• 전기학회논문지
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• 제56권4호
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• pp.784-789
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• 2007

This paper presents an implementation of a new type of architecture to improve an overflow problem on the network buffer. Each receiver channel of network system stores the message in its own buffer. If some receiver channel receives many messages, buffer overflow problem may occur for the channel. This paper proposes a network controller that implements a receiver channel with shared-memory to save all of the received messages from the every incomming channels. The proposed architecture is applied to ARINC-429, a real-time control network for commercial avionics system. For verifying performance of the architecture, ARINC-429 controller is designed using a SOPC platform, designed by Verilog and targeted to Xilinx Virtex-4 with a built-in PPC405 core.

• 대한전자공학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.61-68
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• 1983

본 논문에서는 데이터 신호의 통계적 다중화에 관한 제문제들이 취급되었다. 먼저 한정된 waiting room을 가진 시스템에서 데이타 신호가 일정한 속도로 출력된다고 가정하고 batch-poisson 분포의 신호가 입력될 때의 queueing model을 검토하였다. 즉. 신호량과 신호의 평균길이를 변수로 하여 buffer의 크기, overflow의 확률 및 buffering으로 야기되는 queueing 지연시간 등을 살펴보았다. 그리고 데이터 신호의 통계적 다중화 시스템에 관한 실제 모델을 제시하여 마이크로프로그래밍을 통한 하드웨어 구현에 기본이 되게 하였다. 제안된 실제 모델은 buffer의 동적제어방식을 응용하여 설계되었으며 효율적인 I/O프로세스가 되도록 마련하였다. 끝으로. 이 시스템 모델의 성능을 알아보기 위하여 여러 조건에서의 컴퓨터 시뮬레이션을 행하였다. 이 연구로 얻어진 제반 결과는 일반적인 buffer설계에 지침이 될 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권4A호
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• pp.489-495
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• 2000

In this paper we propose an approximate method to estimate the cell loss probability(CLP) due to buffer overflow in ATM networks. The main idea is to relate the buffer capacity with the CLP target in explicit formula by using the approximate upper bound for the tail distribution of a queue. The significance of the proposition lies in the fact that we can obtain the expected CLP by using only the source traffic data represented by mean rate and its variance. To that purpose we consider the problem of estimating the cell loss measures form the statistical viewpoint such that the probability of cell loss due to buffer overflow does not exceed a target value. In obtaining the exact solution we use a typical matrix analytic method for GI/D/1B queue where B is the queue size. Finally, in order to investigate the accuracy of the result, we present both the approximate and exact results of the numerical computation and give some discussion.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
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• pp.574-576
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• 2005

유무선 통합망 환경에서 TCP는 무선망에서의 통신오류 밀 핸드오프를 혼잡으로 인한 패킷 손실로 간주하여 혼잡제어 메카니즘을 동작시키기 때문에 네트워크의 전반적인 효율을 저하시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 무선망에서의 TCP 성능을 개선하기 위한 연구가 다양하게 진행되어 오고 있다. 그 중에서 Snoop 프로토콜은 종단간의 의미 구조를 유지하면서 무선망의 패킷 손실을 지역 재전송을 통하여 최소화하는 방식으로 통신오류에는 좋은 성능을 보여주지만, 대량의 무선 데이터 유입시 buffer overflow가 발생할 가능성이 높다. 따라서 본 논문에서는 버퍼관리 기법을 이용하여 buffer overflow 상황을 미연에 방지하여 불필요한 혼잡제어 메카니즘을 호출하는 것을 방지하면서 네트워크의 전반적인 효율을 향상시키는 방안을 제안하였다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제11B권6호
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• pp.625-632
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• 2004

H.264 부호화 기법은 단방향 및 양방향 예측 모드를 채택하고 있으며, 가변 길이 부호화를 사용하기 때문에 비디오 부호기에서 발생되는 데 이터량은 시간에 따라 변한다. 전송채널 용량이 제한된 고정 비트율 부호기에서는 출력 비트량을 제어하기 위해 버퍼가 사용되는데, 버퍼가 넘치거나(overflow) 고갈되는 것(underflow)을 막기 위해 발생 비트량을 적절한 영역 내에서 제한해야 한다. 기존의 비트량 제어방법 에서는 영상데이터의 왜곡 값과 양자화 계수간의 $\lambda_{MODE}$가 정규 값을 벗어나기 때문에 화질이 열화 된다. 본 논문에서는 H.264 동영상의 왜곡 값에 대한 새로운 양자화 계수론 도출하여 피드백 함으로써 버퍼의 넘침이나 고갈을 방지할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 제안한 기법을 6개의 실험데이터에 적용한 견과 PSNR 값은 기존 방법에서와 비슷하면서도 비트율은 최대 8%까지 감소하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.1-10
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• 1992

