e-Science 개발정책: 독일의 사례

박재수 ( Jae Sue Park ),이준 ( Joon Lee ) 아시아.유럽미래학회 2008 유라시아연구 Vol.5 No.2

e-Science는 새로운 연구개발 패러다임으로 핵심 과학영역에서 글로벌 협력과 이를 가능하게 하는 차세대 인프라에 관한 것이다. 인프라는 특히 e-Science에서 중요한 비중을 차지하며, e-Science의 일부분이다. 이러한 인프라는 일반적으로 Grid로 불리며, 데이터 처리 컴퓨팅을 공유한다. Grid 컴퓨팅기술은 글로벌 규모의 자원(컴퓨팅 파워, 데이터 스토리지, 그리고 관련 정보)의 공유를 가능하게 하고, 또한 e-Science 경제에 의해 지배되기도 한다. 그 맥락에서 e-Science가 무엇이고, 개발정책은 어떻게 진행하여야 하는가를 파악해 보았다. 구조적으로 혼란한 e-Science의 개념적 수렴문제와 더불어 개발정책 순서의 딜레마를 해결해 보고자 하였다. 사례연구는 과학 및 산업정책에서 탁월한 이론과 실무를 제시해왔던 독일의 e-Science 개발정책을 대상으로 하였다. 그 이유는 BMBF(독일연방교육연구부)의 주도 하에 체계적인 개발정책을 실행하였다는 점에서 특징적이기 때문이다. 한편 독일 e-Science Initiative는 독일과학자와 BMBF에 의해 D-Grid로 불린다. 이에 대해 본 연구는 e-Science 개발정책을 alpha(인문, 예술, 언어 등), beta(수학, 화학, 물리, 천문, 의약 등), gamma(사회/행동 과학, 경제와 법률 등)의 학문분야에 필요한 e-Infra와 그리드 컴퓨팅, 그리고 e-Science경제 등에 관하여 정부가 충분히 준비해 줄 수 없다는 전제 하에서 출발하고 있다. 그렇기 때문에 e-Science개발정책의 모형은 점(e-Society), 선(X,Y,Z), 면(e-Science economy, e-Infra, Grid Computing), 공간(Basic, Usage, Application)의 나선형적 진화구조인 동시에 전략적 접근형으로 파악되었다. 따라서 e-Science 개발정책은 공간적 의미를 포괄하는 대상 분야를 먼저 정한 뒤, 그리드 컴퓨팅 프로젝트, e-Infra, 그리고 자원을 포괄하는 선의 개발로 이어지는 순서가 나타났다. 다시 말하면 고객 유인형으로서 그리드 컴퓨팅을 통한 e-Science economy를 기대하는 차원에서 기술 드라이버형인 그리드 컴퓨팅을 위한 e-Infra개발이 요구된다고 하겠다. 이와 같은 고찰을 바탕으로 독일의 e-Science정책을 파악하고 그 내용을 분석해 보았다. 독일의 e-Science 정책은 2003년 6월 독일의 과학자 및 과학협회가 주도하여 D-Grid Initiative(독일 e-Science의 대표 격)전략백서를 내 놓으면서 시작되었다. 보고서는 과학연구를 위한 Grid 기술의 현황과 결과를 검토하고, 장기적인 안목에서 전략적 Grid연구와 개발Initiative를 권고하고 있다. 2004년 3월 BMBF는 Germany e-Science Initiative에 대한 정책을 공고하였으며 연이어 그리드 컴퓨팅, 이-러닝, 그리고 지식경영에 대한 제안신청서를 요청하였던 바, D-Grid 프로젝트는 2005년 1월에 시작되었다. 그 특성을 반영하여 분석기법을 정하였던 바, D-Grid를 그 특성에 따라 그룹을 구성한 뒤에 결과를 매트릭스로 제시하고 이론적 모형에서 제시하였던 개발정책의 순서와의 일치성을 파악하였다. D-Grid 1은 과학자를 대상으로 컴퓨터 과학과 과학 컴퓨팅 커뮤니티의 얼리어돕터(early adopters)에 의해 설계 계발된 IT서비스이다. 이러한 서비스 인프라는 주로 고에너지물리, 천체물리학, 대체 에너지, 의약과 생명공학, 지구과학(일례 기후), 엔지니어링 사이언스, 과학도서관의 일명 커뮤니티그리드에 의해 검토 사용되고 있는 중이다. D-Grid 2는 과학자, 산업계, 비즈니스를 대상으로 하는 IT서비스이다. 주로 건설산업, 금융, 항공우주와 자동차, 기업정보와 자원계획시스템, 지리적 데이터, 일반적인 IT애플리케이션을 서비스한다. 특징을 보자면, 독일 e-Science개발정책은 그리드 컴퓨팅과 지식경영을 전략적으로 추진하되, 과학과 산업분야 간의 내외 경계를 뛰어넘어 추진되고 있다. 추진 초기에는 그리드 컴퓨팅정책에 집중하였고, 점차적으로 지식경영으로 확대한다는 점이다. 다만, 이-러닝은 아직까지 부차적인 입장이다. 대체적으로 독일 e-Science이니셔티브는 전략적인 개발대상이기 때문에 정책우선순위가 뚜렷한 편이며, BMBF도 전략적 과업으로 동감하고 있다. 더불어서 과학과 산업 간의 협력기반 생성을 통해 국제경쟁력까지 시도하는 특징 또한 나타난다. 시사점은 e-Science를 적용하기 이전에 공간적인 특성에 대한 이해가 필요하고, 더불어서 현재와 미래간의 갈등구조를 지니고 있는 e-Science의 잠재력 파악을 우선한 뒤, 개발정책을 실시하는 것이 요구된다는 점이다. The e-Science is emerged on a new R&D paradigm and is concerned about global collaboration in key areas of science including the next generation of infrastructure that will enable it. In particular, the infrastructure is considered as an important part of e-science. It is generally referred to as the Grid that shares e-infrastructure to display data. Grid Computing Technology enables to share all resources(computing power, data storage and relevant information) on a global scale and is also governed by e-Science economy. In this paper, we investigate what is e-Science, and how to develop the policy associated with it consequently. We also focus on the situations that is brought about public consensus and a dilemma on developing policies for e-Science. Additionally, we attempt to identify the characteristics of German policies on e-Science that shows the excellent evidence of theories and practices in science and industry policies in