VANET 응용 중 가장 중요한 한 가지는 긴급 메시지를 전송하여 적극적인 안전을 제공하는 것이다. 메시지를 받은 아무 노드나 재방송하게 되는 플러딩 기반 방송 방식의 브로드캐스트 스톰을 방지하기 위해, 기존의 프로토콜들은 중계노드의 수를 제한하기 위한 다른 방법을 사용한다. 하지만 기존의 프로토콜들은 높은 트래픽 밀도와 메시지 오버헤드를 발생시킴에도 볼구하고 낮은 전달율을 가진다. 현재, 글로벌 위치확인 시스템(GPS)을 내장하고 레이더를 갖춘 차량 수의 극적인 증가는 이전에 볼수 없던 새로운 응용 시나리오를 만들었다. 따라서 우리는 GPS위치정보와 레이더를 사용한 인근 차량 감지를 기반으로 중계노드를 선택하는 브로드캐스팅 프로토콜을 제안한다. 시뮬레이션 결과에서는 제안하는 프로토콜이 기존의 기법들보다 나은 성능을 가짐을 볼 수 있다.
다수의 노드로 구성된 무선센서네트워크는 Ad-hoc 방식으로 노드간 통신이 이루어지며, 센싱데이터는 베이스노드로 취합되어진 후 Host PC에 의해 처리되어지게 된다. 하지만 Ad-hoc 방식의 네트워크는 잘못된 라우팅 정보를 전달하거나 데이터를 중간에 소실 및 변경시키는 싱크홀 공격에 대해 취약할 수밖에 없다. 이러한 싱크홀 공격은 네트워크의 오버헤드를 가중시키고 전체 네트워크의 배터리 소모를 가속화 시켜 전체 네트워크의 수명을 단축시키고 또한 다른 공격을 적용하기가 용이하므로 싱크홀 공격에 대한 대응방법은 신중하게 고려되어져야 한다. 본 논문은 이러한 싱크홀 공격이 일어났을 때 공격노드와 주변의 공모노드를 검출해 낼 수 있는 Hop-depth 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 홉 깊이가 변경되는 공격의심 노드들을 검색한 후 주변의 공모노드의 경로 값을 재계산한 후 실제 공격이 이루어지는 노드를 검출해 낸다. 제안된 알고리즘의 성능평가는 NS2를 사용하여 이루어 졌으며 원 공격노드 검출성공률, 양성오류율 및 음성오류율, 에너지 소비효율 값을 비교분석하였다.
현재, 센서네트워크 기술을 이용한 많은 응용들이 개발되고 있다. 이러한 많은 응용 가운데 이동객체 트래킹 기법은 중요한 이슈 중에 하나이다. 그러나 현재 이에 대한 연구는 많은 연구가 이루어지지 않은 상태이며, 존재하는 연구는 다음과 같은 2가지 문제점을 가지고 있다. 첫째, 이동객체의 트래킹을 위해 반복적으로 센서노드를 방문해야하는 오버헤드가 발생한다. 둘째, 여러 이동객체를 동시에 지원하지 못한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 시그니처 기반의 효율적인 데이터 집계를 이용한 이동객체 트래킹 기법(SigMO-TRK)을 제안한다. 이를 위해, 첫째, 공간 필터링 방법을 이용하여 효과적으로 이동객체들의 궤적을 집계하기 위한 지역적 라우팅 계층트리를 구성한다. 둘째, 시그니처를 사용하여 효율적으로 모든 이동객체들의 궤적에 대한 트래킹을 수행한다. 또한, SigMO-TRK를 확장하여 주어진 질의에 대한 이동객체의 유사궤적을 검색한다. 마지막으로, TOSSIM 시뮬레이터를 사용하여 제안하는 이동객체 트래킹 기법이 기존의 트래킹 기법보다 에너지 효율성 측면에서 우수함을 보인다.
