As technology advances, the need for enhanced preparedness against cyber-attacks becomes an increasingly critical problem. Therefore, it is imperative to consider various circumstances and to prepare for cyber-attack strategic technology. This paper proposes a method to solve network security problems by applying reinforcement learning to cyber-security. In general, traditional static cyber-security methods have difficulty effectively responding to modern dynamic attack patterns. To address this, we implement cyber-attack scenarios such as 'Tiny Alpha' and 'Small Alpha' and evaluate the performance of various reinforcement learning methods using Network Attack Simulator, which is a cyber-attack simulation environment based on the gymnasium (formerly Open AI gym) interface. In addition, we experimented with different RL algorithms such as value-based methods (Q-Learning, Deep-Q-Network, and Double Deep-Q-Network) and policy-based methods (Actor-Critic). As a result, we observed that value-based methods with discrete action spaces consistently outperformed policy-based methods with continuous action spaces, demonstrating a performance difference ranging from a minimum of 20.9% to a maximum of 53.2%. This result shows that the scheme not only suggests opportunities for enhancing cybersecurity strategies, but also indicates potential applications in cyber-security education and system validation across a large number of domains such as military, government, and corporate sectors.
In this paper, we propose a method of cooperative control (T-cell modeling) and selection of group behavior strategy (B-cell modeling) based on immune system in distributed autonomous robotic system (DARS). Immune system is living body's self-protection and self-maintenance system. These features can be applied to decision making of optimal swarm behavior in dynamically changing environment. For applying immune system to DARS, a robot is regarded as a B-cell, each environmental condition as an antigen, a behavior strategy as an antibody and control parameter as a T-cell respectively. The executing process of proposed method is as follows. When the environmental condition changes, a robot selects an appropriate behavior strategy. And its behavior strategy is stimulated and suppressed by other robot using communication. Finally much stimulated strategy is adopted as a swarm behavior strategy. This control school is based on clonal selection and idiotopic network hypothesis. And it is used for decision making of optimal swarm strategy. By T-cell modeling, adaptation ability of robot is enhanced in dynamic environments.
Duty-cycling could efficiently prolong the life time of Wireless Sensor Networks (WSNs) by let nodes be in dormant state most of the time, and only wake up (for sending or receiving) for a very short period. Flooding is one critical operation of WSNs. Many studies have been studied to improve the delay and/or energy efficiency of flooding. In this paper, we propose a novel time slot design, and the switching decision that reduce energy consumption for the schedule-based flooding tree. Each node, if failed to receive from its parent, will look for other candidate, among its siblings to overhear the flooding packet. By accurately collect information from other siblings, each node can make the best as possible switching decision; therefore the energy efficiency of the network is improved.
본 논문에서는 중첩된 모바일 에드혹 네트워크들로 구성된 IPv6기반 멀티홈드된 이동형 네트워크 아키텍쳐로서 DynaMoNET을 제안한다. 각 모바일 에드혹 네트워크는 무선 개인영역 네트워크를 통해서 동적으로 구성된다. 고정된 모바일 라우터 대신에 각 에드혹 네트워크는 DynaMoNET 내에서 루트 모바일 라우터로서 동작할 수 있는 모바일 라우터를 보유하며 루트 모바일 라우터는 전체 이동형 네트워크를 위하여 외부 인터넷과의 안정적인 연결성을 제공한다. 본 논문은 멀티홈드 이동형 네트워크를 위한 새로운 핸드오버 프로토콜, 다중 판단요소를 고려한 망 전환 판단 알고리즘, 토큰 기반의 루트 모바일 라우터 선출 알고리즘, 고속 모바일 라우터 경로 탐색 알고리즘 및 안정적인 인터넷 접속을 지원하는 통신 장애 회피 메카니즘 등을 포함한다. 마지막으로 모바일 라우터의 시스템 아키텍쳐를 자세히 소개한다.
사회적 난제 해결에 있어 정부 역할과 거버넌스 방향에 대한 근본적인 재성찰이 필요한 시점에, ICT 기술발전은 다양한 주체 간 상호 커뮤니케이션을 극단적으로 향상시킴으로써 정부 의사결정에 획기적인 변화를 야기하고 있다. 코로나 펜데믹 상황에서 마스크 수급 불균형이라는 문제해결을 위해 ICT 기술을 기반으로 공공부문과 민간기업 개발자, 시민개발자의 협력네트워크 형성은 새로운 이정표를 제시했다. 본 연구는 공적 마스크 앱 개발과정에서 실시간 소통을 위해 생성된 대화방을 대상으로 e-거버넌스의 속성을 살펴보고, 공적 마스크 앱 개발을 성공적으로 이끌었던 의사소통과정의 역동적 네트워크 구조를 분석하고자 하였다. 분석 결과, 첫째, 온라인 소통기반 e-거버넌스의 작동 가능성을 확인할 수 있었다. 또한 사회문제 해결을 위한 주체 간 전문지식의 결합이 네트워크 내에서 유기적으로 작용하였고, 주요 행위자 간 협력을 위한 정서적 커뮤니케이션이 네크워크의 성공적 운영을 위해 중요한 요소임을 확인할 수 있었다.
