• 제목/요약/키워드: Key Distribution Scheme

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센서 네트워크에서의 안전한 통신을 위한 클러스터 기반 키 분배 구조 (Cluster-based Pairwise Key Establishment in Wireless Sensor Networks)

  • 천은미;도인실;오하영;박소영;이주영;채기준;이상호;나재훈
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제12C권4호
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    • pp.473-480
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    • 2005
  • 센서 네트워크는 다양한 환경에 설치되어 대상 탐지나 환경 감시 등, 유용한 정보를 제공하는데 사용될 수 있다. 이러한 센서 네트워크에서 센서 노드 간 키를 설정하는 것은 안전한 통신을 위한 가장 기본적인 요구 사항이다. 따라서 본 논문에서는 센서 네트워크에서의 효율적 키 설정을 위해 클러스터에 기반한 구조와 다항식(polynomial)을 사용한 pairwise key 설정 방법을 제안하였다. 제안한 메커니즘에서는 네트워크를 클러스터링하여 각 클러스터 별로 유일한 다항식을 할당하고, 동일 클러스터에 있는 센서들은 클러스터헤드로부터 분배받은 다항식 부분정보(polynomial share)를 사용하여 자신의 전송 범위에 있는 이웃 노드들과 pairwise key를 생성할 수 있다. 그러나 통신하고자 하는 두 센서가 서로의 전송 범위 내에 있으나 다른 클러스터에 존재할 경우 클러스터헤드를 통하여 두 센서 간의 경로키를 전송하여 공유함으로써 두 센서는 안전하게 통신할 수 있다. 경로키의 수가 많아지는 경우 오버헤드가 높아지므로 경로키 수가 적을수록 유리한데, 그 수는 클러스터의 크기, 센서 노드의 수, 센서의 전송 범위, 센서의 밀집도에 따라 다르게 나타나고 시간도 이에 따라 다르기 때문에 적절한 조건을 제공함으로써 경로키 설정을 줄일 수 있다. 따라서 적절한 클러스터 크기와 센서의 전송 범위를 고려하면 제안한 메커니즘의 효율성을 더욱 높일 수 있음을 시뮬레이션을 통해서 확인할 수 있었다.

A Novel Adaptive Routing Algorithm for Delay-Sensitive Service in Multihop LEO Satellite Network

  • Liu, Liang;Zhang, Tao;Lu, Yong
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권8호
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    • pp.3551-3567
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    • 2016
  • The Low Earth Orbit satellite network has the unique characteristics of the non-uniform and time-variant traffic load distribution, which often causes severe link congestion and thus results in poor performance for delay-sensitive flows, especially when the network is heavily loaded. To solve this problem, a novel adaptive routing algorithm, referred to as the delay-oriented adaptive routing algorithm (DOAR), is proposed. Different from current reactive schemes, DOAR employs Destination-Sequenced Distance-Vector (DSDV) routing algorithm, which is a proactive scheme. DSDV is extended to a multipath QoS version to generate alternative routes in active with real-time delay metric, which leads to two significant advantages. First, the flows can be timely and accurately detected for route adjustment. Second, it enables fast, flexible, and optimized QoS matching between the alternative routes and adjustment requiring flows and meanwhile avoids delay growth caused by increased hop number and diffused congestion range. In addition, a retrospective route adjustment requesting scheme is designed in DOAR to enlarge the alternative routes set in the severe congestion state in a large area. Simulation result suggests that DOAR performs better than typical adaptive routing algorithms in terms of the throughput and the delay in a variety of traffic intensity.

Optical Encryption Scheme with Multiple Users Based on Computational Ghost Imaging and Orthogonal Modulation

  • Yuan, Sheng;Liu, Xuemei;Zhou, Xin;Li, Zhongyang
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제20권4호
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    • pp.476-480
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    • 2016
  • For the application of multiusers, the arrangement and distribution of the keys is a much concerning problem in a cryptosystem. In this paper, we propose an optical encryption scheme with multiple users based on computational ghost imaging (CGI) and orthogonal modulation. The CGI encrypts the secret image into an intensity vector rather than a complex-valued matrix. This will bring convenience for post-processing and transmission of the ciphertext. The orthogonal vectors are taken as the address codes to distinguish users and avoid cross-talk. Only the decryption key and the address code owned by an authorized user are matched, the secret image belonging to him/her could be extracted from the ciphertext. Therefore, there are two security levels in the encryption scheme. The feasibility and property are verified by numerical simulations.

스트림 인증에 적합한 개선된 HORS기법 (An Improved HORS for Stream Authentication)

  • 박용수;조유근
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제30권7_8호
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    • pp.417-425
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    • 2003
  • 논문에서는 스트림 데이타를 인증하는데 적합한 개선된 HORS 일회용 서명 기법을 제시한다. 스트림 인증에 일회용 서명 기법을 사용할 경우, 가장 큰 문제점은 큰 서명 크기로 인해 네트워크 오버헤드가 많다는 점이다. 제시한 기법은 기존 일회용 서명 기법 중 서명 크기가 가장 작다. 또한, 제시된 기법의 검증 연산량은 매우 작다. 스트림 인증에 적합한 기존 기법과 온라인 서명 연산량을 비교하면, HORS보다는 다소 많지만, BiBa나 Powerball보다 매우 작다. 제시된 기법에서 서명 연산은 쉽게 병렬 처리가 가능하며, 특히 비밀키를 가지지 않는 서버의 도움을 받을 수 있기 때문에, 서명 서버의 부하를 손쉽게 그리고 안전하게 줄일 수 있다.

