Design of the Energy Efficient Virtual Backbone Construction in the Zigbee Network

김보남,이진영,Kim, Bo-Nam,Lee, Jin-Young The Korea Institute of Information and Commucation 2007 한국정보통신학회논문지 Vol.11 No.12

무선 센서 네트워크에서 효율적인 에너지 사용을 위하여 분산적(distributed)이며 지역적인(localized) 방법으로 가상 백본을 구성하는 것은 매우 중요한 연구 대상이다. 라우팅이나 메시지 broadcast와 같은 목적으로 센서 네트워크에서 가상 백본을 구성하기 위하여 연결 Dominating set이 주로 사용되고 있다. 네트워크의 전체 성능을 향상시키기 위하여 연결 Dominating set은 최대로 작은 수의 노드로 가상 백본을 구성는 동시에 각 노드들의 에너지 상태를 고려해야만 한다. 이 페이퍼에서는 현재 센서 네트워크를 구성하는데 가장 많이 논의되고 있는 IEEE 802.15.4를 기반으로 한 Zigbee 네트워크에서 differ time을 사용하여 효과적으로 에너지를 관리하며 가상 백본을 구성하는 프로토콜을 제안한다. 제안된 가상 백본 프로토콜의 효율성은 시뮬레이션 결과를 통해 증명한다. IN wireless sensor networks (WSNs), one challenging issue is to In wireless sensor networks (WSNs), one challenging issue is to construct a virtual backbone in a distributed and localized way while considering energy limitation. Dominating set has been used extensively as core or virtual backbone in WSNs for the purposes like routing and message broadcast. To ensure network performance, a good dominating set construction protocols should be simple and avoid introducing extra message. In addition, the resulting dominating set should be small, connected, and take into account the energy level at each node. This paper studies efficient and simple virtual backbone construction protocol using defer time in IEEE 802.15.4- based WSNs (e.g. Zigbee). The efficiency of our proposed protocol is confirmed through simulation results.

TECDS Protocol for Wireless Ad Hoc Networks

김보남,양준모,Kim, Bo-Nam,Yang, Jun-Mo Korea Information Processing Society 2007 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.14 No.4

CDS는 다양한 라우팅과 브로드캐스팅 프로토콜을 통하여 무선 에트혹 네트워크에서 가상 백본으로 널리 사용되고 있다. 최소 CDS(minimum CDS)를 계산하는 것이 여전히 NP-hard로 알려져 있지만 sub-optimal을 구하기 위한 여러가지 방법들이 제안되고 있다. 그렇지만 대부분의 제안된 프로토콜들은 너무 복잡하거나 non-local 정보를 필요로 하고, 네트워크의 위상이 변할 때 적응하지 못한다. 뿐만 아니라 CDS로 선택된 노드와 선택되지 않은 노드들이 서로 다른양의 에너지를 소비한다는 것을 고려하지 않았다. 본 논문에서는 타이머를 이용하여 에너지를 효율적으로 사용하며 네크워크 전체의 성능을 향상시키는 Timer Based Energy Aware connected Dominating Set(TECDS) 프로토콜을 제안하였다. TECDS 프로토콜은 네트워크 위상이 변할 때 필요에 따라 CDS를 보존 또는 재구성할 수 있다. 시뮬레이션을 통한 성능 평가 결과는 제안된 TECDS 프로토콜이 다른 프로토콜보다 최적에 가까운 CDS를 구성하여 서로 다른 수준의 노드의 이동성 사이에서도 네트워크 운영이 효율적으로 연장 됨을 보여주고 있다. Connected Dominating Set(CDS) has been used as a virtual backbone in wireless ad hoc networks by numerous routing and broadcast protocols. Although computing minimum CDS is known to be NP-hard, many protocols have been proposed to construct a sub-optimal CDS. However, these protocols are either too complicated, needing non- local information, not adaptive to topology changes, or fail to consider the difference of energy consumption for nodes in and outside of the CDS. In this paper, we present two Timer-based Energy-aware Connected Dominating Set Protocols(TECDS). The energy level at each node is taken into consideration when constructing the CDS. Our protocols are able to maintain and adjust the CDS when network topology is changed. The simulation results have shown that our protocols effectively construct energy-aware CDS with very competitive size and prolong the network operation under different level of nodal mobility.

