• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.774-784
• /
• 2009

제한된 배터리 전력을 이용하여 많은 노드들로 구성된 무선 센서 네트워크는 네트워크의 라이프타임을 연장하기 위해서 각 노드의 에너지 소비를 최소화해야 한다. 그리고, 무선 센서 네트워크의 민감성을 향상시키기 위해서는 각 센서 노드의 에너지 소비를 최소화하기 위한 효율적인 알고리즘과 에너지 관리 기술이 필요하다. 이 논문에서는 노드의 잔존 에너지와 연결도를 이용하여 각 센서 노드의 효율적인 에너지 소비 대신 전체 센서 네트워크의 에너지 효율성을 극대화하면서 목적지 노드로 센싱 정보를 안전하게 전달할 수 있는 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 각 노드의 에너지 소비를 최소화하고 싱크 노드가 클러스터 내 외부에 위치하더라도 시스템의 생명주기를 연장할 수 있다. 제안 기법의 타당성을 검증하기 위해서 NS-2를 이용하여 현실 모델에 맞게 센서 네트워크를 구축하고, HEED, LEACH-C와 함께 전체 에너지 소비, 클러스터 헤드의 에너지 소비, 네트워크 확장성에 따른 에너지 소비 분포들을 평가한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
• /
• 제2권4호
• /
• pp.155-162
• /
• 2013

최근 무선 네트워크 기술이 각광을 받으면서 다양한 애드 혹 환경에서의 라우팅 프로토콜이 제안되고 있다. 하지만 애드 혹 네트워크라는 환경의 특성 상 보안상 취약한 문제점을 가지고 있으며, 기존의 유선 네트워크 환경에서 제안되었던 보안 라우팅 프로토콜을 적용시키기 힘들다는 문제점이 있다. 이에 따라 Secure AODV나 SRPTES 등의 보안성을 고려한 새로운 애드 혹 라우팅 프로토콜이 제안되었지만 다양한 무선 네트워크 환경의 변화에 유동적으로 대응하기 힘들고 보안적인 측면에 집중을 한 나머지 에너지소모 측면에서는 단점을 노출하고 있다. 본 논문에서는 다양한 애드 혹 네트워크 환경에 적용 가능하고, 기존의 보안 라우팅 프로토콜에 비해 에너지 효율적인 보안 라우팅 프로토콜을 제안하고자 한다. 보안 정보의 보호를 위해 Tree 구조를 도입하고 보안 단계를 통한 Multi-path를 구성하여 악의적인 노드의 Dropping Attack에 대비하여, 예기치 못한 Data Packet의 손실에 대해서도 효율적으로 대처하게 하였다. 실험 결과 악의적인 노드가 존재하는 네트워크 환경에서 기존의 애드 혹 네트워크 보안 라우팅 프로토콜보다 패킷 전송 성공률을 21%정도 향상시킬 수 있었으며 또한 각 노드의 에너지를 균등하게 소모함으로써 전체적인 네트워크의 생존시간이 연장되는 것을 확인할 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제7권5호
• /
• pp.967-979
• /
• 2013

Now a day, Wireless Sensor Networks (WSNs) are being widely used in different areas one of which is healthcare services. A wireless medical sensor network senses patient's vital physiological signs through medical sensor-nodes deployed on patient's body area; and transmits these signals to devices of registered medical professionals. These sensor-nodes have low computational power and limited storage capacity. Moreover, the wireless nature of technology attracts malicious minds. Thus, proper user authentication is a prime concern before granting access to patient's sensitive and private data. Recently, P. Kumar et al. claimed to propose a strong authentication protocol for healthcare using Wireless Medical Sensor Networks (WMSN). However, we find that P. Kumar et al.'s scheme is flawed with a number of security pitfalls. Information stored inside smart card, if extracted, is enough to deceive a valid user. Adversary can not only access patient's physiological data on behalf of a valid user without knowing actual password, can also send fake/irrelevant information about patient by playing role of medical sensor-node. Besides, adversary can guess a user's password and is able to compute the session key shared between user and medical sensor-nodes. Thus, the scheme looses message confidentiality. Additionally, the scheme fails to resist insider attack and lacks user anonymity.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제14권4호
• /
• pp.1773-1795
• /
• 2020

