SES/MB 프레임워크를 이용한 네트워크 보안 모델링 및 시뮬레이션

지승도(Sung-do Chi),박종서(Jong-sou Park),이장세(Jang-se Lee),김환국(Hwan-kuk Kim),정기찬(Ki-chan Jung),정정례(Jeong-rye Jeong) 한국정보보호학회 2001 정보보호학회논문지 Vol.11 No.2

에이전트 기반의 인간 미개입형 함정전투 M&S 시스템 설계 및 서해교전 사례연구

지승도,유용준,정찬호,이장세,김재익,Chi, Sung-Do,You, Yong-Jun,Jung, Chan-Ho,Lee, Jang-Se,Kim, Jae-Ick 한국시뮬레이션학회 2008 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.17 No.2

Most battleship warfare M&S systems run relatively slow and the simulation results are often unfair since the system should interact with human operators(controller and/or gamer). To deal with these problems, we have proposed the agent-based battleship warfare M&S system which interact with multiple agent systems instead of human operators. Agent-based M&S system may be able to efficiently support the analysis of effectiveness and/or the operational tactics development of given warfare by providing autonomous reasoning capabilities without the intervention of human controller. To do this, the paper propose the design concept and methodology using the advanced modeling and simulation framework as well as autonomous agent design principle. Several simulation tests performed on the battleship warfare case study on Korea Yellow sea will illustrate our techniques. 대부분의 함정 전투체계의 교전 시뮬레이션은 필수적으로 운용자(통제관 및 대항군)가 포함될 수밖에 없음으로 인해 시뮬레이션은 실시간 정도의 저속이며, 시뮬레이션 결과도 객관적인 평가가 어렵다. 이러한 문제를 다루기 위해 본 논문에서는 인간 대신 다중 에이전트 시스템을 이용하는 에이전트 기반의 함정전투 M&S 시스템을 제안한다. 에이전트기반 M&S 시스템은 인간의 개입을 배제하고 자율적 추론기능을 제공함으로써 전투체계의 효과도 분석 및 운용전술개발 등께 대한 효과적인 지원을 가능하게 해준다. 본 논문에서는 이를 위하여 첨단 M&S 프레임워크와 자율 에이전트 설계 원칙을 도입함으로써 인간 미개입형 M&S 시스템 설계 개념과 방법론을 제시하였고, 서해교전상의 함정전투 사례연구를 통해 그 타당성을 검증하였다.

함정전투 시뮬레이션을 위한 HEAP 기반 지능 에이전트에 관한 연구

유용준,지승도,김재익,You, Yong-Jun,Chi, Sung-Do,Kim, Jae-Ick 한국시뮬레이션학회 2010 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.19 No.4

Recently the intelligent agent systems have been emerged as one of key issues for developing the defense M&S systems. However, most conventional agent architecture of M&S systems utilize the script-based models and can only deal with the individual behaviors so that they cannot suitably describe the precise tactical/strategic behavior and/or complex warfare environment. To overcome these problems, we have proposed the HEAP(Hierarchical Encapsulation and Abstraction Principle)-based hierarchical multi-agent system architecture that is able to intelligently cope with the complex missions based on the functional role of each agent on the hierarchy such as an intelligence officer, captain, commander.

M&S와 AI간의 유기적 통합을 위한 시간기반 전문가 시스템 설계

신석훈,지승도,Shin, Suk-Hoon,Chi, Sung-Do 한국시뮬레이션학회 2017 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.26 No.2

M&S의 발전과 더불어 국방 M&S등 인간의 의사결정을 포함하는 분야의 요구가 증대되는 현실에서 AI기술을 활용한 모델링 연구가 각광받고 있다. AI는 복잡한 문제 해결을 위한 방법임은 분명하나 M&S에서 요구되는 입력시점과 처리시간 등의 논리적 시간을 고려하지 않았다. 따라서 본 논문에서는 대표적인 AI 기술인 규칙기반 전문가시스템을 논리적 시간을 고려한 규칙구조 "IF-THEN-AFTER"와 추론엔진으로 재설계한 시간기반의 전문가 시스템을 제안하고, 기존의 규칙기반 전문가 시스템과의 차이를 설명하기 위한 간단한 예제를 들어 논리적 분석을 시도하였다. 그 결과로 제안하는 시간기반의 전문가 시스템 모델은 일반적인 규칙기반 전문가시스템과 다르게 입력시점과 추론시간에 따라 다른 결과를 보임을 알 수 있으며, 이는 M&S에서 요구되는 논리적 시간을 고려한 AI의 문제해결이 가능함을 의미한다. Along with the development of M&S, modeling research utilizing AI technology is attracting attention because of the fact that the needs of fields including human decision making such as defense M&S are increased. Obviously AI is a way to solve complex problems. However, AI did not consider logical time such as input time and processing time required by M&S. Therefore, in this paper we proposed a "time-based expert system" which redesigned the representative AI technology rule-based expert system. It consists of a rule structure "IF-THEN-AFTER" and an inference engine, takes logical time into consideration. We also tried logical analysis using a simple example. As a result of the analysis, the proposal Time-based Expert System proved that the result changes according to the input time point and inference time.

