• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.115-121
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• 2015

본 논문에서는 멀티프로세서 아키텍처 상에 반복적인 데이터흐름 알고리즘을 스케줄링하는 방법을 제안한다. 기본적인 하드웨어 모델을 기반으로 멀티프로세서 아키텍처라는 세부적인 특성을 가지도록 확장하여 용량이 제한된 통신 네트워크상에 전송할 데이터를 라우팅 하는데 필요한 하드웨어 모델을 구현하고, 스케줄링 방법을 적용한다. 제안한 스케줄링 방법은 세 가지 계층으로 구성된다. 가장 상위 계층에 구현된 유전 알고리즘은 반복 데이터흐름 그래프의 최적화를 담당한다. 유전 알고리즘은 대상이 되는 연산들에 대해 서로 다른 조합을 생성한다. 그리고서 이 조합들은 중간계층으로 전달된다. 이 중간 계층에는 전역 스케줄링이 위치하며, 연산들의 조합을 바탕으로 스케줄링에 관한 주요 결정을 이 스케줄이 내리게 된다. 마지막으로, 하부 계층에서는 하드웨어 세부사항을 고려하며 블랙-박스 스케줄링을 이용한다. 연산에 대한 스케줄링을 완료하고, 세부적인 하드웨어 모델이 이 결정을 준수하는지 확인한다. 스케줄 사이에 사이클을 삽입할 수 있는 두 가지 스케줄링을 통해 유효한 스케줄을 항상 빨리 찾아낼 수 있다. 본 논문에서 제안한 스케줄링 방법의 성능을 테스트하기 위하여 다섯 가지 필터들에 대한 벤치마크를 수행하여 합당한 시간 안에 양질의 스케줄을 찾아낼 수 있음을 입증한다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제42권5호
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• pp.173-180
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• 2005

본 논문에서는 JPEG2000 표준에서 주파수 변환기법으로 채택된 이산 웨이블릿 변환을 기반으로 영상의 부분 데이터만을 암호화하여 계산량을 줄이는 방법을 제안하였다. 또한 계산량이 많은 암호화 알고리즘 대신 비교적 계산량이 적은 캣맵(cat mad)과 카오스 시스템을 이용함으로써 계산량을 더욱 감소시켰다. 이 방법은 영상의 압축비를 유지하기 위해서 양자화와 엔트로피 코딩 사이에서 암호화를 수행하며, 부대역의 선택과 카오스 시스템을 이용한 무작위 변환방법을 사용한다. 영상에 대한 실험방법은 우선 암호화할 부대역을 선택하여 영상데이터를 3차원 블록으로 만든 후 캣맵에 의해 3차원으로 영상의 픽셀값을 교환 하는 방법과 캣맵에 의해 암호화된 부대역을 카오스 시스템을 이용하여 모듈러 연산에 의해 암호화하였다. 또한, JPEG2000의 점진적 전송(Progressive transmission)에 적합하게 암호화하기 위해서 비트 평면을 선택하여 암호화하였다. 제안한 방법을 소프트웨어로 구현하여 500개의 영상을 대상으로 실험한 결과 원 영상 데이터를 부분적으로 암호화함으로써 원 영상을 인식할 수 없을 정도의 암호화효과를 얻을 수 있었다. 본 논문에서는 여러 방식을 제안하였으며, 이들의 암호화 수행시간과 암호화 효율 사이에는 상보적인 관계가 있음을 보여, 적용분야에 따라 선택적으로 사용할 수 있음을 보였다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제6권4호
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• pp.55-61
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• 2006

그래픽스 렌더링 파이프라인 (응용, 기하, 레스터화)은 컴퓨터 게임에서 가장 중요한 기능인 실시간 그래픽스 렌더링의 핵심이다. 일반적으로 그래픽스 렌더링은 CPU와 GPU의 두 장치의 협조에 의해 완성되며 이 협조 과정에서 병목이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 CPU와 GPV 사이에 발생하는 병목현상을 줄이는 데 초점을 맞추어, 보통은 하나의 스레드로 처리되는 CPU 연산을 순수 CPU 연산과 GPV와 연관된 연산의 두 가지로 구분하여 서로 독립적인 스레드로 병렬처리 되게 함으로써 실시간 그래픽스 렌더링의 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 이 방법은 CPU와 GPV사이의 협조를 위한 전송 과정에서의 병렬성을 극대화한다. 실험을 통하여 제안하는 방법이 기존의 방법 보다 더 빠르게 그래픽스 렌더링을 수행함을 검증하였다. 또한 본 논문에서는 CPU와 GPU의 협조 과정에서 생기는 병목현상으로 인한 유휴시간을 잘 활용하여 렌더링 파이프라인의 균형을 맞추면서 렌더링의 질을 높이는 방법도 제안한다. 제안하는 방법들을 우리가 개발한 네트워크 게임 엔진에 적용하여 실제 시스템에서도 효과가 있음을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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• pp.559-562
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• 2017

