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신뢰 실행 환경 어플리케이션 개발을 위한 상용 컨피덴셜 컴퓨팅 프레임워크 동향 및 비교 분석
김성민(Seongmin Kim) 한국정보보호학회 2021 정보보호학회논문지 Vol.31 No.4
신뢰 실행 환경(TEE, Trusted Execution Environment) 기술의 발전과 함께 신뢰성을 보장하지 못하는 클라우드 환경에서도 어플리케이션의 코드 및 데이터를 보호할 수 있는 컨피덴셜 컴퓨팅(confidential computing)이 차세대 클라우드 핵심 기술로 떠올랐다. 학계뿐만 아니라 산업계에서도 Intel SGX 기술을 중심으로 컨피덴셜 컴퓨팅 솔루션 상용화가 활발히 이루어졌다. 하지만 TEE 기술 기반 어플리케이션을 구현하고자 할 때, 다양한 선택지 중 어떠한 컨피덴셜 컴퓨팅 프레임워크를 활용하는 것이 효과적인지에 대한 명확한 기준이 존재하지 않는다. 본 논문에서는 현존하는 상용 컨피덴셜 컴퓨팅 프레임워크 기술들의 특성에 대한 심층적인 비교 분석을 수행하고, 각 프레임워크의 장단점을 파악할 수 있는 기준 지표들을 도출한다. 이를 바탕으로, 설계 및 운용 목적에 따라 어떠한 프레임워크를 선택하여 활용하는 것이 효과적인지에 대한 선택 기준을 제안한다. Recently, Confidential computing plays an important role in next-generation cloud technology along with the development of trusted execution environments(TEEs), as it guarantees the trustworthiness of applications despite of untrusted nature of the cloud. Both academia and industry have actively proposed commercialized confidential computing solutions based on Intel SGX technology. However, the lack of clear criteria makes developers difficult to select a proper confidential computing framework among the possible options when implementing TEE-based cloud applications. In this paper, we derive baseline metrics that help to clarify the pros and cons of each framework through in-depth comparative analysis against existing confidential computing frameworks. Based on the comparison, we propose criteria to application developers for effectively selecting an appropriate confidential computing framework according to the design purpose of TEE-based applications.
김성민(Seongmin Kim),김태석(Taeseok Kim) 한국정보과학회 2014 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.41 No.4
본 논문에서는 SSD(Solid-State Drives) 내의 NCQ(Native Command Queueing)가 가진 정보를 활용하는 쓰기 버퍼 관리 기법을 제안한다. 호스트로부터 SATA 인터페이스를 통해 요청되는 입출력 명들은 우선 NCQ에 도착하여 처리할 준비가 완료될 때까지 큐에서 대기하게 되고, 큐에 존재하는 명령에 관련된 데이터는 가까운 미래에 반드시 참조된다. 따라서 제안하는 기법은 과거의 참조 패턴 정보와 함께 NCQ 내의 입출력 명령들로부터 얻을 수 있는 미래 참조 패턴 정보를 활용하고, 이를 통해 버퍼 관리 기법의 효율을 높일 수 있다. 또한, 이 기법은 기존의 여러 버퍼 관리 기법들에 쉽게 적용할 수 있다는 장점이 있다. 모의실험을 통한 성능평가 결과, 제안하는 기법에 의해 버퍼 히트율이 최대 7.3% 상승하였다. In this paper, a write buffer management scheme that exploits the informations within NCQ (Native Command Queueing) of SSDs (Solid-State Drives) is presented. In SSDs with SATA interface, there exist the pending I/O commands in NCQ, and we observed that the data belonging to the I/O commands queued in NCQ would be needed in the near future. We maximize the efficiency of buffer management by using the existence of NCQ in order to obtain the information of future reference pattern as well as past reference pattern. It is important to note that the proposed scheme can be integrated with other existing buffer management schemes without large modification. Through the trace-driven simulation, we show that the proposed scheme outperforms the LRU scheme in terms of hit ratio uo to 7.3%.
시변 채널 환경에서 PN 수열 파일럿을 활용한 다중 셀 신호의 채널 추정 및 검출 방법
김성민(Seongmin Kim),장재원(Jaewon Chang),성원진(Wonjin Sung) 한국통신학회 2008 韓國通信學會論文誌 Vol.33 No.5C
주파수 재사용을 사용하는 셀룰러 시스템에서 단말은 셀 경계로 이동할수록 인접 셀로부터 오는 간섭 신호의 세기가 커지게 되어 낮은 신호 대 간섭 비를 갖게 되고 채널 추정 및 수신 성능이 열화되는 경향을 보인다. 각 셀에 할당된 프리앰블 파일럿이 상호 직교적인 관계이거나 disjoint한 위치에 있는 경우, 각 셀로부터의 채널을 추정하여 이를 간섭 제거에 활용할 수 있다. 도플러 확산에 의한 채널의 시간 변화율이 큰 경우에는 데이터 파일럿의 사용이 필요하나, 다수의 셀로부터 전송되는 데이터 파일럿이 모든 셀에서 동일한 위치에 배치되어 있는 경우, 간섭에 의한 영향으로 채널 추정 성능의 열화를 겪는다. 본 논문에서는 인접 셀 간섭의 영향을 고려한 의사 잡음(pseudonoise: PN) 수열이 적용된 데이터 심볼에서, 간섭 신호로 인한 성능 열화를 줄일 수 있는 채널 추정 방법을 설명하고, 셀 경계 지역에서 수신 신호 검출 성능을 평가한다. 특히 최대비 결합과 셀 간 공간 역다중화 검출방식에 활용 시, 도플러 주파수와 간섭 신호의 세기에 따른 전송 효율을 산출하여 성능 이득을 정량적으로 제시한다. In cellular mobile radio systems with frequency reuse, the interference signals degrade the channel estimation and signal detection performance due to the low signal-to-interference ratio near coverage boundaries. When the preamble pilot sequences from different cells are orthogonal or located in disjointed positions, they can be used for multi-cell channel estimation and interference cancellation. In time-varying channels caused by Doppler spread, data pilot symbols are needed for channel estimations. However, data pilot symbols are usually located in identical positions for the overhead reduction, which degrades the channel estimation performance. In this paper, we demonstrate a significant amount of performance improvement is achieved by multiplying different pseudonoise (PN) sequences to the data pilot symbols from adjacent interference cells. In particular, for detection scheme using maximal ratio combining (MRC) and inter-cell spatial demultiplexing (ISD), quantitative performance gain of spectral efficiency for different values of Doppler frequency and interference power is presented.