German. That is the reason why we choose and analyze the cases of e-Science Initiatives in German. It provides us a lot lessons because German policies are based on the coordination and cooperation of widely distributed science and industrial parts, and are guided by BMBF systematically. By a research model in this study, it provides the clue of starting point developing a policy of e-Science. Since Government is not able to deal with all the system, such as e-Infra, Grid Computing, and e-Science economy which are necessary for alpha(humanities, arts, language etc), beta(mathematics, chemistry, physics, Astrology, Medicine etc), gamma(Society/behavior science, economy and law etc), the developing policies of e-Science needs to apply to a strategic approach after identifying the situations such as a dot(e-Society), a linear(X, Y, Z), an aspect(e-Science economy, e-Infra, Grid Computing), a space(Basic, Usage, Application). As the above view, e-Science policy needs to focus on the target area. After that, it is recommended to move to Grid Computing project, developing e-Infra step by step. Again, e-Science Policy moves to develop CDI-P type(Customer Driven Innovation Pull): e-Science economy through Grid Computing, T-P type(Tech Push): e-Infra for Grid Computing. Meanwhiles, German scientists and scientific organizations in 2003 jointly published a strategic paper which examined the status and consequences of grid technology on scientific research in Germany and recommended a long-term strategic grid research and development initiative. This resulted in the German D-Grid Initiative founded by the German Federal Ministry of Education and Research(BMBF) in March 2004, together with a call for proposals in the areas of Grid Computing, e-Learning, and Knowledge Management. The first D-Grid projects started on September 1, 2005. D-Grid 1: IT services for scientists, designed and developed by the ‘early adopters’ of the computer science and scientific computing communities. D-Grid 2: IT services for scientists, industry, and business. Accordingly, though Germany e-Science Initiatives strategically drive up Grid Computing and Knowledge Management, it has a point beyond the boundary between science and industry. It is characterized that the initial stage begins with Grid Computing policy, transfers to Knowledge Management thereafter. E-Learning is placed on the optional position. Normally, e-Science is considered as a strategic goal so the priority of it is relatively clear. BMBF also clear states “The German e-Science Initiative is a strategic task”. A another is to try up international competition through a peculiar collaboration-based formation between science and industry. In this paper, we try to analyse the German e-Science Initiatives in the context of the e-Science eco-system. German e-science projects are called “D-Grid by German scientists and the BMBF. As a method, the on-going Grid computing projects in German are grouped in terms of the D-Grid characteristics and reported in a matrix form as a result. The implication of this study shows that it is very important to understand an inherent characteristics of e-science before adoption of it. It also tries to identify the potential impacts on e-science and provides clues how to deal with exposed uncertainty when a government wants to settle the public policy on e-science.

