• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.9 no.2
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• pp.244-254
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• 2006

This paper presents an efficient hybrid technique to compact the trie indexing the huge forward table small enough to be stored into cache for speeding up IP lookup. It combines two techniques, an encoding scheme called bit-map and a controlled-prefix expanding scheme to replace slow memory search with few fast-memory accesses and computations. For compaction, the bit-map represents each index and child pointer with one bit respectively. For example, when one node denotes n bits, the bit-map gives a high compression rate by consumes $2^{n-1}$ bits for $2^n$ index and child link pointers branched out of the node. The controlled-prefix expanding scheme determines the number of address bits represented by all root node of each trie's level. At this time, controlled-prefix scheme use a dynamic programming technique to get a smallest trie memory size with given number of trie's level. This paper proposes standard that can choose suitable trie structure depending on memory size of system and the required IP lookup speed presenting optimal memory size and the lookup speed according to trie level number.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2004.06a
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• pp.175-178
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• 2004

This paper describes a new IP address lookup algorithm using a binary search on multiple balanced trees stored in one memory. The proposed scheme has 3 different tables; a range table, a main table, and multiple sub-tables. The range table includes $2^8$ entries of 22 bits wide. Each of the main table and sub-table entries is composed of fields for a prefix, a prefix length, the number of sub-table entries, a sub-table pointer, and a forwarding RAM pointer. Binary searches are performed in the main table and the multiple sub-tables in sequence. Address lookups in our proposed scheme are achieved by memory access times of 11 in average, 1 in minimum, and 24 in maximum using 267 Kbytes of memory for 38.000 prefixes. Hence the forwarding table of the proposed scheme is stored into L2 cache, and the address lookup algorithm is implemented in software running on general purpose processor. Since the proposed scheme only depends on the number of prefixes not the length of prefixes, it is easily scaled to IPv6.

• Journal of Internet Computing and Services
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• v.9 no.4
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• pp.85-96
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• 2008

An authentication procedure on wired and wireless network will be done based on the registration and management process storing both the user's IP address and client device's MAC address information. However, existent MAC address registration/administration mechanisms were weak in MAC Spoofing attack as the attacker can change his/her own MAC address to client's MAC address. Therefore, an advanced mechanism should be proposed to protect the MAC address spoofing attack. But, existing techniques sequentially compare a sequence number on packet with previous one to distinguish the alteration and modification of MAC address. However, they are not sufficient to actively detect and protect the wireless MAC spoofing attack. In this paper, both AirSensor and AP are used in wireless network for collecting the MAC address on wireless packets. And then proposed module is used for detecting and protecting MAC spoofing attack in real time based on MAC Address Lookup table. The proposed mechanism provides enhanced detection/protection performance and it also provides a real time correspondence mechanism on wireless MAC spoofing attack with minimum delay.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.11 no.6 s.44
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• pp.165-174
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• 2006

This paper attacked the unknown DoS which mixed a DoS attack, Worm and the Trojan horse which used IP Source Address Spoofing and Smurf through the SYN Flooding way that UDP, ICMP, Echo, TCP Syn packet operated, the applications that used TCP/UDP in VoIP service networks. Define necessity of a Dynamic Update Engine for a prevention, and measure Miss traffic at RT statistics of inbound and outbound parts in case of designs of an engine at IPS regarding an Self-learning module and a statistical attack spread, and design a logic engine module. Three engines judge attack grades (Attack, Suspicious, Normal), and keep the most suitable filtering engine state through AND or OR algorithms at Footprint Lookup modules. A Real-Time Dynamic Engine and Filter updated protected VoIP service from DoS attacks, and strengthened Ubiquitous Security anger, and were turned out to be.

• KSCI Review
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• v.14 no.2
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• pp.235-244
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• 2006

This paper attacked the unknown DoS which mixed a DoS attack, Worm and the Trojan horse which used IP Source Address Spoofing and Smurf through the SYN Flooding way that UDP, ICMP, Echo, TCP Syn packet operated. the applications that used TCP/UDP in VoIP service networks. Define necessity of a Dynamic Update Engine for a prevention, and measure Miss traffic at RT statistics of inbound and outbound parts in case of designs of an engine at IPS regarding an Self-learning module and a statistical attack spread. and design a logic engine module. Three engines judge attack grades (Attack Suspicious, Normal), and keep the most suitable filtering engine state through AND or OR algorithms at Footprint Lookup modules. A Real-Time Dynamic Engine and Filter updated protected VoIP service from DoS attacks, and strengthened Ubiquitous Security anger, and were turned out to be.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2002.10e
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• pp.4-6
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• 2002

