XML은 SGML(Standard Generalized Markup Language)의 간략화된 버전으로 SGML의 확장성, 구조, 검증의 특성을 계승하고 있다. 이런 장점으로 XML은 발표된 이래로 인터넷 상의 자료표현의 표준으로 각광받고 있다. 그러나, XML은 문서의 데이터 포맷 표현을 향상시키는데 중점을 두고 만들어졌기 때문에 문서변조 및 데이터 삭제 등의 공격에 취약한 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점에 대한 해결책으로 XML 전자 서명, XML 암호화 기법, XML 접근 제어와 같은 다양한 해결책이 제시되었다. 본 논문에서는 XML 문서에만 전자서명을 첨부하는 것이 아니라, DTD에 전자 서명을 첨부하는 방법을 제안하였다. 먼저 DTD파일을 끝까지 읽으면서 파싱을 하고 여기서 추출되는 엘리먼트나 속성, 엔티티들을 해쉬테이블에 저장한다. 파싱이 종료되면 해쉬 테이블을 읽어 들여서 메시지 다이제스트를 수행한다. 수행 후 이를 개인 키와 합성하여 전자 서명을 생성한다.
1998년 XML 문서 표준이 제안된 이래, 다양한 응용 분야에서 XML은 데이터를 표현하는 표준으로 자리잡아 가고 있다. 특히, 인터넷상의 많은 데이터들이 XML 형태로 작성되고 변환됨에 따라 다량의 XML 데이터가 생성되고 있다. 따라서 현재 XML 문서의 저장 및 질의 처리 기법의 연구가 활발하게 진행되고 있다. 하지만 기존의 연구는 대용량 XML 문서를 다루기에는 미흡한 점이 있다. 본 논문에서는 인터넷상의 널리 퍼져있는 방대하고, 다양한 구조의 XML문서들을 대상으로 패스 기반 질의를 빠르게 처리할 수 있는 검색 기법을 제안한다. 제안된 기법은 인터넷상에 산재해 있는 여러 XML 문서를 관계형 데이터베이스에 효율적으로 저장하고 질의를 통해 인터넷상 XML 문서의 엘리먼트를 빠르게 검색하는데 주안점을 둔다. 먼저, XML 문서를 관계형 데이터베이스에 효율적으로 저장하는 계층형 XML 저장 기법을 제안하고, 정보 검색 시스템에서 많이 사용하는 역 인덱스를 사용하여 저장된 XML 문서에 대한 검색 성능을 향상시킨다.
XML은 다양한 정보이 표현이 가능하고 이들 정보의 구조적 표현이 가능하여 많은 연구 분야에서 사용되고 있다. 이러한, XML 문서의 효율적인 검색과 저장 관리를 위하여 데이터베이스 시스템을 이용한 연구가 활발히 진행되고 있으나 기존의 연구들은 XML 문서에 대한 질의 수행을 위해 SQL 과 독립된 질의 언어를 정의함으로써 데이터베이스와 통합된 질의를 제공하지 못한다. 본 논문에서는 XML 문서와 데이터베이스의 통합된 질의를 위하여 XML 문서의 엘리먼트를 자료형으로 정의하는 DDL 구문의 추가와 질의어에서 이들 자료형에 대한 연산을 지원하는 DML 의 확장을 한다. 제안한 질의어는 SQL을 이용하여 XML 문서에 대한 질의를 처리함으로써 XML 문서와 데이터베이스의 통합된 질의를 가능하게 한다.
XML은 문서를 구조적으로 표현 가능한 언어이며, 주로 인터넷 상에서 데이터를 교환하는 목적으로 널리 쓰이고 있는 표준이다. 이러한 장점으로, RDBMS에 저장되어 있는 다양한 데이터를 XML 형태로 변환하기 위한 연구가 진행되어 왔다. 본 논문에서는. RDBMS에 저장된 데이터를 XML로 변환하기 위해 XML 스키마를 자동으로 생성하는 기법을 제안한다. XML로 변환하기 위해, 식물의 생태 정보 특징을 이용하여 XML 스키마를 자동으로 생성하였으며, 생성된 스키마를 통해 식물 정보를 XML로 변환하였다. 또한, XML 문서 생성시에 사용자가 원하는 스키마를 선택적으로 이용할 수 있도록 하여, 동적으로 XML 문서를 생성할 수 있도록 하였다 또한, RDBMS에 저장된 데이터의 XML 문서 전환에 소요되는 시간을 줄이기 위해 XML 문서에서 엘리먼트를 선택적으로 생성할 수 있도록 하였다.
SGML 정보검색을 위한 인텍스 관리자는 SGML 정보 표현의 기본 단위인 엘리먼트 단위의 검색과 문서의 논리적인 구조에 기반한 검색을 지원해야 하면 아울러, 우수한 검색 시간과 낮은 부가 저장 공간을 보장하여야한다. 이러한 요구사항을 만족시키기 위해 본 논문에서는 SGML 정보검색을 위한 사용자 질의 형태별로 분류하여 이를 토대로 SGML 정보검색 인덱스 관리자를 설계한다. 아울러 인덱스 관리자를 UNIX 운영체제하에서 표준 C 언어를 가지고 02 Store 하부저장 시스템을 이용하여 구현한다. 마지막으로 저장 시간, 삭제시간, 검색 시간, 부가 저장 공간 측면에서 구현된 인덱스 관리자의 성능 평가를 수행한다.
