• Journal of Communications and Networks
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• 제18권1호
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• pp.84-94
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• 2016

Design of effective cooperative jamming (CJ) algorithm is studied in this paper to maximize the achievable secrecy rate when the total transmit power of the source and multiple trusted terminals is constrained. Recently, the same problem was studied in [1] and an optimal algorithm was proposed involving a one-dimensional exhaustive searching.However, the computational complexity of such exhaustive searching could be very high, which may limit the practical use of the optimal algorithm. We propose an asymptotically optimal algorithm, involving only a fast line searching, which can guarantee to achieve the global optimality when the total transmit power goes to infinity. Numerical results demonstrate that the proposed asymptotically optimal algorithm essentially gives the same performance as the algorithm in [1, (44)] but with much lower computational complexity.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.21-27
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• 2019

본 논문에서는 다수의 중계기가 존재하는 복호 후 재전송 기반의 협력 통신 시스템에서 부분적인 중계기 선택 기법을 사용 했을 때의 보안 불능 확률을 연구한다. 수신 노드와 도청 노드는 각각 송신 노드와 중계 노드 모두에서 신호를 수신한다고 가정한다. 수신된 두 신호는 MRC 기법을 사용하여 다이버시티 이득을 얻는데 이용된다. 본 논문에서는 다수의 중계기가 존재하는 시스템의 보안 불능 확률 식을 계산하고, 그 식이 타당한지 증명하기 위해서 이론값과 모의실험 결과값을 비교한다. 중계기의 수에 따라 보안 불능 확률이 어떻게 변하는지를 모의실험 결과를 통해 도출한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권5호
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• pp.457-463
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• 2013

In recent days, cooperative diversity and communication security become important research issues for wireless communications. In this paper, to achieve low probability of interception (LPI) and high throughput in the cooperative single-carrier frequency division multiple access (SC-FDMA) system, a new physical layer transmission scheme is proposed, where a new encryption algorithm is applied and adaptive modulation is further considered based on channel state information (CSI). By doing so, neither relay node nor eavesdropper can intercept the information signals transmitted from user terminal (UT). Simulation results show above new physical layer transmission scheme brings in high transmission safety and secrecy rate. Furthermore, by applying adaptive modulation and coding (AMC) technique according to CSI, transmission throughput can be increased significantly. Additionally, low peak-to-average power ratio (PAPR) characteristic can still be remained due to the uniform distribution of random coefficients used for encryption algorithm.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권6호
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• pp.2649-2669
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• 2020

In this paper, we analyze the secrecy performance of single-input multiple-output (SIMO) relay systems over κ-μ shadowed fading channels. Based on considering relay model employing decode-and-forward (DF) protocol, two security evaluation metrics, namely, secure outage probability (SOP) and probability of strictly positive secrecy capacity (SPSC) are studied, for which closed-form analytical expressions are derived. In addition, Monte Carlo results prove the validity of the theoretical derivation. The simulation results confirm that the factors that enhance the security include large ratio of (μ_D, μ_E), (m_D, m_E), (L_D, L_E) and small ratio of (k_D, k_E) under the high signal-to-noise ratio regime.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제16권6호
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• pp.1261-1270
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• 2020

The physical security layer of industrial wireless sensor networks in the event of an eavesdropping attack has been investigated in this paper. An optimal sensor selection scheme based on the maximum channel capacity is proposed for transmission environments that experience Nakagami fading. Comparing the intercept probabilities of the traditional round robin (TRR) and optimal sensor selection schemes, the system secure performance is analyzed. Simulation results show that the change in the number of sensors and the eavesdropping ratio affect the convergence rate of the intercept probability. Additionally, the proposed optimal selection scheme has a faster convergence rate compared to the TRR scheduling scheme for the same eavesdropping ratio and number of sensors. This observation is also valid when the Nakagami channel is simplified to a Rayleigh channel.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권4호
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• pp.1804-1814
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• 2015

In order to explore the characteristics of electrons in DC negative corona discharge, an improved plasma chemical model is presented for the simulation of bar-plate DC corona discharge in dry air. The model is based on plasma hydrodynamics and chemical models in which 12 species are considered. In addition, the photoionization and secondary electron emission effect are also incorporated within the model as well. Based on this model, electron mean energy distribution (EMED), electron density distribution (EDD), generation and dissipation rates of electron at 6 typical time points during a pulse are discussed emphatically. The obtained results show that, the maximum of electron mean energy (EME) appears in field ionization layer which moves towards the anode as time progresses, and its value decreases gradually. Within a pulse process, the electron density (ED) in cathode sheath almost keeps 0, and the maximum of ED appears in the outer layer of the cathode sheath. Among all reactions, R1 and R2 are regarded as the main process of electron proliferation, and R₂₂ plays a dominant role in the dissipation process of electron. The obtained results will provide valuable insights to the physical mechanism of negative corona discharge in air.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.2022-2028
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• 2017

