마지막날 오전에 있었던 이동컴퓨팅세션에선 충남대 김상하교수가 활발하게 토론을 주도했으며 오후에는 필자가 논문을 제출한 망계획 및 관리세션으로 이어졌는데 많은 질문으 받아 관심을 모았다.
이동통신에서의 암호화 문제는 최근 많은 통신관련 범죄가 증가함에 파라 그 중요성과 필요성의인식이 증대되고 있다. 하지만 기존의 시스템에서는 HSC(Mobile Switch Center)가 모든 정보를 관장하므로 HSC을 통한 정보유출이 발생하면 모든 이동국에 대한 정보가 가로채기를 당하거나 하는 여러가지 정보보호 위협을 당할 소지가 있으므로 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서 중점적으로 다루는 부분은 기존의 방법에서 제공하지 못하는 두개의 이동국 사이에서만 정보론 공유하기 위한 세션키를 형성하는 방법으로 기지국에서의 정보유출을 막기위해서 이러한 방법이 연구되어 오고 있으나 실제로 세션키를 형성하는 방법이 속도면에 문제를 가지고 있어서 적용에 문제점을 가지고 있는 형편이다. 이에 본 논문에서 이러한 Diffie-Bellman의 방법을 기초한 세션키를 간단히 생성하며 적용하는 방법과 이것을 실제 시스템인 EIA/TIA/IS-95 권고안에 근거한 방법에 적용하는 것을 보이고자 한다.
본 논문에서는 N-스크린 환경에서 세션 이관 및 분리을 통해 사용자의 이종의 단말 간 유동적으로 컨테츠를 이동하고, 서비스 단말을 변경 할 수 세션 제어 구조와 방안을 제안한다. N-스크린 서비스에서는 사용자가 스크린 해상도, CPU 능력, 액세스망 인터페이스 등이 다른 복수의 단말을 사용할 수 있다. 또한, 사용자가 서비스 사용 중 단말을 변경하거나, 한 명의 사용자가 다중 스트림(One User Multi Stream)을 사용할 수 있어야 하므로, 이종의 다중 단말 간 컨텐츠를 이동시키거나 서비스 단말을 변경할 수 있는 등의 N-스크린 서비스를 위한 구조와 서비스 방안이 필요하다. 본 논문에서는, N-스크린 환경에서 세션 분리 및 이관 등을 제어할 수 있는 세션 관리 및 제어를 위한 노드들을 제안하고, 이 노드들과 사용자들 간의 인터랙션을 통해 이종의 다중 단말간 유동적인 컨텐츠 이동과 서비스 단말 변경이 가능한 N-스크린 환경에 적합한 세션 제어 구조를 제안한다. 제안된 방안은 단말 사양에 맞추어 세션 이관의 지연을 최소화하고 또한 서버의 부하를 최소화하도록 한다. 시뮬레이션의 결과를 통해, 제안하는 구조를 와 방안에 대한 효율성 및 성능을 분석하였다.
본 논문은 다중 세션 지원 방법에 관한 것으로, 이동 단말기가 멀티미디어 서비스를 위한 SDP(Session Data Protocol) 설정 시 각 프로토콜 계층을 구분하기 위한 식별자를 세션에 따라 다르도록 설정하고, 계층별 식별자를 연계하여 복수의 세션을 구분한다. 다중 세션을 처리하기 위하여 주 처리 태스크와 부 태스크를 둔다. 이 태스크는 QoS 속성을 사용하여 무선 인터페이스상에서 세션 단위로 트래픽 관리를 수행한다. 이를 기반으로 큐잉, 수락 제어, 부하 제어, 자원 할당 그리고 스케쥴링이 세션의 우선순위를 기반으로 처리된다. 이를 통하여 하나의 MT에 동시에 여러 종류의 서비스를 제공할 수 있게 함으로써 음성, 영상, 데이터 서비스 등 자원 할당 요구사항이 서로 다른 서비스들이 공존 가능하게 된다.
이동 에이전트란 어떠한 동작을 수행하는 명령과 자신의 상태 정보를 포함하는 자율적인 소프트웨어 객체이다. 이동 에이전트는 자율적으로 이동할 수 있으며 복제와 증식이 가능하고 사용자의 업무를 대신해서 수행할 수 있다는 장점으로 인해 전자상거래에서 사용자를 대신하여 상품 검색 및 구매에 사용될 수 있다. 이 때 다수의 이동 에이전트가 하나의 그룹이 되어 서로 메시지를 주고받으며 사용자의 요구사항을 수행한다. 이동 에이전트간 전달되는 메시지는 상품의 정보뿐 아니라 사용자 또는 에이전트의 비밀정보가 될 수 있다. 악의를 가진 외부 개체로부터 그룹 멤버쉽이나 메시지가 변경된다면 이동 에이전트 그룹은 사용자가 의도하지 않는 동작을 수행할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 공격을 방어하기 위해 그룹 멤버간 암호화 통신을 할 수 있는 그룹 세션키 생성 기법을 제안한다. 기존 기법과는 달리 본 논문에서는 중앙 키 분배 서버 없이 그룹에 참가하는 이동 에이전트 각자 그룹 세션키를 생성한다. 또한 키 갱신을 주기적으로 수행함으로써 외부 개체로부터 그룹 세션키의 습득을 어렵게 한다.
