최근 NAND 플래시 메모리는 하드 디스크에 비해 작고, 속도가 빠르며, 저 전력 소모 등의 장점을 가지고 있어 차세대 저장 매체로 각광받고 있다. 그러나 쓰기-전-소거 구조, 비대칭 연산 속도 및 단위와 같은 독특한 특징으로 인하여, 디스크 기반의 시스템이나 응용을 NAND 플래시 메모리 상에 직접 구현시 심각한 성능저하를 초래할 수 있다. 특히 NAND 플래시 메모리 상에 B-트리를 구현할 경우, 레코드의 잦은 삽입, 삭제 및 재구성에 의한 많은 양의 중첩 쓰기가 발생할 수 있으며, 이로 인하여 급격한 성능 저하가 발생할 수 있다. 이러한 성능 저하를 피하기 위해 ${\mu}$-트리가 제안되었으나, 잦은 노드 분할 및 트리 높이의 빠른 신장 등의 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 갱신 연산을 위해 특정 단말 노드에 해당하는 로그 노드를 할당하고, 해당 로그 노드에 있는 변경된 데이터를 한 번의 쓰기 연산으로 저장하는 로그 기반의 B-트리(LSB-트리)를 제안한다. LSB-트리는 부모 노드의 변경을 늦추어 추가적인 쓰기 연산의 횟수를 줄일 수 있다는 장점을 가지고 있다. 또한 키 값에 따라 데이터를 순차적으로 삽입할 때, 로그 노드를 새로운 단말 노드로 교환함으로써 추가적인 쓰기 연산의 횟수를 줄일 수 있다. 마지막으로, 다양한 비교 실험을 통하여 ${\mu}$-트리와 비교함으로써 LSB-트리의 우수성을 보인다.
4차 산업혁명시대 핵심인 IoT(사물인터넷) 기술이 발전하면서 다양한 적용 분야가 생겨나고 있으며, 그에 따른 서비스를 이용하는 사용자 수도 대폭 증가하고 있다. 주변 환경에 흩어져 있는 수많은 IoT 디바이스들에 의해 생성되는 실시간 센싱 데이터들을 실시간 클라우드 컴퓨팅 환경에 전송하여 저장하는 것은 시간 및 저장 공간에 대한 효율성이 적합하지 않다. 따라서 이러한 문제들을 해결하기 위해서 응답시간을 최소화 하면서 처리 시간이 효율적으로 관리가 될 수 있도록 하는 포그 컴퓨팅이 제안되었다. 그러나 포그 컴퓨팅이라는 새로운 패러다임에 대한 보안 요구사항이 아직 정립되지 않고 있다. 클라우드 끝단에 있는 센서노드들은 컴퓨팅 파워가 높지 않기 때문에 보안 모듈을 적용하기가 어렵고, 보안 모듈 적용 시에 경량화된 프로토콜 적용을 통하여 보안과 효율성을 수립하여야 한다. 따라서 이 논문에서는 포그 컴퓨팅에 대한 보안 모델 제시와 포그 컴퓨팅에 최적화된 보안 요구사항을 제시하여 안전한 포그 컴퓨팅 발전에 기여한다.
하드 디스크는 25년 이상 절대적인 데이터 저장장치이었다. 하지만, 최근에는 하드디스크에 플래시 메모리를 융합한 하이브리드 시스템이 차세대 주요 저장 시스템으로 각광받고 있다. 하이브리드 디스크는 향상된 데이터입출력과, 전력 감소와 부팅 시간 단축 등의 장점으로 주요 데이터베이스로 충분한 능력을 보이고 있다. 그러나 기존의 디스크 기반의 B-Tree 계열의 인덱스 관리 방법은 하이브리드 디스크에 적합하지 않으므로, 개선되어야 한다. 본 논문에서는 플래시 메모리에 비하여 낮은 처리 성능을 가지는 하드 디스크의 단점을 보완한 플래시 노드 캐싱기반의 인덱스 관리 기법을 제안한다. 본 기법은 하드 디스크 접근 부하를 줄이기 위하여, 유휴중인 리프 노드의 여유공간을 이용하여 데이터를 캐싱하여, 입출력 성능을 개선한다. 성능평가 결과로서 본 기법이 기존의 기법보다 개선되었음을 입증하였다.
