SHA-3 해쉬함수 소비전력 특성 분석 및 저전력 구조 기법

김성호,조성호,Kim, Sung-Ho,Cho, Sung-Ho 한국정보통신학회 2011 한국정보통신학회논문지 Vol.15 No.1

Cryptographic hash functions are also called one-way functions and they ensure the integrity of communication data and command by detecting or blocking forgery. Also hash functions can be used with other security protocols for signature, authentication, and key distribution. The SHA-1 was widely used until it was found to be cryptographically broken by Wang, et. al, 2005. For this reason, NIST launched the SHA-3 competition in November 2007 to develop new secure hash function by 2012. Many SHA-3 hash functions were proposed and currently in review process. To choose new SHA-3 hash function among the proposed hash functions, there have been many efforts to analyze the cryptographic secureness, hardware/software characteristics on each proposed one. However there are few research efforts on the SHA-3 from the point of power consumption, which is a crucial metric on hardware module. In this paper, we analyze the power consumption characteristics of the SHA-3 hash functions when they are made in the form of ASIC hardware module. Also we propose power efficient hardware architecture on Luffa, which is strong candidate as a new SHA-3 hash function. Our proposed low power architecture for Luffa achieves 10% less power consumption than previous Luffa hardware architecture. 해쉬함수는 데이터와 명령에 대한 위변조를 방지와 같은 무결성 제공하거나 서명이나 키 분배 등 다양한 보안 프로토콜에서 서명 및 인증, 키 분배 목적으로 많이 사용되는 일방향성 함수(one-way function)다. 2005년 Wang에 의해 암호학적 취약성이 발견되기까지 해쉬함수로는 SHA-1이 많이 사용 되었다. SHA-1의 안전성에 문제가 생기게 되자 NIST(National Institute of Standards and Technology)에서는 암호학적으로 안전한 새로운 해쉬함수 개발 필요성을 느껴 2007년 11월에 공개적으로 새로운 해쉬함수에 대한 공모를 시작했으며, SHA-3로 명명된 새로운 해쉬함수는 2012년 최종 선정될 예정이다. 현재 제안된 SHA-3 함수들에 대한 암호학적인 특성과 하드웨어로 구현했을 때의 하드웨어 복잡도, 소프트웨어로 구현했을 때의 성능 등에 대한 평가가 이뤄지고 있다. 하지만 하드웨어로 구현된 해쉬함수의 중요한 특성 평가 척도(metrics)인 소비 전력 특성에 대한 연구는 활발히 이뤄지지 않고 있다. 본 논문에서는 제안된 SHA-3 해쉬함수를 하드웨어로 구현했을 경우의 소비 전력 특성을 분석하고 소비전력 특성 분석 결과를 토대로 SHA-3 해쉬함수 중에서 새로운 SHA-3 해쉬함수로 선정될 확률이 높은 Luffa 함수에 대한 저전력 구조를 제안한다. 제안된 저전력 구조는 기존의 Luffa 하드웨어보다 약 10% 정도 적은 전력을 소비함을 보인다.

A New Auto-Localization Scheme in Sensor Networks

김성호,장총위,Kim, Sung-Ho,Zhang, Cong Yi Institute of Control 2008 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.14 No.9

Many sensor network applications require that each node's sensor data stream be annotated with its physical location in some coordinate system. Equipping GPS on every sensor node is often expensive and does not work in indoor deployments. Recently, cricket-based localization system is often used for indoor localization system. It is very important to know the exact position of beacons in cricket-based localization system for identifying moving sensor node's position. In this paper, a new method, Mobile Listener Detect Algorithm (MLD) which can automatically calculate the unknown newly installed beacons is proposed. For the verification of the feasibility of the proposed scheme, we have conducted several experiments.