일방향 전송 네트워크에서의 오류 제어 프로토콜 및 데이터 암호화 메커니즘 (Error Control Protocol and Data Encryption Mechanism in the One-Way Network)

  • 하재철;김기현
    • 정보보호학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.613-621
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    • 2016
  • 데이터가 일방향으로 전송되는 네트워크 환경에서 데이터에 대한 오류 제어는 매우 민감하고 중요한 문제이다. 이 문제를 해결하기 위해서 전방향 오류 정정 부호 기법이나 수신 결과를 회신하여 데이터를 재전송하는 기법이 사용되고 있다. 본 논문에서는 데이터를 일방향으로 전송하는 채널과 수신 결과만 회신할 수 있는 별도의 채널이 있는 네트워크 환경에서 오류 제어 기법 및 연속 데이터 전송을 할 수 있는 프로토콜을 제안한다. 또한, 일방향 네트워크에서 사전 공유 키 분배 기법에 기반한 데이터 암호 및 키 업데이트 메커니즘을 제안하고 이를 구현하기 위한 응용 서비스 데이터 단위(ASDU) 구조를 제시한다.

무선 센서 네트워크에서의 향상된 키 분배 기법 (Enhanced Key Distribution Scheme in Wireless Sensor Networks)

  • 조정식;여상수;김성권
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
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    • pp.151-153
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    • 2005
  • 무선 센서 네트워크는 방대한 응용분야와 유비쿼터스 환경 하에서 중요한 한 부분을 차지하며 그 유용성을 입증하고 있다. 이런 무선 센서 네트워크의 센서 노드는 작은 크기를 바탕으로 목표 장소에 임의로 배치되어 다양한 데이터를 수집하는 능력이 탁월하다 하지만 이런 장점은 센서 노드의 한정된 하드웨어 능력과 전원공급 문제, 물리적 노출 문제로 인해 스스로를 위험에 노출시키는 여지를 만들게 되었다. 즉 일반적으로 사용되어지는 네트워크 보안 방법을 무선 센서 네트워크에 적응하기에는 센서 노드 능력에 한계가 있으며, 환경적 요소로 인해 불가능하다. 따라서 무선 센서 네트워크의 특성을 감안한 효과적인 보안 방법이 필요하며, 이런 맥락에 본 논문은 무선 센서 네트워크의 하드웨어적인 한계를 감안한 대칭키(Symmetric key) 기반의 키 분배 기법을 제안하고자 한다. 제안하는 기법에서는 모든 노드가 공통으로 소유한 전체 마스터 키(master key)와 의사 난수 생성기(pseudo random number generator:PRNG), 그리고 특정 대상으로부터 분배되는 난수(random number)의 조합을 통해 임의의 키를 생성, 갱신함으로써 다양한 종류의 무선 센서 네트워크 모델에 유연하게 대처할 수 있도록 하였다. 또한 이를 위한 통신 회수를 최소화함으로써 효율성을 제공해 준다.

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공모공격을 차단하는 효율적인 그룹 키 관리 (The Efficient Group Key Management Blocking Collusion Attack)

  • 김태균;정종인
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제11C권4호
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    • pp.409-418
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    • 2004
  • 인터넷상에서 멀티캐스트 서비스가 급속도로 증가하고 있으며 이에 따라 멀티캐스트 통신의 보안을 유지하는 것이 중요하다. 멤버의 탈퇴는 그룹키 관리의 확장성 문제와 밀접한 관계가 있다. 그룹의 한 멤버가 제거되면 새로운 그룹키를 생성하여 그룹의 나머지 모든 멤버들에게 전달되어야 한다. 새로운 키를 생성하여 분배하는 것은 많은 연산을 요구하므로 rekey하기 위하여 보내는 메시지의 수와 복합키를 생성하기 위한 연산비용을 최소화하는 것은 키 관리기법을 평가하는 중요한 기준이다. 일괄제거는 멤버를 순차적으로 1개씩 제거하는 것보다 rekey에 대한 메시지의 수와 복합키의 연산 비용을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 그룹에서 제거될 멤버들간의 해밍거리가 임계치보다 작은 멤버들만 동시에 제거된다. 여러 개의 멤버를 제거할 때 라운드 조정 알고리즘을 수행하면 rekey를 위하여 메시지의 수와 복합키를 생성하기 위한 연산의 비용을 줄이며 공모공격의 가능성이 제거되는 이점이 있다.