도심에서 배전선로는 지중과 가공 선로의 구성, 연가, 건물과 나무로 인한 시야 방해로 추적하기가 어렵다. 이러한 3상 4선식 배전계통에서 특정 수용가가 어떤 변압기 또는 어떤 선로로부터 공급되는지를 결정하는 것이 현장의 전기 기술자에게 어려운 문제다. 배전선로 사이의 부하 평형 등을 위해 선로의 정확한 추적기술이 필요하다. 기존의 임펄스 전류를 사선에 주입하는 방식과는 다르게 활선에 고주파 신호를 주입하는 식별 방법을 제안한다. 배전선로에 고주파 전력 신호를 주입하여 분석 한 결과 고주파 신호는 배전선에서 전달 능력에 한계 능력을 갖는다. 보통 배전계통의 전력 변압기는 그러한 고주파 신호의 전달을 차폐하게 된다. 이러한 전송제한 특성을 사용하여 변압기와 배전선로를 식별하는 방법을 제안한다. 측정 배전선로의 양단에서 전기신호에 대한 동일 선로 여부를 판별하는 방식이다. 어려운 점은 원격 두 지점이 동기화되어야 하는데, 동기화 시간을 제공하는 GPS를 사용하지 않고 두 지점에 동기화를 달성한다. 새로운 형태의 선로 및 변압기 식별시스템을 설계 및 구현한다. 시스템은 전력선 통신 모듈을 바탕으로 송수신기로 구성된다. 이론적 개념을 검증하기 위해서 일반 상업용 건물에서 실험이 행하여진다.

• 한국통신학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.1916-1932
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• 1997

절대 클럭 동기를 요구하는 동기식 스트림 암호 통신 시스템에 사이클 슬립 현상이 발생하면 암, 복호기간에 난수 동기가 이탈된다. 난수 동기 이탈 현상이 발생하면 통신을 할 수 없을 뿐 아니라 수신 시스템을 오작동 시킬 수 있다. 이러한 위험성을 줄이기 위하여 암호문에 동기 패턴과 세션 키를 주기적으로 삽입하여 재동기를 이루는 연속 재동기 방법을 흔히 사용한다. 연속 재동기 방식을 사용하면 비교적 안정된 암호 통신을 할 수 있으나 몇가지 문제점을 갖고 있다. 본 논문에서는 OSI 7계층중 링크 계층의 프로토콜로 HDLC 방식을 사용하는 통신 체계에서 운용되는 동기식 스트림 암호 통신 시스템에 적합하고 연속 재동기 방식의 문제점들을 해결할 수 있는 적응 재동기 방식을 제안하였다. 제안된 적응 재동기 방식에서는 HDMC 프레임의 주소 체계 특성을 이용하여 난수 동기 이탈이 발생한 경우에만 재동기를 이루는 방법을 사용하였다. 즉, 각 단위 측정 시간 동안의 HDLC 프레임의 주소 영역 수신률을 측정하여 이것이 역치보다 적은 경우에만 난수 동기 이탈이 발생한 것으로 판단하여 재동기를 이루는 방법을 사용하였다. 적응 재동기 방식은 연속 재동기 방식보다 효율적이며 주기적으로 동기 패턴과 세션 키를 전송하는 것에 따른 문제점을 해결하였다. 제안된 알고리즘을 HDLC 프로토콜을 사용하는 패킷 암호 통신에서 운용되는 동기식 스트림 암호 통신 시스템에 적용하여 시험한 결과, 연속 재동기에 비해 오 복호율 R_e 오 복호된 데이터 비트수 D_e에서 훨씬 향상된 성능을 나타내는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권8B호
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• pp.668-676
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• 2012