인터넷을 통해 음성 서비스를 가능하도록 해주는 VoIP (Voice over IP) 기술은 다양한 멀티미디어 기술과 결합하여 차세대 이동 통신망에서 핵심적인 서비스로 발전할 것이다. 하지만 차세대 이동 통신망에서는 다양한 단말기와 엑세스망 기술이 지원될 것이기 때문에 서로 다른 통신 능력을 가진 사용자 사이에서 직접적인 세션 설정이 불가능한 다양성의 문제(Diversity Problem)가 발생할 것이다. 이러한 다양성의 문제를 해결하기 위해서는 사전에 미디어 협약 (Media Negotiation)이라고 하는 과정을 거쳐야 한다. 기존의 SIP(Session Initiation Protocol) 기반의 VoIP 시스템에서는 이미 미디어 협약 과정이 정의되어 있지만 많은 세션 설정 시간이 소비되는 단점이 있다. 본 고에서는 이러한 단점을 개선하여 효과적인 미디어 협약이 가능하도록 해주는 SIP 기반 의 새로운 VoIP 아키텍쳐를 제안한다. 개선된 YoIP 아키텍쳐는 기존의 아키텍쳐 상의 지역 도메인 내의 기존 요소를 확장하여 구현 가능하기 때문에 높은 상호 호환성과 개발의 용이성을 지닌다. 이러한 새로운 VoIP 아키텍쳐의 구현을 통한 세션 시간 측정 결과 기존의 아키텍쳐에 비해 50%이상의 세션 설정 시간이 단축됨을 알 수 있었다.
본 논문에서는 디지탈 이동통신 시스템을 위해 제시된 기존의 세션 키 분배 및 가입자 인증 프로토콜을 소개하고, 선형대수에 기반을 둔 새로운 프로토콜의 제안 및 이의 안전성을 분석한다. 기존의 제안된 프로토콜이 단말기의 하드웨어적 제약성을 고려하여 작은 지수를 이용하는 RSA시스템이나 Modular Squqres Root 기법을 공개키 암호 체계에 기반을 둔 유한 체 상의 행렬과 벡터의 곱 계산이라는 측면에서 디지탈 이동통신 시스템에 적합한 방식이다.
이동 단말기의 활용이 급증하고 그 성능이 주목할 만한 수준으로 발전하면서 Mobile IP의 사용이 증가되고, 또한 보안성 강화를 목적으로 하는 이동 노드의 인증방식 연구와 데이터의 보안전송 연구가 이루어지고 있다. 현재 이동 무선 네트워크 IP를 위한 이동성 자원의 표준인 Mobile IP는 이동 노드의 접속에 관해서 효율적인 사용자 인증이 취약하다. 즉, Mobile IP는 이동성을 보장하지만 보안성을 지원하지 않는다. 본 논문에서는 네트워크 구성원들의 상호 인증 및 보안 서비스를 위해서 인증(Authentication), 권한부여(Authorization) 및 과금(Accounting)을 지원하는 AAA 프로토콜에 기반하여 Mobile IP의 보안성을 유지하고 빠른 핸드오프를 수행하는 새로운 보안 핸드오프 방식을 제안한다. 제안된 방식은 AAA 프로토콜을 동작하는 세션키 목록을 리스트로 유지하는 방법으로 AAAH 서버(Home AAA Server)에서 MN을 인증하는데 필요한 기존의 세션 키와 새로운 세션 키를 리스트로 유지함으로써 재인증 받는 문제점을 해결하고자 한다. 이로써, 이동 노드의 보안성을 유지하면서 핸드오프 수행시간을 충분히 보장한다. 분석적 모델링결과에 의하면 제안하는 방식은 기본적인 Mobile IP와 AAA 프로토콜의 결합방식과 비교하여 핸드오프 시간을 고려하는 핸드오프 실패율에 있어서 $60\%$정도의 성능향상을 보인다.
All IP 기반 BcN(Broadband Convergence Network)의 발전과 단말 기술의 발전은 언제 어디에서나 임의의 단말을 통해 웹과 같은 데이터 서비스, 통화 서비스, 스트리밍 서비스를 동시에 이용하는 것을 가능하게 하였다. 주로 TV를 통한 멀티미디어 콘텐츠 서비스가 PC와 모바일 단말 상에서도 가능해 졌으며, PC를 중심으로 사용되던 웹 기반 서비스가 TV와 모바일 단말에서도 사용이 가능해지고 있다. 본 논문에서는 서비스 이용환경을 향상시키기 위해 특정 단말에서 이용 중인 서비스를 다른 단말에서 끊김 없이 이용할 수 있도록 하는 서비스 세션 이동성을 보장하는 메커니즘에 대해서 살펴보고, 웹 기반 서비스의 세션 이동성 보장에 관한 기존 연구를 비교 분석하고, 향후 연구 방향을 정립하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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