농지에 대한 조세제도의 문제점 및 개선방안에 관한 연구

김보남,김현동 한국조세연구포럼 2010 조세연구 Vol.10 No.1

국가는 농지에 대하여 경자유전의 원칙을 고수하면서도 농업 생산성의 제고와 농지의 합리적인 이용을 위하여 농지의 임대차와 위탁경영을 허용하는 등 도시자본을 농업에 참여시키려는 노력을 함께 하고 있다. 또한 비농업인의 농지 소유가 광범위하게 이루어지고 있는 가운데 정책적으로 여러 측면에서 조세우대를 하려고 노력하고 있다. 농지에 관한 조세제도를 살펴보면 취득세와 등록세의 경우 다른 부동산보다 낮은 세율을 적용하여 과세하고 있고 직접 경작할 목적으로 취득하는 경우 경감규정을 두어 우대하고 있으며, 농업 승계를 지원하기 위하여 생전에 농지를 증여하는 경우 증여세 감면제도와 사후에 상속하는 경우 영농상속 공제제도를 두고 있다. 보유세인 재산세는 저율로 분리하여 과세함을 원칙으로 하고 재산세가 분리과세 된 농지의 경우 종합부동산세 과세대상에서 제외하고 있다. 또한 일정한 요건을 갖춘 농지의 양도에 대하여는 양도소득세의 감면 및 비과세 규정을 두어 농업인들에게 조세지원을 하고자 노력하고 있다. 그러나 조세지원제도들은 부동산 투기억제 등 정책적 목적을 반영하여 즉흥적으로 제ㆍ개정된 법령들이 많아 실제 적용에 있어 불합리한 점들이 많이 제기되고 있어 본고에서는 이에 관한 개선방안을 연구하였다. 첫째, 조세특례제한법 제71조에서 규정하는 농촌의 균형 있는 발전을 지원하고 후계 농업인의 원활한 농업승계를 지원하기 위하여 제정된 영농자녀가 증여받은 농지ㆍ목장용지에 대한 증여세 감면에 대한 법령이 사실상의 증여자의 양도소득세 이연효과 뿐 세액감면 효과는 없으므로 이월과세 적용을 배제하여야 한다. 둘째, 영농상속공제를 함에 있어, 현행 피상속인이 법인의 형태로 영농업을 운영하는 경우에는 공제받을 수 없는 실정이고 피상속인 요건은 갑작스런 사고사 외에는 적용받을 수 없으며, 상속인의 요건도 불명확하여 조세마찰이 심하고, 공제한도액도 가업상속공제 한도액의 30분에 1에 불과하여 사실상 적용받을 수 있는 대상자가 없거나 우대정도가 미미한 실정이다. 이러한 문제점을 개선하여 명실상부한 농업승계를 지원하는 법령으로 개선되어야 할 것이다. 셋째, 종합부동산세법에서 농지에 대한 과세형태가 비사업용 농지를 과세대상에서 제외하고 도시지역 사업용 농지를 과세대상에 포함하는 사실은 임차농가가 60% 이상에 해당하는 사회적 현실과 종합부동산세 입법 취지 및 기타 부동산 소유자들과 조세형평성의 유지측면에서 재검토되어야 한다고 판단된다. 넷째, 8년 자경농지 감면 규정을 적용함에 감면요건을 농가의 농업소득이나 농업구조 및 농촌환경 등을 고려하여 농지면적에 따라 구분규정하여 과세실익이 없는 일정규모 이하는 납세편의를 위하여 대폭 간소화하고, 대농에 대하여는 객관적 입증자료를 경작기간 중 미리 준비하여 제출할 수 있도록 의무규정을 두는 등 감면요건을 차별화하여 입증자료의 소급준비에 따른 납세비용의 절감과 행정력의 낭비를 막는 등 현실성 있는 조세법령으로의 보완이 요구된다. 이와 같이 농지에 대한 조세우대나 조세혜택을 당초의 입법 취지에 맞게 직접 농업에 종사하는 농업인에게 적용될 수 있도록 개선하여 열악한 환경에 처해 있는 농촌과 도시의 조화로운 경제발전을 이룩할 수 있도록 하여야 할 것이다. The purpose of this study is to verify issues in farmland taxation system and to suggest recommendations for them. The government makes an effort to increase the productivity in the agricultural industry and to enhance the utilization of farming land while it keeps the principle of farmers' only rights to own farmland. Accordingly it is becoming prevalent that non-farmers are getting owned farmland since the government tries to offer various tax benefits for them. There are various tax benefits that lower tax rates in acquisition and registration of farmland are applied and when the purchaser him or herself intends to engage in farming, there is additional tax deduction. There is gift tax deduction when a farmer inherits farmland to his or her children and inheritance tax deduction after the farmer's death if the land is succeeded to his or her children in order to support succession of farming. Tax benefits provisions have triggered various issues that they are unreasonable and impractical. Though the suggested amendments involved with issues are weak in terms of logical construction because they have adopted practical approaches rather than logical ones to the tax system, they are intended to provide basic data for future legislation or amendments of tax laws and to enhance the stability and predictability of tax principles by complementing the tax laws and to gain the credibility of tax administration by reducing conflicts in taxation. The main issues and recommendations for farmland taxation are as follows. First, the tax exemption provision of gift tax to support balanced rural development and smooth succession of farming in the article 7 of restriction of special taxation act doesn't actually exempt tax but just delay transfer income tax. Because it causes an inconsistency, it should exclude the delayed taxation of gift tax. Second, the article 18 of inheritance tax and gift tax should be revised because it is impossible to get the gift tax exemption when an inheritee is running a farming corporation and only a sudden death is applicable for an eligible inheritee requirement, and the requisites of the inheritee are obscure which is causing severe frictions in taxation, and furthermore the tax benefit is just one thirtieth of the amount of family inheritance tax deduction. Third, the scope of farmland taxation to exclude non-business purpose farmland and to include business purpose farmland in the urban areas for the gross real estate tax should be reconsidered with the fact that 60% of farmers are leaseholders. Fourth, it is required to levy tax on farmland by the size and materially simplify taxation provisions for certain size of farmland, which has practically no taxable revenues, for the taxpayers' conveniences in consideration of farmers' annual income, agricultural structure, or agricultural environment in applying 8 year self-cultivating tax deduction provision of the article 69 of restriction of special taxation act. As a conclusion, the tax benefits or favors for farmland should help support farmers who engage in suffering agricultural industry in order to fulfil the purpose of legislation and the related laws should be amended or supplemented to provide practical tax benefits for farmers to achieve the harmonious economic development both in the rural and the urban side.