Unmanned aerial vehicles (UAVs) network are a very vibrant research area nowadays. They have many military and civil applications. Limited bandwidth, the high mobility and secure communication of micro UAVs represent their three main problems. In this paper, we try to address these problems by means of secure clustering, and a security clustering algorithm based on integrated trust value for UAVs network is proposed. First, an improved the k-means++ algorithm is presented to determine the optimal number of clusters by the network bandwidth parameter, which ensures the optimal use of network bandwidth. Second, we considered variables representing the link expiration time to improve node clustering, and used the integrated trust value to rapidly detect malicious nodes and establish a head list. Node clustering reduce impact of high mobility and head list enhance the security of clustering algorithm. Finally, combined the remaining energy ratio, relative mobility, and the relative degrees of the nodes to select the best cluster head. The results of a simulation showed that the proposed clustering algorithm incurred a smaller computational load and higher network security.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제13권11호
• /
• pp.2479-2487
• /
• 2009

센서네트워크의 인증과 관련된 초기의 연구에서는 센서노드의 자원제약적인 특징을 고려하여 대칭키 기반의 인증 방식이 주로 제안되었으나, 최근에는 암호알고리즘의 성능이 개선되고 센서노드의 제조기술이 발달하여 Merkle 트리 방식 등 공개키 기반의 인증 방식도 제안되고 있다. 따라서 본 연구에서는 센서네트워크에 효과적으로 적용될 수 있는 새로운 개념의 다항식 비밀분산을 이용한 공개키 인증방식을 제안하며, hash 함수를 이용한 악의적 노드탐지 기법도 제안한다. 제안된 인증방식은 Shamir의 임계치 기법에 변형된 분산정보의 일종인 지수(exponential) 분산정보 개념을 적용하여 동시에 주변 노드들을 인증하면서 센서노드의 자원을 최소로 사용하고 네트워크의 확장성을 제공한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제11권9호
• /
• pp.4418-4437
• /
• 2017

In this paper a three-phase secure compressive sensing (CS) and received signal strength (RSS) based target localization approach is proposed to mitigate the effect of malicious node attack. RSS measurements are first arranged into a group of subsets where the same measurement can be included in multiple subsets. Intermediate target position estimates are then produced using individual subsets of RSS measurements and the CS technique. From the intermediate position estimates, the residual error vector and residual error square vector are formed. The least median of residual error square is utilized to define a verifier parameter. The selected residual error vector is utilized along with a threshold to determine whether a node or measurement is under attack. The final target positions are estimated by using only the attack-free measurements and the CS technique. Further, theoretical analysis is performed for parameter selection and computational complexity evaluation. Extensive simulation studies are carried out to demonstrate the advantage of the proposed CS-based secure localization approach over the existing algorithms.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제12권9호
• /
• pp.4271-4294
• /
• 2018

Communication cost is the most important factor in Wireless Sensor Networks (WSNs), as exchanging control keying messages consumes a large amount of energy from the constituent sensor nodes. Time-based Dynamic Keying and En-Route Filtering (TICK) can reduce the communication costs by utilizing local time values of the en-route nodes to generate one-time dynamic keys that are used to encrypt reports in a manner that further avoids the regular keying or re-keying of messages. Although TICK is more energy efficient, it employs no re-encryption operation strategy that cannot determine whether a healthy report might be considered as malicious if the clock drift between the source node and the forwarding node is too large. Secure SOurce-BAsed Loose Synchronization (SOBAS) employs a selective encryption en-route in which fixed nodes are selected to re-encrypt the data. Therefore, the selection of encryption nodes is non-adaptive, and the dynamic network conditions (i.e., The residual energy of en-route nodes, hop count, and false positive rate) are also not focused in SOBAS. We propose an energy efficient selection of re-encryption nodes based on fuzzy logic. Simulation results indicate that the proposed method achieves better energy conservation at the en-route nodes along the path when compared to TICK and SOBAS.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제34권9B호
• /
• pp.867-875
• /
• 2009

