• 제목/요약/키워드: False Data Injection

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무선 센서 네트워크에서 Compromised Aggregator에 대응을 위한 모니터링 기반 시큐어 데이터 병합 프로토콜 (Monitoring-Based Secure Data Aggregation Protocol against a Compromised Aggregator in Wireless Sensor Networks)

  • ;이경석;박승규
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제18C권5호
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    • pp.303-316
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    • 2011
  • 데이터 병합은 무선 센서 네트워크의 주요 기술이지만 다수의 보안 문제를 유발할 수 있으며, 이들 가운데 하나가 데이터 병합 과정 중의 compromised node에 의한 허위 데이터 삽입이나 메시지 누락이다. 이 문제에 대한 대부분의 기존 해결책은 암호화에 의존하고 있는데, 이들은 많은 연산량과 통신 부하를 필요로 한다. 이와 같은 요구 조건에도 불구하고 기존 방법들은 공격 노드의 탐지가 아닌 공격의 확인 기능만을 가진다. 이러한 제약 사항은 공격이 반복적으로 발생하는 경우, 센서 노드의 에너지 낭비를 유발한다. 비록 기존의 한 연구에서 허위 데이터 삽입점을 식별하는 기능을 제공하고 있지만, 이 방법은 전체 노드 중 최대 50%의 노드만이 데이터 전송에 참여하는 단점을 가진다. 따라서 공격자 확인이 가능할 뿐만 아니라, 동시에 데이터 전송에 참여하는 노드의 수를 증가시킬 수 있는 새로운 접근 방법이 요구된다. 본 논문에서는 허위 데이터 삽입 혹은 메시지 누락을 수행하는 compromised aggregator에 대한 대응을 위해 모니터링 기반 시큐어 데이터 병합 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 크게 병합 트리 작성과 시큐어 데이터 병합으로 구성되는데, 시큐어 데이터 병합에는 모니터링을 기반으로 하는 비정상 데이터 삽입 탐지와 최소한의 암호화 기법이 사용된다. 시뮬레이션 결과에 따르면 제안된 프로토콜은 데이터 전송에 참여하는 노드의 수를 95% 수준으로 증가시키는 동시에, 허위 데이터 삽입 혹은 메시지 누락을 수행하는 compromised node의 탐지가 가능한 것으로 확인되었다. 한편 제안된 프로토콜에서 compromised node를 추적하는데 요구하는 통신 오버헤드는 전체 노드의 수가 n일 때, O(n)으로 기존 연구보다 우수하거나 유사한 수준을 가진다.

USN에서 중간 노드에서의 보고서 검증 시도 확률 평가 함수를 이용한 에너지 효율 향상 기법 (A Method to Improve Energy Efficiency Using a Function that Evaluate the Probability of Attempts to Verify a Report at Intermediate Node in USN)

  • 이현우;문수영;조대호
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.21-29
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    • 2011
  • 무선 센서 노드들은 개방된 환경에서 동작하기 때문에 외부의 물리적인 공격에 매우 취약하다. 공격자는 노드들을 훼손시켜서 센서 네트워크에 허위 보고서를 주입시킬 수 있다. 이러한 공격들은 센서 노드들의 에너지를 고갈시킨다. 이에 대응하는 보안 기법으로 Ye등은 중간 노드가 일정한 확률로 보고서를 검증하는 통계적 여과 기법을 제안하였다. 통계적 여과 기법은 모든 중간 노드가 같은 확률로 보고서 검증을 수행한다. 따라서 정상 보고서와 허위 보고서를 검증하는데 같은 에너지가 소모 되므로 정상 보고서를 검증하는데 불필요한 에너지를 소모하게 된다. 본 논문에서는 각 중간 노드가 보고서 검증 시도 확률을 조절하여 센서 노드들의 에너지 소모량을 줄이는 기법을 제안한다. 보고서 검증 시도 확률은 한 노드의 잔여 에너지양, 현재 노드에서 기지 노드까지의 홉 수, 허위 보고서의 비율에 의해 결정된다. 보고서 검증 시도 확률을 조절하여 통계적 여과 기법과 비슷한 보안성을 유지하면서 에너지의 효율성을 높일 수 있다.