A real-time wireless monitoring and analysis methods using the wearable PPG sensor to estimate cardiovascular condition is studied for ubiquitous healthcare service. A small size and low-power consuming wearable photoplethysmogram (PPG) sensor is designed as a wrist type device and connected with the IP node assigned its own IPv6 address. The measured PPG waveform in the IP node is collected and transferred to a central server PC through the IP-enabled wireless network for storage and analysis purposes. A monitoring and analysis program is designed to process the accelerated plethysmogram (APG) waveform by applying the second order derivatives to analyze systolic waves as well as heart rate variability analysis from the measured PPG waveform. From our results, the features of cardiovascular condition from individual's PPG waveform and estimation of vascular compliance by the comparison of APG-aging index (AI) and ratio of LF/HF are demonstrated.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제7권5호
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pp.967-979
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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)
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제7권11호
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pp.2769-2792
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2013
In this paper, we propose an authenticated key agreement scheme, TinyIBAK, based on the identity-based cryptography and bilinear paring, for large scale sensor networks. We prove the security of our proposal in the random oracle model. According to the formal security validation using AVISPA, the proposed scheme is strongly secure against the passive and active attacks, such as replay, man-in-the middle and node compromise attacks, etc. We implemented our proposal for TinyOS-2.1, analyzed the memory occupation, and evaluated the time and energy performance on the MICAz motes using the Avrora toolkits. Moreover, we deployed our proposal within the TOSSIM simulation framework, and investigated the effect of node density on the performance of our scheme. Experimental results indicate that our proposal consumes an acceptable amount of resources, and is feasible for infrequent key distribution and rekeying in large scale sensor networks. Compared with other ID-based key agreement approaches, TinyIBAK is much more efficient or comparable in performance but provides rekeying. Compared with the traditional key pre-distribution schemes, TinyIBAK achieves significant improvements in terms of security strength, key connectivity, scalability, communication and storage overhead, and enables efficient secure rekeying.
Jo, Jung-Hee;Kim, Kwang-Soo;Lee, Ki-Sung;Kim, Sun-Joong
대한원격탐사학회:학술대회논문집
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대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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pp.357-360
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2007
An asset tracking using wireless sensor network is concerned with geographical locations of sensor nodes. The limited size of sensor nodes makes them attractable for tracking service, at the same time their size causes power restrictions, limited computation power, and storage restrictions. Due to such constrained capabilities, the wireless sensor network basically assumes the failure of sensor nodes. This causes a set of concerns in designing asset tracking system on wireless sensor network and one of the most critical factors is location uncertainty of sensor nodes. In this paper, we classify the location uncertainty problem in asset tracking system into following cases. First, sensor node isn't read at all because of sensor node failure, leading to misunderstanding that asset is not present. Second, incorrect location is read due to interference of RSSI, providing unreliable location of asset. We implemented and installed our asset tracking system in a real environment and continuously monitored the status of asset and measured error rate of location of sensor nodes. We present experimental results that demonstrate the location uncertainty problem in asset tracking system using wireless sensor network.
상황 인식은 유비쿼터스 환경에서 여러 가지 상황 정보를 인식하고 이를 기반으로 자동으로 서비스를 제공하기 위한 요소 기술이다. 유비쿼터스 환경을 지원하기 위한 기존 미들웨어들은 중앙 집중화된 저장 장치나 DBMS를 이용하여 획득된 상황 정보와 서비스 컨텐츠를 저장 관리하였다. 집중화된 상황 정보 및 서비스 컨텐츠의 관리는 이동 노드의 자율성과 서로 다른 미들웨어 간에 상호 운영을 저해하는 경우가 있다. 이에 본 논문에서는 분산된 유비쿼터스 환경에서 상황 정보를 이동 노드에 분산 관리하고 서비스를 위한 컨텐츠를 미들웨어 간에 공유할 수 있는 시스템을 설계한다. 이와 더불어 상황 정보의 정의와 서비스의 추론 및 호출을 지원하기 위한 상황 인식 스크립트를 제공한다. 본 연구에서 설계된 응용 시스템을 상황 인식 기반의 음악 재생 서비스를 제공하는 시나리오에 적용함으로서 유용성을 보이고 있다.
Byun, Yong Ki;Park, Jong Kang;Kwon, Soongyu;Kim, Jong Tae
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제13권1호
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pp.8-14
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2013
A low density parity check (LDPC) decoder provides a most powerful error control capability for mobile communication devices and storage systems, due to its performance being close to Shannon's limit. In this paper, we introduce an efficient overlapped LDPC decoding algorithm using a upper dual-diagonal parity check matrix structure. By means of this algorithm, the LDPC decoder can concurrently execute parts of the check node update and variable node update in the sum-product algorithm. In this way, we can reduce the number of clock cycles per iteration as well as reduce the total latency. The proposed decoding structure offers a very simple control and is very flexible in terms of the variable bit length and variable code rate. The experiment results show that the proposed decoder can complete the decoding of codewords within 70% of the number of clock cycles required for a conventional non-overlapped decoder. The proposed design also reduces the power consumption by 33% when compared to the non-overlapped design.
It is strongly believed that Video on Demand(VOD) will become one of the most promising services for Broadband Integrated Services Digital Network(B-ISDN). VOD service can be classified into two types of services: Near VOD(NVOD) and Interactive VOD(IVOD). Although VOD network requires many kinds of resources, we only consider video servers, programs. and storages. In the network. some video servers should be installed at some nodes(especially, at the root node for NVOD service). so that each node with video server stores video programs and distributes stored programs to customers. We take into account three kinds of costs related with the above resources: a program transmission cost, a program storage cost, and a video server installation cost. There exists a trade-off relationship among those three costs according to the locations of video servers and the kinds of programs stored at each video server. Given a multi-level VOD network and the total number of programs being served in the network. the resource. optimization problem for providing both IVOD and NVOD services is to determine where to install video servers, and which and how many programs should be stored at each video server, in order to minimize the total cost. In this paper we develop an efficient dynamic programming algorithm to solve the problem. We also implement the algorithm based on two different service policies assumed in this paper.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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