• 제목/요약/키워드: Key sharing

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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.

Providing survivability for virtual networks against substrate network failure

  • Wang, Ying;Chen, Qingyun;Li, Wenjing;Qiu, Xuesong
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권9호
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    • pp.4023-4043
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    • 2016
  • Network virtualization has been regarded as a core attribute of the Future Internet. In a network virtualization environment (NVE), multiple heterogeneous virtual networks can coexist on a shared substrate network. Thus, a substrate network failure may affect multiple virtual networks. In this case, it is increasingly critical to provide survivability for the virtual networks against the substrate network failures. Previous research focused on mechanisms that ensure the resilience of the virtual network. However, the resource efficiency is still important to make the mapping scheme practical. In this paper, we study the survivable virtual network embedding mechanisms against substrate link and node failure from the perspective of improving the resource efficiency. For substrate link survivability, we propose a load-balancing and re-configuration strategy to improve the acceptance ratio and bandwidth utilization ratio. For substrate node survivability, we develop a minimum cost heuristic based on a divided network model and a backup resource cost model, which can both satisfy the location constraints of virtual node and increase the sharing degree of the backup resources. Simulations are conducted to evaluate the performance of the solutions. The proposed load balancing and re-configuration strategy for substrate link survivability outperforms other approaches in terms of acceptance ratio and bandwidth utilization ratio. And the proposed minimum cost heuristic for substrate node survivability gets a good performance in term of acceptance ratio.

P-224 ECC와 2048-비트 RSA를 지원하는 공개키 암호 프로세서 (A Public-key Cryptography Processor supporting P-224 ECC and 2048-bit RSA)

  • 성병윤;이상현;신경욱
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.522-531
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    • 2018
  • FIPS 186-2에 정의된 224-비트 소수체 타원곡선 암호와 2048-비트 키길이의 RSA 암호를 단일 하드웨어로 통합 구현한 공개키 암호 프로세서 EC-RSA를 설계하였다. ECC의 스칼라 곱셈과 RSA의 멱승 연산에 공통으로 사용되는 유한체 연산장치를 32 비트 데이터 패스로 구현하였으며, 이들 연산장치와 내부 메모리를 ECC와 RSA 연산에서 효율적으로 공유함으로써 경량화된 하드웨어로 구현하였다. EC-RSA 프로세서를 FPGA에 구현하여 하드웨어 동작을 검증하였으며, 180-nm CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 11,779 GEs와 14 kbit의 RAM으로 구현되었고, 최대 동작 주파수는 133 MHz로 평가되었다. ECC의 스칼라 곱셈 연산에 867,746 클록 사이클을 소요되어 34.3 kbps의 처리율을 가지며, RSA의 복호화 연산에 26,149,013 클록 사이클이 소요되어 10.4 kbps의 처리율을 갖는 것으로 평가되었다.

Clustering Strategy Based on Graph Method and Power Control for Frequency Resource Management in Femtocell and Macrocell Overlaid System

  • Li, Hongjia;Xu, Xiaodong;Hu, Dan;Tao, Xiaofeng;Zhang, Ping;Ci, Song;Tang, Hui
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제13권6호
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    • pp.664-677
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    • 2011
  • In order to control interference and improve spectrum efficiency in the femtocell and macrocell overlaid system (FMOS), we propose a joint frequency bandwidth dynamic division, clustering and power control algorithm (JFCPA) for orthogonal-frequency-division-multiple access-based downlink FMOS. The overall system bandwidth is divided into three bands, and the macro-cellular coverage is divided into two areas according to the intensity of the interference from the macro base station to the femtocells, which are dynamically determined by using the JFCPA. A cluster is taken as the unit for frequency reuse among femtocells. We map the problem of clustering to the MAX k-CUT problem with the aim of eliminating the inter-femtocell collision interference, which is solved by a graph-based heuristic algorithm. Frequency bandwidth sharing or splitting between the femtocell tier and the macrocell tier is determined by a step-migration-algorithm-based power control. Simulations conducted to demonstrate the effectiveness of our proposed algorithm showed the frequency-reuse probability of the FMOS reuse band above 97.6% and at least 70% of the frequency bandwidth available for the macrocell tier, which means that the co-tier and the cross-tier interference were effectively controlled. Thus, high spectrum efficiency was achieved. The simulation results also clarified that the planning of frequency resource allocation in FMOS should take into account both the spatial density of femtocells and the interference suffered by them. Statistical results from our simulations also provide guidelines for actual FMOS planning.