무선 메쉬 네트워크에서 최소 간섭과 최적의 주파수 대역폭을 이용한 CDS 구성

양준모,김보남,김흥준,Yang, Jun-Mo,Kim, Bo-Nam,Kim, Heung-Jun 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.1

무선 애드록 네트워크의 특수한 형태인 무선 메쉬 네트워크는 최근 새로운 연구과제의 초석으로 주목받고 있다. WMN의 제한적인 동작 환경으로 인하여 효과적인 연결 Dominating set 구성은 브로드캐스팅, 라우팅, 혹은 가상 백본을 구성을 위한 방법 중 하나로 중요한 관심 대상이다. 본 논문에서 분산적인 방법을 토대로 네트워크에서 최소지연과 효율적인 대역폭 사용을 통하여 성능 향상을 시키기 위하여 Interference와 Bandwidth을 Dominating set 구성 파라미터로 사용한 연결 Dominating set 구성 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션을 통하여 제안된 알고리즘은 최대의 주파수 대역폭을 가진 링크와 연결된 최소의 연결 Dominating set이 구성됨으로써 네트워크 전체 성능이 향상됨을 보여준다. As a special type of Wireless Ad Hoc Networks, Wireless Mesh Networks (WMNs) have become the comer stone of research issues. Due to the limited operational environment of WMNs, an efficient connected dominating set (CDS) construction scheme is an important concern since it has been found extremely useful in broadcasting, routing and virtual backbone construction. In this paper, we propose a distributed Bandwidth-Interference aware CDS construction scheme to improve the network performance via two parameters such as node's number of neighbor and link bandwidth. Our CDS construction scheme selects the node that has more neighbors and enough bandwidth to support more end-devices in order to enhance overall network throughput and reliability. We confirm through simulations and show that our scheme constructs the CDS with the small subset of DS and the link that has better bandwidth.