계약망 프로토콜과 DEVS 모델링을 통한 센서네트워크 보안 모델의 설계 (Design of Sensor Network Security Model using Contract Net Protocol and DEVS Modeling)

  • 허수만;서희석
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.41-49
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    • 2008
  • Sensor networks are often deployed in unattended environments, thus leaving these networks vulnerable to false data injection attacks in which an adversary injects forged reports into the network through compromised nodes. Such attacks by compromised sensors can cause not only false alarms but also the depletion of the finite amount of energy in a battery powered network. In order to reduce damage from these attacks, several security solutions have been proposed. Researchers have also proposed some techniques to increase the energy-efficiency of such security solutions. In this paper, we propose a CH(Cluster Header) selection algorithm to choose low power delivery method in sensor networks. The CNP(Contract Net Protocol), which is an approach to solve distribution problems, is applied to choose CHs for event sensing. As a result of employing CNP, the proposed method can prevent dropping of sensing reports with an insufficient number of message authentication codes during the forwarding process, and is efficient in terms of energy saving.

신뢰도 평가를 통한 무선 센서 네트워크에서의 거짓 데이타 제거 (Trust-Based Filtering of False Data in Wireless Sensor Networks)

  • 허준범;이윤호;윤현수
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제35권1호
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    • pp.76-90
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    • 2008
  • 무선 센서 네트워크는 자연재해 탐지 시스템, 의료 시스템, 그리고 군사적 응용분야 등의 다양한 환경에서 유용한 해결책을 제시하고 있다. 그러나 센서 네트워크의 구성 환경 및 자원 제약적인 본질적인 특성으로 인해 기존의 전통적인 보안기법을 그대로 센서 네트워크에 적용하기에는 무리가 있다. 특히 네트워크를 구성하는 센서 노드들은 제한된 배터리를 사용하기 때문에 센서 네트워크에 거짓 데이타가 유입되는 경우 서비스 거부 뿐만 아니라 센서 노드의 제한된 에너지를 소모시키는 등의 심각한 문제를 야기할 수 있다. 기존의 전통적인 암호학적 인증 및 키 관리 방법 등을 통한 보안 기법은 센서 네트워크의 물리적인 노드탈취 공격에 대한 취약성으로 인해서 이러한 거짓 데이타 판별에 대한 해결책을 제시하지 못한다. 본 논문에서는 기존의 평판기반 기법과 달리 각 센서 노드의 위치에 따른 센싱 결과에 대해 일관성 등의 요소를 기반으로 신뢰도를 평가하고, 거짓 데이타를 주입하는 내부 공격에 대한 보안기법을 제안한다. 분석 결과에 따르면 제안한 신뢰도 평가 기반의 데이타 통합 기법은 기존의 중앙값보다 견고한 데이타 통합 결과를 보여준다.

센서 네트워크에서 클러스터 신뢰도 기반 정적 여과 확률 조절 기법 (Static Filtering Probability Control Method Based on Reliability of Cluster in Sensor Networks)

  • 허수만;서희석;이동영;김태경
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.161-171
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    • 2010
  • 많은 센서 네트워크 응용분야에서 센서 노드는 개방된 환경에 놓이게 된다. 공격자는 개방된 환경에 놓인 센서 노드를 물리적으로 획득할 수 있으며, 포획한 노드를 이용하여 허위보고서를 센서네트워크에 삽입 시킬 수 있다. 삽입된 허위보고서는 제한된 센서노드 에너지를 고갈 시키며, 허위 경보를 일으켜 심각한 문제를 야기 시킬 수도 있다. 이러한 공격을 막기 위해 Ye 등은 통계적 여과 기법(Statistical En-route Filtering) 방법을 제안하였다. 통계적 여과기법은 CoS(Center of Stimulus)로부터 생성된 이벤트 보고서가 베이스 스테이션으로 전송되는 동안 중간의 모든 노드들이 검증을 하게 된다. 본 논문은 통계적 여과 기법에 확률 검증 기법을 적용하여 에너지 효율적인 정적 확률 통계적 여과 기법을 제안하고자 한다. 베이스 스테이션과 이벤트 발생 지역까지의 거리가 멀어질수록 에너지 절약 효과가 극대화 될 것으로 기대된다.

잡견에서 조영제 혈관외유출 예방을 위한 스트레인 게이지 기반의 EDA 시스템 성능 평가를 위한 실험적 연구 (An Experimental Study for Performance Evaluation in Dogs of Preventive Contrast Media Extravasation with a Strain Gage Based Prototype Extravasation Detection Accessory System)