Design of cellular, satellite, and integrated systems for 5G and beyond

  • Kim, Junhyeong;Casati, Guido;Cassiau, Nicolas;Pietrabissa, Antonio;Giuseppi, Alessandro;Yan, Dong;Strinati, Emilio Calvanese;Thary, Marjorie;He, Danping;Guan, Ke;Chung, Heesang;Kim, Ilgyu
    • ETRI Journal
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    • 제42권5호
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    • pp.669-685
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    • 2020
  • 5G AgiLe and fLexible integration of SaTellite And cellulaR (5G-ALLSTAR) is a Korea-Europe (KR-EU) collaborative project for developing multi-connectivity (MC) technologies that integrate cellular and satellite networks to provide seamless, reliable, and ubiquitous broadband communication services and improve service continuity for 5G and beyond. The main scope of this project entails the prototype development of a millimeter-wave 5G New Radio (NR)-based cellular system, an investigation of the feasibility of an NR-based satellite system and its integration with cellular systems, and a study of spectrum sharing and interference management techniques for MC. This article reviews recent research activities and presents preliminary results and a plan for the proof of concept (PoC) of three representative use cases (UCs) and one joint KR-EU UC. The feasibility of each UC and superiority of the developed technologies will be validated with key performance indicators using corresponding PoC platforms. The final achievements of the project are expected to eventually contribute to the technical evolution of 5G, which will pave the road for next-generation communications.

De-Centralized Information Flow Control for Cloud Virtual Machines with Blowfish Encryption Algorithm

  • Gurav, Yogesh B.;Patil, Bankat M.
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제21권12호
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    • pp.235-247
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    • 2021
  • Today, the cloud computing has become a major demand of many organizations. The major reason behind this expansion is due to its cloud's sharing infrastructure with higher computing efficiency, lower cost and higher fle3xibility. But, still the security is being a hurdle that blocks the success of the cloud computing platform. Therefore, a novel Multi-tenant Decentralized Information Flow Control (MT-DIFC) model is introduced in this research work. The proposed system will encapsulate four types of entities: (1) The central authority (CA), (2) The encryption proxy (EP), (3) Cloud server CS and (4) Multi-tenant Cloud virtual machines. Our contribution resides within the encryption proxy (EP). Initially, the trust level of all the users within each of the cloud is computed using the proposed two-stage trust computational model, wherein the user is categorized bas primary and secondary users. The primary and secondary users vary based on the application and data owner's preference. Based on the computed trust level, the access privilege is provided to the cloud users. In EP, the cipher text information flow security strategy is implemented using the blowfish encryption model. For the data encryption as well as decryption, the key generation is the crucial as well as the challenging part. In this research work, a new optimal key generation is carried out within the blowfish encryption Algorithm. In the blowfish encryption Algorithm, both the data encryption as well as decryption is accomplishment using the newly proposed optimal key. The proposed optimal key has been selected using a new Self Improved Cat and Mouse Based Optimizer (SI-CMBO), which has been an advanced version of the standard Cat and Mouse Based Optimizer. The proposed model is validated in terms of encryption time, decryption time, KPA attacks as well.

OSGi 서비스 플랫폼 환경에서 서비스 번들 인증 메커니즘의 검증 및 구현 (Verification and Implementation of a Service Bundle Authentication Mechanism in the OSGi Service Platform Environment)

  • 김영갑;문창주;박대하;백두권
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제31권1_2호
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    • pp.27-40
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    • 2004
  • OSGi 서비스 프레임워크는 다음과 같은 몇 가지 특성을 갖는다. 첫째, 서비스가 번들이라는 자체 설치 가능한 컴포넌트 형태로 제공되어 동적으로 배치된다. 둘째, 서비스가 생명주기에 따라 동적이며 다른 서비스와의 상호 작용이 자주 일어난다. 셋째, 홈 게이트웨이의 시스템 자원이 충분하지 않다. 이러한 특성들로 인하여 네트워크 상에서 인증되지 않은 오퍼레이터에 의해 악의적인 서비스가 배치될 수 있거나 서비스가 변질 될 수 있다. 이러한 변경된 서비스 번들은 서비스 게이트웨이는 물론 사용자에게 보안상의 악영향을 준다. 더불어 현재 OSGi 프레임워크 표준안에는 위의 특성을 고려한 서비스 번들 인증 메커니즘이 제시되어 있지 않다. 따라서 본 논문은 서비스 플랫폼 상에서의 특성을 고려한 서비스 번들 인증 메커니즘을 제안하고자 한다. 본 논문에서는 서비스 번들의 안전한 전송을 위해서 장치를 인식하고 초기설정을 하는 초기화 작업인 부트스트래핑 단계에서 키 공유를 위한 메커니즘을 설계하였고, 이 단계에서 생성된 공유 비밀키를 이용한 MAC 기반 서비스 번들 인증 메커니즘을 제시하였다. 또한 BAN Logic을 이용해 키 공유 메커니즘과 서비스 번들 인증 메커니즘의 안전성을 검증하였다. 이와 같은 서비스 번들 인증 메커니즘은 기존의 PKI 기반의 서비스 번들 인증이나 OSGi에서 권고하고 있는 RSH 프로토콜과 비교해 볼 때 저장 공간이나 연산의 제약된 자원을 가지고 있는 서비스 플랫폼 상에서 더 효율적이다.