얼굴 표정공간에서 최적의 표정전이경로 자동 설정 방법

김성호,Kim, Sung-Ho 한국정보처리학회 2007 정보처리학회논문지 A Vol.14 No.2

본 논문은 애니메이터로 하여금 표정공간으로부터 임의의 표정상태 수 개를 선택하도록 하면, 최적의 표정전이경로를 자동적으로 설정하도록 해줌으로써, 얼굴 표정 애니메이션을 실시간적으로 생성하거나 표정 제어가 가능하도록 하기 위한 기법을 기술한다. 표정공간은 약 2500개의 얼굴 표정상태 간의 거리를 구하고, 다차원 스케일링 기법을 사용하여 2차원 평면에 분포시킴으로서 형성된다. 표정공간에서 최적의 표정전이경로를 설정하기 위해서는 임의의 얼굴 표정상태를 기준으로 사분면처럼 4개의 영역으로 나눈다. 그리고 각 영역별로 최단거리에 존재하는 열굴 표정상태를 결정하고, 그 중에서 가장 가까운 얼굴 표정상태를 선택하여 전이시키고, 전이가 끊어진 얼굴 표정상태에서는 두 번째, 세 번째 혹은 네 번째로 가까운 얼굴 표정상태를 선택하여 순서대로 전이시킴으로써 완전한 표정전이경로가 결정된다. 그리고 애니메이터가 표정공간에서 대표적인 수 개의 표정상태만을 선택해주면 시스템은 자동적으로 최적의 표정전이경로를 설정하여 준다. 본 논문은 애니메이터들로 하여금 본 시스템을 사용하여 얼굴 애니메이션을 생성하거나 표정 제어를 수행하도록 하였으며, 그 결과를 평가한다. This paper presents a facial animation and expression control method that enables the animator to select any facial frames from the facial expression space, whose expression transfer paths the system can setup automatically. Our system creates the facial expression space from approximately 2500 captured facial frames. To create the facial expression space, we get distance between pairs of feature points on the face and visualize the space of expressions in 2D space by using the Multidimensional scaling(MDS). To setup most suitable expression transfer paths, we classify the facial expression space into four field on the basis of any facial expression state. And the system determine the state of expression in the shortest distance from every field, then the system transfer from the state of any expression to the nearest state of expression among thats. To complete setup, our system continue transfer by find second, third, or fourth near state of expression until finish. If the animator selects any key frames from facial expression space, our system setup expression transfer paths automatically. We let animators use the system to create example animations or to control facial expression, and evaluate the system based on the results.

마우스 동계골수이식 후 면역체계의 재생: I. 말초혈액 및 림프장기 세포의 숫적 변 화와 림프구아군의 분포

김성호,오헌,이송은,김순태,조성기,현병화,류시윤,Kim, Sung-Ho,Oh, Heon,Lee, Song-Eun,Kim, Soon-Tae,Jo, Sung-Kee,Hyun, Byung-Hwa,Ryu, Si-Yun,Daynes, Raymond A. 한국수의병리학회 1997 한국수의병리학회지 Vol.1 No.1

The cellularity and composition of the spleen lymph node thymus and peripheral blood and tempo of regeneration were studied at various time points after syngeneic bone marrow transplantation(BMT) in C3H/Hen mice. Significant depression of absolute lymphocyte count was noted on week 1 after lethal whole-body irradiation and BMT. In comparison to the lymph node thymus and spleen had an rapid regeneration of cellularity. The distinct cell populations($CD4^+,\;CD8^+,\;CD28^+,\;B220^+) have determined in the lymphoid tissue of mice subjected to irradiation. The relative representation of these subpopulations was significantly different from that in nonirradiated control. $CD4^+\;and\;CD8^+$ cells were present in very low numbers whereas the $B220^+$ cells reached more than normal range at 2 weeks after BMT. The number of $CD4^+$ cells returned to normal relatively soon than $CD8^+$ cell. At week 4 after BMT, the cellularity and composition of spleen lymph node and peripheral blood lymphocyte reached about 50% of the normal range therefore we can choose this time point for the other tests of immune function after BMT.