그리드 컴퓨팅 환경에서의 효율적인 자원 관리를 위한 그리드 거래망 모델링과 시뮬레이션

장성호,이종식,Jang, Sung-Ho,Lee, Jong-Sik 한국시뮬레이션학회 2006 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.15 No.3

현재 그리드 컴퓨팅은 네트워크 컴퓨팅 환경에서 대용량의 데이터와 엄청난 컴퓨팅의 문제를 해결하는데 매우 효과적인 해결책으로 각광받고 있다. 그리드는 애플리케이션을 여러 부분으로 나누어, 각 부분을 수많은 컴퓨터에서 동시에 수행함으로써 대규모 시뮬레이션 및 대용량 컴퓨팅을 실현할 수 있다. 그러나, 이를 위해서는 효과적인 자원 관리와 스케줄링 기법이 필요하다. 이 논문에서 우리는 분산된 그리드 컴퓨팅 환경에서의 자원관리와 스케줄링에 적용 가능한 그리드 거래망 모델을 제안하고 자율적인 자원 거래를 위한 가격 입찰 알고리즘을 소개한다. 우리는 모델의 효율성과 능력을 입증하기 위해 DEVSJAVA 모델링 & 시뮬레이션 환경 하에서 프로토타입 모델을 설계하고 실험하였다. As an effective solution to resolve complex computing problems and to handle geographically dispersed data sets, grid computing has been noticed. Grid computing separates an application to several parts and executes on heterogeneous computing platforms simultaneously. The most important problem in grid computing environments is to manage grid resources and to schedule grid resources. This paper proposes a grid transaction network model that is applicable for resource management and scheduling in grid computing environment and presents a grid resource bidding algorithm for grid users and grid resource providers. Using DEVSJAVA modeling and simulation, this paper evaluates usefulness and efficiency of the proposed model.

그리드 컴퓨팅의 다중 큐 하이브리드 작업스케줄링 기법

강창훈(Changhoon Kang),최창열(Changyeol Choi),박기진(Kiejin Park),김성수(Sungsoo Kim) 한국정보과학회 2007 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.34 No.7·8

그리드(Grid) 컴퓨팅은 지리적으로 분산된 컴퓨팅 자원들을 네트워크로 연동시켜 서로 공유될 수 있도록 해주는 서비스이다. 본 논문에서는 그리드 컴퓨팅 시스템을 구성하는 전체 노드를 대상으로 작업을 분배하는 메타 스케줄링 정책과 특정 한 개의 노드 내에서 작업을 분배하는 작업 스케줄링을 동시에 고려하는 하이브리드 스케줄링 기법을 제안한다. 그리드 컴퓨팅 노드로 제출된 작업을 필요 프로세서 수와 예상 작업수행 시간에 따라 구분하여 우선순위가 높은 작업은 작업 큐(Job Queue)로, 우선순위가 낮은 작업과 원거리 작업은 백필 큐(Backfill Queue)로 할당시킴으로써, 그리드 컴퓨팅 시스템의 성능을 높이는 방법을 연구한다. 다양한 실험을 통하여 제안된 기법들의 성능을 평가하며, 그리드 컴퓨팅 시스템의 이용률이 높아지고, 작업 지연시간이 감소됨을 확인한다. Grid computing is a service that share geographically distributed computing resources through high speed network. In this paper, we propose hybrid scheduling scheme which considers not only meta-scheduling scheme to distribute the job between the nodes of grid computing system but also the job scheduling to distribute the job within the local nodes. According to the number of processors needed and expected execution time, the job with high priority is allocated to job queue while the one with low priority and remote job are allocated to backfill queue. We evaluate the proposing scheme through the various experiments and the results show that the utilization of grid computing system increases and the job slowdown decreases.