최근 사물 인터넷 기술의 발달로 인해 사용되는 센서의 수가 늘어남에 따라 센서의 전원 부족 및 사적인 정보의 유출이 심각한 문제로 여겨지고 있다. 이러한 문제들을 해결하기 위해 외부의 RF 신호로부터 전력을 수집하는 RF 에너지 하베스팅과 물리계층 보안 기술의 중요성이 점차 커지고 있다. 본 논문에서는 소스가 전송하는 신호로부터 에너지 하베스팅이 가능한 릴레이가 존재하는 무선 네트워크에서 정보 보안을 향상시키기 위한 시간 전환 기반 네트워크 아날로그 코딩 기법을 제안한다. 소스가 전송하는 신호를 도청하려는 도청자가 존재하는 2-hop 릴레이 네트워크를 모델링하고, 수학적 분석을 통해 최소 요구 보안 용량을 최대화 할 수 있는 최적의 시간 전환 비율을 찾았다. 다양한 환경에서 시뮬레이션을 통해 제안 방안이 기존 방안에 비해 최소 요구 보안 용량을 개선함을 보인다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.181-186
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• 2008

본 논문은 빠르게 발전하고 있는 무선통신시스템에서 중요시되는 보안을 강화시키며 신뢰성 있는 통신을 가능하게 하는 MCC(M-sequence Convolution Code)채널부호기 설계를 제안한다. 제안한 부호기는 기존의 채널부호기가 가지는 오류 정정 특성뿐 아니라 정보데이터에 대한 비화성질을 부가하여 인증된 사용자만 접근할 수 있는 부호기이다. 제안한 부호기의 특성은 M부호열의 특성 중 평형특성을 이용함으로써 콘볼루션부호기의 출력부를 변화시켜 부호열을 얻는 물리계층의 보안 시스템이다. M부호열과 콘볼루션부호기를 사용함으로써 기존의 CDMA시스템에서 추가적인 부분 없이 간단하게 설계할 수 있으며 현재 사용되고 있는 콘볼루션부호기와 비교하였을 때 연집오류의 극복으로 약 0.1dB의 부호화 이득을 얻었고, 비화성능으로 인증된 사용자만이 송신된 데이터를 복구 가능한 것을 검증하였다. 비인증 사용자의 접근에 있어서는 SNR의 변화에 상관없이 50% 이상의 오류율을 보인다. 따라서 기존의 콘볼루션부호기 대신 제안한 MCC부호기를 사용함으로써 비화성능과 높은 BER성능을 얻을 수 있다.

• 정보보호학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.3-14
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• 1997

본 논문은 정보보호 기능의 실시간 처리를 위한 초고속 정보통신망에서의 정보보호에 관한 것으로 가입자-망이나 망-노드에서의 데이터 접속을 맡고 있는 ATM 물리계층내 구간처리기와 셀처리기에서의 정보보호 방안에 대하여 기술되었다.아울러, 국제 표준안에 제안되어있는 물리계층의 각 기능이 분석되어 있으며, ATM 물리계층내 구잔처리기와 셀처리기에서의 정보보호방안의 타당성에 관하여 기술되었다. 특히, DES암호 알고리즘을 이용한 구간 처리기에서 정보보호 기능과 IDEA 암호 알고리즘을 이용한 셀처리기에서의 정보보호 기능이 시뮬레이션을 통하여 확인되었다. 아울러, 본 논문에서는 정보보호기능이 내장된 ATM 물리계층용 집적회로의 구현 가능성 및 그에 따른 효율성에 대하여 기술되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.240-242
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• 2007

The game theoretic analysis in wireless networks can be classified into the jamming game of the physical layer, the multiple access game of the medium access layer, the forwarder's dilemma and joint packet forwarding game of the network layer, and etc. In this paper, the game theoretic analysis about the multiple access game that selfish nodes exist in the IEEE 802.11 DCF(Distributed Coordination Function) wireless networks is addressed. In this' wireless networks, the modeling of the CSMA/CA protocol based DCF, the utility or payoff function calculation of the game, the system optimization (using optimization theory or convex optimization), and selection of Pareto-optimality and Nash Equilibrium in game strategies are the important elements for analyzing how nodes are operated in the steady state of system. Finally, the main issues about the game theory in the wireless network are introduced.