Analysis of the Lee-Chen's One-Time Password Authentication Scheme

유일선,김보남,김흥준,You, Il-Sun,Kim, Bo-Nam,Kim, Heung-Jun The Korea Institute of Information and Commucation 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.2

Lee와 Chen은 2005년에 Yeh-Shen-Whang 인증기법을 stolen verifier 공격에 대응할 수 있도록 개선하였다. 이 기법은 서버와 각 사용자의 공유 비밀키를 서버의 비밀키로부터 파생하여 stolen verifier 공격을 무력화 하였다. 그러나 우리는 Lee와 Chen의 개선안이 서버의 비밀키에 대한 오프라인 사전공격에 취약하다는 것을 발견하였다. 본 논문에서는 이러한 취약점을 분석하고 가능한 공격을 보인 후, 하드웨어 보안 모듈을 사용하여 이 문제에 대한 해결방안을 제시하였다. 또한, Lee와 Chen의 문제점으로 알려진 서비스 거부 공격과 과거 세션키 유출 공격에 대한 취약점을 개선하였다. 결론적으로 제안 인증기 법과 Lee와 Chen의 기법을 비교분석 하여 제안 인증기법의 보안강도가 개선되었음을 보였다. In 2005, Lee and Chen suggested an enhanced one-time password authentication scheme which can prevent the stolen verifier attack that the Yeh-Shen-Whang's scheme has. The Lee-Chen's scheme addresses the stolen verifier attack by deriving each user's pre-shared secret SEED from the server secret. However, we investigated the weakness of the Lee-Chen's scheme and found out that it was suffering from the off-line dictionary attack on the server secret. We demonstrated that the off-line dictionary attack on the server secret can be easily tackled with only the help of the Hardware Security Modules (HSM). Moreover, we improved the scheme not to be weak to the denial of service attack and allow compromise of the past session keys even though the current password is stolen. Through the comparison between the Lee-Chen's scheme and the proposed one, we showed that the proposed one is stronger than other.

이중 대역 방송 서비스가 가능한 비디오 광수신기(ONU: Optical Network Unit)의 개발

이진영,김보남,Lee, Jin-Young,Kim, Bo-Nam 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.11

FTTH 인프라 구축이 활성화됨에 따라 광섬유의 대역폭을 효과적으로 이용하기 위한 기술들이 활발히 연구되고 있다. 특히, 방송통신 융합 서비스에 대한 관심과 연구가 활발히 진행되면서 하나의 광섬유를 통해 다수의 방송 서비스를 수용할 수 있는 광 비디오 네트워크 단말장치(VONU: Video Optical Network Unit)의 연구가 요구되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 비디오 광 송신장치에서 전광 변환된 디지털 및 아날로그 CATV(Community Antenna TeleVision) 방송 신호와 위성 안테나를 통해 수신되어 전광 변환된 위성방송 신호가 하나의 FITH 광 선로를 통해 전송되고 이를 광전 변환하여 출력하는 VONU를 개발한다. 본 연구에서 개발하는 VONU는 데이터통신 채널을 이용한 IPTV 방송과 함께 CATV, 위성방송 등 모든 방송 콘텐츠를 하나의 광섬유 코어를 통해 전송할 수 있기 때문에 경제적인 방송통신 융합 서비스의 구현이 가능해 진다. 그러나, 서비스 별로 별도의 광수신기를 사용할 경우와는 달리 서비스간 간섭, 신호 왜곡, 잡음비 증가 등에 따른 방송 품질 저하 등의 병존성 문제가 발생하기 때문에 이에 대한 문제를 해결하기 위한 기술들이 필수적이다. 따라서, 본 연구에서 제시하는 VONU는 이에 대한 해결방안을 제안한다. As an astonishing progress of FTTH infrastructure, the new technologies have been widely studied to use the tantalizing benefits of high bandwidth in fiber optic cable. In this paper, a new VONU is presented to perform all necessary optical functions. It can converts digital and analog CATV signals and satellite-based signal transmitted via one fiber optic cable to electrical signals (electric lights). However, most previous VONU systems have the problems such as interference between difference services, signal distortion, and noise increasing rate. These problems cause the quality deterioration in broadcasting. Therefore, we suggest the new VONU system to solve all problems listed above. In addition, we show that how our system performs well by measuring the real data with implemented system.

