아웃소싱 데이터베이스를 위한 효율적인 집계 질의 인증 기법

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 전기·정보공학부, 2017. 2. 심규석.데이터베이스 아웃소싱은 기업 및 기관에서 빅데이터 분석을 위해 사용하는 보편적인 방법으로 자리잡고 있다. 데이터 소유자는 데이터베이스 아웃소싱을 통해 질의 처리와 같은 계산량이 많은 작업과 저장 및 관리 등의 업무를 제 3자 서버에 위탁할 수 있다. 이러한 패러다임은 데이터 소유자가 비싼 인프라를 구축하지 않고도 대용량의 데이터를 관리할 수 있게 한다. 하지만 보안상 위협이 항상 존재하는 네트워크의 특성상 제 3자 서버는 데이터를 변조하고 질의 결과를 조작하는 공격자들의 공격에 노출되어있다. 따라서 서버는 사용자에게 질의 결과가 정확하다고 증명할 수 있어야 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 구간 질의, kNN 질의, 함수 질의 등 다양한 질의에 대한 인증 기법들이 연구되었다. 하지만 빅데이터 분석에 있어 집계 질의의 활용도가 높음에도 불구하고 집계 질의에 대한 인증 기법 연구는 부족하며 기존 연구는 고차원 데이터나 서로 다른 값의 수가 많은 데이터에 대해 비효율적이다. 본 연구에서는 집계 질의 인증을 위한 자료구조 AMR–tree를 제안한다. 그리고 독립 노드와 독립 서브트리 개념을 도입하고 AMR–tree를 활용한 효율적인 증거 생성 방법과 증명 방법을 제안한다. 그 후 제안한 기법의 성능을 검증하기 위해 데이터의 상이 값 수, 레코드 개수, 그리고 차원 크기를 각각 변경시켜가며 실험을 진행하였으며 실험 결과를 통해 제안한 기법의 성능이 우수함을 보였다.제 1 장 서론 1 제 1 절 연구의 배경 1 제 2 절 연구의 내용 2 제 2 장 관련 연구 5 제 1 절 1차원 구간 질의 인증 기법 5 제 2 절 다차원 구간 질의 인증 기법 7 제 3 절 다차원 구간 집계 질의 인증 기법 10 제 3 장 집계 질의 인증 기법 12 제 1 절 문제 정의 12 제 2 절 AMR–tree 14 제 3 절 인증 자료구조 생성 단계 19 제 4 절 증거 생성 단계 23 제 5 절 증명 단계 25 제 4 장 실험 및 결과 27 제 1 절 실험 환경 및 데이터 27 제 2 절 상이 값 수 변화 실험 결과 28 제 3 절 레코드 개수 변화 실험 결과 30 제 4 절 차원 크기 변화 실험 결과 32 제 5 장 결론 34 참고문헌 35 Abstract 37Maste