새로운 정보 통신 서어비스의 출현 및 가입자측에서 이에 대한 욕구가 서로 부합되어 가입자 영역에는 기존의 단말기외에 새로운 형태의 데이터 단말의 수요가 증가되고 있는 추세이다. 이에 따라 전송로의 경제성을 고려하여 SMUX에 대한 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 SMUX에 Go-back N ARQ 재전송 방식을 적용하여 queueing 모델을 설정한 후 이에 따른 수학적 해석 방법을 제시하였고, 평균 waiting 시간 및 overflow 확률의 일반식을 산출하였다. SMUX의 설계시에 영향을 미치는 파라미터로서는 입력비율, 출력 비율 및 접속되는 단말기들의 batch 크기로 표현되는 트래픽 밀도나 버퍼가 수용할 수 있는 최대 버퍼 크기에 따른 overflow 확률 및 평균 버퍼 크기, 평균 waiting 시간을 비교,분석하였다. 또한 수학적 해석에 따른 각 파라미터들이 SMUX에 미치는 영향은 평균 메세지 크기는 40characters로 고정하였을 경우 전송 선로상의 에러율이 10­$^3$이하에서 운용되어야 하고, 트래픽 밀도가 낮은 (0.5이하)상태에서 운용이 효울적이라 사료된다. 향후 본 논문에서 제시한 자료를 기초로 하여 SMUX를 설계시에 참고 자료가 되리라 사료된다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제12권9호
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• pp.283-290
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• 2023

최근 IoT 기술이 꾸준하게 발전되면서 의료 시스템, 스마트 TV 시계 등에서 많이 활용되고 있다. 소프트웨어 개발의 66%가 메모리 공격에 취약한 C 언어를 통해 개발되고 C 언어를 사용하는 IoT 기기에 위협적으로 작용한다. 스택스매싱 오버플로 공격은 사용자가 정의한 버퍼 크기보다 큰 값을 삽입하여 반환 주소가 저장된 영역을 덮어쓰게 하여 프로그램이 정상적으로 동작하지 못하게 한다. 메모리 가용량이 적은 IoT 기기는 스택스매싱 오버플로 공격에 취약하다. 또한, 기존의 백신 프로그램을 그대로 적용하게 되면 IoT 기기가 정상적으로 동작하지 못한다. 연구에서는 IoT 기기에 대한 스택스매싱 오버플로 공격을 방어하기 위해 여러 탐지 방법 중 카나리아를 사용하여 각각 무작위 값, 체크썸, DSLR(무작위 저장 위치)로 조건을 설정했다. 2개의 카나리아를 버퍼 내에 배치하여 하나는 버퍼의 끝인 반환 주소 앞에 배치하고 나머지 하나는 버퍼 내 무작위 위치에 저장했다. 이는 고정된 위치에 저장된 카나리아 값은 공격자가 위치를 예측하기 쉬우므로 무작위한 위치에 카나리아를 저장하여 공격자가 카나리아의 위치를 예측하기 어렵게 했다. 탐지 프로그램 실행 후 스택스매싱 오버플로 공격이 발생 후 각 조건을 만족하게 되면 프로그램이 종료된다. 설정한 조건을 각각 조합하여 8가지 경우의 수를 만들었고 이를 테스트했다. 이를 통해 IoT 기기에는 다중 조건을 사용한 탐지 방법보다 DSLR을 이용한 탐지 방법을 사용하는 것이 더 효율적이라는 결과를 얻었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권10호
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• pp.1976-1985
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• 2015

비디오 스트리밍 수신기의 재생 버퍼에 있는 패킷량은 네트워크 상태에 따라 변화되며 지연 및 지터의 영향으로 인해 포화 및 고갈 현상이 일어날 수 있다. 특히, 유입되는 비디오 트래픽의 양이 재생 버퍼의 최대 양을 넘으면 버퍼 오버플로우(buffer overflow)문제가 발생된다. 버퍼 오버플로우는 화질의 열화를 발생시키고 스킵(skip) 현상으로 인해 재생의 불연속성을 발생시킨다. 또한 네트워크 혼잡으로 인하여 패킷의 유입이 늦어지면 버퍼 언더플로우(buffer underflow) 문제에 의한 버퍼링에 의해 영상의 멈춤 현상이 일어날 수 있다. 상기 문제들을 해결하기 위하여 본 논문에서는 토큰버킷(Token Bucket)의 주요 파라미터인 토큰 발생률 파라메타와 버킷의 최대 용량 파라미터를 각각의 비디오 패킷들의 패턴에 따라서 자동적으로 설정하는 토큰버킷 기법을 장착한 비디오 스트리밍 수신기를 제안한다. NS-2(Network Simulator-2)와 JSVM(Joint Scalable Video Model)을 이용하는 시뮬레이션 결과는 제안하는 토큰버킷 파라메타 자동설정 기법이 기존의 수동설정 기법보다 3개의 시험 비디오 시퀀스들에 대해 오버플로우/언더플로우 횟수와 패킷 손실 비율 및 PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)측면에서 우수한 성능을 제공함을 확인 할 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권3호
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• pp.178-192
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• 2006

