채널 정보와 비동기식 BFSK 변조방식을 이용한 무선 센서 네트워크의 보안Data cryptography for wireless sensor networks using channel information and non-coherent BFSK

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무선 센서 네트워크는 최근 유비쿼터스 환경을 구축하기 위한 핵심 기술로 많은 관심을 끌고 있으며, 가정에서 생활의 편의를 위한 응용이나 특수 응용 분야 등 광대한 범위에서 이용되고 있다. 하지만 제한된 계산 능력과 장기간의 베터리 수명이 유지되어야 하고 저가로 구현되어야 한다는 제약성이 존재한다. 그리고 무선 통신 환경의 특성 때문에 접근성이 용이하고 공격받기 쉬워 네트워크 수명이 짧아지거나 잘못된 가설로 결정을 내릴 수 있으므로 보안 또한 반드시 필요한 요구 사항이다. 따라서 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 센서들의 에너지 효율적 활용을 위해 비동기식 BFSK 변조 방식을 이용하고 센서와 융합 센터 사이의 채널 이득의 절대값에 따라 전송 여부를 결정한다. 비동기식 BFSK 변조 방식을 사용하면 수신단이 간단해져 전력을 효율적으로 사용할 수 있다. 또한 채널 이득의 절대값의 분포에 따라 융합 센터가 문턱값을 결정하고, 그 문턱값보다 채널 이득의 절대값이 큰 센서들을 이용함으로써 센서 노드에서는 부가적인 과정없이 에너지를 효율적으로 사용할 수 있다. 또한 보안에 취약한 무선 센서 네트워크의 특성을 보완하기 위해 채널의 상반성을 이용하여 암호화하는 방법을 도입한다. 센서와 융합센터는 같은 채널 이득의 절대값을 가지고 있고, 우리는 채널 이득의 절대값을 이용하여 신호를 암호화하여 전송한다. 물리 계층의 특성을 이용하여 암호화하기 때문에 다른 부가 자원 없이 키 분배 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 간단한 처리 방법을 통하여 완벽 보안을 얻을 수 있다. 채널 이득의 절대값을 알고 있는 경우와 채널의 통계 정보만 아는 경우 등의 시스템 환경을 가정하여 각각의 환경에서 최적의 결정 방법을 계산하였고 결정 방법에 따른 융합 센터의 성능을 분석하였다.
Advisors
하정석researcherHa, Jeong-Seokresearcher
Description
한국과학기술원 : 전기 및 전자공학과,
Publisher
한국과학기술원
Issue Date
2011
Identifier
467902/325007  / 020094022
Language
kor
Description

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 전기 및 전자공학과, 2011.2, [ iii, 39 p. ]

Keywords

비동기식BFSK; 보안; 무선센서네트워크; Channel reciprocity; Energy efficiency; Non-coherent BFSK; Security; Wireless sensor networks; 채널상반성; 에너지효율

URI
http://hdl.handle.net/10203/36806
Link
http://library.kaist.ac.kr/search/detail/view.do?bibCtrlNo=467902&flag=dissertation
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EE-Theses_Master(석사논문)
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