• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.77-82
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• 2013

모바일 인터넷 통신 표준인 WiMax2는 PKMv2 프로토콜을 이용한다. PKMv2는 키에 기반한 암호화를 사용하여 통신 기지국과 단말간의 데이터를 보호한다. 따라서 WiMax2 단말 또는 기지국을 개발하는 경우 PKMv2 프로토콜을 구현하여야만 하며, 상호 동작에 대한 적합성 테스트를 통과하여야 한다. 또한 저성능 프로세서를 이용하는 단말의 경우 암호화 모듈의 처리 성능이 WiMax2 통신의 데이터 처리 능력에 병목이 될 수 있으므로 해당 프로세서에서의 암호화 모듈 처리 성능의 적절성을 측정하여야 한다. 본 논문은 이러한 경우에 사용할 수 있는 WiMax2 PKMv2에 따르는 동작성 시험 및 성능 측정 테스트베드를 구현하였다.

• 정보와 통신
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• 제24권11호
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• pp.5-13
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• 2007

광대역 무선 접속 표준을 관장하는 IEEE 802.16 워킹 그룹은 IEEE 802.16 표준을 2004년에 발표하였으며 이 IEEE 802.16 표준안에는 현재 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)라 불리는 고정 및 저속 이동 접속에 대한 광대역 무선 통신 지원 기술이 포함되어 있다. 특히 여러 기술 중 보안 관점에서 IEEE 802.16 표준은 MAC 계층 안에 PKM(Privacy Key Management)라고 불리는 Security Sub-layer를 가지고 있다. PKM은 PKMv1과 PKMv2로 구분되며, 먼저 PKMv1은 기본적인 인증 및 기밀성 기능을 제공하고 IEEE 802.16 표준에 기본적으로 적용되어있다. 하지만, IEEE 802.16 표준 이후 많은 연구들이 PKMv1의 보안성에 대하여 의문을 제기하였고 이에 따라 IEEE 802.16 표준안의 확장 개선안으로서 완전한 이동성을 바탕으로 하는 2005년 발표된 IEEE 802.16e 표준안에서는 향상된 보안 기능을 제공하는 PKMv2를 제공하며 기존 표준안의 부족한 점을 보완하기 위하여 시도하였다. 이러한 PKMv2는 EAP(Extensible Authentication Protocol) 인증, AES(Advanced Encryption Standard) 기반 기밀성 제공 알고리즘, CMAC/HMAC(Cipher/Hashed Message Authentication Code)을 사용한 메시지 인증 기능 제공 등 보다 다양한 보안 기능을 제공하였다. 그러나 IEEE 802.16e 표준안의 보안 기능은 SS(Subscriber Station)과 BS(Base Station)간의 통신구간 보안에 초점을 맞추어서 네트워크 도메인간의 보안 문제나 핸드오버시 보안과 같은 네트워크 구조적 보안 취약성을 여전히 가지고 있다. 하지만 표준안에서 정의하고 있는 SS와 BS 구간 보안 역시 완전한 솔루션을 제시하고 있지는 않다. 본 논문에서는 이러한 취약성을 고찰하고 그에 따른 대응방안을 제시하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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• pp.400-403
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• 2009

EAP (Extensible Authentication Protocol) is often used as an authentication framework for two-party protocol which supports multiple authentication algorithms known as "EAP method". And PKMv2 in 802.16e networks use EAP as an authentication protocol. However, this framework is not efficient when the EAP peer executing handover. The reason is that the EAP peer and EAP server should re-run EAP method each time so that they authenticate each other for secure handover. This makes some delays, so faster re-authentication method is needed. In this paper, we propose a new design of the PKMv2 framework which provides fast re-authentication. This new framework and usage of the keys which used as a short-term credential bring better performance during handover process.

• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권2호
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• pp.257-266
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• 2009

최근 노트북, PDA와 같은 이동 단말기의 사용이 일반화되면서 고속 인터넷 서비스에 대한 요구가 점차 증가하고 있지만 IEEE 802.16e에서 제공하는 PKMv2만으로는 고속 인터넷 서비스의 완전한 보안을 제공하지 못하고 있다. 이 논문에서는 WiMAX 환경에서 동작되는 노드들의 안전한 고속 데이터 전송을 지원하기 위하여 PKMv2를 경량화한 상호 인증 프로토콜을 제안한다. 제안된 상호 인증 프로토콜은 네트워크내 사용자가 초기 인증을 수행한 후 네트워크 내에서 가입자와 베이스 스테이션 사이의 추가적인 인증과정을 수행하지 않고 안전하게 네트워크 내에서 통신할 수 있도록 하여 효율성을 향상시켰다. 또한 제안된 상호 인증 프로토콜에서는 인증서를 보호하기 위해서 노드 자신이 생성한 난수와 비밀값을 PRF() 함수에 적용하여 키를 생성함으로써 가입자와 베이스 스테이션 사이의 내부 공격(man-in-the-middle 공격과 reply 공격)에 안전성을 보장하고 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.1786-1795
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• 2006

무선랜을 확장한 휴대 인터넷은 그 셀 크기가 이동통신처럼 크고 중저속의 이동성을 지원하면서 연속적인 서비스를 제공할 수 있다. 휴대인터넷 국제 표준인 IEEE 802.16e에서는 단말과 기지국간 권한인증 및 키 교환을 위해서 PKMv2 프로토콜을 사용하고 있다. 본 논문에서는 단말의 이동에 따른 소프트 핸드오버가 발생할 경우 새로운 기지국과의 인증을 빠르게 수행할 수 있는 새로운 프로토콜을 제안한다. 기존의 소프트 핸드오버를 위한 권한인증 프로토콜에 비해 제안한 프로토콜은 무선구간의 메시지와 파라미터의 교환 횟수와 공개키 암호화와 서명 횟수 등을 줄임으로써 소프트 핸드오버 시 권한인증을 보다 효율적으로 수행할 수 있다. 또한, 외부 공격자의 도청을 방지하고 단말과 기지국의 가장공격에 대해서 안전성을 보장한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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• pp.872-875
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• 2005

무선랜을 확장한 휴대인터넷은 그 셀크기가 이동통신처럼 크고 중저속의 이동성을 지원하면서 이음매 없는 (seamless) 서비스를 제공할 수 있다. 휴대인터넷 국제 표준인 IEEE 802.16e에서는 단말과 기지국간 권한인증 및 키 교환을 위해서 PKMv2(Privacy Key Management) 프로토콜을 사용하고 있다. 본 연구에서는 먼저, WMAN(Wireless Metropolitan Area Network) 표준인 IEEE 802.16 표준을 기반으로 이동성을 지원하는 IEEE 802.16e 표준과 TTA 휴대인터넷 표준을 바탕으로 휴대인터넷의 전체 보안구조를 파악하였다. 그리고 MSS(Mobile Subscribe Station)가 서비스를 제공받는 BS(Base Station)를 옮겨갈 경우 인증 및 키 교환을 위한 기존의 프로토콜을 분석하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.23-32
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• 2010

IEEE 802.16e 표준을 기반으로 하는 와이브로(WiBro) 서비스는 순수 국내 기술로 개발된 초고속 무선 휴대인터넷 기술이다. 본 논문에서는 와이브로 초기인증 단계에서 생길 수 있는 보안취약점을 분석하고 그러한 보안위협을 대상으로 한 공격을 탐지할 수 있는 명세기반의 침입탐지시스템을 제안한다. 제안된 침입탐지시스템은 PKMv2 EAP-AKA 기반의 정상적인 초기 인증 동작방식을 명세화하여 상태전이머신으로 모델링한 후 명세에 기반한 침입탐지를 실시한다. 본 논문에서는 초기인증 과정에서 발생 가능한 다섯 가지의 공격들을 시나리오로 모델링하고, 시나리오 기반의 실험을 실시하여 제안된 침입탐지시스템의 탐지성능을 검증한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2007년도 추계학술발표대회
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• pp.1210-1213
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• 2007