본 연구는 포워딩 테이블의 자료구조와 검색 알고리즘을 개선하여 고속 IP주소 검색을 구현하는 소프트웨어 기반의 연구로써 목적지 IP주소에서 검색할 길이를 결정한 후 길이별로 준비된 해시 테이블 검색을 통해 O(1)의 속도로 IP주소 검색을 실시할 수 있다. IP주소 검색은 목적지 IP주소와 다수의 포워딩 테이블 엔트리 중에서 가장 많은 비트가 일치하는 엔트리를 검색하는 과정으로 일반적인 완전일치 검색이 적용되기 어렵다. 본 연구에서는 포워딩 테이블 엔트리로 구성된 트라이를 기반으로 길이별 다중 해시 테이블을 구성하여 평균 O(log$_2$N),N=4 의 속도로 IP주소 검색을 한다. 이때 최악의 검색시간은 4회의 주 메모리 접근시간이며 더 빠른 검색을 위해 본 논문은 각 프리픽스의 첫 8비트를 키로 256개 그룹을 만들고 각 그룹별 최대 프리픽스 길이를 기록한 테이블을 캐쉬에 저장함으로써 길이별 해시 테이블 검색 시 N값을 99.9%의 확률로 3이하로 제한할 수 있다. 이것은 포워딩 테이블의 프리픽스 길이 분포에 의한 결과이며, 99.9%의 확률에서 최악의 검색시간을 3회의 주메모리 접근시간으로 할 수 있다. 주 메모리 접근시간 50㎱를 적용하면 150㎱의 검색속도는512B 패킷을 가정할 때 약 27Gb㎰의 검색속도를 지원할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2012.06d
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• pp.436-438
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• 2012

미래인터넷에 대한 연구가 시작되면서 새로운 네트워크 구조 및 프로토콜에 대한 실험을 용이하게 할 수 있는 소프트웨어 라우터에 대한 관심이 높아지고 있다. 고성능 소프트웨어 라우터를 구현하는 데에 있어서 해결하여야 하는 한가지 문제는 고속의 IP 주소 검색 기능의 구현이다. 최근에 고성능 IP 주소 검색 기능을 GPU의 병렬성을 이용하여 해결하려는 시도가 행해지고 있다. 본 논문에서는 GPU에 적합한 구조를 지닌 고성능의 IP 주소 검색 방법을 제안한다. GFLE라고 명명한 이 방법은 해시 테이블 기반 하에서 GPU에서 캐시 히트를 높일 수 있는 구조를 추가한 것이다. 제안한 방법은 실제 백본 라우터의 라우팅 테이블을 사용한 실험을 통하여 약 180 Mpps의 IP 주소 검색 성능을 나타내며, 기존에 발표된 방법에 비하여 프리픽스 갱신이 용이하다는 장점을 지니고 있다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2002.04b
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• pp.1297-1300
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• 2002

포워딩 엔진은 외부 인터페이스를 통해서 들어오는 패킷에 대해서 IP 주소를 기반으로 목적지로 향하는 다음 홉을 결정한다. 이러한 고속의 패킷 처리를 위한 포워딩 엔진을 설계함에 있어서 IP 주소 탐색은 중요한 요인이다. 본 논문에서는 검색경로 압축 트라이에 기반한 IP 주소 탐색 알고리즘을 병렬화 하는 기법을 제시한다. 제시된 병렬화를 통해서 IP 주소 탐색의 메모리 접근 횟수글 줄일 수 있으며, 고성능의 패킷 포워딩 엔진에 적용할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2000.10c
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• pp.366-368
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• 2000

현재 인터넷은 매우 빠른 속도로 커가고 있으며 기존의 인터넷 하부구조(infrastructure), 특히 라우터에 커다란 부담이 되고 있다. IP 주소 검색은 라우터에 들어오는 패킷의 출력 링크를 위해 전송 테이블에서 가장 길게 일치하는 프리픽스를 찾는 것이다. 이러한 작업은 매우 복잡하고 고속의 라우터에 커다란 병목이 되고 있으며 이를 해소하기 위해서는 하드웨어기반의 빠른 IP 주소 검색 기법이 필요하다. 본 논문은 유니 캐스트 상에서 전송 테이블의 크기와 검색 시간을 줄이고 점차적인 갱신이 가능한 하드웨어기반의 알고리즘을 제시하고 다른 하드웨어 기반의 알고리즘과 성능을 비교한다. 제시한 알고리즘은 작은 크기의 SRAM과 단순한 로직의 하드웨어로 구현되기 때문에 값이 싸고 파이프라인으로의 구성이 가능하기 때문에 빠른 IP 주소 검색이 가능하다. 10ns의 SRAM으로 구현할 경우, 초당 100$\times$106의 검색이 가능하고 이는 지금까지 제안된 알고리즘보다 빠른 검색을 제공할 수 있다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• v.4 no.3
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• pp.163-168
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• 2015

Many IP address lookup approaches employ Bloom filters to obtain a high-speed search performance. Especially, it has been recently studied that the search performance of trie-based algorithms can be significantly improved by adding Bloom filters. In such algorithms, the number of trie accesses can be greatly reduced because Bloom filters can determine whether a node exists in a trie without actually accessing the trie. Bloom filters do not have false negatives but have false positives. False positives can lead to unnecessary trie accesses. The false positive rate must thus be reduced to enhance the performance of lookup algorithms applying Bloom filters. One important characteristic of trie-based algorithms is that all the ancestors of a node are also stored. The proposed algorithm utilizes this characteristic in reducing the false positive rate of a Bloom filter without increasing the size of the memory for the Bloom filter. When a Bloom filter produces a positive result for a node of a trie, we propose to check whether the ancestors of the node are also positives. Because Bloom filters have no false negatives, the negatives of any of the ancestors mean that the positive of the node is false. In other words, we propose to use more Bloom filter queries to reduce the false positive rate of a Bloom filter in trie-based algorithms. Simulation results show that querying one ancestor of a node can reduce the false positive rate by up to 67% with exactly the same architecture and the same memory requirement. The proposed approach can be applied to other trie-based algorithms employing Bloom filters.