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계층형 MANET에 적합한 보안 모델 = The Security Model for Hierarchical MANET

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자료유형 :	(군대학) 학위논문
분류기호 :	393.8
서명/저자사항 :	계층형 MANET에 적합한 보안 모델= The Security Model for Hierarchical MANET/ 이윤호.
발행사항 :	서울: 국방대학교, 2012.
형태사항 :	96 p.; 26 cm.
일반주기 :	지도교수: 이수진
학위논문주기 :	학위논문(박사) -- 국방관리대학원,: 국방정보체계전공, 2012
언어	한국어

원문
원문보기 :	계층형 MANET에 적합한 보안 모델 = The Security Model for Hierarchical MANET

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국방대학교 도서관

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토폴로지의 동적인 변화, 자율적인 네트워크 구성, 기반 인프라 부재, 멀티홉 통신 등이 가능한 MANET(Mobile Ad-hoc Network)은 언제, 어디서던 신속한 통신 지원이 가능한 특징으로 여러 분야에 활용이 증대되고 있다. 최근에는 군사작전 분야와 같은 특수 목적 상황에 MANET을 효율적으로 활용하기 위해 전통적인 플랫한 MANET과 달리 자원과 능력이 서로 다른 노드들이 혼재된 계층형 MANET에 대한 관심이 높아지고 있다.
MANET은 동적이며 무선 매체 사용 등의 특징으로 인해 유선망에 비해 상대적으로 보안에 취약하며, MANET의 보안 강화를 위한 여러 기법에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔었다. 하지만, 기존의 플랫한 MANET을 고려한 보안 기법들을 계층형 MANET에 그대로 반영하는 것은 노드 에너지 효율성 및 안전성 측면에서 바람직하지 못하다.
본 논문에서는 계층형 MANET의 보안 향상을 위한 보안 모델을 제안한다. 제안하는 보안모델은 예방적 차원의 키 관리 기법과 대응적 차원의 침입탐지 기법으로 구성된다.
제안하는 키 관리 기법은 비인가자의 서비스 참여를 막기 위해 1차 방어선 개념의 보안을 제공한다. 제안하는 키 관리 기법은 계층형 네트워크 구조를 고려하여 상/하 계층에 각각 서로 다른 키 관리 방식을 적용한다. 즉, 상위계층에는 보안성을 강화한 공개키 기반의 키 관리 기법을 적용하며, 하위계층에는 에너지 효율성에 중점을 둔 대칭키 기반의 키 관리 기법을 각각 적용하는 하이브리드 키 관리 방식을 제안한다. 특히 하위계층 노드들의 빈번한 이동시에도 효율적으로 대칭키를 관리하기 위해 상위계층 노드가 하위계층 노드의 위치 정보를 수집하여 수집된 위치 정보를 기반으로 키를 생성하고 분배하는 중앙집중식 키 관리 방식을 적용한다. 또한 군 운용 환경을 고려하여 운용 목적에 따라 다양하게 사용할 수 있는 다중 대칭키를 제안한다.
제안하는 키 관리 기법은 예방적 차원의 보안 기능만을 제공함으로 키 관리 기법만으로 계층형 MANET의 충분한 보안을 제공할 수 없다. 즉, 악의적인 공격자가 키를 탈취하여 네트워크 내부로 침투하여 비정상적인 공격을 수행할 수 있다. 따라서 이러한 악의적인 공격자를 적극적으로 탐지 및 대응하기 위해 2차 방어선 개념의 침입탐지 기법이 필요하다. 본 논문에서는 계층형 MANET의 보안성 강화를 위해 이기적 노드에 의한 패킷 드롭 공격뿐만 아니라 악의적 노드에 의한 거짓 지목 공격을 동시에 탐지할 수 있는 새로운 침입탐지 기법을 제시한다. 이를 위해 하위계층 노드에서는 주변 노드에 대한 평판 정보를 생성하며 특히 생성된 평판 정보를 이용하여 송신지 노드와 목적지 노드 상호간에 협업을 통해 비정상행위 노드를 판단하게 된다. 또한 탐지 신뢰성 향상을 위해 상위계층 노드가 하위계층 노드로부터 평판정보를 수집하여 최종적인 판단을 하게 된다. 그리고 하위계층에서 공모 노드에 의한 거짓 평판 정보를 상위계층 노드로 전송하는 것을 방지하기 위해 이산대수 어려움에 기반을 둔 ElGamal 암호 방식을 사용하여 보안성을 더욱 강화하였다. 그리고 수학적인 분석과 시뮬레이션을 통해 제안하는 키 관리 및 침입탐지 기법들이 기존의 다른 대표적인 연구들에 비해 우수한 성능을 보인다는 것을 입증하였다.

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