  • 권대철;유병규;이종석;조문선;양성환
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.66-72
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    • 2008
  • The major risk associated with the use of automated power injectors is the well known complication of contrast material extravasation at the injection site. Automated injection of computed tomography (CT) contrast media can produce the compartment syndrome. The purpose of this study was to assess the ability of this device during clinically important episodes of extravasation. The extravasation detection accessory (EDA) system was composed of a strain gage, an amplifier and a computer based system. A strain gage pliable adhesive patch was applied to the skin aver the intravenous catheter and the catheter was connected to the power injector with a cable to monitor the resolution data. If the programmed monitoring, which was developed with MS Visual C++, at the extravasation occurred, then the injection was interrupted the auto injector. CT was used to demonstrate the clinically important extravasation. This study was a prospective, observational study in which the EDA system was used to monitor the automated mechanical injection of contrast material in 7 dogs. There were two true-positive cases (range of extravasation volumes: $18{\sim}22ml$), twenty three true-negative cases, three false-positive cases and no false-negative cases. The EDA system had a sensitivity of 100% and a specificity of 88% for the detection of clinically important extravasation. The EDA system had good sensitivity for the detection of clinically important extravasation and the EDA system has the clinical potential for the early detection of extravasation of the contrast medium that is administered with power injectors. The EDA system is easy to use safe and accurate for the monitoring extravasation of the intravenous injections, and this system may prove especially useful in CT applications.

무선 센서 네트워크의 동적 여과 기법에서 에너지 절약을 위한 효율적인 키 재분배 기법 (Efficient Key Re-dissemination Method for Saving Energy in Dynamic Filtering of Wireless Sensor Networks)

  • 박동진;조대호
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2015년도 제52차 하계학술대회논문집 23권2호
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    • pp.71-72
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    • 2015
  • WSN의 센서 노드는 제한된 자원으로 인해 보안상의 취약성을 가지며 공격자는 쉽게 임의의 데이터를 삽입하는 허위 데이터 주입 공격을 할 수 있다. WSN에서는 이러한 공격이 치명적이기 때문에 허위 데이터를 가능한 빨리 여과해야 한다. 허위 데이터 주입 공격을 탐지하는 기법으로 동적 여과 기법이 제안되었는데 이 기법은 초기 분배된 비밀키에 대한 재분배가 이루어지지 않아 같은 공격에 계속 노출될 경우 불필요한 에너지 소모가 발생한다. 본 논문에서 제안하는 기법은 효율적인 키 재분배를 통해 허위 데이터를 빨리 감지하고 에너지 효율성을 향상시킨다. 전달 노드에서 허위 데이터가 탐지되면 정의된 알람 메시지를 통해 베이스 스테이션에 보고되고 키 재분배를 수행하여 더 효율적으로 허위 데이터를 감지한다. 그러므로 제안 기법은 기존 기법과 비교하였을 때 허위 데이터를 조기에 감지하고 전체 네트워크의 에너지를 절약한다.

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두경부암 림프절 전이 평가에서 PET-MRI의 임상적 유용성 (Clinical Usefulness of PET-MRI in Lymph Node Metastasis Evaluation of Head and Neck Cancer)

  • 김정수;이홍재;김진의
    • 핵의학기술
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    • 제18권1호
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    • pp.26-32
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    • 2014
  • 수술 전 림프절 전이 여부를 진단하고 병리학적 소견 및 원발 주위조직 전이 평가법을 이용하여 두경부암 PET-MRI 검사의 임상적 유용성을 평가하였다. 두경부암 환자 100명을 대상으로 $^{18}F-FDG$ (5.18 MBq/kg)를 정맥주사하고 60분 안정을 취한 후, BiographTM mMR 3T를 사용하여 torso(body tim coil, Vibe-Dixon)와 dedication (head/neck tim coil, UTE, Dotarem injection) 검사를 시행하였다. 반복계산법을 적용하여 데이터를 재구성한 후 workstation으로 림프절 전이 여부를 판독하고, 본원 종합의료정보시스템으로 수술 전/후 병리학적 검사 소견을 조사하였다. 환자의 진단 정보를 $2{\times}2$ 판정행렬의 각 항목에 기입하여 진양성, 진음성, 위양성, 위음성으로 구분하고 이렇게 구분된 검사결과를 토대로 예민도, 특이도, 정확도, 위음성률, 위양성률을 산출하였다. 두경부암 환자의 PET-MRI 검사 결과에서 림프절 전이 양성 및 음성 판정을 받은 경우는 각 49건, 51건이었으며 수술 전-후 병리학적 결과를 통해 림프절 전이 양성 및 음성 판정을 받은 경우는 각 46건, 54건으로 나타났다. 이 중 두 검사 모두 림프절 전이 양성 판정을 받은 진양성은 45건, PET-MRI 검사에서는 림프절 전이 양성이지만 병리학적 검사에서 림프절 전이 음성 판정을 받은 위양성은 4건, PET-MRI 검사에서 림프절 전이 음성이지만 병리학적 검사에서 양성 판정을 받은 위음성은 1건, 두 검사 모두 림프절 전이 음성 판정을 받은 진음성은 50건으로 분석되었다. 따라서 두경부암 환자의 PET-MRI 검사의 예민도는 97.8%, 특이도는 92.5%, 정확도는 95%, 위음성률은 2.1%, 위양성률은 7.0%로 나타났다. 따라서 PET-MRI는 두경부암의 진단에 있어 수술 전 병기 결정이나 치료 후 재발 및 원격전이의 발견, 불분명한 원발 경부 림프절 전이 등의 평가에 유용할 것으로 판단된다.

