I-구조 데이타 캐쉬가 프레임 기반 다중스레드 모델의 성능에 미치는 영향

김형식(Hyong-Shik Kim),하순회(Soonhoi Ha),전주식(Chu Shik Jhon) 한국정보과학회 1997 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.24 No.11

다중스레드 모델에서는 프로세서가 원격 메모리 참조에 필요한 지연시간(latency) 동안 결과를 기다리게 하는 대신 다른 스레드로 제어를 옮겨 수행을 계속하기 때문에, 원격 메모리에 저장된 I-구조 데이타를 캐쉬에 저장할 때 기대할 수 있는 성능 향상의 정도는 일반적인 데이타 캐쉬에 비하여 훨씬 작을 것으로 예상된다. 본 논문에서는 프레임 기반 다중스레드 모델에서 I-구조 데이타의 특성에 적합한 캐쉬 구조와 I-구조 연산의 구현 방법에 대하여 제안하고, 지연시간 감내 성질(latency tolerating property)에도 불구하고 I-구조 데이타 캐쉬가 프로그램 수행 시간을 감소시킬 수 있음을 보인다. 실험 결과의 분석에 의하면, 프레임 기반 다중스레드 모델의 성능에 대한 I-구조 데이타 캐쉬의 영향 중에서 가장 중요한 것은 프레임 병렬성의 향상이다. 이것은 프로세서들에게 지연시간을 감내하는데 필요한 대체 작업을 충분히 공급함으로써 다중스레드 모델의 효율을 증가시키고 수행 시간을 단축시킨다. In multithreaded model, the processor does not wait for the response with a long latency on a remote memory access, but can still continue the computation by rapidly switching to a ready-to-run thread. Therefore, caching I-structure data kept in remote memory is expected to have less beneficial effect on the performance than caching ordinary data. In this paper, we propose an organization and an operation scheme of an I-structure data cache for frame-based multithreading, and show that the proposed I-structure data cache could improve the overall performance in spite of latency tolerating property of multithreaded model. The analysis on the simulation results reveals that the most important effect of I-structure data cache on the performance of frame-based multithreaded model is the enhancement of frame parallelism. That improves the efficiency of the model by supplying alternative works enough to tolerate the latency, and thus reduces the execution time.

다중스레드 프로세싱에서의 프레임 동기화 비용의 최소화

김형식(Hyong Shik Kim),하순회(Soonhoi Ha),전주식(Chu Shik Jhon) 한국정보과학회 1995 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.22 No.12

다중스레딩 기법은 다른 수행가능한 스레드로의 빠른 전환을 통하여 메모리 혹은 프로세서간 통신으로 인한 지연을 허용하기 때문에, 병렬처리 구조에 적합하다. 대부분의 기존 프로세서들이 load-store 구조를 취한다는 점에서, 프레임 동기화 오버헤드는 다중스레딩 구조, 특히 컴파일러 제어형태의 다중스레딩 구조에서 중요한 성능요소이다. 본 논문에서는 확률적 스레드작업모델을 사용하여 다중스레드 프로그램을 퀀텀 범위에서 분석하고, 새로 도입된 퀀텀 경계 동기화 기법과 원래의 스레드 경계 동기화 기법을 결합하여 다중스레딩에서의 전체 프레임 동기화 비용을 줄이는 방법을 제안한다. 실험결과에 의하면, 동기화 비용은 프로그램의 특성에 따라 최소 11퍼센트에서 최대 68퍼센트가 감소하였다. Multithreading is an attractive alternative for parallel processing because it allows a processor to tolerate long latency due to memory or interprocessor communication by rapidly switching to a ready-to-run thread. Since most current processors are load-store machines, frame synchronization overhead in multithreaded processing is one of major factors affecting overall performance, especially in compiler-controlled multithreading. In this paper, we introduce the quantum-scope analysis on multithreaded programs using the probabilistic threaded work model, and suggest how to reduce the total synchronization cost by combining the new quantum-boundary synchronization with the original thread-boundary synchronization which is generally taken in compiler-controlled synchronization. The experiment results are very encouraging. The synchronization costs are reduced by a significant amount, ranging from 11 percents to 68 percents, depending on program characteristics.

