본 논문에서는 IETF 표준화 단체에서 고려되고 있는 저전력 손실 네트워크 환경으로 구성되는 로컬 Infra IoT 네트워크에서 로컬 Infra-less IoT 서비스를 제공하기 위한 네트워크 구성 방법을 제안한다. 우선, Infra IoT 네트워크를 분석하고 이 네트워크에서 Infra-less IoT 서비스 지원에 대한 문제점을 기술한다. 이후 로컬 Infra-less IoT 네트워크 모델을 정의하고 정의된 네트워크 모델에 필요한 네트워킹 요구 사항 및 네트워크 구성 방법을 제안한다.
본 논문에서는 여러 접속 인터페이스를 가진 노드로 구성된 저전력 손실 네트워크 기반의 로컬 Infra IoT 환경에서 로컬 Infra-less IoT 서비스를 제공하기 위한 네트워크 구성 방법을 제안한다. 우선, Infra IoT 네트워크환경의 분석을 통해 문제점을 정의하고 이후 로컬 Infra-less IoT 네트워크 모델을 정의하고 정의된 네트워크 모델에 필요한 네트워크 구성 방법을 제안한다.
본 연구에서는 보안기능을 탑재한 IoT 단말로 구성된 네트워크를 구성하여 보안성과 확장성을 보장하는 그룹통신 기법을 제안한다. 네트워크상에 참여하는 단말의 수가 증가하면 네트워크 자원도 비례하여 감소되며 IoT 단말에 보안기능을 추가하면 IoT 단말에서 암호화로 인해 지연시간이 증가하게 된다. 네트워크에 발생하는 에러율이 높아지면 재전송으로 인해 네트워크 자원은 빠르게 잠식되게 된다. 따라서 보안성을 지원하면서 확장성을 보장하도록 IoT 단말을 그룹화 하여 참여 노드가 증가하여도 네트워크 자원의 소모를 감소시켜 확장성을 보장할 수 있도록 하였다. 향후 구현을 위해 IoT 단말에서 사용하는 암호화 방식은 IEEE802.5.4의 표준을 고려하였으며 표준화 동향을 조사 분류하였다. 제안하는 방식은 IEEE802.5.4 표준의 보안기능을 제공하는 IoT 디바이스를 그룹통신 기반에 적용하여 신뢰성과 확장성 보장이 가능하도록 하였다. 성능평가는 시뮬레이션을 통해 보안기능을 갖는 IoT 디바이스를 기존 방식과 그릅통신으로 구성하였을 때의 지연시간을 비교하여 제안한 방법의 효율성을 확인하였다.
IoT 네트워크에서 클러스터와 싱크 노드 사이의 게이트웨이 역할을 하는 클러스터 헤드의 전력 관리는 IoT 단말의 수가 증가함에 따라 점점 더 중요해지고 있다. 특히 클러스터 헤드가 이동성을 가진 무선 단말인 경우, IoT 네트워크의 수명을 위하여 전력 소모를 최소화할 필요가 있다. 또한 IoT 네트워크에서의 전송 딜레이는 IoT 네트워크에서의 빠른 정보 수집을 위한 주요한 척도 중 하나이다. 본 논문에서는 IoT 네트워크에서 정보의 전송 딜레이를 고려한 저전력 버퍼 관리 기법을 제안한다. 제안하는 기법에서는 심층 강화학습 방법에서 사용되는 심층 Q 학습(Deep Q learning)를 사용하여 수신된 패킷을 포워딩하거나 폐기함으로써 전송 딜레이를 줄이면서도 소비 전력을 절약할 수 있다. 제안한 알고리즘은 비교에 사용된 기존 버퍼 관리 기법과 비교하여 Slotted ALOHA 프로토콜 기준 소모 전력 및 딜레이를 개선함을 보였다.
IoT 네트워크는 다양한 기기들을 연결하는 구조로서 많은 분야에서 활용되고 있으며 대부분의 연구들은 응용 분야나 플랫폼 설계, 보안 적용 등의 분야에서 수행되었지만 IoT 네트워크의 트래픽 제어에 대한 연구는 많이 진행되지 않았다. 본 논문에서는 IoT 네트워크에서 게이트웨이(싱크 노드)가 처리하는 트래픽을 유형별로 제어할 수 있는 트래픽 쉐이핑 기법을 제안하고 이 모델을 수치해석 방법으로 분석하고 시뮬레이션을 통해 제안 기법의 적합성을 제시하였다. 제안된 트래픽 쉐이핑 기법은 실시간 트래픽을 중심으로 전송하는 게이트웨이와 비실시간 트래픽을 전송하는 게이트웨이로 구분하고 무선 방식이 대부분인 센서 네트워크의 특성을 반영하여 분석하고 전송 처리율을 구하였다. 실험 결과 수치 해석적 분석과 시뮬레이션이 유사한 결과를 보임으로써 제안된 트래픽 제어 기법의 효율성을 확인할 수 있었다.
최근 네트워크 기술의 급격한 발전으로 모든 사람이 무선의 편리함을 누리고 있다. 네트워크 기술에서 주목 받고 있는 기술로 IoT(Internet of Things)가 있다. IoT 기술은 각각의 사물을 모두 인터넷으로 연결하여 원거리에서 사물의 상태를 확인하거나 조작하는 것이 가능하다. 현존하는 IoT 기술은 유선 네트워크 혹은 Wi-Fi를 이용한 무선 기술을 통해 연결되었다. 본 논문에 무선 네트워크 연결방식을 Xbee로 변경하여 간략한 IoT 네트워크에 대하여 연구해 보았다.
