• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권5호
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• pp.1829-1846
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• 2021

Transient faults occur in computation units of a processor, which can cause control flow errors (CFEs) and compromise system reliability. The software-based methods perform illegal control flow detection by inserting redundant instructions and monitoring signature. However, the existing methods not only have drawbacks in terms of performance overhead, but also lack of configurability. We propose a configurable approach CCFCA for detecting CFEs. The configurability of CCFCA is implemented by analyzing the criticality of each region and tuning the detecting granularity. For critical regions, program blocks are divided according to space-time overhead and reliability constraints, so that protection intensity can be configured flexibly. For other regions, signature detection algorithms are only used in the first basic block and last basic block. This helps to improve the fault-tolerant efficiency of the CCFCA. At the same time, CCFCA also has the function of solving confusion and instruction self-detection. Our experimental results show that CCFCA incurs only 10.61% performance overhead on average for several C benchmark program and the average undetected error rate is only 9.29%. CCFCA has high error coverage and low overhead compared with similar algorithms. This helps to meet different cost requirements and reliability requirements.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.11-19
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• 2022

본 논문에서는 전가상화 방식의 가상 머신 모니터를 기반으로 메모리 중복을 통한 고장 감내 기능을 적용한 임베디드 시스템을 제안한다. 제안된 가상 머신 모니터는 우선 효율적인 섀도우 페이지 테이블 기법을 사용하여 메모리를 가상화한다. 이를 기반으로 대상 임베디드 시스템을 하나의 가상 머신으로 동작하게 하는 한편, 동일한 시스템을 별도의 가상 머신에서 동작하도록 백업 시스템을 구축함으로써 대상 임베디드 시스템의 메모리 영역이 미리 정해진 시점과 대상에 따라 백업 시스템의 메모리 공간으로 복사되도록 하였다. 이렇게 중복이 이루어진 임베디드 시스템은 고장이 발생하면 백업 시스템으로 전환하여 정상적인 동작을 이어나가게 된다. 성능 평가를 통해 제안된 기법이 임베디드 시스템의 성능을 크게 저하시키지 않으면서도 시스템의 가용성을 크게 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.43-50
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• 2016

본 논문은 차량용 지능형 네트워크에서 각광 받게 될 이더넷중심의 프로토콜과 데이터 전송 시 임의의 오류에 내성이 있는 알고리즘을 제안하였다. 동시에 시뮬레이션과 실험을 통해 구현과 검증을 시도하여 시스템의 유용성을 증명하였다. 기존의 차량 통신 서비스 시스템에 적용시키기 위한 알고리즘에 대하여 문헌 조사하고 최종적으로 새로운 알고리즘을 구현하였다. 실제 차량용 실시간 데이터의 경우 임의의 값이 불규칙적으로 발생하기 때문에 임의의 데이터를 생성하여 실험을 진행하고 payload의 설정을 표준 형식에 맞추었다. 구현된 알고리즘의 성능을 확인하고자 기존의 알고리즘에서 단일 데이터에서부터 혼합형 (Hybrid-type) 데이터까지 확인하였을 때의 문제점을 확인하고 제안하는 알고리즘의 실효성을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제17A권3호
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• pp.113-120
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• 2010

이븐 연결망은 고장허용 다중컴퓨터에 대한 하나의 모형으로 제안된 연결망으로, 간단한 라우팅 알고리즘, 최대고장허용도, 노드 중복 없는 경로와 같은 여러 가지 유용한 성질과 알고리즘들이 분석되었다. 기존에 발표된 라우팅 알고리즘과 노드 중복 없는 경로를 구성하는 알고리즘은 최적임이 증명되었다. 하지만 아직까지 이븐 연결망에서 에지 중복 없는 스패닝 트리를 구성하는 기법은 소개되지 않았다. 에지 중복 없는 스패닝 트리는 상호연결망의 고장허용도의 성능 향상과 효율적인 방송 기법을 분석하기 위해서 사용되는 매우 유용한 기법이다. 기존에 발표된 라우팅 알고리즘 또는 노드 중복 없는 경로를 구성하는 알고리즘은 라우팅 또는 노드 중복 없는 경로를 위한 알고리즘으로 에지 중복 없는 스패닝 트리를 구성하기 위해 적용될 수 없는 알고리즘이다. 본 논문에서는 이븐 연결망 $E_d$에서 에지 중복 없는 스패닝 트리를 구성하는 알고리즘을 제안한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권8호
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• pp.91-98
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• 2009

본 논문은 암호화된 영상 데이터가 유비쿼터스 환경 하에서 무선 간섭에 의한 랜덤 오류를 가질 때 복호화 과정의 오류 산사태에 대한 해결책을 제시하였다. 영상 획득 장치는 영상 압축과 암호화 기능을 가지고서 데이터 트래픽 양을 줄이고 개인 정보를 보호하도록 구성한다. 블록 암호 알고리즘은 암호문의 단일 비트 오류가 여러 개의 픽셀 결함을 유발하는 산사태 효과를 겪을 수 있다. 새로운 고장 극복 방식은 오류의 산사태 효과를 다루는데 3 차원 데이터 셔플을 활용하여 에러 비트를 여러 프레임으로 분산시켜서 고립된 영상 결함으로 나타나도록 한다. 인접 화소 값에 대한 평균화 또는 다수결 회로는 에러정정을 위한 데이터 증가 없이 두드러져 보이는 화소 결함을 극복하도록 한다. 이 방식은 기존 Hamming code 방식보다 33% 적은 데이터 트래픽 부하를 가진다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권6호
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• pp.1496-1521
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• 2012