본 논문은 MPI 집합 통신 함수가 처리 레벨 (transaction level) 에서 변환된다는 가정 하에 MPI 집합 통신 중 방송 (Broadcast), 확산 (Scatter), 취합 (Gather) 함수를 최적화한 알고리즘을 제안하였다. 또한 제안하는 알고리즘이 구동되는 MPI 전용 하드웨어 엔진을 설계하였으며, 이를 OCC-MPE (Optimized Collective Communication - Message Passing Engine) 라 명명하였다. OCC-MPE는 표준 송신 모드 (standard send mode)로 점대점 통신 (point-to-point communication) 을 하며, 집합 통신 중 가장 빈번하게 사용되는 방송, 취합, 확산을 제안하는 알고리즘에 의해 전송 순서를 결정한 후 통신하여 전체 통신 완료 시간을 단축시켰다. 제안한 알고리즘들의 성능을 측정하기 위하여 OCC-MPE를 SystemC 기반의 BFM(Bus Functional Model)을 제작하였다. SystemC 기반의 시뮬레이터를 통한 성능 평가 후에 VerilogHDL을 사용하여 제안하는 OCC-MPE를 포함한 MPSoC (Multi-Processor System on a Chip)를 설계하였다. TSMC 0.18 공정으로 합성한 결과 프로세싱 노드가 4개일 때 각 OCC-MPE가 차지하는 면적은 약 1978.95 이었다. 이는 전체 시스템에서 약 4.15%를 차지하므로 비교적 작은 면적을 차지함을 확인하였다. 본 논문에서 제안하는 OCC-MPE를 MPSoC에 내장하면, 비교적 작은 하드웨어 자원의 추가로 높은 성능향상을 얻을 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권8B호
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• pp.637-646
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• 2012

최근 많은 응용 분야에서 무선 센서 네트워크 기술의 요구가 급증하고 있다. 특히 사람이 접근하기 어려운 환경에 센서 노드들을 설치하면 스스로 네트워크를 형성하고 사용자가 원하는 정보를 쉽게 획득할 수 있다. 그러나 무선 센서 네트워크에서 각 센서 노드들은 소형의 배터리를 사용하기 때문에 에너지를 효율적으로 관리해야 한다. 침입 탐지와 같은 응용에서는 침입자가 언제 나타날지 모르기 때문에, 에너지 효율이 높은 알고리즘으로 네트워크 수명을 연장시키는 노력이 요구된다. 본 논문에서는 침입 탐지 응용에서 데이터 전송의 신뢰성을 위해 트리 기반의 라우팅 알고리즘을 제안한다. 본 제안 방식은 데이터 집중으로 소모되는 에너지를 막기 위하여 부모와 자식 노드의 링크 설정 시 Load-balancing을 고려한 최적의 링크 비용을 계산하고, 효율적인 라우팅 테이블 관리로 센서 노드의 한정된 메모리 자원의 효율을 높였다. 또한 감시 정찰 환경에서는 침입자의 움직임을 예측할 수 없기 때문에 현실적인 군 운영 환경을 고려하여 다음의 시나리오를 설계하였고, 이에 대한 지연시간, 에너지 소모량 등의 성능을 시뮬레이션 결과를 통하여 입증하였다. 각 시나리오는 첫 번째로 침입자가 노드 설치 경로를 따라 이동하는 경우, 두 번째는 침입자가 노드 설치 경로를 가로지르는 경우, 마지막으로 침입자가 노드 설치 경로를 따라 이동하는 중에 이탈하는 경우로 구분하여 시험하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권9B호
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• pp.1350-1359
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• 2010

