멀티캐스트 트리의 간헐적 연결 단절을 고려한 인증 코드 기반의 네트워크 코딩 데이터 전달 기법

Abstract

군 전술 네트워크와 같이 진형을 갖추어 이동하거나 일정 지역 내에 움직이는 특성을 가지는 환경에서 간헐적인 단절이 발생할 때를 지원하기 위한 안전하고 효율적인 데이터 전달 기법을 제안한다. 멀티캐스트 트리 기반으로 전송이 이루어지고 연결 단절이 발생했을 시 트리 재설정하는 것이 아닌 주변에 노드들의 지원으로 메시지 전달을 완료한다. 특히 단절 상황을 트리 부모 노드가 자식 노드들에게 메시지를 전달하기 위한 새로운 멀티캐스트 환경으로 가정하여 일반 노드들의 전송 지원 참여 시 네트워크 코딩을 적용하여 메시지 전송 횟수를 효과적으로 감소시킨다. 더불어 트리 노드 이외의 일반 노드의 메시지 전송 참여로 인해 외부 노드의 메시지 오염 공격에 보안이 취약해지는 것을 막기 위해 소수 공격자가 존재한다고 가정하고 메시지 오염 공격을 방어하기 위해 메시지 인증 코드를 적용한다. 따라서 단절을 지원하기 위해 일반노드 중에 공격자가 있다 하더라도 메시지를 위변조하여 발생할 수 있는 네트워크의 불필요한 자원소모를 막을 수 있다. 보안 분석을 통해 네트워크 환경과 키 갱신 주기에 따른 공격자의 공격성공확률을 예측할 수 있으며, 성능 분석을 통해 MAODV와 같은 대표적인 MANET 환경에 쓰이는 프로토콜에 비해 트리 재설정 횟수를 크게 줄이고 메시지 전달율은 향상시키는 것과 동시에 연구된 다른 기법에 비해 안전하며 전송 횟수는 감소하는 결과를 관찰하였다.