Multiple RFID Tags Identification with M-ary Search Algorithm

Maste

Pre-bias 펄스 측정을 이용한 FET-type 가스센서의 응답 및 복구 특성 향상

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 공과대학 전기·컴퓨터공학부, 2018. 2. 이종호.Recently, a gas sensor technology has become increasingly important due to the increasing demand for automobiles, air quality control, farming, and household appliances. Thus sensor technology is expected to play an important role in the Internet of Things (IoT) era. Various types of gas sensors such as optical, electrochemical, semiconducting and FET-based gas sensors have been widely reported so far. However, most of the studies on the gas sensors have been focused on resistor-type sensors and the investigation of sensing materials rather than the electrical control scheme. The resistor-type sensor has demerits in size, yield, and integration with CMOS circuits. Thus, to fulfill the demands for low cost, scalable, stable, and CMOS compatibility for the gas sensor, FET-type sensors have been widely studied. Although the FET-type sensors have a higher degree of freedom coming from four terminal features in enhancing the sensing performance, there have been no report on electrical control scheme. In this dissertation, we propose, for the first time, a pulse pre-bias scheme for enhancing the sensing performance of Si FET-type gas sensor and investigate the pre-bias effect on the response and recovery characteristics. The Si FET type gas sensor having a control-gate (CG) and a floating-gate (FG) in horizontal direction is fabricated to investigate the pre-bias effect. The ZnO film as a sensing material is deposited between the CG and the FG by ALD. By applying the pulse bias scheme to the CG of the FET-type gas sensor, the pre-bias effect is verified, and we analyze the reaction between NO2 gas and the ZnO as a sensing layer deposited on the Si FET-type gas sensor. The mechanism responsible for the pre-bias effect is explained using energy band diagram. The proposed scheme was verified to be very efficient in improving the gas response and the reduction of the recovery time to NO2 target gas. It is expected that the pre-biasing scheme will be very practical in the commercialization of the FET-type gas sensor.Chapter1 1 Introduction 1 1.1 Study background 1 1.1.1 Motivation 1 1.1.2 Improvement of gas sensing characteristics 7 1.2 Purpose of research 11 1.3 Thesis outline 12 Chapter2 13 Device structures and fabrications 13 2.1 Device structure 13 2.2 Device fabrication 17 2.2.1 Key fabrication process 27 2.2.2 Simulation study for buried channel implantation 22 2.2.3 Formation of sensing layer 25 Chapter3 28 Device characteristics 28 3.1 I_V characteristics of FET-type gas sensor 28 3.2 Electrical modeling of FET-type gas sensor 32 3.3 Nonvolatile functionality 37 3.4 Gas sensing mechanisms of the FET-type gas sensor 40 3.5 Resistor-type gas sensor 44 Chapter4 48 Proposed pulse per-bias scheme and gas sensing characteristics 48 4.1 Motivation 48 4.2 Proposed pulse pre-bias scheme 50 4.3 The pre-bias effect 52 4.3.1 The pre-bias effect on gas response 52 4.3.2 Mechanism responsible for the gas response 55 4.3.3 The pre-bias effect on gas recovery 60 4.3.4 Mechanism responsible for the gas recovery 62 4.4 Gas response to different concentration of NO2 gas 64 4.5 Optimal pulse pre-bias scheme for oxidizing gas 70 4.6 The advantages of the pre-bias effect 74 4.7 The pre-bias effect on reducing gas in recovery period 76 Chapter5 78 Conclusions 78 Appendix A. 80 Considerations for the pulse pre-bias scheme 80 A.1 Effect of the pulse with of pre-bias 80 A.2 Effect of the carrier gas 81 Appendix B. 82 Capacitance change FET-type gas sensor 82 Bibliography 84 List of Publications 92 Abstract in Korean 98Docto

