• Journal of Communications and Networks
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• 제16권4호
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• pp.397-406
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• 2014

Radio frequency (RF) jamming is a denial of service attack targeted at wireless networks. In resource-hungry scenarios with constant traffic demand, jamming can create connectivity problems and seriously affect communication. Therefore, the vulnerabilities of wireless networks must be studied. In this study, we investigate a particular type of RF jamming that exploits the semantics of physical (PHY) and medium access control (MAC) layer protocols. This can be extended to any wireless communication network whose protocol characteristics and operating frequencies are known to the attacker. We propose two efficient jamming techniques: A low-data-rate random jamming and a shot-noise based protocol-aware RF jamming. Both techniques use shot-noise pulses to disrupt ongoing transmission ensuring they are energy efficient, and they significantly reduce the detection probability of the jammer. Further, we derived the tight upper bound on the duration and the number of shot-noise pulses for Wi-Fi, GSM, and WiMax networks. The proposed model takes consider the channel access mechanism employed at the MAC layer, data transmission rate, PHY/MAC layer modulation and channel coding schemes. Moreover, we analyze the effect of different packet sizes on the proposed jamming methodologies. The proposed jamming attack models have been experimentally evaluated for 802.11b networks on an actual testbed environment by transmitting data packets of varying sizes. The achieved results clearly demonstrate a considerable increase in the overall jamming efficiency of the proposed protocol-aware jammer in terms of packet delivery ratio, energy expenditure and detection probabilities over contemporary jamming methods provided in the literature.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권10호
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• pp.4223-4249
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• 2015

A novel jamming detection technique to detect the presence of jamming in the downstream direction for cluster based wireless sensor networks is proposed in this paper. The proposed technique is deployed in base station and in cluster heads. The proposed technique is novel in two aspects: Firstly, whenever a cluster head receives a packet it verifies whether the source node is legitimate node or new node. Secondly if a source node is declared as new node in the first step, then this technique observes the behavior of the new node to find whether the new node is legitimate node or jammed node. In order to monitor the behavior of the existing node and new node, the second step uses two metrics namely packet delivery ratio (PDR) and received signal strength indicator (RSSI). The rationality of using PDR and RSSI is presented by performing statistical test. PDR and RSSI of every member in the cluster is measured and assessed by the cluster head. And finally the cluster head determines whether the members of the cluster are jammed or not. The CH can detect the presence of jamming in the cluster at member level. The base station can detect the presence of jamming in the wireless sensor network at CH level. The simulation result shows that the proposed technique performs extremely well and achieves jamming detection rate as high as 99.85%.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.679-680
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• 2009

Radio jamming attack is the most effective and easiest Denial-of-Service (DOS) attack in wireless network. In this paper, we proposed a multi-channel MAC protocol to mitigate the jamming attacks by using cognitive radio. The Cognitive Radio (CR) technology supports real-time spectrum sensing and fast channel switching. By using CR technologies, the legitimate nodes can perform periodic spectrum sensing to identify jamming free channels and when the jamming attack is detected, it can switch to un-jammed channel with minimum channel switching delay. In our proposed protocol, these two CR technologies are exploited for thwarting the jamming attacks.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권4호
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• pp.1041-1062
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• 2012

In this paper, we propose a hybrid cooperative scheme to improve the secrecy rate for a cooperative network in presence of multiple relays. Each relay node transmits the mixed signal consisting of weighted source signal and intentional noise. The problem of power allocation, the joint design of beamforming and jamming weights are investigated, and an iterative scheme is proposed. It is demonstrated by the numerical results that the proposed hybrid scheme further improves secrecy rate, as compared to traditional cooperative schemes.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권2B호
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• pp.98-106
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• 2006

본 논문에서는 무선LAN에서 실시간 트래픽의 효율적인 전송을 위해 새로운 재밍방식을 사용한 충돌 방지 방안을 제안하고 기존 MAC과의 성능을 비교 분석하였다. 기존의 무선LAN에서는 단말들간 프레임 전송 충돌을 방지하기 위하여 이진 지수 분포(BinaryExponential) 백오프 알고리즘을 사용하기 때문에, 망의 부하가 크거나, 망에 존재하는 무선 단말의 수가 많을수록 프레임 충돌이 발생할 확률이 증가하므로 실시간 트래픽 전송에 불리하다. 이 점에 착안하여 본 논문에서 제안한 재밍 기반의 재전송 방식은 실시간 트래픽의 전송 중 충돌이 발생하면, 충돌에 개입한 각 무선 단말이 동시에 충돌을 감지하고 자신의 채널 사용 횟수를 기록한 데이터 베이스를 참조하여, 서로 상이한 재밍 윈도우 기간 동안 재밍 신호를 송신함으로써, 다른 단말의 접근을 일단 차단시킨다. 이후, 자신의 재밍 윈도우 기간 만기시 채널이 비어있는 경우에만 자신의 프레임을 재전송하도록 함으로써 해당 프레임의 재충돌을 방지한다. 이 과정에서 송신단말이 동시에 충돌을 감지할 수 있도록 모든 연결의 실시간 프레임들은 고정된 길이를 가지도록 하여 전송한 프레임에 대한응답 프레임을 수신하기까지 걸리는 시간은 동일한 것으로 가정하였다. 제안된 방식과 기존 MAC의 성능을 모의 실험으로 비교 분석한 결과, 제안 방식의 경우 프레임의 평균 충돌횟수, 평균 백오프 시간 그리고 프레임의 평균 전송대기 시간이 기존 방식보다 우수하였다. 제안된 방식을 실시간 트래픽 양이 많은 무선랜에서 활용한다면, 실시간 트래픽의 전송 지연 시간을 단축시킴으로써, 무선LAN의 실시간 응용에 적절하게 적용될 수 있을 것이다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.32-36
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• 2016