그리드 컴퓨팅을 위한 NSGA-II 기반 다목적 작업 스케줄링 모델

김솔지(Sol-Ji Kim),김태호(Tae-Ho Kim),이홍철(Hong-Chul Lee) 한국컴퓨터정보학회 2011 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.16 No.7

그리드 컴퓨팅은 지리적으로 분산된 이기종의 컴퓨팅 자원들을 상호 연결하고 공유하여 가상의 고성능 컴퓨팅시스템을 구성함으로서 대용량의 컴퓨팅 연산 등을 수행하는 차세대 컴퓨팅 기술이다. 이러한 그리드 컴퓨팅의 성능을 극대화하기 위해서는 효율적으로 작업을 자원에 할당하는 작업 스케줄링 기법이 필요하다. 따라서 작업 총 완료시간 등을 고려한 작업 스케줄링 기법에 대한 많은 연구가 진행되었다. 그러나 작업 스케줄링에 있어서 자원의 사용에 따른 자원 비용을 고려하는 것 역시 매우 중요하며, 자원 비용의 최소화를 통해 그리드 컴퓨팅의 전체적인 성능 및 경제적 효율성을 높일 수 있다. 따라서 본 논문에서는 시간과 비용을 모두 고려한 다목적 작업 스케줄링 모델을 제안한다. 제안하는 모델은 다목적 유전 알고리즘 기법의 하나인 NSGA-II를 적용하여 최적 해를 도출하였고, 모델의 효율성을 증명하기 위해 시뮬레이션 환경을 구성하여 기존의 스케줄링 모델인 Min-Min, Max-Min 알고리즘과의 비교 실험을 수행하였다. 이를 통해 제안한 스케줄링 모델이 기존 스케줄링 모델에 비해 작업 총 완료시간과 자원 비용을 더욱 효율적으로 최소화함을 증명하였다. Grid computing is a new generation computing technology which organizes virtual high-performance computing system by connecting and sharing geographically distributed heterogeneous resources, and performing large-scaled computing operations. In order to maximize the performance of grid computing, job scheduling is essential which allocates jobs to resources effectively. Many studies have been performed which minimize total completion times, etc. However, resource costs are also important, and through the minimization of resource costs, the overall performance of grid computing and economic efficiency will be improved. So in this paper, we propose a multi-objective job scheduling model considering both time and cost. This model derives from the optimal scheduling solution using NSGA-II, which is a multi objective genetic algorithm, and guarantees the effectiveness of the proposed model by executing experiments with those of existing scheduling models such as Min-Min and Max-Min models. Through experiments, we prove that the proposed scheduling model minimizes time and cost more efficiently than existing scheduling models.

그리드 상호 운용을 위한 Ganga 플러그인 설계 및 구현

김한기(Hangi Kim),황순욱(Soonwook Hwang),이윤기(Yoonki Lee),김은성(Eunsung Kim),염헌영(Heon Y. Yeom) 한국정보과학회 2009 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.15 No.12

