• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권5호
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• pp.2081-2101
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• 2016

Successive interference cancellation (SIC) is considered to be a promising technique to mitigate multi-user interference and achieve concurrent uplink transmissions, but the optimal power allocation (PA) issue for SIC users is not well addressed. In this article, we focus on the optimization of the PA ratio of users on an SIC channel and analytically obtain the optimal PA ratio with regard to the signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) threshold for successful demodulation and the sustainable demodulation error rate. Then, we design an efficient resource allocation (RA) scheme using the obtained optimal PA ratio. Finally, we compare the proposal with the near-optimum RA obtained by a simulated annealing search and the RA scheme with random PA. Simulation results show that our proposal achieves a performance close to the near-optimum and much higher performance than the random scheme in terms of total utility and Jain's fairness index. To demonstrate the applicability of our proposal, we also simulate the proposal in various network paradigms, including wireless local area network, body area network, and vehicular ad hoc network.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권8호
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• pp.1388-1403
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• 2011

A vehicular ad-hoc network (VANET) consists of vehicles that form a network without any additional infrastructure, thus allowing the vehicles to communicate with each other. VANETs have unique characteristics, including high node mobility and rapidly changing network topology. Because of these characteristics, routing algorithms based on greedy forwarding such as greedy perimeter stateless routing (GPSR) are known to be very suitable for a VANET. However, greedy forwarding just selects the node nearest to the destination node as a relay node within its transmission range. This increases the possibility of a local maximum and link loss because of the high mobility of vehicles and the road characteristics in urban areas. Therefore, this paper proposes a reliability-improving position-based routing (RIPR) algorithm to solve those problems. The RIPR algorithm predicts the positions, velocities, and moving directions of vehicles after receiving beacon messages, and estimates information about road characteristics to select the relay node. Thus, it can reduce the possibility of getting a local maximum and link breakage. Simulation results using ns-2 revealed that the proposed routing protocol performs much better than the existing routing protocols based on greedy forwarding.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제23권3호
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• pp.169-176
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• 2023

The vehicular ad hoc network (VANET) is currently an important approach to improve personal safety and driving comfort. ANEL is a MAC-based authentication scheme that offers all the advantages of MAC-based authentication schemes and overcomes all their limitations at the same time. In addition, the given scheme, ANEL, can achieve the security objectives such as authentication, privacy preservation, non-repudiation, etc. In addition, our scheme provides effective bio-password login, system key update, bio-password update, and other security services. Additionally, in the proposed scheme, the Trusted Authority (TA) can disclose the source driver and vehicle of each malicious message. The heavy traffic congestion increases the number of messages transmitted, some of which need to be secretly transmitted between vehicles. Therefore, ANEL requires lightweight mechanisms to overcome security challenges. To ensure security in our ANEL scheme we can use cryptographic techniques such as elliptic curve technique, session key technique, shared key technique and message authentication code technique. This article proposes a new efficient and light authentication scheme (ANEL) which consists in the protection of texts transmitted between vehicles in order not to allow a third party to know the context of the information. A detail of the mapping from text passing to elliptic curve cryptography (ECC) to the inverse mapping operation is covered in detail. Finally, an example of application of the proposed steps with an illustration

• 정보처리학회논문지C
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• 제18C권4호
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• pp.207-212
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• 2011

지능형 차량 네트워크(VANET)는 차량 간 (V2V, Vehicle to Vehicle) 또는 차량과 노변장치간 (V2I, Vehicle to Infrastructure)의 통신을 통해 서비스를 제공하는 기술이다. 지능형 차량 네트워크는 통신을 통해 유통되는 정보의 중요성을 고려해 볼 때 메시지의 인증 및 보안은 필수적인 요건이다. 현재 VANET의 보안성을 향상시키기 위해 다양한 인증기법이 연구되고 있다. 그중에서도 RAISE scheme은 차량 밀집환경에서의 인증을 익명으로 수행한다. 하지만 스킴에 사용된 기법인 k-anonymity는 익명성을 제공하는 대신 차량의 ID를 얻기 위해 불필요한 전수조사 연산을 수행해야 한다. 본 논문에서는 차량 간의 통신에 사용되는 무선 신호세기의 특성을 이용하여 위치기반 인증 및 암호화 기법을 제시하며 알고리즘의 정확도를 향상시키기 위해 3차원 상에서의 위치 선정 기법을 적용한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권1호
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• pp.112-120
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• 2009