Listeria monocytogenes Serovar 4a is a Possible Evolutionary Intermediate Between L. monocytogenes Serovars 1/2a and 4b and L. innocua

  • Chen, Jianshun;Jiang, Lingli;Chen, Xueyan;Luo, Xiaokai;Chen, Yang;Yu, Ying;Tian, Guoming;Liu, Dongyou;Fang, Weihuan
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제19권3호
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    • pp.238-249
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    • 2009
  • The genus Listeria consists of six closely related species and forms three phylogenetic groups: L. monocytogenes-L. innocua, L. ivanovii-L. seeligeri-L. welshimeri, and L. grayi. In this report, we attempted to examine the evolutionary relationship in the L. monocytogenes-L. innocua group by probing the nucleotide sequences of 23S rRNA and 16S rRNA, and the gene clusters lmo0029-lmo0042, ascB-dapE, rplS-infC, and prs-ldh in L. monocytogenes serovars 1/2a, 4a, and 4b, and L. innocua. Additionally, we assessed the status of L. monocytogenes-specific inlA and inlB genes and 10 L. innocua-specific genes in these species/serovars, together with phenotypic characterization by using in vivo and in vitro procedures. The results indicate that L. monocytogenes serovar 4a strains are genetically similar to L. innocua in the lmo0035-lmo0042, ascB-dapE, and rplS-infC regions and also possess L. innocua-specific genes lin0372 and lin1073. Furthermore, both L. monocytogenes serovar 4a and L. innocua exhibit impaired intercellular spread ability and negligible pathogenicity in mouse model. On the other hand, despite resembling L. monocytogenes serovars 1/2a and 4b in having a nearly identical virulence gene cluster, and inlA and inlB genes, these serovar 4a strains differ from serovars 1/2a and 4b by harboring notably altered actA and plcB genes, displaying strong phospholipase activity and subdued in vivo and in vitro virulence. Thus, by possessing many genes common to L. monocytogenes serovars 1/2a and 4b, and sharing many similar gene deletions with L. innocua, L. monocytogenes serovar 4a represents a possible evolutionary intermediate between L. monocytogenes serovars 1/2a and 4b and L. innocua.

An Inherent Zero-Voltage and Zero-Current-Switching Full-Bridge Converter with No Additional Auxiliary Circuits

  • Wang, Jianhua;Ji, Baojian;Wang, Hongbo;Chen, Naifu;You, Jun
    • Journal of Power Electronics
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    • 제15권3호
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    • pp.610-620
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    • 2015
  • An inherent zero-voltage and zero-current-switching phase-shifted full-bridge converter with reverse-blocking insulated-gate bipolar transistor (IGBT) or non-punch-through IGBT is proposed in this paper. This converter not only ensures that the switches in the lagging leg works at zero-current switching, but also minimizes circulating conduction loss without any additional auxiliary circuits. A 1.2 kW hardware prototype is designed, fabricated, and tested to verify the proposed topology. The control loop design procedures with small-signal models are also presented. A simple, low-cost, and robust democratic current-sharing circuit is also introduced and verified in this study. The proposed converter is a suitable alternative for compact, cost-effective applications with high-voltage input.

블록암호 알고리듬 ARIA의 효율적인 하드웨어 구현 (An Efficient Hardware Implementation of ARIA Block Cipher Algorithm)

  • 김동현;신경욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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    • pp.91-94
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    • 2012
  • 본 논문에서는 국내 표준(KS)으로 제정된 블록암호 알고리듬 ARIA의 효율적인 하드웨어 구현을 제안한다. 제안된 ARIA 암 복호 프로세서는 표준에 제시된 세 가지 마스터 키 길이 128/192/256-비트를 모두 지원하도록 설계되었으며, 회로의 크기를 줄이기 위해 키 확장 초기화 과정과 암 복호 과정에 사용되는 라운드 함수가 공유되도록 설계를 최적화 하였으며, 이를 통해 게이트 수를 약 20% 감소시켰다. 설계된 ARIA 암 복호 프로세서를 FPGA로 구현하여 하드웨어 동작을 검증하였으며, 0.13-${\mu}m$ CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 33,218 게이트로 구현되어 640 Mbps@100 MHz의 성능을 갖는 것으로 평가되었다.

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