건설사업을 시행하면서 발생하는 법정 서식문서를 사업주체간에 보다 원활하게 교환하기 위해서는 서식 문서의 전자화가 선행되어야 한다. 서식문서를 XML로 전자화 할 때 사업주체가 공통으로 활용할 수 있는 문서의 논리구조 정립이 필요하다. 이를 위해서 1,500여 개의 건설관련 법정 서식문서와 건설CALS/EC 사업에서 개발한 XML 전자문서를 조사.분석하였다. 분석된 결과를 바탕으로 서식문서의 공통 구성체계와 구성요소를 구조화하고 이론 XML 규칙에 따라 24개 대표 엘리먼트로 구성된 공통 DTD를 개발하였다.
XML 데이타를 대상으로 선형 질의나 가지모양 질의 같은 복잡한 질의가 많이 연구되고 있다. 이와 같은 질의를 처리하기 위해 XML 데이타를 구조정보에 의해 미리 인코딩한 후, 질의 처리시 구조정보를 이용하여 빠르게 질의를 수행하는 구조 조인 알고리즘들이 제안되었다. 그 중 최근에 제안된 TwigStack 알고리즘과 TSGeneric 알고리즘은 각각 인덱스가 없는 환경과 있는 환경에서 수행시간이 입력 데이타의 양과 비례하는 최적의 성능을 보여주었다. 하지만 이들 알고리즘은 질의의 길이(질의에 나타난 엘리먼트 개수)에 비례하여 입력데이타의 양이 증가하고, 따라서 수행시간이 길어진다는 제한점이 있다. 이 논문에서는 기존의 구조 조인 알고리즘들에 구조 인덱스를 결함한 세그먼트 조인 기법을 제안한다. 이 기법은 질의 노드와 노드 간의 구조 조인과는 달리, 구조 인덱스를 이용하여 일련의 질의 노드들을 하나의 세그먼트로 식별한 후 세그먼트와 세그먼트 사이의 조인을 수행한다. 그 결과 세그먼트마다 하나의 질의 노드만을 읽음에 의해 질의를 처리할 수 있게 되어 수행성능이 향상된다. 다양한 데이타셋에 대해 인덱스가 없는 환경에서 실험 결과, 세그먼트 조인 기법을 적용한 SegmentTwig 알고리즘은 TwigStack 알고리즘보다 우수한 성능을 보였다.
본 논문에서는 SGML 문서의 효율적인 검색을 위한 방법론을 제안한다. 이를 위하여 메타 데이터, 색인 범위, 엘리먼트 이롬의 재정의, 그리고 데이터베이스 생성에 관한 정보를 기술할 수 있는 언어로 IDDL을 정의한다. 또한 메타 데이터와 구조에 대한 복합 질의를 효과적으로 표현할 수 있는 질의 언어인 IDQL을 제안한다. 본 논문에서는 제안된 방법론의 유효성을 입증하기 위하여 IDDL과 IDQL에 기반한 검색시스템을 개발하였으며 이를 상이한 구조의 대용량의 문서 집합에 실험하였다. 그 결과, 제안된 방법론은 데이터베이스를 동적으로 구성하며 사용자에게 편리한 검색 환경을 제공하였다.
DTD는 XML 문서에 표현될 자료의 의미를 정의한 메타 데이터라고 할 수 있다. 따라서 DTD 정보가 손상될 경우 이 정보를 기반으로 한 XML 문서의 보안은 심각한 문제점을 가지게 된다. 본 연구에서는 XML 문서의 송수신 과정에서 XML 문서에만 전자서명을 첨부하는 것이 아니라, DTD 에도 전자 서명을 첨부하는 방법을 제안하였다. 먼저 DTD파일을 끝까지 읽으면서 파싱을 하고 여기서 추출되는 엘리먼트나 속성, 엔티티들을 해시테이블에 저장한다. 파싱이 종료되면 해시 테이블을 읽어 들여서 메시지 다이제스트를 수행한다. 수행 후 이를 개인 키와 합성하여 전자 서명을 생성한다. 전자 서명 시 메시지 다이제스트 과정에서 바꿔 순서에 대해서는 검사하지 못하기 때문에 전혀 다른 다이제스트 값을 생성하는 문제가 발생되는데, 이것은 표준화된 구조와 문서에 대한 트리구조를 구현할 수 있는 DOM을 이용하여 DTD의 전자 서명을 생성하는 방법으로 해결하였다.
동일한 도메인에 속하고 의미가 유사한 XML 문서들이라도 서로 다른 XML 스키마를 따르는 경우가 많다. 그러므로 XML 문서로부터 정보를 추출하고 통합하기 위해서는 의미가 유사한 XML 스키마들을 통합하는 방법이 필요하다. 본 논문은 동일한 도메인에서 사용되는 XML 스키마들을 의미를 정확하게 보존하면서 통합하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 사전과 함께 도메인 온톨로지를 이용하여 어휘 간 유의어 및 상하위어 관계를 검사하고 이를 스키마 통합 과정에 활용한다. 특히 본 논문은 엘리먼트 및 애트리뷰트가 갖고 있는 구조적 정보를 활용하여 유의어 및 상하위어 관계를 보다 정확하게 검사한다. 그리고 정교한 수준의 연산자 통합과 연산자 최적화 규칙을 제안한다. 제안된 방법의 성능을 평가하기 위해서 다양한 도메인의 XML 스키마를 대상으로 실험한 결과, 도메인 온톨로지와 제안된 방법의 어휘 간 구조적 관계를 이용할 경우 통합 스키마의 정확률과 재현율이 향상됨을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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