본 논문은 VANET(Vehicular Ad-hoc Network)의 V2I 환경을 위해 ID 기반의 비대화형 키 분배 기법을 적용한 세션키 분배 기법을 제안한다. 기존 VANET에서는 V2I 환경의 무선 구간에 IEEE 802.11i를 적용하여 안전한 데이터 통신을 지원하고 있다. 그러나 IEEE 802.11i의 경우 차량이 여러 RSU/AP를 핸드오버 할 때마다 새로운 세션키 공유를 위해 4-way handshake 과정을 반복함으로 커뮤니케이션 오버헤드와 지연시간이 증가하는 문제점이 있다. 제안 기법은 ID 기반의 비대화형 키 분배 알고리즘을 적용하여 차량이 여러 RSU/AP를 핸드오버 할 경우 세션키 생성을 위한 메시지 교환 없이 상대 노드의 ID 정보를 통해 세션키를 생성하고 공유할 수 있게 하였으며, 기존 IEEE802.11i에 비해 세션키 교환시 발생하는 커뮤니케이션 오버헤드와 지연시간을 줄였다.

• 문화기술의 융합
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• 제8권4호
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• pp.367-373
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• 2022

VANET은 애드 혹 네트워크의 한 종류로 네트워크 인프라 없이 도로를 운행하는 자동차 노드들 사이에서 혹은 자동차들과 RSU 사이에서 운전자에게 주변의 교통 정보를 제공하고 탑승자에게 다양한 부가 정보를 제공하기 위해 생성되는 네트워크이다. VANET을 구성할 때 CCN을 기반으로 하는 경우 사용자는 필요한 자료를 저장하는 서버 주소를 지정하지 않고 키워드 등으로 주변 교통 콘텐츠를 조회할 수 있고 네트워크에 참여하는 주변 노드들의 캐시 정보를 즉시 사용할 수 있으며 멀티캐스트 전송으로 다른 노드들과 쉽게 정보를 공유할 수 있다. 본 논문은 VCCN에 참여하는 노드들이 다양한 무선 채널을 사용하는 경우 각 무선 채널에 대해 데이터 전송 성능을 측정하고 평가하였다. 모의실험 결과 802.11a 무선 채널이 다른 채널에 비해 전반적으로 전송 성능이 우수하였다. 또한 채널의 데이터 전송 용량이 허용하는 범위 내에서 CCN의 멀티캐스트 통신 속성에 의해 동시에 여러 노드가 데이터를 수신하는 경우 물리적으로 제공하는 네트워크 대역폭 이상으로 데이터를 전송할 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권2호
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• pp.946-959
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• 2018

Recently interest in Internet of Things(IoT) has attracted significant attention at national level. IoT can create new services as a technology to exchange data through connections among a huge number of objects around the user. Data communication between objects provides not only information collected in the surrounding environment but also various personalized information. IoT services which provide these various types of data are exposed to numerous security vulnerabilities. If data is maliciously collected and used by an attacker in an IoT environment that deals with various data, security threats are greater than those in existing network environments. Therefore, security of all data exchanged in the IoT environment is essential. However, lightweight terminal devices used in the IoT environment are not suitable for applying the existing encryption algorithm. In addition, IoT networks consisting of many sensors require group communication. Therefore, this paper proposes a secure multicast scheme using the proxy re-encryption method based on Vehicular ad-hoc networks(VANET) environment. The proposed method is suitable for a large-scale dynamic IoT network environment using unreliable servers.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.1171-1176
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• 2016