WiBro는 무선랜과 3G 이동통신의 장점을 결합한 휴대 인터넷 기술로 최근 국내에서 상용화 되었다. WiBro의 장점인 이동성과 고속 무선 통신에 기인하여, 향후 지속적인 발전이 기대된다. 이러한 WiBro의 확산에 따라 개인 사용자에 대한 보안문제가 최근 크게 부각되고 있다. 현재 Wibro는 3G 이동통신 및 무선랜과 효율적인 연동을 위해 EAP-AKA 인증기법을 사용하고 있다. 하지만 EAP-AKA는 단말이 기지국을 인증하지 못하는 치명적인 취약점이 있다. 따라서 공격자는 임의로 rogue BS를 설치할 수 있고, 정상 사용자의 데이터를 이종 네트워크로 보내는 Redirection Attack을 시도할 수 있다. Redirection Attack은 전송 속도 저하, Denial-of-Service (DoS) 을 초래하며, 데이터가 redirection 되는 이종 네트워크에 따라 암호화된 데이터가 노출될 수 있다. 본 논문에서는 EAP-AKA와 Redirection Attack에 대해 분석하고, 그 해결책을 제시한다. 논문은 1) 프로토콜을 일부 수정하여 공격을 막는 방법과 2) traffic 분석을 통한 공격 탐지 방식을 다루고 있으며, 이러한 두 가지 방법을 통해 Redirection Attack에 대한 취약점을 근본적으로 제거할 수 있다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권6호
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• pp.615-625
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• 2009

Worldwide inter-operability for microwave access (WiMAX) is a promising technology that provides high data throughput with low delays for various user types and modes of operation. While much research had been conducted on physical and MAC layers, little attention has been paid to a comprehensive and efficient security solution for WiMAX. We propose a hybrid security solution combining identity-based cryptography (IBC) and certificate based approaches. We provide detailed message exchange steps in order to achieve a complete security that addresses the various kind of threats identified in previous research. While attaining this goal, efficient fusion of both techniques resulted in a 53% bandwidth improvement compared to the standard's approach, PKMv2. Also, in this hybrid approach, we have clarified the key revocation procedures and key lifetimes. Consequently, to the best of knowledge our approach is the first work that unites the advantages of both techniques for improved security while maintaining the low overhead forWiMAX.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2007년도 추계학술발표대회
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• pp.1010-1013
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• 2007

와이브로 서비스는 고속 이동 인터넷 환경 속에서 고속으로 무선 인터넷 서비스를 제공하는 기술이다. 기존의 무선인터넷 서비스와 달리 이동성을 제공한다는 점에서 차별화를 제공한다. 이렇게 이동하는 단말에게 양질의 데이터를 안전하게 전송하기 위해서는 보안기술이 중요한 요소로 작용한다. 서비스를 제공하기 전에 단말(Mobile Station)과 RAS(Radio Access Stations)간의 인증을 바탕으로 상호 키(TEK:Traffic Encryption Key)를 분배하고 TEK를 바탕으로 데이터를 암호화해서 전송하게 된다. 기존의 인증 프로토콜에서는 RAS에서 단독으로 키를 생성하는 방식이지만, 본 논문에서는 기존의 프로토콜의 문제점으로 지적된 Replay Attack에 대해 DH(Diffie-Hellman) 키 분배(Key Distribution) 방식을 적용하는 프로토콜을 제안함으로써 취약점에 대비 하였다. 이를 통해 RAS에 집중되는 키 생성에 대한 오버헤드를 단말에 분산 시킬 수 있다. 이로써 제안된 프로토콜을 사용해서 기존의 프로토콜을 사용했을 때보다 보안강도를 높일 수 있다.