CLICK Modular Router를 위한 자기 재설정 기법

류진형(Jin-Hyong Ryu),김혜진(Hye-Jin Kim),이재국(Jae-Kook Lee),김형식(Hyong-Shik Kim) 한국정보과학회 2006 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.33 No.2D

라우터 옵션중의 일부는 특정 환경에서만 필요한 기능들을 구현한다. 이러한 옵션들은 일반적인 환경에서 라우터의 패킷처리 효율을 저하시킨다는 점에서 미리 정의된 조건에 의해 라우터가 옵션 등을 포함한 설정을 동적으로 변경함으로써 라우터의 처리성능을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 CLICK Modular Router 위에서 동적으로 설정을 재구성하는 기법을 제안하고 설계, 구현한다.

웜이나 DDoS 공격에 대한 패킷 검사 부하를 줄이는 간편 필터링 기법

류진형(Jin-Hyong Ryu),이재국(Jea-Kook Lee),김상민(Sang-Min Kim),김형식(Hyong-Shik Kim) 한국정보과학회 2008 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.35 No.1

대부분의 보안 장비들은 웜이나 DDoS 공격들을 탐지하거나 차단하기 위하여 시그너쳐(signature) 검사방법을 이용한다. 웜이나 DDoS 공격은 네트워크에 부하를 주기 때문에 정상 서비스의 이용을 제한하고 심지어 보안장비를 동작하지 못하게 함으로써 네트워크를 마비시킬 수 있다. 본 논문에서는 패킷 유입량이 보안장비가 처리할 수 있는 범위를 벗어나면, 간편 필터를 이용하여 패킷 검사 오버헤드를 줄여 보안장비들의 가용성을 높이는 기법을 제안한다. 그리고 기존의 대표적인 웜들과 DDoS 공격 성향을 조사하여 타당성을 보인다.

파일정보 중복을 이용한 제한된 사용자 수준 침입복구 기법

류진형(Jin-Hyong Ryu),박건형(Gun-Hyong Park),유병성(Byung-Sung You),이재국,김형식(Hyong-shik Kim) 한국정보과학회 2006 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.33 No.2C

보안의 중요성이 높아짐에 따라 대응책 또한 관심이 높아지고 있다. 침입탐지와 침입방지 기법들이 나와 있지만 완벽한 보안체계 구축은 거의 불가능 하다고 알려져 있다. 침입복구 기법은 침입을 가정하고 침입당한 시스템의 파일들을 침입 이전의 상태로 돌려 시스템의 안정성 확보에 도움을 주는 방법이다. 본 논문에서는 관리자에 의해서 지정된 중요 파일의 변경내용을 주기적으로 저장(Archive)하여 복구(Recovery)할 수 있는 기법을 제안한다.

보안 로그 분석을 위한 시각화 방법

조우진(Woo-Jin Joe),김형식(Hyong-Shik Kim) 한국정보과학회 2017 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2017 No.12

응용프로그램 역분석 방지를 위한 코드블록 암호화 방법

정동우(Dong-Woo Jung),김형식(Hyong-Shik Kim),박중길(Joong Gil Park) 한국정보보호학회 2008 정보보호학회논문지 Vol.18 No.2

실행코드의 변조와 역분석(reverse engineering)을 방지하기 위한 대표적인 방법은 실행코드를 암호화하는 것이다. 본 논문에서는 키체인(key chaining) 방식의 블록암호화 기법을 이용하여 응용프로그램을 암호화하는 방법을 제안한다. 키체인 방식의 블록암호화 기법은 키가 블록의 내부에 은닉되어 있고 각 블록의 키가 서로 다르다는 장점을 갖지만, 제어이동을 필요로 하는 프로그램에 적용하기에는 적합하지 않다고 알려져 있다. 본 논문에서는 실행코드에서의 제어이동 명령어에 대해서도 키체인 방식을 효과적으로 적용할 수 있도록 블록을 변형시키거나 중복시키는 방법을 제시하고, MIPS 명령어집합을 이용하여 가능성을 분석한다. One of the typical methods to prevent tampering and reverse engineering on executable codes is to encrypt them. This paper proposes a code block cipher method based on key chaining to encrypt the code. The block cipher by key chaining has been known to be inadequate for encrypting the code with control transfer, even though the key chaining has advantage of hiding the keys in blocks and making the individual keys different from block to block. This paper proposes a block transformation and duplication method to apply the block cipher by key chaining to the executable codes with control transfer instructions, and shows the idea works with the MIPS instruction set.