VANET은 차량간의 통신 기능을 제공하는 MANET 분야 중의 하나이다. 본 논문에서는 차량간의 통신, 차량 움직임 특징을 나타내는 모델과 그리고 실제 차량 움직임 모델을 이용한 VANET 시뮬레이터을 제안한다. VANET은 테스트를 수행하기 위해 트래픽 시뮬레이터와 네트워크 시뮬레이터가 함께 사용되어여야 한다. 하지만 시뮬레이터는 단순하고 쉽고 가격적인 면 때문에 트래픽 시뮬레이터보다 선호한다. 본 논문의 목적은 도시 환경 시나리오에 대해 테스트 목적으로 사용될 수 있는 차량 에드혹 네트워크의 시뮬레이션을 구현하는데 있다. 구현된 시뮬레이션 환경은 VANET에서 더 나은 MAC 프로토콜을 디자인하는데 사용될 수 있다. 구현된 시뮬레이션 성능을 평가하기 위해 AODV와 DSDV 라우팅 프로토콜의 성능을 평가하였다. 성능 비교는 처리율, 패킷 손실, 종단간의 지연을 이용하였다. 성능 비교 결과 DSDV가 AODV보다 처리율, 종단간의 지연, 그리고 패킷 손실에서 성능이 우수함을 보였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권6호
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• pp.574-588
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• 2009

Although much research has been conducted in the area of authentication in wireless networks, vehicular ad-hoc networks (VANETs) pose unique challenges, such as real-time constraints, processing limitations, memory constraints, frequently changing senders, requirements for interoperability with existing standards, extensibility and flexibility for future requirements, etc. No currently proposed technique addresses all of the requirements for message and entity authentication in VANETs. After analyzing the requirements for viable VANET message authentication, we propose a modified version of TESLA, TESLA++, which provides the same computationally efficient broadcast authentication as TESLA with reduced memory requirements. To address the range of needs within VANETs we propose a new hybrid authentication mechanism, VANET authentication using signatures and TESLA++ (VAST), that combines the advantages of ECDSA signatures and TESLA++. Elliptic curve digital signature algorithm (ECDSA) signatures provide fast authentication and non-repudiation, but are computationally expensive. TESLA++ prevents memory and computation-based denial of service attacks. We analyze the security of our mechanism and simulate VAST in realistic highway conditions under varying network and vehicular traffic scenarios. Simulation results show that VAST outperforms either signatures or TESLA on its own. Even under heavy loads VAST is able to authenticate 100% of the received messages within 107ms. VANETs use certificates to achieve entity authentication (i.e., validate senders). To reduce certificate bandwidth usage, we use Hu et al.'s strategy of broadcasting certificates at fixed intervals, independent of the arrival of new entities. We propose a new certificate verification strategy that prevents denial of service attacks while requiring zero additional sender overhead. Our analysis shows that these solutions introduce a small delay, but still allow drivers in a worst case scenario over 3 seconds to respond to a dangerous situation.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권5B호
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• pp.463-468
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• 2009

차량 간 통신에서는 무선 랜을 기반으로 한 연구가 활발히 진행되고 있으며, IEEE 802.11p WAVE(Wireless Access in the Vehicular Environment)에서도 802.11a를 기반으로 한 방식을 채택하고 있다. 하지만 무선 랜 방식은 하나의 채널을 경쟁 모드로 사용하기 때문에 빠른 접속을 요구하는 차량 환경에서 경쟁을 회피하기 위해 CSMA/CA(Carrier Sense multiple Access/Collision Avoidance) 알고리즘을 사용하는 것은 찾은 충돌로 인한 통신 지연을 유발 할 수 있다. 본 논문에서는 차량 간 통신에서 이러한 문제점을 해결하고 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원하기 위하여 차량 환경에 적합한 클러스터링 기반의 멀티채널 매체접속제어 프로토콜을 설계하고 설계된 프로토콜을 바탕으로 차량 간 통신에 적합한 채널 조건을 확인하였다 클러스터 헤드를 통해 각 채널을 관리하고 채널을 할당함으로써 기존 경쟁 기반의 싱글 채널을 사용함에 따라 생기는 패킷 충돌 및 통신 지연을 60%이상 줄이는 것을 시뮬레이션을 통해 확인 하였다.