NFV (Network Function Virtualization) 환경에서는 소프트웨어로 구현된 가상 네트워크 기능 (VNF: Virtualized Network Function)을 범용 서버에 설치하는 것으로 네트워크 기능을 제공한다. 네트워크 관리자는 VNF를 네트워크 토폴로지 상 적절한 위치의 서버에 배치하고 상황에 따라 동적으로 관리함으로써, 다양한 네트워크 상황에 대해 신속하고 유연하게 대응할 수 있다. 하지만 여러 네트워크 조건 (서비스 비용 및 품질) 등을 고려하는 것은 매우 복잡하고 어려운 문제이며, 특히 결정된 배치를 실제 NFV 환경에 적용하는 데는 처리 시간이 소요되기 때문에, 최적의 VNF 배치를 위해서는 필요한 자원량을 예측하여 VNF 배치를 결정하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 MEC (Multi-access Edge Computing) 토폴로지에서 서비스 요청을 무작위로 생성하여 ILP (Integer Linear Programming) 모델을 통해 시뮬레이션한 결과를 학습데이터로 사용하는 기계학습 모델을 도출한다. 도출된 예측 모델은 5분 이후의 미래 시점에 대해 ILP 솔루션 결과 대비 90% 이상의 정확도를 보였다.
본 논문에서는 면역 시스템에 기반한 자율분산로봇 시스템의 협조 제어 및 군행동 전략의 결정 방법을 제안한다. 면역 시스템은 생체의 자기보호 및 유지시스템이다. 면역 시스템의 유용한 성질은 동적으로 변하는 환경에서 최적의 군행동을 결정하는 문제에 적용 가능하다. 면역 시스템을 자율분산로봇 시스템에 적용하기 위하여 로봇은 B-세포로 환경조건은 항원으로 행동 전략은 항체로 제어파라미터는 T-세포로 각각 모델링 하였다, 환경(항원)변화가 감지되면 각 로봇은 적절한 행동전략(항체)을취한다. 이행동전략은 다른 로봇과의 통신에 의하여 자극 또는 억제을 받는다.(면역 네트워크) 최정적으로 많은 자극을 받은 전략이 군행동 전략으로 채택된다. 이 제어방법은 클론선택과 면역네트워크 가설에 기반을 둔것으로서 최적의 군행동 전략을 결정하는데 이용된다. 또한 제어 파라미터로서 T-세포 모델을 추가함으로서 동적인 환경에서 로봇의 적응능력이 향상되었다.
In this paper, we propose a scheme for partially dynamic lane control for energy saving in multilane-based high-speed Ethernet. In this scheme, among the given transmission lanes, at least one lane is always operating, and the remaining lanes are dynamically activated to alleviate the network performance in terms of queuing delay and packet loss in the range of acceptance. The number of active lanes is determined by the decision algorithm based on the information regarding traffic and queue status. The reconciliation sublayer adjusts the transmission lane with the updated number of lanes received from the algorithm, which guarantees no processing delay in the media access control layer, no overhead, and minimal delay of the exchanging control frames. The proposed scheme is simulated in terms of queuing delay, packet loss rate, lane changes, and energy saving using an OPNET simulator. Our results indicate that energy savings of around 55% (or, when the offered load is less than 0.25, a significant additional savings of up to 75%) can be obtained with a queuing delay of less than 1 ms, a packet loss of less than $10^{-4}$, and a control packet exchange time of less than $0.5{\mu}s$ in random traffic.
본 논문에서는 역할기반 접근제어 정책을 지원할 수 있도록 관리객체 클래스 계층구조를 확장하였다. 또한, 관리 프로세스에 의해 설정되어지는 접근제어 규칙을 정적인 시간속성 외에 관리 정보에 대한 접근 권한을 수행하는 동적인 시간지원 기능을 갖는 선행조건에 관련된 제약사항 그리고 제약사항에 위배되었을 경우 관리자에게 보고되어야 할 위반 통지에 대해 기술하였다. 그리고 망관리 정보베이스에 대해 동적 시간지원 제약사항과 역할기반 접근제어 정책을 지원하는 시스템 구조를 제시하였다. 이 시스템에서는 BDL에 기반하여 접근제어의 집행과 결정함수에 관련된 모듈과 제약사항 그리고 각 역할들의 활성화 전이과정을 기술하므로써 동적 특성을 체계적이고 명확하게 표현하였다.
센서 네트워크에서 싱크가 이동성을 가지게 되면, 네트워크의 라우팅에 변화가 그렇지 않은 경우 보다 심화된다. 이동싱크의 경우 센서 네트워크 지역을 지속적으로 이동하기 때문에 소스 센서 노드와의 통신상에서도 경로 변경이 발생하게 된다. 싱크의 이동으로 인한 경로변경은 많은 오버헤드를 부과할 수 있기 때문에 동적인 경로 변경에 대처하는 방안이 요구된다. 본 논문에서는 이러한 동적인 경로 변경을 위하여 사전 경로변경 방식을 제안한다. 동적 경로변경의 계산은 이동 싱크가 수행하여 네트워크의 오버헤드를 줄이며, 물리적 경로변경 이전에 경로를 배정함으로써 경로변경에 따른 지연을 최소화하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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