무선 통신 시스템에서 재밍 공격은 통신 성능을 심각하게 저하시킬 수 있는 치명적 위협이다. 특히 반응 재밍은 송신기와 수신기가 통신할 때만 재밍할 수 있기 때문에 반응 재밍을 통해 공격 효율을 극대화할 수 있다. 본 논문에서 반응 재밍의 공격 효과를 저감시키기 위해 multi-input multi-output (MIMO) 기반의 orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) 통신 기술의 특징을 활용하고, 이에 기반한 반복적 채널 추정 알고리즘을 제안하였다. 실험 결과를 통해 본 논문에서 제안한 알고리즘과 기존 항재밍 알고리즘을 비교하였으며, 반응 재밍 공격이 있는 MIMO-OFDM 통신 시스템에서 제안한 알고리즘의 우수성을 입증한다.

• ETRI Journal
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• 제43권4호
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• pp.758-768
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• 2021

In this work, the secrecy of a typical wireless cooperative dual-hop non-orthogonal multiple access (NOMA)-enabled decode-and-forward (DF) relay network is investigated with the impact of collaborative and non-collaborative eavesdropping. The system model consists of a source that broadcasts the multiplexed signal to two NOMA users via a DF relay, and information security against the eavesdropper nodes is provided by a helpful jammer. The performance metric is secrecy rate and ergodic secrecy capacity is approximated analytically. In addition, a differential evolution algorithm-based power allocation scheme is proposed to find the optimal power allocation factors for relay, jammer, and NOMA users by employing different jamming schemes. Furthermore, the secrecy rate analysis is validated at the NOMA users by adopting different jamming schemes such as without jamming (WJ) or conventional relaying, jamming (J), and with control jamming (CJ). Simulation results demonstrate the superiority of CJ over the J and WJ schemes. Finally, the proposed power allocation outperforms the fixed power allocation under all conditions considered in this work.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.113-124
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• 2022

전시 상황에서 군용 항공기의 통신 시스템은 재밍(Jamming)에 노출되어 있으며, 아군의 무선통신에 대한 재밍 시도가 있는 환경에서도 원활한 항공작전을 수행하기 위해서는 항재밍 성능이 높은 통신장비를 탑재하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 무선통신에 적용될 수 있는 재밍과 항재밍(Anti-Jamming) 기술에 대해 세부적으로 확인하고, 주파수 도약 방식 차세대 항재밍 무전기의 제원 차이와 이러한 변화에 따른 항재밍 성능 개선에 대해 공개된 자료 범위 내에서 간략하게 분석하였다. 또한 국산 신형 항공기 설계 시 고려해야 할 점과 현재 운영중인 항공기에 차세대 항재밍 통신장비 탑재 가능성을 확인하였으며 차세대 항재밍 통신장비의 항재밍 능력 향상이 갖는 전술적 유용성에 대해 확인하였다.

• 한국ITS학회:학술대회논문집
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• 한국ITS학회 2008년도 제7회 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.585-589
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• 2008

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2009년도 정보 및 제어 심포지움 논문집
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• pp.296-298
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• 2009

In this paper, we are performance analysis of IEEE 802.15.4b LR-WAPN(Low-Rate Wireless Personal Area Network; Zigbee) system noncoherent receivers at 915MHz under Jamming. IEEE 802.15.4b concerns itself with devices at 915MHz, which employ a higher data rate of up to 250 kbps, and which use O-QPSK(Offset Quradrature Phase Shift Keying modulation with DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum). Communication between devices can still be hampered by the presence of interferers outside the network, whether the interference be intentional or not. Hence the receivers can not have stable receiving condition due to worse BER. To solve this problem, we present a mere stabilized receiver system of using noncoherent detection. In this paper, we look instead at the effect of jamming, i.e. intentional interference, on the BER performance of IEEE 802.15.4 devices.