기존 철근콘크리트 건물과 내진보강요소의 접합부 충진을 위한 뿜칠형 섬유보강 시멘트 복합체(SHCC)의 개발

김성호,윤길호,김용철,김재환,윤현도,Kim, Sung-Ho,Youn, Gil-Ho,Kim, Yong-Cheol,Kim, Jae-Hwan,Yun, Hyun-Do 한국교육시설학회 2012 敎育施設 Vol.19 No.5

The goals of this study are to develop a sprayable strain-hardening cement composite (SHCC) and to investigate the potential of the sprayable SHCC for packing the joint between existing R/C building and seismic retrofit elements. This paper provides the procedure for the development of a sprayable SHCC, test results of fresh properties required to a sprayable SHCC, and mock-up test results of developed sprayable SHCC. Control mixture of polyvinyl alcohol (PVA) fiber-reinforced SHCC (PVA-SHCC) was predetermined based on available research results. The pumpability and sprayability of the SHCC mixture were depended on the fluid property of fresh SHCC mixture. In this study, the effects of admixtures such as AE agent and fly ash on the rheological and rebound properties of control SHCC mixture were investigated to determine a sprayable SHCC mixture. Flow values and air content during shotcreting procedure of sprayable SHCC were also evaluated. The results show that flow or flowability and amount of air of three SHCC mixtures decreased almost linearly according to shotcreting procedure from mixer to nozzle. And the pumpability and sprayability of mixture with AE agent and low amounts of fly ash were superior to the those of SHCC. Mock-up test result show that developed sprayable SHCC indicates much improved workability and shotcrete construction period than conventional method(nonshrinkage mortar).

AANN-기반 센서 고장 검출 기법의 방재시스템에의 적용

김성호,이영삼,Kim Sung-Ho,Lee Young-Sam 한국해양학회 2006 바다 Vol.11 No.2

비선형 주성분 분석은 기존에 널리 알려져 있는 주성분 분석기법과 유사한 다변수 데이터 분석을 위한 새로운 접근 방법이다. 비선형 주성분 분석은 AANN(Auto Associative Neural Network)으로 PCA와 마찬가지로 변수들 간에 존재하는 상관관계를 제거함으로써 고차의 다변수 데이터를 정보의 손실을 최소화하면서 최소 차원의 데이터로 변환하는 기법이다. AANN기반 센서 고장 검출 기법을 실제 방재시스템에 적용하여 봄으로써 센서 드리프트 등과 같은 센서 고장의 검출 및 유효한 센서 보정 성능을 확인하였다. NLPCA(Nonlinear Principal Component Analysis) is a novel technique for multivariate data analysis, similar to the well-known method of principal component analysis. NLPCA operates by a feedforward neural network called AANN(Auto Associative Neural Network) which performs the identity mapping. In this work, a sensor fault detection system based on NLPCA is presented. To verify its applicability, simulation study on the data supplied from risk management system is executed.

NED를 사용하는 FH-CSS(Frequency Hopped - Chirp Spread Spectrum)의 항 재밍 성능 분석

김성호,김영재,황석구,조병각,신관호,김남,Kim, Sung-Ho,Kim, Young-Jae,Hwang, Seok-Gu,Jo, Byoung-Gak,Shin, Kwan-Ho,Kim, Nam 한국군사과학기술학회 2011 한국군사과학기술학회지 Vol.14 No.1

In the defence wireless communications, conventional Anti-Jamming techniques(Frequency Hopping/Spread Spectrum or Direct Sequence/Spread Spectrum) are used to overcome a intentional interfering signals which are single/multitone or partial band jammer etc. DS/SS techniques is very strong on tone jamming signal but not to be on a partial band jammer. So FH/SS AJ performances are expected method of an substitution of DS/SS, however FH/SS could not have good performance on some BMTJ(Band Multi-tone Jammer). So this paper proposes FH-CSS (Frequency Hopped - Chirp Spread Spectrum) to get more robustness against jammers(BMTJ, PBNJ) and analyze the AJ performances.

기존 학교건물 골조와 내진보강요소 일체화를 위한 변형경화형 시멘트 복합체를 적용한 스터드 전단 접합부의 구조성능

김성호,윤현도,Kim, Sung-Ho,Yun, Hyun-Do 한국교육시설학회 2013 敎育施設 Vol.20 No.4

Some results of experimental investigation conducted to assess the effect of cement composite strength and ductility on the shear behavior and crack-damage mitigation of stud connections between existing reinforced concrete frame in school buildings and seismic strengthening elements from cyclically direct shear tests are described. The cement composite strengths include 50 for medium strength and 70 MPa for high strength. Two types of cement composites, strain-hardening cement composite (SHCC) and non-shrinkage mortar, are used for stud shear connection specimens. The special SHCCs are reinforced with hybrid 0.2% polyethylene (PE) and 1.3% polyvinyl alcohol (PVA) fibers at the volume fraction and exhibits tensile strain capacity ranging from 0.2 to 0.5%. Test result indicates that SHCC improves the seismic performance and crack-damage mitigation of stud shear connections compared with stud connections with non-shrinkage mortar. However, the performance enhancement in SHCC stud connections with transverse and longitudinal reinforcements is less notable for those without additional reinforcement.

