KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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v.8
no.3
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pp.735-748
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2014
The fault-tolerance routing problem is one of the most important issues in the application of the Internet of Things, and has been attracting growing research interests. In order to maintain the communication paths from source sensors to the macronodes, we present a hybrid routing scheme and model, in which alternate paths are created once the previous routing is broken. Then, we propose an improved efficient and intelligent fault-tolerance algorithm (IEIFTA) to provide the fast routing recovery and reconstruct the network topology for path failure in the Internet of Things. In the IEIFTA, mutation direction of the particle is determined by multi-swarm evolution equation, and its diversity is improved by the immune mechanism, which can improve the ability of global search and improve the converging rate of the algorithm. The simulation results indicate that the IEIFTA-based fault-tolerance algorithm outperforms the EARQ algorithm and the SPSOA algorithm due to its ability of fast routing recovery mechanism and prolonging the lifetime of the Internet of Things.
최근, 에너지, 정보통신, 방위산업, 정부, 금융 등 국가기반시설(national critical infrastructures)들에 대한 사이버 보안 위협이 급격히 증가하고 있으며 이에 대응하기 위해 미국을 비롯한 주요 국가에서는 감시제어 및 데이터 취득 시스템(SCADA: Supervisory Control and Data Acquisition)에 대한 사이버 보안에 많은 노력을 기울이고 있다. 특히, 주요 국가 기반시설은 다양한 실시간 분산 제어시스템 및 네트워크를 통해 사이버 세계(cyber world)와 물리적 세계(physical world)를 연계한다. 하지만 이 같은 역동성(dynamic), 확장성(scalability), 다양성(diversity)으로 특징지어질수 있는 실시간 분산 제어시스템간의 상호연결과 연동을 통해 구성되는 해당시설은 기존의 보안기술 적용을 통해 보안성향상을 기대할 수 없다. 따라서 본고에서는 실시간 분산 제어시스템과 다양한 네트워크로 구성되는 기반시설들을 대상으로 하는 여러 가지 보안 위협 및 특징을 소개하고 이에 대응하기 위한 전략 및 연구기술 동향을 간략히 서술한다.
CPS(Cyber-Physical Systems)는 고수준의 신뢰성을 기반으로 네트워크를 통해 물리 시스템을 실시간 제어하기 위한 임베디드 시스템이며 무인 주차, 항공, 스마트 그리드와 같이 다양한 의료, 군사, 교통, 로봇제어 분야에 활용 가능한 기술이다. 이러한 환경에서 시스템들 간의 실시간적이고 신뢰성 높은 데이터 통신을 제공하기 위하여 발행/구독 모델에 기반한 실시간 데이터 통신 미들웨어 표준인 DDS(Data Distribution Service)를 사용한다. 그러나, DDS는 임베디드 기기 또는 모바일 기기들이 동적으로 구성된 네트워크에 자유로운 참여, 탈퇴가 가능한 상황에서 실시간 데이터 통신에는 적합하지만 전송되는 데이터 도청, 재전송 등과 같은 다양한 네트워크 공격에는 취약하다. 따라서, 본 고에서는 DDS 보안상의 취약점과 보안강화를 위한 접근 방법에 대해 기술하고, 이후에 DDS 통신채널 보호를 위한 상용제품의 접근법과 안전 통신채널 제공을 위한 멀티캐스트 인증, 암호화에 관련된 접근방법에 대해 기술한다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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v.8
no.4
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pp.1178-1191
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2014
The fault-tolerance routing problem is one of the most important issues in the application of the Internet of Things, and has been attracting growing research interests. In order to maintain the communication paths from source sensors to the macronodes, we present a hybrid routing scheme and model, in which alternate paths are created once the previous routing is broken. Then, we propose an improved efficient and intelligent fault-tolerance algorithm (IEIFTA) to provide the fast routing recovery and reconstruct the network topology for path failure in the Internet of Things. In the IEIFTA, mutation direction of the particle is determined by multi-swarm evolution equation, and its diversity is improved by the immune mechanism, which can improve the ability of global search and improve the converging rate of the algorithm. The simulation results indicate that the IEIFTA-based fault-tolerance algorithm outperforms the EARQ algorithm and the SPSOA algorithm due to its ability of fast routing recovery mechanism and prolonging the lifetime of the Internet of Things.
사이버 물리 시스템(CPS, Cyber-Physical Systems)은 높은 신뢰성, 실시간성, 자동제어 특성이 요구되는 기반시설 제조 및 생산, 교통 등 산업분야에서 널리 쓰이고 있다. 센서와 액츄에이터 등의 현장장치를 네트워크 기반으로 일정한 상태를 유지하도록 제어를 담당하는 산업제어시스템이 그 예이다. 하지만, CPS는 네트워크 기반 상호 연결이 중가함에 따라 각종 사이버 공격이 급증하고 있는 추세이다. 이에 따라, CPS 보안 기술 연구의 필요성이 대두되었고, CPS 보안 기술 연구개발에 반드시 필요한 기반 환경으로써, 사이버영영과 물리영역을 포함하는 CPS 테스트베드 기술 연구가 활발히 진행 중에 있다. 본 논문에서는 CPS 관련 테스트베드 기술 동향 분석에 앞서 표준 및 지침에 명시된 CPS 구조에 대해 분석하고, 기존에 연구된 CPS 테스트베드 기술을 CPS의 계층적 구조를 기반으로 구성요소 및 구성방법을 비교 분석한다. 또한, CPS 테스트베드와 연계한 제어프로토콜 지원 현황과 사이버공격 시나리오 특징을 분석한다.