고에너지 물리나 생명공학 분야의 거대 문제를 풀기 위해서는 다수의 계산 자원이 요구되는데 이는 하나의 그리드 환경을 통해서는 확보되기가 어려울 수 있다. 각 그리드 환경에서 각각의 사용자 인터페이스를 통해서 작업을 제출할 수 있지만, 수 백 개 이상의 작업들로 이루어지는 거대 문제를 각기 다른 그리드 환경에서 따로 관리하기에는 많은 비용과 노력이 요구될 수 있다. 본 논문에서는 이와 같은 문제점을 그리드 사용자 인터페이스 시스템인 Ganga의 Gridway 백엔드와 InterGrid 백엔드를 개발하여 이 기종의 그리드 환경에서 동일한 사용자 인터페이스를 제공하여 해결하고자 한다. 우리는 Globus 기반의 그리드 자원을 백엔드로 사용할 수 있도록 Ganga의 Gridway 백엔드 모듈을 개발하였다. 또한 gLite 기반의 그리드 자원과 Globus 기반의 그리드 자원을 함께 사용할 수 있도록 지원하기 위해서 InterGrid 백엔드 모듈도 개발하였다. 이와 함께, 개발된 백엔드 모듈들의 실용성을 보여주기 위해서 WISDOM 프로젝트에서 사용되고 있는 AutoDock 프로그램을 지원하는 Autodock application 플러그인을 개발하여, Globus 기반의 PRGMA 자원과 gLite 기반의 EGEE 자원을 동시에 활용하는 연동실험을 수행하였다. To solve big problem in high energy physics or bioinformatics, it needs a large number of computing resources. But it hard to be provided by one grid environment. While user can submit each job by using it's own user interface in each grid environment, it may need many cost and efforts to manage several hundred jobs conserved in each grid environment separately. In this paper, to solve this problem we develop Ganga's Gridway backend and InterGrid backend. Therefore as we provide the same grid user interface between different grid environments. We developed a Gridway backend module that provide users with access to globus-based grid resources as well. We have also developed an InterGrid backend that allows users to submit jobs that have access to both glite-based resources and globus-based resources. In order to demonstrate the practicality of the new backend plugin modules, we have integrated the AutoDock application used by WISDOM project into Ganga as a new built-in application plugin for Ganga. And we preformed interoperability experiment between PRAGMA grid based on Globus and EGEE grid based on gLite.

계산 응용 온톨로지 기반 그리드 자원 선택 확장 기법

강혜정,김윤희 한국정보과학회 2012 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.18 No.10

과학 실험의 규모가 커지고 컴퓨팅 기술이 발달함에 따라 전 세계에 분산되어 있는 이기종의 자원으로 구성된 그리드 컴퓨팅 환경을 사용하는 사례가 늘고 있다. 그리드 자원의 사용 증가와 함께 그리드 컴퓨팅 환경의 자원 관리에 대한 관심도 높아지고, 사용자 요구에 맞추어 알맞은 자원을 어떻게 하면 효율적으로 구성하여 여러 기관의 자원을 협력적이고 안전하게 공유할 수 있는지에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 온톨로지를 그리드 메타 정보 명세에 이용하여 자원 선택 범위를 확장하는 연구들 또한 그러한 연구의 하나이다. 하지만 이런 연구들은 주로 온톨로지의 시맨틱 특성을 이용하여 단순히 자원 명세 간의 의미적 매칭을 통해 자원 선택 범위를 확장하고 있을 뿐이다. 본 논문에서는 그리드 자원 및 응용을 온톨로지로 명세하는 방법에 대해 소개하고 기존의 자원 명세만을 이용하여 동적으로 자원 가상화를 제공했던 선행연구를 확장하여 자원을 선택할 때 응용 명세까지 고려하는 방법을 제안한다. 응용명세를 고려하는 방법으로 파라미터 매칭 알고리즘의 시맨틱을 확장하여 이용하였고, 이로써 다른 플랫폼상에서 수행 가능한 동일한 기능의 응용 혹은 유사한 응용 검색이 가능하며, 이 응용들의 집합이 요구하는 모든 자원을 검색하여 자원 선택 범위를 확장할 수 있다. Complexity of scientific experiment and development of computing technologies make good use of the grid computing environment comprising a number of heterogeneous resources scattered around the world. Increase in use of grid resources lead to interest in resource management and scientists and researchers are actively conducting researches to establish a secure and inter-operable virtual organization effectively according to user requirements. With these esearches, there are researches about grid meta-data specification using Ontology to help resource selection. This paper introduces ontologies to specify grid resources and applications and describes how this semantic approach may be used on grid environments, highlighting resource matching for scheduling application execution with resource and application ontologies. Also this paper provides semantic extension of parameter matching algorithm which used to compare similarity between application descriptions and user requirements. Through the algorithm, we can improve resource matching and can help find alternative executables for user requirement when executable which user required is not exist in the grid or it can’t replicated to other resources because of differences between the platforms of resources.