무선 센서 네트워크의 각 센서 노드는 배터리 기반의 제한된 에너지로 동작하기 때문에 무선 센서 네트워크에서의 효율적인 에너지 사용에 많은 연구가 이루어지고 있다. 무선 센서 네트워크의 수명을 연장하기 위해서는 무선 센서 네트워크에 존재하는 각 센서 노드들의 전력소비를 줄이는 것도 필요하지만 센서 노드들의 균일한 에너지 소비를 유도하여 가능한 많은 노드들이 생존하는 것이 망의 수명에 더욱 중요한 요인이 된다. 본 논문에서는 클러스터링 기반 라우팅 프로토콜인 LEACH를 기반으로 각 노드의 잔이 에너지를 고려하여 전체 노드의 균형적인 에너지 소모를 유도하는 클러스터 헤드 선정 알고리즘을 제안한다. 제안한 프로토콜에 대해서 시뮬레이션을 기반으로 네트워크 수명에 대한 분석을 수행하였다. 제안한 프로토콜은 심각한 오버헤드나 성능저하 없이 효과적으로 네트워크 수명을 연장하였다.
본 논문에서는 다중-링크 서브넷(multi-link subnet) 문제를 해결하기 위하여 수정된 MANET 구조에 적합한 주소 자동 설정 및 경로 결정 기법을 제안한다. 먼저 다중-홉 무선 네트워크 환경에서 패킷의 중복 수신 문제없이 라우터 광고(Router Advertisement) 메시지를 전송할 수 있도록 하기 위한 Scope-Extended RA(Scope-Extended Router Advertisement) 메시지를 정의한다. 또한 MANET Prefix 옵션을 새로 정의함으로써 MANET 노드가 MANET 내에 있지 않은 호스트로 패킷을 전송하고자 할 때 바로 게이트웨이로 보낼 수 있게 한다. 이렇게 함으로써 반응형 라우팅 프로토콜에서 발생하는 경로 설정을 위한 제어 메시지의 브로드캐스트로 인한 성능 저하를 방지할 수 있다. 제안 기법의 성능을 NS-2 기반의 모의실험을 통하여 분석했으며, 시뮬레이션 결과에 의하면 제안 기법이 제어 메시지 오버헤드 측면에서 우월함을 알 수 있었다.
일반적으로 무선 환경에서의 이동성은 단말, 개인, 세션, 서비스 이동성의 네 가지로 구분 및 정의 될 수 있다. 이러한 이동성 중 단말 이동성 지원을 위하여 네트워크 계층에서의 모바일 IP(MIP) 기반의 해결 방안과 응용 계층의 SIP 기반 해결 방안이 제안되어 왔다. MIP는 삼각형 라우팅, 각 호스트의 홈 IP 주소의 필요, 터널링과 캡슐화에 따르는 오버헤드 등의 문제점이 존재하고, 실제 네트워크에서의 배치가 제한적으로 이루어지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 하위 프로토콜에 독립적인 SIP 기반의 이동성 지원 개념을 제시하곤 계층적인 등록 구조를 지원하는 SIP 시스템을 설계한다. 그리고, 차세대 네트워크의 표준을 따르는 JAIN 기술 기반으로 멀티미디어 응용을 위한 시스템을 구현한다. 본 시스템은 ITU-T 의 권고 기준을 만족시킨다.
본 논문에서는 Delay Tolerant Networks(DTNs)에서 노드의 속성 정보 변화율을 이용한 이동 예측 알고리즘인 WRC(Weighted Rate Control)알고리즘을 제안한다. 기존 DTN에서 예측기반 라우팅 기법은 노드의 이전 속성 정보를 이용하여 목적 노드와 연결성이 높은 노드를 중계 노드로 선정하여 통신한다. 따라서 이동 노드는 유동적이므로 노드의 이후 속성 정보를 반영하지 않는 예측 기법은 신뢰성이 낮아진다. 본 논문에서는 이전 속성 정보로부터 이후 속성정보까지의 시간에 따른 변화율과 속성의 가중치 정보를 이용하여 노드의 이동 경로를 예측하는 WRC알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 노드의 속성 정보 중 노드의 속도와 방향성을 근사한 후, 변화율을 분석하고 이로부터 제안된 가중치를 이용하여 노드의 이동 경로를 예측하는 알고리즘이다. 주어진 모의실험 환경에서 노드의 이동 경로 예측을 통해 중계 노드를 선정하여 라우팅 함으로써 네트워크 오버헤드와 전송 지연 시간이 감소함을 보여주고 있다.
