• ETRI Journal
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• 제41권6호
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• pp.739-749
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• 2019

Security and accuracy are two issues in the localization of wireless sensor networks (WSNs) that are difficult to balance in hostile indoor environments. Massive numbers of malicious positioning requests may cause the functional failure of an entire WSN. To eliminate the misjudgments caused by malicious nodes, we propose a compressive-sensing-based multiregional secure localization (CSMR_SL) algorithm to reduce the impact of malicious users on secure positioning by considering the resource-constrained nature of WSNs. In CSMR_SL, a multiregion offline mechanism is introduced to identify malicious nodes and a preprocessing procedure is adopted to weight and balance the contributions of anchor nodes. Simulation results show that CSMR_SL may significantly improve robustness against attacks and reduce the influence of indoor environments while maintaining sufficient accuracy levels.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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• pp.141-145
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• 2008

Wireless sensor network (WSN) is expected to be used in many applications. However, sensor nodes still have some secure problems to use them in the real applications. They are typically deployed on open, wide, and unattended environments. An adversary using these features can easily compromise the deployed sensor nodes and use compromised sensor nodes to inject fabricated data to the sensor network (false data injection attack). The injected fabricated data drains much energy of them and causes a false alarm. To detect and drop the injected fabricated data, a filtering-based security method and adaptive methods are proposed. The number of different partitions is important to make event report since they can make a correctness event report if the representative node does not receive message authentication codes made by the different partition keys. The proposed methods cannot guarantee the detection power since they do not consider the filtering scheme. We proposed clustering method for filtering-based secure methods. Our proposed method uses fuzzy system to enhance the detection power of a cluster.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.676-682
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• 2018

WSN을 포함하는 IoT 세상이 발전할수록, IoT를 적용하는 주위환경에 따라 정보를 센싱하는 센서 시스템의 수가 매우 가변적이다. 이러한 복잡한 환경에서 각각의 센서 시스템들에 대한 보안을 수행하기 위하여 보안모듈들도 가변적으로 증감을 수행해야 한다. 이러한 문제점은 시스템 효율성과 해킹/크래킹을 고려하였을 경우, 하드웨어/소프트웨어적인 구현을 어렵게 한다. 그러므로 본 논문은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 센싱 노드들의 수와 상관없이 일정한 주기를 가지는 의사난수를 발생시키며 이상현상을 탐지할 수 있는 기능을 가진 고정 길이 탭을 가진 의사 난수 발생기(FLT: Pseudo-random Number Generator with Fixed Length Tap unrelated to the variable sensing nodes) 구조를 제안하였다. 제안된 FLT-LFSR 구조는 IoT 환경에서 하드웨어/소프트웨어 구현에 대하여 보안레벨 및 전체 데이터 포맷팅을 일정하게 유지시킬 수 있도록 하였다. 그러므로 제안된 FLT-LFSR 구조는 센서 시스템 구현의 용이성 및 센싱 노드들의 수와 상관없이 네트워크의 확장성을 강조할 수 있도록 하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권6호
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• pp.599-606
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• 2009

For many mission-critical related wireless sensor network applications such as military and homeland security, user's access restriction is necessary to be enforced by access control mechanisms for different access rights. Public key-based access control schemes are more attractive than symmetric-key based approaches due to high scalability, low memory requirement, easy key-addition/revocation for a new node, and no key predistribution requirement. Although Wang et al. recently introduced a promising access control scheme based on elliptic curve cryptography (ECC), it is still burdensome for sensors and has several security limitations (it does not provide mutual authentication and is strictly vulnerable to denial-of-service (DoS) attacks). This paper presents an energy-efficient access control scheme based on ECC to overcome these problems and more importantly to provide dominant energy-efficiency. Through analysis and simulation based evaluations, we show that the proposed scheme overcomes the security problems and has far better energy-efficiency compared to current scheme proposed byWang et al.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.59-71
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• 2012