취약성 매트릭스를 이용한 사이버 공격 및 방어 모델링

이장세,지승도,최규석,Lee Jang-Se,Chi Sung-Do,Choi Gyoo-Seok 한국시뮬레이션학회 2004 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.13 No.3

The major objective of this paper is to perform modeling of cyber attack and defense using vulnerability metrics. To do this, we have attempted command level modeling for realizing an approach of functional level proposed by Nong Ye, and we have defined vulnerability metrics that are able to apply to DEVS(Discrete Event System Specification) and performed modeling of cyber attack and defense using this. Our approach is to show the difference from others in that (i) it is able to analyze behaviors of systems being emerged by interaction between functional elements of network components, (ii) it is able to analyze vulnerability in quantitative manner, and (iii) it is able to establish defense suitably by using the analyzed vulnerability. We examine an example of vulnerability analysis on the cyber attack and defense through case study.

강화 및 진화 학습 기능을 갖는 에이전트 기반 함정 교전 시뮬레이션

정찬호,박철영,지승도,김재익,Jung, Chan-Ho,Park, Cheol-Young,Chi, Sung-Do,Kim, Jae-Ick 한국시뮬레이션학회 2012 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.21 No.4

함정 전투체계는 무기체계, 정보통신 등의 기술 발전으로 인한 복잡한 전장 환경에 따라 인간이 개입하여 다양한 전술을 운용해야 한다. 따라서 에이전트 기반의 국방 M&S 시스템의 연구가 최근 들어 활발히 진행되고 있다. 그러나 현존하는 에이전트 기반 M&S 시스템은 고정된 전술을 적용하여 분석하는데 그치고 있다. 본 논문에서는 함정 교전에서 보다 적합한 대응을 찾기 위해 환경변화에 능동적으로 대처할 수 있도록 강화 학습 기능을 갖으며, 또한 유전 알고리즘을 이용하여 세대별 진화 학습 기능을 갖는 에이전트 모델링 방법론을 제안하였다. 타당성 검증을 위해 서해상에서 벌어지는 가상의 1:1 함정교전 시뮬레이션을 수행하였고, 이를 통해 함정 교전에 있어 강화 및 진화 학습이 가능함을 검증하였다. Due to the development of technology related to a weapon system and the info-communication, the battle system of a warship has to manage many kinds of human intervention tactics according to the complicated battlefield environment. Therefore, many kinds of studies about M&S(Modeling & Simulation) have been carried out recently. The previous M&S system based on an agent, however, has simply used non-flexible(or fixed) tactics. In this paper, we propose an agent modeling methodology which has reinforcement learning function for spontaneous(active) reaction and generation evolution learning Function using Genetic Algorithm for more proper reaction for warship battle. We experiment with virtual 1:1 warship combat simulation on the west sea so as to test validity of our proposed methodology. We consequently show the possibility of both reinforcement and evolution learning in a warship battle.

인공생명 기반의 웜바이러스 모델링 및 시뮬레이선 방법론

유용준,채수환,지승도,오지연,You, Yong-Jun,Chae, Soo-Hoan,Chi, Sung-Do,Oh, Ji-Yeon 한국시뮬레이션학회 2006 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.15 No.4

컴퓨터 바이러스의 모델링 및 시뮬레이션에 관한 연구는 주로 네트워크 취약성 분석에 초점이 맞추어져 있었다. 그러나 컴퓨터 바이러스는 생물학적인 관점에서 분석되어 질 수 있다고 생각하여, 인공생명 기술을 이용하여 컴퓨터 바이러스를 분석하였다. 이 연구를 통해 컴퓨터 바이러스로 인해 네트워크에 미칠 영향과 행동 메커니즘을 이해할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 인공생명을 이용한 컴퓨터 바이러스의 모델링 및 시뮬레이션 방법론을 제안한다. 이를 통해 컴퓨터 바이러스 백신의 연구에도 영향을 줄 수 있다. Computer virus modeling and simulation research has conducted with focus on the network vulnerability analysis. But computer virus shows the biological virus characters such as proliferation, reproduction and evolution. Therefore it is necessary to research the computer virus modeling and simulation using the Artificial life technique. The approach of computer modeling and simulation using Artificial life provides the analysis method about the effects on the network by computer virus and the behavior mechanism of computer virus. Hence this paper proposes the methodology of computer virus modeling and simulation using Artificial life, which is effected to contribute the research on the computer virus vaccine.