자원 신뢰성 측정을 통한 효율적인 그리드 자원 스케줄링 모델

박다혜,이종식,Park, Da-Hye,Lee, Jong-Sik 한국시뮬레이션학회 2006 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.15 No.4

그리드 컴퓨팅은 단일 컴퓨터로는 해결할 수 없는 대용량의 작업을 처리하기 위해 제안되었다. 그리드 컴퓨팅은 지리적으로 분산된 이기종 자원들을 상호 연결하여 대용량의 작업들을 처리하는 새로운 차세대 컴퓨팅이다. 그런데, 분산된 이기종의 자원들을 모을 때에 많은 어려운 문제들이 발생한다. 특히, 자원들의 신뢰성을 보장하는 것은 가장 심각한 문제 중에 하나이다. 그래서 우리는 그리드 자원의 신뢰성을 측정하여 자원을 할당하는 그리드 자원 신뢰성 측정 스케줄링 모델을 제안한다. 우리는 자원의 상태 정보를 기반으로 하여 자원 신뢰성을 측정하고, DEVSJAVA 모델링과 시뮬레이션 환경에서 그리드 시뮬레이션 모델에 그리드 자원 신뢰성 측정 방법을 적용하였다. 그리고, 이 논문은 스케줄링 모델들의 Utilization, Job loss, Throughput 그리고 Average Turn-around Time 같은 파라미터들을 측정하였고, 자원 신뢰성 측정을 이용한 그리드 자원 신뢰성 측정 스케줄링 모델의 실험 결과들을 기존의 스케줄링 모델들(랜덤 스케줄링 모델, 라운드 로빈 스케줄링 모델)과 비교하였다. 이 실험 결과들은 자원 신뢰성 측정 스케줄링 모델이 랜덤 스케줄링 모델과 라운드 로빈 스케줄링 모델에 비해 효율적인 자원 할당과 안정적인 작업 처리를 제공한다는 것을 보여준다. Grid computing has been appeared for solving large-scaled data which are not solved by a single computer. Grid computing is a new generation platform which connects geographically distributed heterogeneous resources. However, gathering heterogeneous distributed resources produces many difficult problems. Especially. to assure resource reliability is one of the most critical problems. So, we propose a grid resource scheduling model using grid resource reliability measurement. We evaluate resource reliability based on resource status data and apply it to the grid scheduling model in DEVSJAVA modeling and simulation. This paper evaluates parameters such as resource utilization, job loss and average turn-around time and estimates experiment results of our model in comparison with those of existing scheduling models such as a random scheduling model and a round-robin scheduling model. These experiment results showed that the resource reliability measurement scheduling model provides efficient resource allocation and stable Job processing in comparison with a random scheduling model and a round-robin scheduling model.

바이오그리드 컴퓨팅과 생명과학 연구에의 활용

김태호,김의용,염재범,고원규,곽희철,주현,Kim, Tae-Ho,Kim, Eui-Yong,Youm, Jae-Boum,Kho, Weon-Gyu,Gwak, Heui-Chul,Joo, Hyun 한국생물정보시스템생물학회 2007 Bioinformatics and Biosystems Vol.2 No.2

생물정보학은 컴퓨터를 이용하여 방대한 양의 생물학적 데이터를 처리하고 그 결과를 분석하는 학문으로서 IT의 고속성장과 맞물려 점차 그 활용도를 넓혀가고 있다. 특히 의학, 생명과학 연구에 사용되는 데이터는 그 종류도 다양하고 크기가 매우 큰 것이 일반적인데, 이의 처리를 위해서는 고속 네트워크가 바탕이 된 그리드-컴퓨팅(Grid-Computing) 기술 접목이 필연적이다. 고속 네트워크 기술의 발전은 슈퍼컴퓨터를 대체해 컴퓨터 풀 내에 분산된 시스템들을 하나로 묶을 수 있는 그리드-컴퓨팅 분야를 선도하고 있다. 최근 생물정보학 분야에서도 이처럼 발전된 고성능 분산 컴퓨팅 기술을 이용하여 데이터의 신속한 처리와 관리의 효율성을 증대시키고 있는 추세이다. 그리드-컴퓨팅 기술은 크게 데이터 가공을 위한 응용 프로그램 개발과 데이터 관리를 위한 데이터베이스 구축으로 구분 지을 수 있다. 전자에 해당하는 생물정보 연구용 프로그램들은 mpiBLAST, ClustalW-MPI와 같은 MSA서열정렬 프로그램들을 꼽을 수 있으며, BioSimGrid, Taverna와 같은 프로젝트는 그리드-데이터베이스 (Grid-Database)기술을 바탕으로 개발되었다. 본 고에서는 미지의 생명현상을 탐구하고 연구하기 위하여 현재까지 개발된 그리드-컴퓨팅 환경과 의생명과학 연구를 위한 응용 프로그램들, 그리고 그리드-데이터베이스 기술 등을 소개한다.