최근에 근접 인증(proximity authentication)을 위해 사용하는 RFID 시스템이 경계 위조(distance fraud), 마피아 위조(mafia fraud), 테러리스트 위조(terrorist fraud) 공격들과 같은 다양한 위치 기반의 중계 공격(relay attack)들에 취약함이 증명되었다. 이러한 중계 공격들을 방지하기 위해 리더와 태그사이의 데이터 왕복 전송 시간을 측정하는 경계 결정(distance-bounding) 프로토콜이 한 해결책으로 연구되고 있다. 2008년에 Munilla와 Peinado는 Hancke-Kuhn이 제안한 프로토콜을 수정하여 보이드-시도(void-challenge) 기법을 적용한 RFID 경계 결정 프로토콜을 제안하였다. Hancke-Kuhn 프로토콜과 비교하여 Munilla-Peinado의 프로토콜은 공격자에게 n번의 왕복에서(5/8)n의 성공 확률을 제공함으로써 공격 성공 확률을 감소시켜준다. 하지만 저장 공간 낭비와 많은 해쉬 함수 연산으로 인해 저비용 수동형 태그에는 비효율적이다. 이에 본 논문에서는 태그측의 해쉬 함수 연산량을 줄이고, 적은 저장 공간을 요구함으로써 저비용 수동형 태그에 적합한 새로운 RFID 경계 결정 프로토콜을 제안한다. 결론적으로 제안한 경계 결정 프로토콜은 Munilla-Peinado의 프로토콜과 비교하여 저장 공간 효율성과 연산 효율성을 높여줄 뿐만 아니라, $(5/8)^n$의 공격자 성공 확률을 보장함으로써 동일한 안전성을 제공할 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제38권3호
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• pp.258-268
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• 2001

정보량이 많은 고화질의 동영상을 실시간으로 전송하기 위하여 압축 알고리즘을 필수적으로 사용하고 있으며, 시간적 중복성을 제거하는 동영상의 압축방법은 움직임 추정 알고리즘을 사용한다. 본 연구에서 설계하고자 하는 움직임 추정기는 블록정합 알고리즘이며, MPEG 부호기에서 사용되는 DCT 연산 결과인 DC 값을 이용하여 화면의 밝기를 판단한다. 움직임 추정기는 휘도 신호 8비트 모두를 사용하지 않고, 화면 밝기에 따른 비트 플레인(bit plane)에서 3비트만 선택하는 비교선택기를 이용한다. 본 연구에서 제안한 비교 선택기는 I-Picture만을 계산한다. I-Picture에 의해 계산된 선택 비트는 I, P와 B Picture의 움직임 추정 연산에 사용함으로서 움직임 추정기의 크기를 줄일 수 있는 구조를 제안하였다. 제안된 움직임 추정기의 고찰을 위하여 실험에 사용된 표준 동영상의 해상도는 352×288이며, DCT 연산의 처리 블록은 8×8이며, 탐색 영역은 23×23이다. 제안된 알고리즘은 C언어로 모델링하였으며, 기존 완전탐색방법과 PSNR을 비교한 결과 사람의 시각으로 거의 구별할 수 없는 작은 차이(0～0.83dB)가 나타남을 알 수 있었다. 본 연구에서 제안한 움직임 추정기의 하드웨어 크기는 기존 구조Ⅰ보다 38.3％, 기존 구조Ⅱ보다 30.7％ 줄일 수 있었고, 메모리 크기는 기존 구조Ⅰ,Ⅱ보다 31.3％ 줄일 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권7호
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• pp.24-31
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• 2006

기존의 보안 메커니즘들은 센서 노드의 자원의 제약 사항들로 인해 센서 네트워크 분야에서는 적용하기 쉽지 않다. 따라서 센서 네트워크상의 보안 이슈들은 센서 네트워크의 구현에 있어서 선행적으로 해결되어야 하는 문제로 인식된다. 이런 보안 이슈들 중 키 설정은 두 노드들 간의 보안 통신을 위해 초기 단계에서 해결되어야 하는 매우 중요한 보안 요소이다. 최근 R. Anderson 등에 의해 Key Infection이라는 commodity sensor network 상의 키 설정 방법이 제안되었지만 key infection의 경우 공격자가 초기 키 설정 시간에 전송되는 키 정보를 감청할 수 있는 영역이 존재하는 본질적인 취약점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 key infection의 위험 영역을 효율적으로 줄이는 보안 메커니즘을 제안함으로써 key infection의 보안성 향상을 위한 키 설정 방법을 제안한다. 제안된 보안 메커니즘은 key infection의 위험 영역을 줄이기 위해 초기 키 설정 시에 다른 이웃 노드의 정보를 추가적으로 이용하여 공유키 쌍(pair-wise key)을 생성한다. 추가적인 키 정보를 이용함으로써 새로운 위험 영역을 얻을 수 있으며 이 영역은 기존 key infection의 위험 영역보다 면적이 감소하였기 때문에 보다 보안이 향상된 키 설정을 할 수 있다. 또한 제안된 보안 메커니즘의 안전성 평가를 위해 논리적, 수학적 관점에서 비교 평가한다.