CPS(Cyber Physical System)에 대한 사이버 공격이 다양해지고 고도화됨에 따라 시그니쳐에 기반한 악성행위 탐지는 한계가 있어 기계학습 기반의 정상행위 학습을 통한 비정상행위 탐지 기법이 많이 연구되고 있다. 그러나 CPS 보안 연구는 보안상의 이유로 CPS 데이터가 주로 외부에 공개되지 않으며 또한 실제 비정상행위를 가동 중인 CPS에 실험하는 것이 불가능하여 개발 기법의 검증이 어려운 문제가 있다. 이를 해결하기 위해 2015년 SUTD(Singapore University of Technology and Design)의 iTrust 연구소에서 SWaT(Secure Water Treatment) 테스트베드를 구성하고 36가지의 공격을 수행한 데이터셋을 공개하였다. 이후 국 내외에서 SWaT 테스트베드 데이터를 사용하여 다양한 보안 기법을 검증한 연구결과가 발표되고 있으며 CPS 보안에 기여하고 있다. 따라서 본 논문에서는 SWaT 테스트베드 데이터 및 SWaT 테스트베드 데이터에 기반한 비정상행위 탐지 연구를 분석한 내용을 설명하고, 이를 통해 CPS 비정상행위 탐지 설계의 주요 요소를 분석하여 제시하고자 한다.
Purpose A digital twin is a digital replication of a physical system. Gartner identified the digital twin as one of the Gartner Top 10 Strategic Technology Trend for three years from 2017. The rapid development of the digital twin market is expected to bring about innovation and change throughout society, and much research has been done recently in academia. In this research, we tried to explore the main research trends for digital twin research. Design/methodology/approach We collected the digital twin research from Web of Science, and analyzed 804 articles that was published during time span of 2010-2018. A total of 41 key authors were selected based on the frequency of citation. We created a co-citation matrix for the core authors, and performed multivariate analysis such as cluster analysis and multidimensional scaling. We also conducted social network analysis to find the influential researchers in digital twin research. Findings We identified four major sub- areas of digital twin research: "Infrastructure", "Prospects and Challenges", "Security", and "Smart Manufacturing". We also identified the most influential researchers in digital twin research: Lee EA, Rajkumar R, Wan J, Karnouskos S, Kim K, and Cardenas AA. Limitation and further research suggestion were also discussed as a concluding remarks.
The Journal of Korean Association of Computer Education
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v.17
no.3
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pp.75-84
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2014
It is a current situation that a large number of physical and financial damages are increasing due to the growth of intellectual cyber crime and unexpected Internet incidents year by year. In the large scale security incidents, digital forensics techniques for computer crime investigations are essential to secure a place in the field. However, qualified digital forensics investigators who complete with digital security technology are practically insufficient in domestic. In this paper, as one of developing human resources plans regarding to scientific investigation of Internet security incidents, an undergraduate curriculum per stage in digital forensics was proposed. For the effective curriculum per stage, the interviews, group discussion on focused group of existing digital forensics investigators and related research were performed to select curriculum, and then the level of difficulty and practical suitability on each subject designed were analyzed through survey and interview to current investigators and security professionals. After collating the survey, the digital forensic curriculum per level was designed to highly adaptable workforce for the future for working and positive suggestions and proposals are addressed.
International Journal of Computer Science & Network Security
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v.21
no.12
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pp.137-142
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2021
Distance learning universities provide online course content. The main methods of providing class contents are on-demand and live-streaming. This means that students are not restricted by time or space. The advantage is that students can take the course anytime and anywhere. Therefore, unlike commuting students, there is no commuting time to the campus, and there is no natural process required to take classes. However, despite this convenient situation, the attendance rate and graduation rate of distance learning universities tend to be lower than that of commuting universities. Although the course environment is not the only factor, students cannot obtain a bachelor's degree unless they fulfill the graduation requirements. In both commuter and distance learning universities, taking classes is an important factor in earning credits. There are fewer time and space constraints for distance learning students than for commuting students. It is also easy for distance learning students to take classes at their own timing. There should be more ease of learning than for students who commute to school with restrictions. However, it is easier to take a course at a commuter university that conducts face-to-face classes. I thought that the reason for this was that commuting to school was a part of the process of taking classes for commuting students. Commuting to school was thought to increase the willingness and motivation to take classes. Therefore, I thought that the inconvenient constraints might encourage students to take the course. In this research, I focused on the act of commuting to school by students. These situations are also applied to the distance learning environment. The students have physical time constraints. To achieve this goal, I will implement a course restriction method that aims to promote the willingness and attitude of students. Therefore, in this paper, I have implemented a virtual school system called "virtual go to school (VG2S)" that reflects the actual route to school.
Junho Jang;Saehee Jun;Huiju Lee;Jaegwan Yu;SungJin Park;Su-Youn Hong;Huy Kang Kim
Journal of the Korea Society of Computer and Information
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v.28
no.5
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pp.57-66
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2023
In this paper, a research trend of attack graph studies for Cyber-Physical System (CPS) environments is surveyed, and we analyse the limitations of previous works and prospect the future directions. 35 among around 150 attack graph studies conducted within 5 years target CPS, and we inspect key features of CPS environment in the security aspect. Also, we categorize and analyze target studies in the aspect of modelling physical systems and considering air gaps, which are derived as key features of the security aspects of CPS. Half of 20 research that we surveyed do not reflect those two features, and other studies only consider one of the two features. In this circumstance, we examine challenges that attack graph studies on CPS environment face. Finally, we expect state-led studies or studies targeting open-spec commercial CPS will dominate.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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