Uncertainty is ubiquitous in target tracking wireless sensor networks due to environmental noise, randomness of target mobility and other factors. Sensing results are always unreliable. This paper considers unreliability as it occurs in wireless sensor networks and its impact on target-tracking accuracy. Firstly, we map intersection pairwise sensors' uncertain boundaries, which divides the monitor area into faces. Each face has a unique signature vector. For each target localization, a sampling vector is built after multiple grouping samplings determine whether the RSS (Received Signal Strength) for a pairwise nodes' is ordinal or flipped. A Fault-Tolerant Target-Tracking (FTTT) strategy is proposed, which transforms the tracking problem into a vector matching process that increases the tracking flexibility and accuracy while reducing the influence of in-the-filed factors. In addition, a heuristic matching algorithm is introduced to reduce the computational complexity. The fault tolerance of FTTT is also discussed. An extension of FTTT is then proposed by quantifying the pairwise uncertainty to further enhance robustness. Results show FTTT is more flexible, more robust and more accurate than parallel approaches.

• 정보처리학회논문지A
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• 제12A권5호
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• pp.395-404
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• 2005

컴퓨터 시스템의 내/외부에 침입(attacks), 고장(failures)이 발생되더라도 적절한 방법으로 중요한 임무에(mission-critical) 해당한 역할을 수행하는 능력의 척도로 정의되는 생존성(survivability)에 대한 관심이 커지고 있다. 특히, 침입에 의해 시스템 일부가 손상(partially compromised) 되더라도, 최소한의 필수 서비스를 지속적으로 제공할 수 있게 해주는 침입감내시스템(intrusion tolerance system)의 설계시에 생존성 분석은 신뢰성(reliability), 가용도(availability)등과 같은 컴퓨터 시스템의 정량적 신인도(dependability) 분석과 함께 중요한 요소기술 중의 하나이다. 본 논문에서는 침입감내시스템의 방어능력을 평가하기 위해 자율컴퓨팅(autonomic computing)의 핵심 기술인 자가치유(self-healing) 메커니즘의 두 가지 요소(결함모델 및 시스템반응)를 활용하여, 주서버와 보조서버로 구성된 침입감내시스템의 상태천이(state transition)를 표현하였다. 또한, 침입감내시스템의 생존성, 가용도 및 다운타임 비용(downtime cost)을 정량적으로 정의한 후 시뮬레이션 실험 및 취약성(vulnerability) 공격에 대한 사례 연구를 수행하였다. 이를 통해 시스템의 신인도 향상 측면에서 초기상태에서의 침입감내능력 향상이 가장 중요한 요소임을 검증할 수 있었다.

• International Journal of Contents
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• 제2권4호
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• pp.25-30
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• 2006

The mutual exclusion (MX) paradigm can be used as a building block in many practical problems such as group communication, atomic commitment and replicated data management where the exclusive use of an object might be useful. The problem has been widely studied in the research community since one reason for this wide interest is that many distributed protocols need a mutual exclusion protocol. However, despite its usefulness, to our knowledge there is no work that has been devoted to this problem in a mobile computing environment. In this paper, we describe a solution to the mutual exclusion problem from mobile computing systems. This solution is based on the token-based mutual exclusion algorithm.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (1)
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• pp.940-942
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• 2005

내장 실시간 시스템은 고 신뢰성 및 고 가용성이 요구된다. 이를 위해서 반드시 필요한 요소들은 결함을 감지 할 수 있는 온라인 모니터링과 감지된 결함에 대한 결함허용(Fault Tolerance) 기법으로 온라인 모니터링에 관련된 연구로는 dRTO 모델[1]의 RMO(Region Monitoring Object)[2]가 있다. 본 논문에서는 효율적인 온라인 모니터링 프레임워크를 내장 시스템에서 널리 사용되는 운영교제인 리눅스에 제공하기 위하여 리눅스상에서 동작하는 RMO 프레임워크를 적용한 LinuxRMO를 설계하고 구현한다. LinuxRMO 가 감시하는 대상은 dRTO모델에서 정의된 RMO의 감시대상인 RTO(Realtime Object)[3] [4]가 아닌 리눅스 프로세스들이다. LinuxRMO는 리눅스 프로세스의 변수 데이터들에 대한 실시간 추적, 프로세스들에 대한 주기적인 감시 및 사용자가 정의한 허용시간을 초과한 프로세스들을 감지하는 역할을 한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(A)
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• pp.60-62
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• 2012

차량 전장용 임베디드 소프트웨어 플랫폼의 공개 표준인 AUTOSAR SW 플랫폼에서의 CAN에서는 송신단말에서 전달하려는 메시지가 큰 경우에는 메시지를 여러 개의 프레임들로 쪼개어 전송을 하고, 수신 단말은 쪼개진 프레임들을 하나의 메시지로 재조립한다. 이 때에 전송 오류가 발생하여, 수신 단말에 프레임이 전송되지 못할 수 있으며, AUTOSAR SW 플랫폼에서 규정하고 있는 기존의 CAN 모듈들은 이와 같은 전송 오류를 처리할 수 있는 기술인 재전송 기술이 규정되어 있지 않다. 본 논문은 AUTOSAR SW 플랫폼 기반의 CAN 통신에서 발생할 수 있는 메시지 전송 오류시에 메시지 재전송 방법에 관한 것이다. 본 논문에서는 전송오류가 발생한 프레임만을 다시 전송하여, 재전송이 효율적으로 이루어지도록 하였다.