지역사회에서 소화불량 환자의 Helicobacter pylori 감염에 대한 집단검진 및 치료효과

김성호,홍대용,이경수,김석범,김상규,서정일,김미경,강복수,Kim, Seong-Ho,Hong, Dae-Yong,Lee, Kyeong-Soo,Kim, Seok-Beom,Kim, Sang-Kyu,Suh, Jeong-Ill,Kim, Mee-Kyung,Kang, Pock-Soo 대한예방의학회 2000 Journal of Preventive Medicine and Public Health Vol.33 No.3

본 연구는 지역사회에서의 소화불량환자의 Helicobacter pylori 양성률, 치료순응률 및 관련요인을 분석하고, 1년 후 요소호기검사로 추적검사를 실시하여 Helicobacter pylori 박멸률 및 관련 요인, Helicobacter pylori 박멸과 증상 호전과의 관계 등을 분석하고, Helicobacter pylori 치료 대안별 비용을 추정하고자 시행되었다. 경주시에 거주하는 30세 이상의 성인을 대상으로 1998년 3월 510명의 소화불량 증상 보유자를 선정하여 혈청검사 (ELISA)를 실시하였다. 대상자 510명 중 혈청검사 양성자 375명(73.5%)중 내시경검사에 동의한 304명에 대하여 CLO검사를 실시하였고, CLO검사 양성자 204명 에 게 tripotassium dicitrato bismuthate, amoxicillin, metronidazole의 3제요법을 실시하였다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 소화불량자 510명 중 혈청검사에 의한 양성률은 73.5%였고, 혈청학적 검사 양성자 375명 중 내시경검사 수진율은 304명으로 81.1%였다. 이 중 CLO검사 양성자는 204명으로 67.1%였다. Helicobacter pylori 박멸여부를 판정하기 위한 1년 후 추적검사 완료자는 181명으로 88.7%였으며, 이 중 투약순응자는 122명으로 추적완료자의 67.4%였다. 추적완료자 중요소호기검사상 박멸된 대상자는 87명으로 박멸률은 48.1%였다. 투약순응자의 경우 122명 중 70명이 박멸되어 박멸률은 57.4%였다. CLO 양성여부와 대상자의 특성과의 관련성을 분석한 결과 연령, 성별, 주관적 경제적 수준, 흡연, 음주, 비타민 C 복용여부, 규칙적 식사 여부와 관련성이 없었다. 소화불량 증상 중 '상복부 통증' 이외의 모든 증상과 CLO양성 여부와는 유의한 관련성이 있었다(p<0.05). 추적검사 완료자에서 연령과 음주여부는 투약순응률과 유의한 관련성이 있었으나(p<0.05),성별, 흡연여부, 비타민 C 복용여부, 규칙적 식사 여부와는 관련성이 없었다. 치료순응여부와 Helicobacter pylori 박멱률간에는 통계적으로 유의한 관련성이 있었으나(p<0.01), 그외 대상자들의 특성과 Helicobacter pylori 박멸률 간에는 관련성이 없었다. Helicobacter pylori가 박멸된 군과 박멸되지 않은 군의 증상 호전율은 각각 62.1%, 59.6%였으나 통계적으로 유의하지는 않았다. 대안별 비용을 분석하였는데, 대안 I은 소화불량환자 전원에게 3제요법을 시행한 후 요소호기검사를 시행하는 방법이고, 대안 II는 소화불량환자를 대상으로 혈청검사를 시행 후 양성자에게 3제요법을 시행하고 요소호기검사를 시행하는 방법이며, 본 연구에서 적용된 대안 III은 소화불량환자를 대상으로 혈청검사를 시행 후 양성자에게 내시경검사와 CLO검사를 실시하고, 양성자에게 3제요법을 시행한 후 요소호기검사를 시행하는 방법이다. Helicobacter pylori 박멸을 위한 대안별 비용을 분석하면, 1인당 치료 비용은 대안 I 이 61,761원, 대안 II는 51,549원, 대안 III은 58,328원이었다. 대안별 비용과 항생제 내성 문제, 투약대상자의 수 등의 장 단점을 고려할 때 비용면에서는 대안 II가, 투약대상자수, 항생제 내성 문제, 위암의 조기발견 가능성 등을 고려하면 대안 III이 좋은 대안이라 할 수 있다. 지역사회 소화불량환자에서 혈청학적 검사 양성자 중 CLO 양성자율이 67.1%로 높고, 3제요법에 의한 치료율은 48.1%(치료순응자의 치료율은 57.4%)이고, 증상호전율은 60%를 상회하므로, Helicobacter pylori의 높은 감염률을 고려하면 지역사회에서 소화불량환자를 대상으로 한 집단검진 및 박멸사업의 시행은 의의가 있을 것으로 생각된다. 