MANET은 이동 노드들로만 구성되어 신속하게 네트워크를 구축할 수 있으며, 그 활용 범위가 다양하여 현재까지 많은 인기를 끌고 있다. 하지만 노드들의 잦은 이동으로 인한 동적인 토폴로지와 각 노드들의 제한된 자원 그리고 무선통신이 갖는 보안의 취약성이 MANET이 해결해야 할 큰 문제이다. 본 논문에서는 오버헤드를 줄이면서 정확한 침입탐지를 수행할 수 있는 영역 기반 분산협력 침입탐지 기법을 제안하였다. 제안한 침입탐지 기법에서는 네트워크를 일정한 크기로 분할 한 후 로컬 탐지와 전역 탐지가 수행된다. 로컬 탐지는 노드들의 비정상 행위를 탐지하기 위해 모든 노드에서 수행되고, 전역 탐지는 게이트웨이 노드에서 시그너처 기반 공격 탐지가 이루어지게 된다. 게이트웨이 노드에서 관리되는 시그너처 DB는 이웃 게이트웨이 노드와 허니넷을 구성하여 주기적인 업데이트가 이루어지고, 신뢰 관리 모듈에 의해 영역내의 노드들에 대한 신뢰도를 유지하였다. 제안한 기법의 침입탐지 성능을 확인하기 위하여 다중 계층 클러스터 기법과 비교 실험을 통해 우수한 성능을 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 이더넷 환경에서 ARP 스푸핑(spoofing) 기능을 이용하여 특정 컴퓨터들의 인터넷 사용을 소프트웨어적으로 차단할 수 있는 인터넷 차단기를 설계하고 구현하였다. 구현된 차단기에서는 ARP 스푸핑을 작동시키고 모든 패킷들이 관리자 컴퓨터로 보내지는 상황에서 그 패킷들을 본래 라우터로 전달하지 않고 폐기하는 방식으로 인터넷 차단기를 구현하였다. 본 논문에서 구현한 차단기는 차단 대상 컴퓨터들에 에이젼트(Agent)와 같은 별도의 프로그램 설치 없이 관리자 컴퓨터 단독으로 차단 기능이 가능하다. 또한 차단 대상 컴퓨터들을 수동으로 정해주는 것 뿐만 아니라 네트워크에 접속되어있는 컴퓨터들을 자동으로 인식하는 기능을 갖는다. 다수의 컴퓨터를 대상으로 한 실험 결과 컴퓨터 수에 관계 없이 ARP 스푸핑 메시지 발송 주기를 4초 미만으로 유지하면 인터넷 차단이 가능하였으며 ARP 스푸핑을 위한 추가적인 네트워크 부담은 무시할 정도인 것으로 파악되었다. 구현된 인터넷 차단기는 물리적으로 같은 스위치에 연결되어 있다면 모든 서브넷의 노드들을 인식할 수 있으며 서로 다른 서브넷의 컴퓨터들에 대해서도 인터넷 차단이 가능하다. 구현된 인터넷 차단기는 대학교 실습실에서 강의 중 인터넷 차단을 위한 도구로 및 망 관리를 위한 효율적인 도구로도 활용되고 있다.
패킷 오버헤드 감소, 경로최적화, 핸드오프지연 그리고 핸드오프에 따른 신호량의 감소를 위해 이동망들에 대한 이동성 지원이 중요하다. MIPv6와 HMIPv6은 접근망에 관계없이 이동성을 제공하는 이동성관리프로토콜이다. 그러나 이들 기법은 핸드오프 발생으로 인하여 통신 품질이 크게 악화된다. MIPv6와 HMIPv6와 같은 기존의 이동성관리프로토콜에서 발생하는 핸드오프 성능을 개선시키기 위한 방안으로서, 본 논문은 FMIPv6와 버퍼링 기능을 지닌 확장된 HMIPv6를 결합한 핸드오프지연감소기법 (LLHS)을 제시하였다. 여기서 MAP은 핸드오프 발생시 이동 망 내에 이동 라우터나 이동 노드로 향한 패킷들을 버퍼링한다. 모의실험을 통하여 제안 기법이 전송 지연과 패킷 손실을 감소시킨다는 것을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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