PKI에 기반을 둔 공개키 방식은 인증성과 비밀성에서 뛰어난 반면 적용된 시스템에서 인증서와 키 관리는 큰 부담이다. 또한 암복호 복잡도(complexity)가 크기 때문에 WSN(Wireless Sensor Network)의 제한된 컴퓨팅 장치에서는 사용하기가 어렵다. 이에 키관리 부담을 없앤 IBE(ID Based Encryption) 방식에서 Bilinear Pairing 방식은 수행속도가 뛰어나고 충분히 안전한 DDH(Decisional Diffie Hellman) 알고리즘으로 인/검증을 처리하는 차세대 암호방식이다. Bilinear Pairing의 이론을 구현한 Elliptic Curve Weil Pairing의 알고리즘은 단순하고 CCA(공격)에 IND/NM의 강력한 보안조건을 만족한다. 동작측면에서 Random Oracle Model을 가정한 IBE PKG는 단일 기밀문서 파일서버로 작동하는 우리의 목적 시스템의 구조에 적합하다. 따라서 본 논문는 Weil Pairing Based IBE 방식을 폐쇄적 기밀문서 유통망[2]에 적합하도록 암복호 및 인검증 알고리즘을 개선하고 본 유통망에 적용된 효율적 프로토콜을 제안한다. 본 논문은 먼저 암호화, 무결성 그리고 사용자 인증을 O(DES) 수준으로 수행하는 개선된 알고리즘을 제안하며 한 번의 암호화 처리에서 비밀성, 무결성과 인증성을 달성하는 정보를 암호문에 포함된다. 둘째 PKI 인증서의 효과를 가진 공개 식별자를 적용하여 키 노출의 위험을 줄인 개선된 IBE 방식을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권6B호
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• pp.954-961
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• 2010

스트림 암호는 블록 암호보다 안전성은 떨어지지만 수행 속도가 빠른 것이 큰 장점이었다. 그러나 최근까지 블록 암호의 수행 속도를 개선한 알고리즘 개발로 지금은 AES의 경우 스트림 암호와 수행 속도 차가 거의 없게 되어, 안전하면서 빠른 스트림 암호 개발이 절실히 요구된다. 본 논문에서는 ASR(Arithmetic Shift Register)과 간단한 논리연산으로 구성된 32비트 출력의 고속 스트림 암호 AA32를 제안한다. 제안한 알고리즘은 소프트웨어 구현이 쉽게 디자인된 스트림 암호 알고리즘으로 128비트 키를 지원하고 있으며, 워드와 바이트 단위로 연산을 수행한다. AA32의 전체 구성은 선형 궤환 순서기(Linear Feedback Sequencer)로 ASR 151비트를 적용하였고, 축소함수는 비선형(Non-Linear) 연산을 위한 S-박스를 사용하지 않고 간단한 논리연산을 사용한 크게 두 부분으로 구성되어 있는 매우 간결한 구조의 스트림 암호이다. 제안한 스트림 암호 AA32는 SSC2, Salsa20 보다 수행 속도 테스트결과 빠른 결과를 보여주고 있으며, 안전성 또한 현대 암호 알고리즘이 필요로 하는 안전성을 만족하고 있다. 제안한 암호 알고리즘은 휴대폰과 같은 무선 인터넷 환경과 DRM(Digital Right Management) 등과 같은 실시간 처리가 필요한 분야와 제한된 환경인 무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network)에 사용 가능한 고속 스트림 암호 알고리즘이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권11호
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• pp.67-77
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• 2007

센서 네트워크에서 센서 들의 통신키를 주기적으로 혹은 필요에 의해 갱신하는 것은 매우 중요한 문제이다. 동적인 키관리의 효율성을 기하기 위해, 센서 네트워크는 클러스터 구조를 도입하고 각 CH(Cluster Head)가 클러스터 내의 키를 관리하도록 한다. 그러나, 이러한 클러스터 기반 센서 네트워크에서 CH는 공격의 목표가 되기 쉽고, CH들의 오염은 네트워크 전체에 큰 위협을 가져온다. 본 논문에서, 우리는 CH들의 오염에 강건한 주기적인 키 갱신 방안을 제안하였다. 먼저, 제안방법은 CH가 관리하는 센서들의 수를 줄이고 CH들이 주기적으로 변경되게 함으로써, CH의 오염에 따른 영향을 최소화 한다. 둘째, 제안방법은 임의의 CH와 BS(Base Station)간의 키 설정에 다른 센서노드들을 참가시켜 공격자들을 혼란에 빠뜨린다. 우리는 수치적인 분석을 통해 제안방법이 다른 키 관리 방법들에 비해 안전하고 CH들의 오염에 강건함을 증명하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.147-152
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• 2016