ZigBee와 SIP를 이용한 실시간 생체 신호 모니터링 시스템의 설계 및 구현

김영준(Young Joon Kim),정인교(In Gyo Jung),양용호(Yong Ho Yang),김보남(Bo Nam Kim),이인성(In Sung Lee) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.45 No.1

본 논문에서는 ZigBee와 SIP를 이용하여 사용자의 위치와 시간에 상관없이 사용자의 상태를 의료진과 사용자가 쉽게 확인할 수 있도록 실시간으로 생체 신호를 전송하고 모니터링하는 시스템을 제안하였다. 센서와 사용자 무선 단말기 사이의 데이터 전송을 구조가 간단하고 낮은 원가의 장점을 가지는 ZigBee로 구현하였으며, ZigBee를 이용한 센서 네트워크 구성 시 기존의 Ad-hoc 라우팅 프로토콜을 사용하지 않고 트리 기반의 네트워크를 구성함으로써 에너지 소모량을 감소시켰다. 또한 WLAN 기반의 사용자 무선 단말기와 모니터링 콘솔, SIP 서버, 데이터베이스 서버로 시스템을 구성하였다. 실시간 생체 신호모니터링 시스템을 구현함으로써 U-Health 서비스가 가능하게 되고, 의료 서비스의 효율성을 향상시킨다. In this paper, we proposed the real-time bio-signals monitoring system that is based on the ZigBee wireless sensor network and SIP. This system makes medical team and user easily confirm user's medical state irrelative to their location and time. The communication between medical sensors and the user's end device uses the ZigBee wireless sensor network. The power consumption was decreased because wireless sensor network does not use the Ad-hoc routing protocol but routing protocol that is based on tree structure. Our proposed system includes a wireless user's end device, monitoring console, SIP server and database server. This real-time bio-signals monitoring system makes possible to implement the U-health care services and improving efficiency of medical treatment services.

5G 보안에서의 허위 기지국 대응에 대한 주요 이슈 분석

박훈용(Hoon Yong Park),박종근(Jong-Geun Park),김보남(Bo Nam Kim),유일선(Ilsun You) 한국정보보호학회 2020 情報保護學會誌 Vol.30 No.6

2G에서부터 5G 이동 통신 시대까지 허위 기지국 공격의 위협은 이어져 왔다. 허위 기지국은 정상 기지국으로 위장하여 사용자의 정보를 수집하거나 서비스 거부 공격 등을 수행하는 기지국을 말한다. 바로 이전 세대인 LTE에서는 가짜 재난문자, 멀웨어 전파, Device Bidding Down 공격 등의 사례가 발표 또는 보고되었다. 5G에서도 LTE의 공격 사례와 같은 공격들이 발생할 수 있어 이에 대한 보안 대책이 연구될 필요가 있다. 현재 3GPP TR 33.809 문서에서 5G에서의 허위기지국 관련 주요 이슈와 솔루션들이 논의되고 있다. 본 논문에서는 TR 33.809 문서를 바탕으로 5G의 보안을 위한 허위기지국 대응에 대한 주요 이슈들을 중심으로 분석한다.