그러나 투약 대상자 선정을 위한 선행 검사와 Objectives : To investigate the positive rate of Helicobacter pylori in patients with dyspepsia; medical compliance and related factors; the eradication rate a year after screening and related factors; the relationship between the eradication of Helicobacter pylori and the improvement of symptoms; and the estimated cost of three alternative approaches to treat Helicobacter pylori in the community. Methods : A total of 510 subjects with dyspeptic symptoms were selected and given the serological test in March 1998. The subjects were all adults over 30 years of age residing in Kyongju city. Results : Of the 510 selected subjects, 375 (73.5%) subjects proved positive for Helicobacter pylori on serological testing. Of these 304 (81.1%) who consented to an endoscopic examination, underwent a Campylobacter-like organism (CLO) test. Of these 304 subjects, 204 (67.1%), who had positive CLO test results, were given the triple therapy - tripotassium dicitrato bismuthate, amoxicillin, and metronidazole. To determine the eradication rate of Helicobacter pylori, 181 (88.1%) out of the 204 subjects who were given the triple therapy completed a follow-up urea breath test one year later. Of these, the Helicobacter pylori of 87(48.1%) subjects was eradicated. Among the 122 subjects who were medication compliant, the Helicobacter pylori eradication rate was 57.4% (70 subjects), while the eradication rates was only 28.8% (17subjects) in the non-compliant group. The Helicobacter pylori eradication was significantly related to compliance (p<0.01), but not to other characteristics and habits. The symptom improvement rate tended to be higher 62.1%), in the Helicobacter pylori eradicated group than in the non-eradicated group (59.6%). Conclusions : When the advantages and disadvantages of each alternative treatment were considered in the light of cost, antibiotic tolerance and the number of patients to be treated, alternative II was favorable in terms of cost. Alternative III was favorable in terms of the number of patients to be treated, antibiotic tolerance and early detection of gastric cancer. Further long-term research analyzing the cost-benefit and cost-effectiveness of each treatment will be needed as supporting material in creating new policies.

