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전술 Ad-hoc 네트워크에서의 비정상 행위 노드 탐지 및 관리에 관한 연구 = Detection and Management Mechanism of Misbehaving Node in Tactical Ad-hoc Networks

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도서 상세정보
자료유형 :	(군대학) 학위논문
분류기호 :	393.8
개인저자 :	장범근
서명/저자사항 :	전술 Ad-hoc 네트워크에서의 비정상 행위 노드 탐지 및 관리에 관한 연구= Detection and Management Mechanism of Misbehaving Node in Tactical Ad-hoc Networks/ 장범근.
발행사항 :	서울: 국방대학교, 2008.
형태사항 :	51p.; 26cm.
일반주기 :	이수진
학위논문주기 :	석사, -- 국방대학교 대학원,: 전산정보, 2008
언어	한국어

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국방대학교 도서관

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미래의 성공적인 군 작전을 수행하기 위해서 정보는 필수적인 요소이다. 정보를 습득하여 신속·정확하게 공유를 하고 이를 바탕으로 작전 수행을 위한 결심을 할 수 있는 것이 승리의 요건이라 할 수 있겠다.
이에 우리 군은 미래전에 대비하기 위해 각종 전술 응용정보체계의 막힘없는 전송 및 통신망간 연동 요구를 만족시키고 미래 전장을 주도할 통신체계 구축을 목표로 전술정보통신체계(TICN : Tactical Information Communication Network) 개발을 계획하여 추진중이다. 차세대 전술정보통신체계는 통신환경의 제약사항을 극복하고, 통신지원의 광역화, 고속·대용량의 정보처리를 가능하도록 하기 위한 통신체계이며 하부 제대에서 전장 환경의 정보를 수집하고 이를 전파 및 보고하기 위해 이동 가입자 접속점(MSAP : Mobile Subscriber Access Point), 전술 다대역 다기능 무전기(TMMR : Tactical Multi-band Multi-role Radio)등을 활용하는데 여기에 Ad-hoc 네트워크 기술 적용이 검토되고 있다.
Ad-hoc 네트워크가 원활하게 동작하기 위한 기본 개념은 분산 및 협동이다. 즉, 각 노드가 동등한 권한을 갖고 책임을 다해 서로 협조할 때 원할한 통신이 가능하다는 것이다.
이에 많은 연구에서 신뢰할 수 있는 노드만 네트워크에 참여할 수 있도록 하기 위해 키 관리, 인증 등을 기반으로한 각종 보안 라우팅 프로토콜을 연구하고 있으며 또한 특정 프로토콜을 대상으로 모델링된 공격 위협에 대응하기 위한 침입탐지 분야에 대한 연구가 이루어지고 있다.
그러나 이러한 보안 메커니즘이 적용된 노드, 즉, 인증된 노드로만 네트워크가 구성된다고 해도 그 내부에서는 또 다른 문제점이 발생 할 수 있다. 네트워크내의 모든 노드들이 우호적이거나 상호 협력을 한다는 보장을 할 수 없기 때문이다. 노드간의 동등한 권한과 상호 협동의 기본 개념 때문에 네트워크내에 협력을 하지 않는 노드, 즉, 비정상행위를 하는 노드가 존재할 경우 이들의 행위가 네트워크 전체를 위험에 빠뜨릴 수도 있다.
이러한 노드들은 정상적인 라우팅을 방해하고, 성능을 저하시키며, 최악의 경우 네트워크 분할의 원인이 될 수도 있다. 이처럼 비정상행위 노드는 네트워크에 치명적인 영향을 미칠 수 있기 때문에 이를 탐지 및 배제해야만 더욱 안전하고 신뢰할 수 있는 네트워크를 유지할 수 있으나 이에 대한 연구는 상대적으로 미흡한 수준이거나 문제점이 존재한다. 이에 본 연구에서는 다중 경로설정을 통한 신속한 데이터 전달 및 노드 가중치 관리 서버(NWMS : Node Weight Management Server) 운용을 통한 비정상행위 탐지 및 관리를 위한 새로운 방법을 제안하였다.
본 논문에서 제안하는 방법을 증명하기위해 AODV상에서 비교가 가능하도록 실험하였으며, 시뮬레이션 도구는 NS-2를 사용하였다. 총 노드수가 250개이고 이중 비정상 노드를 각각 25, 50개로 설정하여 패킷 처리량을 분석한 결과 AODV는 실험시간동안 약 40∼60%의 처리율을 나타내었으며 제안된 방법을 적용했을 경우, 실험 초기에는 약 70%의 처리량을 보였으나 약 200초 초과시부터 90% 이상의 처리율을 나타내었고 시간이 지날수록 향상되었다. 그리고 총 노드수 대비 각각 10, 30%의 비정상행위 노드가 존재할 경우 패킷 손실량을 측정한 결과 AODV는 총 노드수가 많아질수록 손실율이 많이 증가하였으나 제안된 방법을 적용하였을 경우는 큰 차이를 나타내지 않았다. 또한 비정상행위 노드의 포함율을 증가시키며 손실율을 측정한 결과 AODV에서는 약 30% 이상의 비정상행위 노드가 존재할 경우 98% 이상의 손실율을 나타내었으나 제안된 방법에서는 비정상행위 노드가 10%∼80% 포함되었을 경우, 손실율이 약 20∼55%까지 서서히 증가하였다. 실험 결과를 통해 제안한 방법이 비정상행위 노드 관리에 충분히 효과적이고 네트워크의 효율성을 향상시킨다는 것이 확인되었다. 따라서, 본 논문을 통해 제안하는 방법은 향후 Ad-hoc 네트워크의 보안 라우팅 연구에 많이 활용될 수 있을 것이다.

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