• 정보과학회 논문지
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• 제45권3호
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• pp.195-199
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• 2018

최근 사물인터넷(IoT)의 규모가 증가함에 따라 다량의 데이터가 발생하고 있고 이런 데이터를 이용한 다양한 서비스가 등장하고 있다. 이에 따라 빅 데이터들을 효율적으로 처리/전송 할 수 있는 사물 인터넷 환경에 적합한 프로토콜이 필요하다. MQTT는 사물인터넷환경을 위한 경량의 메시징 프로토콜이다. 그러나 MQTT 프로토콜은 보안성을 제공하기 위해서는 TLS를 사용할 수 있지만, TLS를 사용할 경우 Handshake 및 패킷 오버헤드가 증가하는 문제점을 갖는다. 따라서 본 논문에서는 MQTT 프로토콜에 경량화 암호화 알고리즘을 활용하여 보다 강한 보안성을 제공하는 Secure_MQTT 프로토콜을 제안한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.859-870
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• 2020

MQTT-SN(Message Queuing Telemetry Transport - Sensor Network) 프로토콜은 센서 기반의 IoT(Internet of Things)환경에서 사용되는 메시지 전송 프로토콜이다. 이 MQTT-SN 프로토콜은 메시지 전송 중간에 중개자(Broker)를 둔 발행-구독 모델(Publish-Subscribe Model)로 각 IoT 장치들이 메시지를 전달 할 때 반드시 중개자를 통해 메시지를 주고 받는 모델이다. 하지만 MQTT-SN 프로토콜은 메시지 보안, 상호 인증, 접근 제어, 중개자 보안등을 만족하는 보안 관련된 기능을 제공하고 있지 않다. 이에 따라 최근 다양한 보안 문제가 발생하고 있으며, 보안이 필요한 상황이 대두되고 있다. 본 논문에서는 MQTT-SN의 보안 요구사항을 다시 한번 살펴보고, 이 프로토콜이 적용되는 IoT의 자원이 제한된 환경에서의 제약 조건을 만족하면서 보안을 향상시키는 수정된 프로토콜을 제안한다. 제안 프로토콜은 기존과 다르게, 보안 필드와 인증 서버가 추가되었으며 이를 통해 보안 요구사항을 만족시키도록 한다. 더불어 제안된 프로토콜을 실제 구현 및 테스트하고 에너지 소모 관점에서 제안된 프로토콜이 실제 사용이 가능한지 평가하도록 한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.1163-1172
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• 2015

본 논문에서는 클라우드 플랫폼에서의 실시간 공조제어 시스템의 제어, 관리 및 모니터링을 위한 MQTT 기반의 프로토콜을 설계하고, 설계된 프로토콜을 적용한 시스템을 구현하였다. MQTT 프로토콜은 보편성, 유연성, 경량성, 신속성을 가지며 메시지 전달의 신뢰도와 보안성이 있는 양방향 메시징 프로토콜이다. 구현된 시스템에서는 CCU와 클라우드 서버 간 데이터 수집 및 제어를 위한 통신 프로토콜의 성능 및 안정성을 고려하였다. 클라우드 서버 상에서의 장비 제어 및 모니터링은 MQTT 서버를 기반으로 CCU와 연계하여 수신된 데이터를 실시간으로 실행된다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.1-8
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• 2019

다양한 인터넷 장치들을 상호 연결하여 보다 지능적인 서비스를 제공하기 위한 사물인터넷(IoT)이 확산되고 있으며, 사물인터넷의 대표적 통신 프로토콜로 TCP 기반의 MQTT가 사용되고 있다. MQTT 기반의 IoT 장치 간 데이터 암호화 기술로 TCP의 경우 TLS/SSL 보안 프로토콜 사용을 권고하고 있지만, 저사양/저용량 IoT 장치에 적용할 경우 암복호화로 인한 성능 저하가 초래된다. 본 논문에서는 MQTT 프로토콜로 연결된 IoT 장치 간에 경량화 암호 알고리즘인 타원곡선암호를 적용한 종단간 메시지 보안 프로토콜을 제안하며, TLS/SSL과 제안 프로토콜에 대한 시뮬레이션을 통해 제안 프로토콜이 클라이언트와 서버 양측에서 성능이 향상됨을 검증하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.1090-1098
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• 2018

MQTT is a lightweight messaging protocol that can be used for low power IoT devices. The MQTT basically uses single MQTT broker to indirectly share message information between publishers and subscribers. This approach has a weakness in regard to traffic overflow, connection fault, security, etc. In this paper, we propose a distributed MQTT broker architecture that solves the problems in single MQTT broker structure. The distributed MQTT broker architecture is expected to support new application services that cannot be supported by a conventional MQTT architecture. We have designed and implemented a distributed MQTT broker architecture based on the RPL protocol that has been widely used for IoT network. The experiment results show that the proposed MQTT broker architecture represents better publishing/subscribing latency and network stability than the conventional MQTT broker architecture.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권5호
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• pp.344-354
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• 2013