모션 데이터를 이용한 3차원 아바타 얼굴 표정 제어

김성호,정문렬,Kim Sung-Ho,Jung Moon-Ryul 한국정보처리학회 2004 정보처리학회논문지 A Vol.11 No.5

본 논문은 사용자로 하여금 얼굴표정들의 공간으로부터 일련의 표정을 실시간 적으로 선택하게 함으로써 3차원 아바타의 얼굴 표정을 제어하는 기법을 제안하고, 해당 시스템을 구축한다. 본 시스템에서는 얼굴 모션 캡쳐 데이터로 구성된 2400여개의 표정 프레임을 이용하여 표정공간을 구성하였다. 본 기법에서는 한 표정을 표시하는 상태표현으로 얼굴특징 점들 간의 상호거리를 표시하는 거리행렬을 사용한다. 이 거리행렬의 집합을 표정공간으로 한다. 그러나 이 표정공간은 한 표정에서 다른 표정까지 이동할 때 두 표정간의 직선경로를 통해 이동할 수 있는 그런 공간이 아니다. 본 기법에서는 이 경로를 표정 데이터로부터 근사적으로 유추한다. 우선, 각 표정상태를 표현하는 거리행렬간의 거리가 일정 값 이하인 경우 두 표정을 인접해 있다고 간주한다. 임의의 두 표정 상태가 일련의 인접표정들의 집합으로 연결되어 있으면 두 표정간에 경로가 존재한다고 간주한다. 한 표정에서 다른 표정으로 변화할 때 두 표정간의 최단경로를 통해 이동한다고 가정한다. 두 표정간의 최단거리를 구하기 위해 다이내믹 프로그래밍 기법을 이용한다. 이 거리행렬의 집합인 표정공간은 다차원 공간이다. 3차원 아바타의 얼굴 표정은 사용자가 표정공간을 항해하면서 원하는 표정을 실시간 적으로 선택함으로써 제어한다. 이를 도와주기 위해 표정공간을 다차원 스케일링 기법을 이용하여 2차원 공간으로 가시화 했다. 본 시스템이 어떤 효과가 있는지를 알기 위해 사용자들로 하여금 본 시스템을 사용하여 3차원 아바타의 얼굴 표정을 제어하게 해본 결과, 3차원 아바타의 실시간 얼굴 표정 제어가 필요한 각 분야에서 매우 유용하게 사용될 것으로 판단되었다.24시간 경과시킨 후 치아의 장축에 따라 절단하여 침투된 색소의 정도를 광학현미경상에서 40배로 관찰하였다. 각각의 실험결과는 ANOVA/Tukey's test 및 Kruskal-Wallis non-parametric independent analysis와 Mann-Whitney U test에 의하여 통계 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 대조군에 있어서 혼합형 복합레진의 미세인장 결합강도는 미세혼합형에 비하여 높았으며, 실험군 사이에는 유의차를 보이지 않았다. 2.모든 복합레진의 미세인장 결합강도는 와동의 C-factor증가에 따라 감소하는 경향을 나타내었고, 혼합형 복합레진의 실험군은 대조군에 비하여 낮게 나타났으며, 미세혼합형 복합레진에서는 유의차를 보이지 않았다. 3. 절단측 및 치은측 변연부의 미세누출정도는 혼합형 복합레진이 미세혼합형에 비하여 대체로 높게 나타났다. 4. 모든 실험군에서 미세누출은 C-factor증가에 따라 증가하였고 절단측에 비하여 치은측 변연이 높게 나타났으나 통계학적 유의차는 보이지 않았다. C-factor의 변화에 대하여 필러함량과 탄성계수가 높은 혼합형 복합레진이 미세혼합형에 비하여 더 민감한 결과를 보인다. 이는 복합레진 수복시 재료의 선택과 중합수축의 적절한 조절이 중요한 요소임을 시사한다.s에서는 1주, 2주에서 강한 염증반응을 보였으나 12주에서는 염증반응이 감소하였다. 4) 새로 개발된 봉함제 Adseal-1,2는 1주, 2주에서는 가장 약한 염증반응을 보이나 4주, 12주 후에는 AH Plus와 비슷한 수준의 염증 반응을 보였다. 5) Pulp Canal Sealer를 제외한 모든 군에서 인정할 만한 생체친화성을 보였다. 6) This paper propose a method that controls facial expression of 3D avatar by having the user select a sequence of facial expressions in the space of facial expressions. And we setup its system. The space of expression is created from about 2400 frames consist of motion captured data of facial expressions. To represent the state of each expression, we use the distance matrix that represents the distances between pairs of feature points on the face. The set of distance matrices is used as the space of expressions. But this space is not such a space where one state can go to another state via the straight trajectory between them. We derive trajectories between two states from the captured set of expressions in an approximate manner. First, two states are regarded adjacent if the distance between their distance matrices is below a given threshold. Any two states are considered to have a trajectory between them If there is a sequence of adjacent states between them. It is assumed . that one states goes to another state via the shortest trajectory between them. The shortest trajectories are found by dynamic programming. The space of facial expressions, as the set of distance matrices, is multidimensional. Facial expression of 3D avatar Is controled in real time as the user navigates the space. To help this process, we visualized the space of expressions in 2D space by using the multidimensional scaling(MDS). To see how effective this system is, we had users control facial expressions of 3D avatar by using the system. As a result of that, users estimate that system is very useful to control facial expression of 3D avatar in real-time.