지혜콘텐츠 공동저작권 보호에 적합한 블록체인 기반 부인봉쇄 다중서명 기법 (The Blockchain based Undeniable Multi-Signature Scheme for Protection of Multiple Authorship on Wisdom Contents)

  • 윤성현
    • 사물인터넷융복합논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.7-12
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    • 2021
  • 지혜콘텐츠는 여러 사람들의 경험과 아이디어로 창작되고 지역 제한이 없는 인터넷 기반 소셜 플랫폼에서 소비된다. 기존의 저작권 등록 시스템은 전문 제작자를 대상으로 하고 있으며 그 효력은 해당 국가에 종속된다. 블록체인은 서비스에 종속적이고 P2P 네트워크를 구성하는 노드들의 합의에 의해서 수정 및 삭제할 수 없는 데이터가 저장된다. 본 논문에서는 소셜 플랫폼에서 사용되는 지혜콘텐츠의 공동저작권 보호에 적합한 블록체인 기반의 부인봉쇄 다중서명 기법을 제안한다. 제안한 기법은 공동저작자들의 공통키 생성, 다중서명 생성 및 검증 프로토콜로 구성된다. 부인봉쇄 서명은 서명자의 도움 없이는 서명을 검증할 수 없는 기법이다. 제안한 기법은 콘텐츠 구매 프로토콜에 적용되어 자동화된 수익분배를 가능하게 한다. 블록체인 기반 다중서명 검증을 통해서 모든 공동저작자들은 수익분배의 공정성을 부인할 수 없다.

다중 코어 기반 트리를 이용한 2계층 그룹키 관리 구조 및 프로토콜 (2-Layered Group Key Management Structure and Protocols using Multi-Core Based Tree)

  • 조태남;김상희;은상아;이상호;채기준;박원주;나재훈
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제29권5호
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    • pp.583-594
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    • 2002
  • 원격회의나 소프트웨어 배포 등 다양한 멀티캐스팅 응용 서비스의 보안을 위해서는 정당한 멤버들만이 비밀리에 그룹키를 공유하여야 한다. 특히 그룹의 규모가 크고 멤버의 변동이 빈번한 경우에는 확장성을 위하여 효율적으로 그룹키를 갱신할 수 있어야 하는데, 확장성 있는 키 갱신을 위한 한가지 방편으로서 서브 그룹 구조를 사용한다. 본 논문에서는 서브 그룹 관리자를 그룹 멤버와 분리시킨 DEP 구조와 다중 코어를 갖는 멀티캐스트 프로토콜인 CBT를 접목한 2계층 관리 방식을 제안하고, 제안한 구조에 적합한 서브 그룹키 관리 프로토콜을 선정하였으며, 서브 그룹 관리자를 그룹 통신으로부터 배제하기 위한 키 갱신 프로토콜을 설계하였다. 이것은 기존의 CBT에 기반한 키관리 프로토콜에 비하여 forward secrecy와 backward secrecy 및 확장성을 제공한다. 또한, 2계층 관리 구조를 갖도록 함으로써 DEP에 비하여 키 갱신 메시지의 암.복호화 수를 줄였으며, 키 관리의 효율성을 높이고 그룹 관리자가 유지해야 하는 그룹 멤버에 대한 정보량을 감소시켰다.

무선 센서 네트워크에서 동적 여과 프로토콜의 인증키 재배포 주기 결정 기법 (Determination Method of Authentication Key Re-Distribution Period in Dynamic En-route Filtering Scheme on WSN)

  • 이선호;조대호
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2009년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.355-358
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    • 2009
  • 센서 네트워크에 대한 연구가 활발히 이루어지면서 센서 네트워크 보안에 대한 문제점이 많이 야기되고 있다. 무선 센서 네트워크에서는 개방된 환경에서 제한적인 자원을 가지는 노드들로 구성되어 있다. 개방된 환경에 배치된 노드들은 공격자에게 쉽게 노출되어질 수 있다. 공격자는 노드를 물리적으로 포획하여 데이터 인증에 사용하는 인증키와 같은 보안 정보들을 획득할 수 있다. 공격자는 포획된 노드를 통하여 허위 보고서로 무선 센서 네트워크에 쉽게 삽입시킬 수 있다. 이는 허위 보고서로 인한 혼란 및 위조 정보의 전달과정에서 발생하는 에너지 고갈 등의 문제점을 유발시키게 된다. 이러한 허위 보고서를 조기에 탐지 및 폐기하기 위하여 동적 여과 프로토콜(DEF: Dynamic En-route Filtering scheme)이 제안되었다. DEF에서 인증키를 재배포 하는 주기는 보안 강도와 비용을 트레이드-오프 하는 관계에 놓여있으므로 매우 중요하다. 본 논문에서는 센서네트워크에서 동적 여과 프로토콜의 인증키 재배포 주기를 결정하는 기법을 제안한다. 배포된 노드들의 위상변화, BS까지 도달한 허위보고서 비율, 공격자에게 포획된 노드의 수 등을 고려하여 재배포 여부를 결정하고 재배포가 결정되면 각 클러스터 헤드들에게 재배포를 명령하게 된다.

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