본 논문에서는 스마트폰에 실행되는 여러 종류의 모바일 트래픽 중, 급격히 증가한 SNS 트래픽 해결 방안으로 통합 SNS 게이트웨이 서버에 대한 설계를 제안한다. 현재 모바일 SNS 애플리케이션들은 해당하는 SNS 서버에 각각 대응하여 개별적으로 접근하여 정보를 갱신한다. 우리가 제안하는 통합 SNS 게이트웨이는 이러한 SNS들을 하나로 통합하고, 단말과 SNS 서버 사이에 게이트웨이 서버를 두어 자주 반복되는 데이터 요청에 대하여 트래픽을 줄이고, 모바일 통신환경을 개선할 수 있는 방법을 제안한다. 또한, 단말과 통합 SNS 게이트웨이 서버 간의 푸시 알림 서비스를 위하여 MQTT 프로토콜의 QoS레벨과 페이로드 크기를 다양하게 전달하여 캡처하여 분석하고, 메시지에 대한 종단 간 지연 및 패킷 손실에 대한 분석 결과를 활용하여 MQTT 기반의 통합 SNS 게이트웨이 푸시 알림 서비스를 위한 프로토콜 설계 결과를 제시한다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권1호
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• pp.26-39
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• 2017

The need for embedded devices to be able to exchange information with each other and with data centers is essential for the advent of the Internet of Things (IoT). Several existing communication protocols are designed for small devices including the message-queue telemetry transport (MQTT) protocol or the constrained application protocol (CoAP). However, most of the existing implementations are convenient for computers or smart phones but do not consider the strict constraints and limitations with regard resource usage, portability and configuration. In this paper, we report on an industrial research and development project which focuses on the design, implementation, testing and deployment of a MQTT module. The goal of this project is to develop this module for platforms having minimal RAM, flash code memory and processing power. This software module should be fully compliant with the MQTT protocol specification, portable, and inter-operable with other software stacks. In this paper, we present our approach based on abstraction layers to the design of the MQTT module and we discuss the compliance of the implementation with the requirements set including the MISRA static analysis requirements.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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• pp.312-313
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• 2017

모든 사물들이 다양한 네트워크를 통해 상호 소통하는 지능형 기술 및 서비스인 사물인터넷(Internet of Things)은 최근 ICT산업의 발전으로 주목받고 있는 분야 중 하나이다. 사물인터넷에서 주로 사용되는 프로토콜 중 하나인 MQTT(Message Queue Telemetry Transport)는 메모리 및 전력 이용을 효율화시키기 위해 가벼운 패킷 구조를 채택하였으며 보안성을 제공하기 위해 TLS 방식을 사용하는 안전한 프로토콜이다. 본 논문에서는 MQTT에서 TLS을 사용할 때 Broker에서 처리되는 암복호화 과정 대신, 인증 서버 추가를 통하여 중앙 집중식 키 관리를 수행하는 효율적인 MQTT 프로토콜을 제안하고자 한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.231-237
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• 2020

본 논문에서는 가정에서의 환경 모니터링을 기반으로 하여 홈 IoT 시스템을 구현하였다. 구현한 시스템에서는 각종 센서들로부터 데이터들을 실시간으로 수집하고 서버로 전송하였다. 이들 데이터들의 기반으로 홈의 디바이스들을 자동 또는 수동으로 제어하는 것을 구현하였다. MQTT 프로토콜을 사용하여 토픽에 따라 실시간으로 받아들이는 센서들의 데이터의 값과 그 변화를 볼 수 있었다. 브로커(Broker)를 통해 실시간으로 받아지는 각 토픽별 데이터를 토대로 자동으로 환경을 제어하는 시스템의 구현하고 시험을 통하여 동작을 확인하였다. 이런 시스템은 향후 실시간으로 데이터를 추적 및 모니터링이 필요한 헬스케어, 산업용 IoT, 화재 예방 등에 유용하게 응용될 것이라 기대된다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.778-783
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• 2018

정보통신과 산업기술의 급속한 발전으로 인간과 모든 프로그램 그리고 사물들이 인터넷을 통해 연결되는 초연결사회(hyper-connected society)가 구현되고 있다. 초연결사회를 구현하기 위한 정보의 수집은 사물과 사물 그리고 사물과 인간을 연결하는 사물인터넷(IoT: Internet of Thing)이 그 역할을 담당하고 있다. (MQTT: Message Queuing Telemetry Transport)는 이런 사물인터넷의 제약된 통신환경에 최적화되어 개발된 푸시 기술(push technology) 기반의 경량 메시지 전송 프로토콜이다. 초연결사회를 지향하면서 IoT가 담고 있는 정보는 센서의 환경정보에서 이제는 사람의 질병과 건강관리까지 담당하는 광범위한 정보가 되었다. 이런 MQTT에 대한 보안 문제는 환경정보 유출뿐만 아니라 개인의 정보 침해에까지 이르게 되었다. 우리는 이런 MQTT의 보안의 문제점을 해결하기 위해 혼돈계의 초기치 민감성, 유사 난수성을 무결성과 기밀성에 적용하여 새로운 보안 MQTT통신방법을 설계하였다. 우리가 설계한 혼돈계를 이용한 암호화 방법은 구조가 간단하고 계산량이 적기 때문에 IoT와 같은 제한된 통신환경에 적합한 통신방법이라고 생각된다.