무선 신체망 (WBAN: Wireless Body Area Network)은 생체 신호를 검출하고 전송하기 때문에 인간의 생명과 직결되어 있다 그러므로 무선 신체망은 다른 망과 비교해 망의 신뢰성이 극도로 높아야 하기 때문에 이 신뢰성과 관련된 연구가 매우 중요한 분야로 부각되고 있다. 본 논문에서는 다중 오류 (multi-type failures) 가 발생한 무선 신체 망에서 노드의 오동작들에 대해 분석하고 오동작 분석에 대한 새로운 모델을 제시한다. 오동작 모델링을 위해, 각 노드들을 라우팅 기능의 유무에 따라 분류하고, 노드의 에너지가 완전 소비되었거나 노드가 악의적인 공격에 의해 오류가 발생되었을 경우 각 노드들의 동작을 세미 마르코프 프로세스 (Semi-Markov Process)를 이용하여 모델링하였다. 본 논문에서 제시된 모델은 다중 오류 (multi-type failures) 환경에서 무선신체망의 신뢰성 분석에 매우 유용하다.

• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제14권6호
• /
• pp.1097-1106
• /
• 2011

Tactical Information Communication Network(TICN), a concept-type integrated Military Communication system that enables precise command control and decision making, is designed to advance into high speed, large capacity, long distance wireless relay transmission. To support mobility in battlefield environments, the application of Ad-hoc networking technology to its wireless communication has been examined. Ad-hoc network works properly only if the participating nodes cooperate in routing and packet forwarding. However, if selfish nodes not forwarding packets of other nodes and malicious nodes making the false accusation are in the network, it is faced to many threats. Therefore, detection and management of these misbehaving nodes is necessary to make confident in Ad-hoc networks. To solve this problem, we propose an efficient intrusion detection technique to detect and manage those two types of attacks. The simulation-based performance analysis shows that our approach is highly effective and can reliably detect a multitude of misbehaving node.

• 정보처리학회논문지C
• /
• 제12C권5호
• /
• pp.623-632
• /
• 2005

애드혹 네트워크는 기존의 유무선 네트워크의 고정된 기반시설(infrastructure) 없이 이동 호스트들만으로 구성된 무선 환경의 네트워크이다. 애드혹 네트워크의 기본 특성, 즉, 링크의 불안정성, 각 노드의 물리적 보호의 한계, 노드간 연결의 산재성, 토폴로지의 동적인 변화 뿐 아니라 악의적인 노드의 활동으로 인해 라우팅 보안에 대한 위험성은 매우 높다 따라서 본 논문에서는 애드혹 네트워크에서 경로 탐색이나 설정 과정중 악의적인 노드가 라우팅 메시지를 변조, 위조하거나 다른 노드를 가장하여 잘못된 라우팅 정보를 네트워크에 주입시키는 공격을 방지하기 위하여 일방향 해쉬 함수를 기초로 한 one-time 전자 서명을 이용한 라우팅 보안 메커니즘을 제안한다. 제안하는 메커니즘에서 노드들은 라우팅 메시지를 서명하기 위하여 공개키 요소의 첫 세트를 반복적으로 해쉬 함수에 적용함으로써 해쉬 체인을 생성하고, 생성된 해쉬 체인으로부터 공개키 요소들을 여러 세트 유도하여 해쉬 테이블을 생성한다. 해쉬 테이블 생성 후, 노드들은 자신의 공개키 요소를 다른 노드들에게 공표하고 라우팅 메시지를 전송할 경우 one-time 전자 서명을 포함한다. 이러한 one-time 전자 서명은 라우팅 메시지를 인증하고 메시지에 무결성을 제공한다. 제안하는 라우팅 보안 메커니즘은 이동성이 높은 네트워크 환경에서는 보안을 고려하지 않은 라우팅 메커니즘에 비해 라우팅 오버헤드가 좀더 높아지지만, 경로를 탐색하고 설정하는 과정에서 악의적인 노드의 공격에 대하여 훨씬 높은 안전성을 제공함을 시뮬레이션을 통해서 확인할 수 있다.