버퍼 오버플로우 공격은 Code Red나 SQL Stammer와 같은 최근의 웜의 발발에서 알 수 있는 것과 같이 가장 강력하고 치명적인 형태의 악성 코드 공격이다. 버퍼 오버플로우 공격은 일반적으로 시스템에 비정상적인 증상들을 유발한다. 버퍼 오버플로우 공격에 대한 기존의 대처방안들은 심각한 성능 저하를 초래하거나, 다양한 형태의 버퍼 오버플로우 공격을 모두 방지하지 못했으며, 특히 일반적으로 사용되는 소프트웨어 패치를 사용하는 방법은 버퍼 오버플로우 입의 확산을 효과적으로 차단하지 못한다. 이러한 문제를 해결하고자 본 논문에서는 적은 하드웨어 비용과 성능 저하만으로 거의 모든 악성 코드 공격을 탐지하고 피해를 복구할 수 있도록 하는 복귀 주소 포인터 스택 (Return Address Pointer Stack: RAPS) 과 변조 복구 버퍼 (Corruption Recovery Buffer: CRB)라는 마이크로 구조 기술들을 제안한다. 버퍼 오버플로우 공격으로 인한 비정상적인 증상들은 RAPS를 통해 프로세스 실행 중 메모리 참조의 안전성을 점검함으로써 쉽게 탐지될 수 있으며, 이는 그러한 공격들에 의한 잠재적인 데이타 흑은 제어 변조를 피하는 것을 가능하게 한다. 안전 점검 장치의 사용으로 인한 하드웨어 비용과 성능 손실은 거의 발생하지 않는다. 또한, RAPS에 비해 더욱 강도 높은 방법인 CRB를 이용하여 보안 수준을 더욱 향상시킬 수 있다. 변조 복구 버퍼는 안전 점검 장치와 결합되어 버퍼 오버플로우 공격에 의해 발생했을 가능성이 있는 의심스러운 쓰기들을 저장함으로써 공격이 탐지되는 경우 메모리의 상태를 공격 이전의 상태로 복구시킬 수 있다. SPEC CPU2000 벤치마크 중에서 선정한 프로그램들에 대해 상세한 시뮬레이션을 수행함으로써, 제안된 마이크로구조 기술들의 효율성을 평가할 수 있다. 실험 결과는 안전 점검 장치를 사용하여 공격으로 인한 복귀 주소 변조로부터 스택 영역을 방어하는 것이 시스템의 이상 증상들을 상당 부분 감소시킬 수 있다는 것을 보여준다. 또한, 1KB 크기의 작은 변조 복구 버퍼를 안전 점검 장치와 함께 사용할 경우 스택 스매싱 공격으로 인해 발생하는 추가적인 데이타 변조들까지 막아낼 수가 있는데, 이로 인한 성능 저하는 2% 미만에 불과하다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제28권4호
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• pp.527-539
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• 2001

무선 ATM 시스템은 다양한 품질의 광대역 서비스를 효율적으로 제공하기 위해 개발된 ATM 기술을 무선 단말에게도 적용함으로써 유선 ATM망에서 제공하는 다양한 광대역 서비스를 무선 단말에게도 효율적으로 제공할 수 있는 장점이 있으며, ATM 트래픽 중 ABR 서비스는 전송자가 망의 가용대역폭에 따라 전송률을 조정할 수 있게 함으로써 망의 효율성을 높이도록 한다. 그러나 무선 ABR 연결의 핸드 오프기간 중에는 무선부와 유선부의 경계점인 AP(access point)에서 큐가 매우 커질 수 있다. 본 논문에서는 이진 피드백 전송률 제어 방식을 사용하는 무선 ATM망에서 무선 ABR 연결의 핸드오프 동안 AP에서 버퍼 오버플로우가 발생되지 않도록 하는 큐의 크기를 정하는 방안과 핸드오프 이후 언더플로우의 발생을 최소화하는 방안을 제시한다. 이 방안은 핸드오프기간 동안과 핸드오프 이후 일정기간 동안의 두 단계에 걸쳐 전송자의 전송률을 제어하며 모의실험을 통해 핸드오프시 AP에서 버퍼 오버플로우와 언더플로우가 발생되지 않도록 전송자의 전송률을 제어할 수 있음을 확인하였다. 제안된 방안은 핸드 오프에 의한 버퍼 오버플로우와 언더플로우를 예방함으로써 핸드오프 과정에서의 무선 ABR 서비스의 처리율을 높힌다.