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유동적인 배경 텍스쳐 분석을 통한 DSA 기반의 관상동맥 검출 (Flexible Background-Texture Analysis for Coronary Artery Extraction Based on Digital Subtraction Angiography)

  • 박성호;이중재;이근수;김계영
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제12B권5호
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    • pp.543-552
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    • 2005
  • 본 논문은 조영 영상에서 유동적인 배경의 텍스쳐 분석을 통한 DSA(Digital subtraction Angiography: 디지털 혈관조영술)기반의 관상동맥 검출방법에 대해 기술한다. DSA 방법은 조영제를 투입하기 전에 촬영된 마스크 영상과 조영제 투입 후의 혈관 대비가 나타나는 라이브 영상과의 차이를 이용하여 빠르게 혈관 영역만을 검출하는 방법이다. 이 방법의 큰 단점은 배경의 움직임에 민감하고, 두 영상간의 지역적인 배경 명암 분포의 변화에 따라 오검출이 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 배경 텍스쳐의 유사도를 분석하여 움직임의 차이가 가장 작은 영상을 선택함으로써 배경의 움직임으로 인한 구조적인 문제를 해결하고, 선택된 영상의 지역적 명암 보정을 통해 혈관 영역만을 효과적으로 추출할 수 있는 방법을 제안한다. 실험 결과에서는 성능 평가를 위하여 다섯 환자의 임상 관상동맥 조영 영상을 사용 하였다. 제안하는 방법은 기존의 방법보다 배경을 혈관으로 인식하는 오 인식률에서 약 $2\%$정도의 안정적인 결과를 보여주며, 정확도는 증가하였음을 알 수 있다.

Role of Contrast-Enhanced Ultrasound as a Second-Line Diagnostic Modality in Noninvasive Diagnostic Algorithms for Hepatocellular Carcinoma

  • Hyo-Jin Kang;Jeong Min Lee;Jeong Hee Yoon;Joon Koo Han
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제22권3호
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    • pp.354-365
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    • 2021
  • Objective: To investigate the diagnostic performance of contrast-enhanced ultrasound (CEUS) and its role as a second-line imaging modality after gadoxetate-enhanced MRI (Gd-EOB-MRI) in the diagnosis of hepatocellular carcinoma (HCC) among at risk observations. Materials and Methods: We prospectively enrolled participants at risk of HCC with treatment-naïve solid hepatic observations (≥ 1 cm) of Liver Imaging Reporting and Data System (LR)-3/4/5/M during surveillance and performed Gd-EOB-MRI. A total of one hundred and three participants with 103 hepatic observations (mean size, 28.2 ± 24.5 mm; HCCs [n = 79], non-HCC malignancies [n = 15], benign [n = 9]; diagnosed by pathology [n = 57], or noninvasive method [n = 46]) were included in this study. The participants underwent CEUS with sulfur hexafluoride. Arterial phase hyperenhancement (APHE) and washout on Gd-EOB-MRI and CEUS were evaluated. The distinctive washout in CEUS was defined as mild washout 60 seconds after contrast injection. The diagnostic ability of Gd-EOB-MRI and of CEUS as a second-line modality for HCC were determined according to the European Association for the Study of the Liver (EASL) and the Korean Liver Cancer Association and National Cancer Center (KLCA-NCC) guidelines. The diagnostic abilities of both imaging modalities were compared using the McNemar's test. Results: The sensitivity of CEUS (60.8%) was lower than that of Gd-EOB-MRI (72.2%, p = 0.06 by EASL; 86.1%, p < 0.01 by KLCA-NCC); however, the specificity was 100%. By performing CEUS on the inconclusive observations in Gd-EOB-MRI, HCCs without APHE (n = 10) or washout (n = 12) on Gd-EOB-MRI further presented APHE (80.0%, 8/10) or distinctive washout (66.7%, 8/12) on CEUS, and more HCCs were diagnosed than with Gd-EOB-MRI alone (sensitivity: 72.2% vs. 83.5% by EASL, p < 0.01; 86.1% vs. 91.1% by KCLA-NCC, p = 0.04). There were no false-positive cases for HCC on CEUS. Conclusion: The addition of CEUS to Gd-EOB-MRI as a second-line diagnostic modality increases the frequency of HCC diagnosis without changing the specificities.