SIMVA를 이용한 시뮬레이션 기반의 네트워크 취약성 분석

유용준,이장세,지승도,You Yong-Jun,Lee Jang-Se,Chi Sung-Do 한국시뮬레이션학회 2004 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.13 No.3

The major objective of this paper is to analyze network vulnerabilities using the SIMVA (SIMualtion-based Vulnerability Analyzer). SIMVA is capable of monitor network status and analyze vulnerabilities automatically. To do this, we have employed the advanced modeling and simulation concepts such as SES/MB (System Entity Structure / Model Base) framework, DEVS (Discrete Event System Specification) formalism, and experimental frame for developing network security models and simulation-based analysis of vulnerability. SIMVA can analyze static vulnerability as well as dynamic vulnerability consistently and quantitatively. In this paper, we verified and tested the capability of application of SIMVA by slammer worm attack scenario.

반도체 생산 성능 향상 및 다양한 이송패턴을 수행할 수 있는 범용 스케줄러 알고리즘에 관한 연구

송민기,정찬호,지승도,Song, Min-Gi,Jung, Chan-Ho,Chi, Sung-Do 한국시뮬레이션학회 2010 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.19 No.4

Existing research about automated wafer transport management strategy for semiconductor manufacturing equipment was mainly focused on dispatching rules which is optimized to specific system layout, process environment or transfer patterns. But these methods can cause problem as like requiring additional rules or changing whole transport management strategy when applied to new type of process or system. In addition, a lack of consideration for interconnectedness of the added rules can cause unexpected deadlock. In this study, in order to improve these problems, propose dynamic priority based transfer job decision making algorithm which is applicable with regardless of system lay out and transfer patterns. Also, extra rule handling part proposed to support special transfer requirement which is available without damage to generality for maintaining a consistent scheduling policies and minimize loss of stability due to expansion and lead to improve productivity at the same time. Simulation environment of Twin-slot type semiconductor equipment was built In order to measure performance and examine validity about proposed wafer scheduling algorithm.

의사결정 모델을 위한 염색체 비분리를 적용한 가변 염색체 유전 알고리즘

박강문,신석훈,지승도,Park, Kang-Moon,Shin, Suk-Hoon,Chi, Sung-Do 한국시뮬레이션학회 2017 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.26 No.4

The Genetic Algorithm(GA) is a global search algorithm based on biological genetics. It is widely used in various fields such as industrial applications, artificial neural networks, web applications and defense industry. However, conventional Genetic Algorithm has difficulty maintaining feasibility in complicated situations due to its fixed number of chromosomes. This study proposes the Genetic Algorithm using variable chromosome with chromosome attachment. And in order to verify the implication of changing number of chromosomes in the simulation, it applies the Genetic Algorithm using variable chromosome with chromosome attachment to antisubmarine High Value Unit(HVU) escort mission simulation. As a result, the Genetic Algorithm using variable chromosome has produced complex strategies faster than the conventional method, indicating the increase of the number of chromosome during the process. 유전 알고리즘은 생물 유전학에 기본 이론을 두는 전역 탐색 알고리즘으로, 산업, 뉴럴 네트워크, 웹, 그리고 국방 등의 분야에서 활발히 사용되고 있다. 하지만 기존의 유전 알고리즘은 염색체의 개수가 고정되어 있는 형태여서 시뮬레이션 도중 초기에 주어진 상황보다 더 복잡한 상황이 주어질 수 있는 경우에는 적용이 힘들다는 한계점이 존재한다. 본 연구에서는 이를 극복하기 위해서 염색체 비분리를 적용한 가변 염색체 유전 알고리즘을 제안하였다. 그리고 염색체 수의 변화가 시뮬레이션 결과에 영향을 미치는 것을 확인하기 위하여 대 잠수함 HVU 호위 임무 시뮬레이션에 염색체 비분리를 적용한 가변 염색체 유전 알고리즘을 적용하였다. 시뮬레이션 결과 기존의 유전 알고리즘과는 달리 가변 염색체 유전 알고리즘에서는 더 복잡한 전술이 더 일찍 등장하였으며, 그에 따라 염색체 수가 증가하는 방향으로 진화가 일어나는 것을 확인할 수 있었다.