유비쿼터스 컴퓨팅에 관한 연구

이승종 국방대학교 안보문제연구소 2003 국방연구 Vol.46 No.1

본 논문은 컴퓨팅 패러다임의 변화의 추세에 따라 유비쿼터스 컴퓨팅에 관한 전반적인 기술동향 및 요소기술들을 기술하였다. 논문의 구성은 유비쿼터스의 용어의 유래, 유비쿼터스 컴퓨팅의 정의, 유비쿼터스 컴퓨팅 관련 기술, 해외 및 국내의 유비쿼터스 컴퓨팅 관련 추진 프로젝트들을 소개 및 국방 유비쿼터스 컴퓨팅 환경 구축 제안으로 되어 있으며, 유비쿼터스 컴퓨팅 관련 기술 소개에 역점을 두었다. 유비쿼터스 컴퓨팅 관련 기술들을 컴퓨터, 네트워크, 인간, 응용의 관점에서 고집적 기술 및 개인인증 기술인 소형 내장 비가시화 기술, IPv6를 이용하는 심리스(seamless)한 접속기술, 센서기술과 근거리 무선기술을 이용하는 인간과 사물간 지능형 인터페이스 기술, P2P 및 그리드 기술과 같은 망기반 응용 및 미들웨어 기술 등을 기술하였다. 미국, 유럽, 일본과 같은 선진국에서 추진중인 유비쿼터스 컴퓨팅 관련 프로젝트들을 총망라하여 기술하였으며, 국내 동향도 소개하였다. 이를 종합하여 국방 유비쿼터스 컴퓨팅 제안을 도출하였다.

그리드 컴퓨팅 시스템에서의 양자내성암호 기반 사용자 인증 및 키 교환 프로토콜 구현 및 성능 측정

한재영(Jae-Yeong Han),황제현(Je-Hyun Hwang),이재석(Jae-Seok Lee),이인희(In-Hee Lee),이영준(Young-Jun Lee),이제원(Je-Won Lee),김성욱(Sung-Wook Kim) 한국컴퓨터정보학회 2024 한국컴퓨터정보학회 학술발표논문집 Vol.32 No.1

본 논문에서는 그리드 컴퓨팅에서의 안전한 통신을 위한 양자내성암호 기반 사용자 인증 및 키 교환 프로토콜을 구현하고 성능을 측정한다. 디지털 서명을 통해 사용자를 검증하고 암호키를 교환하여 신뢰할 수 있는 사용자들만이 그리드 컴퓨팅에 참여할 수 있도록 한다. 사용자 인증과 키 교환 과정에 NIST 선정 표준 양자내성암호인 ML-DSA와 ML-KEM을 적용하여 양자컴퓨터를 이용한 공격에도 안전할 것으로 기대된다. 본 논문에서는 양자내성암호를 적용한 프로토콜이 기존의 현대암호 기반 전자서명이나 키 교환 과정에 비해 양자내성과 동시에 준수한 사용성을 지녔음을 보인다. 이를 통해 그리드 컴퓨팅의 시스템의 P2P 특성에서 기인하는 보안 문제를 해결하고, 기존에 주로 내부망이나 실시간 스트리밍 서비스에서 활용되던 그리드 컴퓨팅의 인터넷 환경으로의 확장 가능성을 제시한다.