배선 작업이 어려운 공장 환경에서 설비의 상태를 모니터링하는 시스템을 구축하기위해 배포와 설치가 쉬운 무선센서 네트워크가 적합하다. 지그비는 다른 무선 통신 프로토콜에 비해 저가격, 저전력 특징을 가지고 있어 다수의 노드를 필요로 하는 모니터링 시스템에 적용하기 적합하다. 지그비 통신은 모든 프로토콜 계층이 서로 신뢰하는 OTM을 기반으로 하고 있기 때문에 디바이스 간에 암호화 보안이 필요하다. 각 노드간의 통신에 있어서 노드 인증을 보장하고, 각 노드가 관리하고 있는 비밀 정보의 노출을 최소화 해야 한다. 공장의 설비는 배포 위치가 규칙적이고 고정적이다. 공장 환경에서 센서로부터 수집되는 정보와 센서 노드에 연결되어 있는 엑츄에이터 제어 정보를 보호하기 위해 설비의 배포 환경과 유사한 이차원 그리드 기반 키 선분배 기법을 기반으로 하는 암호화 기법을 제안한다.

• 한국재난관리표준학회지
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• 제2권2호
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• pp.49-54
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• 2009

건설공사의 대형화, 고층화에 따라 건설현장에서 발생하는 안전사고가 사회적인 이슈가 되고 있다. 국제노동기구에 따르면 전 세계적으로 매년 60,000건의 건설재해가 발생하고 있으며, 이는 전체 산업재해의 17%에 해당하고 있다. 건설재해 발생 유형을 살펴보면 충돌과 추락사고가 전체 건설재해의 60% 이상을 차지하고 있다. 본 연구에서는 무선센서 네트워크를 활용하여 건설근로자와 위험 대상체간의 안전거리를 예측함으로써 추락 및 충돌사고를 예방할 수 있는 안전관리 모니터링 시스템을 개발하였다. 이를 위하여, 무선신호 강도와 노이즈 계수를 분석함으로써 안전거리를 예측하고 무선 네트워크망을 통해 건설근로자의 안전거리를 추적하고 경보음을 통한 안전관리 및 모니터링을 수행할 수 있는 기법을 제시하였다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2009년도 정보통신설비 학술대회
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• pp.355-358
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• 2009

센서 네트워크에 대한 연구가 활발히 이루어지면서 센서 네트워크 보안에 대한 문제점이 많이 야기되고 있다. 무선 센서 네트워크에서는 개방된 환경에서 제한적인 자원을 가지는 노드들로 구성되어 있다. 개방된 환경에 배치된 노드들은 공격자에게 쉽게 노출되어질 수 있다. 공격자는 노드를 물리적으로 포획하여 데이터 인증에 사용하는 인증키와 같은 보안 정보들을 획득할 수 있다. 공격자는 포획된 노드를 통하여 허위 보고서로 무선 센서 네트워크에 쉽게 삽입시킬 수 있다. 이는 허위 보고서로 인한 혼란 및 위조 정보의 전달과정에서 발생하는 에너지 고갈 등의 문제점을 유발시키게 된다. 이러한 허위 보고서를 조기에 탐지 및 폐기하기 위하여 동적 여과 프로토콜(DEF: Dynamic En-route Filtering scheme)이 제안되었다. DEF에서 인증키를 재배포 하는 주기는 보안 강도와 비용을 트레이드-오프 하는 관계에 놓여있으므로 매우 중요하다. 본 논문에서는 센서네트워크에서 동적 여과 프로토콜의 인증키 재배포 주기를 결정하는 기법을 제안한다. 배포된 노드들의 위상변화, BS까지 도달한 허위보고서 비율, 공격자에게 포획된 노드의 수 등을 고려하여 재배포 여부를 결정하고 재배포가 결정되면 각 클러스터 헤드들에게 재배포를 명령하게 된다.