홈, 산업 환경, 운송 네트워크 및 기타 장소의 사물 인터넷 장치가 계속 확산됨에 따라 악의적인 IoT 네트워크 공격자의 공격 표면도 증가하고 있다. 2021년 4월 IBM에 따르면 네트워크 공격 지표 중 전체 IoT 공격이 매년 500% 증가하고 있다. X-Force 연구에 따르면 이 급증은 주로 미라이 봇넷과 코드를 공유하는 비교적 새로운 봇넷인 Mozi 봇넷 활동에 의해 발생한다. 2020년에 이 악성코드는 한 해 동안 탐지된 총 IoT 공격의 89%를 차지했다. 2020년 3월 팔로알토 네트웍스의 Unit 42 IoT Threat Report에 따르면 IoT 임베디드 기기 대상 위협은 익스플로잇 감염, 멀웨어, 사용자 정보 탈취로 나뉜다. 그 중 IoT 임베디드 기기의 주요 익스플로잇은 네트워크 스캔, RCE, Command injection, Buffer Overflow 등으로 관찰된다. 본 논문에서는 이러한 IoT 환경에서의 취약점 악용 공격 대응 및 탐지 정책 생성을 위해 IoT 취약점을 악용한 익스플로잇을 분석 연구하였다.
IoT(Internet of Things)는 센서 기술의 발전과 고속의 통신 인프라를 바탕으로 네트워크에 연결되는 단말의 수가 사람의 수보다 더 많아지고 있고 그 증가도 매우 빠르다. 기존 유선부터 무선네트워크까지 연결되는 IoT의 수가 증가하면서 동시에 사이버 위협도 증가하고 있다. 국방분야도 작전, 군수, 기지방어, 정보화 등 다양한 분야에서 IoT의 필요성은 증가하고 있다. PC/서버의 정보보호체계와는 다르게 정보보호가 취약한 IoT Sensor가 네트워크에 증가함에 따라 사이버 위협도 증가하고 있어 국방정보통신망(이하 국방망)을 보호하기 위한 플랫폼 연구가 필요하다. 본 연구에서는 유·무선 IoT를 국방망에 연결하는 사례를 알아보고 국방망과 접점을 최소화한 보안성이 강화된 IoT 통합 독립 네트워크의 효율적인 연동 설계 방안을 제시하였다.
최근 IoT 기술을 적용하여 가정 내의 기기들의 제어와 온도, 습도 등의 정보를 수집하여 실내 환경을 자동으로 제어할 수 있는 시스템의 적용사례가 증가하고 있다. 현재 IoT 디바이스의 네트워크 구성은 IoT 디바이스들을 무선 게이트웨이를 통해 인터넷과 연결하는 방식을 주로 사용한다. 이와 같은 방식은 게이트웨이에 종속적이기 때문에 다양한 서비스를 제공하기에는 한계가 존재한다. 따라서 본 논문에서는 장거리 무선통신 기술을 적용하여 게이트웨이를 사용하지 않고 IoT 네트워크를 구성하여 게이트웨이에 독립적인 방법을 제시하였다. 제안한 장거리무선인터넷 기술을 적용한 IoT 디바이스들은 각각 원격 서버에 접속할 수 있고 기존 방식에서 지원하지 못하는 이동성을 지원하여 보다 다양한 서비스를 제공할 수 있다. 제안한 네트워크 구성방식의 성능평가는 게이트웨이로 구성하는 기존 네트워크 방식과 제안하는 네트워크 구성방식에서 각각 발생하는 지연시간과 데이터의 량을 비교하였다. 분석결과를 통해 제안한 방식에서 게이트웨이에서 발생하는 지연시간과 데이터의 량이 감소하는 것을 확인하였다.
최근에 제4차 산업혁명을 거론하면서 사물인터넷(IoT)을 하나의 중요한 요소로 보고 있으며, 사물인터넷의 한 방향으로 홈네트워크인 홈IoT가 주목을 받고 있다. 최근의 경제적, 사회적인 변화로 1인 가구, 독거노인, 맞벌이 가구의 증가로 인한 주거환경 변화가 사물인터넷 디바이스의 새로운 수요 증가를 시키고 있는 상황이다. 따라서 홈IoT와 관련하여 다양한 이슈화가 있지만 크게 두 부분으로 제언을 하고자 한다. 하나는 사물인터넷(IoT)가 가지고 있는 근본적인 문제인 전원으로 에너지 자립형 IoT와 관련하여 에너지 하베스팅을 기반으로 연구되고 있으나, 홈IoT 설비의 관점에서 단순하게 접근하고자 한다. 두번째로 정보보안 관련으로 최근에 랜섬웨어와 같은 네트워크 침입을 통한 해킹 및 접근이 지속적으로 이루어지고 있음으로 네트워크 보안관점을 보고하고자 한다. 결과적으로 홈IoT는 무선전력방식이나 전원접근방식을 저전력 방식으로 새롭게 표준화나 전원 서비스를 함으로서 좀 더 용이하게 IoT를 설치할 수 있도록 하여야 하며, 네트워크 보안은 개인의 경각심과 더불어서 IoT 장비 개발사의 지속적인 보안 업데이트가 가능하도록 인증절차가 필요할 것으로 판단이 된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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