변종 악성코드 유사도 비교를 위한 코드영역의 함수 분할 방법

박찬규(Chan-Kyu Park),김형식(Hyong-Shik Kim),이태진(Tae jin Lee),류재철(Jae-Cheol Ryou) 한국정보보호학회 2015 정보보호학회논문지 Vol.25 No.2

백신 프로그램이 일반화되면서 이를 우회하기 위한 목적으로 기존 악성 프로그램에 포함된 문자열 혹은 코드 일부가 변경된 변종 악성코드가 많이 나타나고 있다. 기존의 백신 프로그램이 시그너처에 기반한 분석을 통하여 악성코드 여부를 판단하기 때문에 이미 알려진 악성코드라고 하더라도 일부만 변경되면 탐지하기 어려운 문제가 있었다. 본 논문에서는 해쉬값을 이용한 코드 비교 방법을 확장하여 일부만 변형된 악성코드를 손쉽게 탐지하기 위한 새로운 방법을 제안한다. 악성코드 전체에 대한 해쉬값 뿐만 아니라 함수 단위와 코드블록 단위로 해쉬값을 생성하여 일부만 일치하는지 판단하고 상수나 주소 등을 제거한 후에 해쉬값을 생성함으로써 상수나 주소 때문에 다르게 판단하는 오류를 제거하였다. 제시된 방법을 이용하여 변형된 악성코드에 숨겨진 유사성을 해쉬값 비교로 탐지할 수 있음을 확인하였다. There have been found many modified malwares which could avoid detection simply by replacing a sequence of characters or a part of code. Since the existing anti-virus program performs signature-based analysis, it is difficult to detect a malware which is slightly different from the well-known malware. This paper suggests a method of detecting modified malwares by extending a hash-value based code comparison. We generated hash values for individual functions and individual code blocks as well as the whole code, and thus use those values to find whether a pair of codes are similar in a certain degree. We also eliminated some numeric data such as constant and address before generating hash values to avoid incorrectness incurred from them. We found that the suggested method could effectively find inherent similarity between original malware and its derived ones.

사용자 데이터 기밀성을 보장하기 위한 클라우드 스토리지 게이트웨이

김홍성(Hong-Sung Kim),김형식(Hyong-Shik Kim) 한국정보보호학회 2012 정보보호학회논문지 Vol.22 No.1

클라우드 스토리지는 사용자들로 하여금 저장장치를 소유하는 대신 서비스의 형태로 빌려서 사용하고 사용량만큼만 비용을 지불하게 하므로 자체 데이터 센터를 유지하는 것보다 유리한 측면이 많이 있다. 그렇지만 공용 클라우드로 스토리지를 서비스하면 사용자 데이터에 대한 접근을 소유자가 통제하기 어렵기 때문에 데이터에 대한 기밀성을 보장하지 못하는 문제가 발생된다. 본 논문에서는 공용 클라우드 스토리지에 저장되는 사용자 데이터에 대하여 기밀성을 보장하기 위한 목적으로 클라우드와 사용자 사이에 동작하는 게이트웨이를 제안한다. 이 게이트웨이는 사용자의 개입 없이 데이터를 암호화 혹은 복호화하여 전달하며, 다른 게이트웨이를 통한 접근을 보장할 수 있도록 암호 키를 교환하는 기능도 제공한다. 제시된 방법을 상용 클라우드 서비스에서 시험한 결과 안전성과 호환성을 만족할 수 있음을 확인하였다. The cloud storage has the client lend and use the device as a form of service rather than owning it, and thus the client pays the charge for the service that he or she actually uses, making it beneficial over the self-managed data center. When the storage service is provided on public cloud, however, the clients does not have any control over the user data, which brings a problem of violating data confidentiality. In this paper, we propose a gateway that works between the public cloud and the client for the purpose of guaranteeing the confidentiality of user data stored in cloud. The gateway encrypts or decrypts, and then delivers the user data without the client’s intervention. In addition, it provides the function of exchanging keys to allow the client to access through another gateway. The proposed idea has been tested on a commercial public cloud and verified to satisfy security and compatibility.

행위 시그니처를 이용한 변종 악성코드 탐지 방법

조우진(Woo-Jin Joe),김형식(Hyong-Shik Kim) 한국정보과학회 2018 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2018 No.12