인지무선 채널 환경과 지향성 안테나 네트워크를 위한 이웃 탐색 기법에 관한 연구

DoctorWe first propose a neighbor discovery scheme for cognitive radio networks. Cognitive radio networks need to utilize available spectrum in a dynamic and opportunistic fashion without causing interference to co-located primary nodes. Before data transmission begins, secondary nodes must establish a link on a channel which is not occupied by primary nodes. Unfortunately, in cognitive radio networks, the set of available channels can be different for each node, since it is determined by the relative locations of nodes to primary nodes. We are the first to present a distributed channel rendezvous scheme which finds a commonly available channel between any two nodes in a bounded time without synchronization. Our scheme determines the order, in which two nodes visit channels to find a common channel, if any, within a bounded time. To support neighbor discovery for 60GHz wireless networks, we propose a neighbor discovery scheme for directional antenna networks. Directional antennas are employed for realizing the multi-gigabit wireless communications in the unlicensed 60GHz band. We consider the problem of neighbor discovery for self-organization of a 60GHz network with directional antennas. Directional communications complicate the discovery process since discovery is only achieved when nodes are facing each other within their antenna beams. Moreover, a significant challenge here is the distributed nature of nodes, which implies that nodes are not time synchronized or have different antenna beamwidths. We are the first to present a deterministic neighbor discovery scheme even when nodes have different antenna beamwidths or nodes are not synchronized.본 논문은 미래 통신을 위한 신기술로 주목 받고 있는 인지 무선 네트워크 (Cognitive Radio Network) 기술과 60GHz 주파수 대역 기반 무선 네트워크 기술에 관해 기술한다. 기하급수적으로 증가하는 방송 및 통신 시스템으로 인해 무선 주파수 자원의 고갈 문제가 심각하게 대두되고 있다. 이와 같은 주파수 고갈 문제의 해결을 위해 유휴 주파수를 사용하는 인지 무선 기술이 많은 관심을 받고 있다. 인지 무선 네트워크 기술은 단말 기기 및 네트워크의 지능화를 통해 동적으로 변화하는 주파 수 상태를 인지하여 유휴 주파수 자원을 최적으로 활용하고자하는 기술이다. 또한, 60GHz 주파수 대역 기반 무선 네트워크 기술은 HD 급의 고화질 동영상 무선 전송, 대용량 무선 데이터 전송 등의 응용을 서비스하기 위한 기가급 무선 전송 속도를 제공할 수 있는 기술이다. 이웃 탐색 기법은 자기의 이웃 노드들을 탐색하여 서로 연결 링크를 설정하는 기법으로, 무선 네트워크를 형성하기 위한 핵심 기초 기술이라고 할 수 있다. 최근에, 채널 환경이 동적으로 변하는 인지 무선 네트워크의 특성과 지향성 안테나를 사용해야만 하는 60GHz 주파수 대역의 특성을 고려한 이웃 탐색 기법을 개발하는 것이 새로운 연구 과제이다. 먼저 본 논문은, 인지무선 네트워크에서의이웃 탐색 기법을 기술한다. 인지 무선 네트워크는 허가된 주파수 대역에서 활동하는 주 사용자 (Primary node)의 주파수 점유 권리를 보장하면서 비허가 사용자 (Secondary node)가 유휴 주파수를 효율적으로 사용할 수 있도록 운용된다. 비허가 사용자들은 주 사용자가 점유하고 있지 않은 채널을 선택하여 이웃 탐색을 시도한다. 각 비허가 사용자와 주 사용자들의 상대적인 위치에 따라 각 비허가 사용자가 사용 가능한 채널들의 집합이 다를 수 있다.이러한 성질이 이웃 탐색을 어렵게 한다. 본 논문에서는 비허가 사용자가 접근하는 채널 순서를 정하여, 임의의 두 사용자가 일정한 시간내에 서로 사용 가능한 채널에서 통신이 이루지는 것을 보장하는 방법에 관하여 기술한다. 또한, 두 사용자는 서로간의 시간 동기화를 요구하지 않는다.본 논문은 지향성 안테나를 사용하는 60GHz 주파수 대역 기반 네트워크에서의 이웃 탐색 기법에 관해여 기술한다. 60GHz 무선 통신에서는 주파수의 특성에 의해 기가급의 무선 전송 속도를 제공하기 위해 지향성 안테나의 사용이 불가피하다.지향성 안테나를 사용하는 경우에는 통신을 시작하려는두 사용자의 안테나가 서로 마주보고 있는 경우에만 통신이 가능하다. 이러한 성질이 이웃 탐색을 어렵게 한다. 또한, 각 사용자가 서로 다른 안테나 빔폭을 가지거나, 두 사용자가 서로간의 시간 동기화가 이루어 지지 않은 상태에서도 이웃 탐색이 가능해야 한다. 본 논문에서는 지향성 안테나 네트워크에서 정해진 시간내에이웃 탐색을 보장하는 기술에 관하여 기술한다

A Deterministic Neighbor Discovery Scheme for Directional Antenna Networks

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An Energy-Optimal Scheme for Neighbor Discovery in Opportunistic Networking

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자바 프로그램을 위한 메소드 수준의 뮤테이션 연산자

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 전산학전공, 2006.8, [ vii, 58 p. ]Although object-oriented programming languages offer powerful programming features, they also introduce certain kinds of faults some which are difficult to detect, diagnose and correct. Many researches have been made on the object-oriented program testing in order to properly handle those object-oriented features, but researches on mutation testing of non-object-oriented features at the method-level was almost neglected. This thesis presents a mutation testing technique aimed at detecting simple faults that are revealed at the method-level. Although the effectiveness of mutation testing depends heavily on mutation operators, previously developed mutation operators for procedural languages are inadequate for the object-oriented languages. Therefore, we have first developed a set of method-level mutation operators designed to alter primitive operators in Java. We have also designed method-level mutation operators are to be directly applied to bytecode instructions since performing mutation analysis using bytecode is more cost effective. As the number of mutants produced by method-level mutation operators is so large, we have chosen a selective set of method-level mutation operators that reduces the number of mutants generated with tolerable effectiveness in mutation testing.한국과학기술원 : 전산학전공

Asynchronous probing scheme for energy-efficient neighbor discovery in opportunistic networks

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