스마트폰을 음성 녹음기로 사용하는 것은 대화의 증거로 오디오를 손쉽게 기록할 수 있게 해주지만, 이러한 오디오 증거의 공유에는 발화 및 음성 프라이버시의 위험이 수반된다. 그러나 오디오의 진정성(authenticity)을 잃지 않으면서 발화/음성 프라이버시를 보호하는 것은 어렵다. 오디오 녹음의 기존 사후 처리에 의한 검열(redaction) 및 음성 변환(voice conversion)은 원래의 서명(signature)을 무효화하여 오디오를 검증 불가능하게 만들고, 조작에 취약하게 한다. 본 논문에서는 오디오 녹음/공유 솔루션인 Overo를 제시하며, 오디오의 진정성을 잃지 않으면서 프라이버시 처리(privcacy processing)를 지원한다. Overo는 표준 AAC 인코딩 형식으로 실시간 오디오 스트림을 기록하고, 오디오 공유 이전에 개인정보 보호를 위한 사후 처리(post-processing)를 허용하되 원래의 서명(original signatures)은 사후 검열 및 음성 변환 이후에도 유효하게 유지한다. 이로써 녹음 시점 이후의 조작이 없음을 보장한다. 따라서 사용자는 오디오 공개 시점에 발화 내용(무엇을 검열할지)과 화자(누구의 목소리를 위장할지)에 대해 원하는 수준의 프라이버시로 녹음을 사후 처리한 뒤에도, 그 진정성을 입증할 수 있다. Overo는 오늘날의 보급형 스마트폰에 손쉽게 구현 가능하다. iPhone/Android 폰에서의 우리의 프로토타입은 사용자의 녹음 후 결정에 기반하여, 발화/음성 프라이버시가 보호된 AAC-규격을 준수하며 변조 불가능하고 자기-인증(self-authenticating) 오디오를 생성함을 보여준다.

스마트폰을 음성 녹음기로 사용하는 것은 대화의 증거로 오디오를 손쉽게 기록할 수 있게 해주지만, 이러한 오디오 증거의 공유에는 발화 및 음성 프라이버시의 위험이 수반된다. 그러나 오디오의 진정성(authenticity)을 잃지 않으면서 발화/음성 프라이버시를 보호하는 것은 어렵다. 오디오 녹음의 기존 사후 처리에 의한 검열(redaction) 및 음성 변환(voice conversion)은 원래의 서명(signature)을 무효화하여 오디오를 검증 불가능하게 만들고, 조작에 취약하게 한다. 본 논문에서는 오디오 녹음/공유 솔루션인 Overo를 제시하며, 오디오의 진정성을 잃지 않으면서 프라이버시 처리(privcacy processing)를 지원한다. Overo는 표준 AAC 인코딩 형식으로 실시간 오디오 스트림을 기록하고, 오디오 공유 이전에 개인정보 보호를 위한 사후 처리(post-processing)를 허용하되 원래의 서명(original signatures)은 사후 검열 및 음성 변환 이후에도 유효하게 유지한다. 이로써 녹음 시점 이후의 조작이 없음을 보장한다. 따라서 사용자는 오디오 공개 시점에 발화 내용(무엇을 검열할지)과 화자(누구의 목소리를 위장할지)에 대해 원하는 수준의 프라이버시로 녹음을 사후 처리한 뒤에도, 그 진정성을 입증할 수 있다. Overo는 오늘날의 보급형 스마트폰에 손쉽게 구현 가능하다. iPhone/Android 폰에서의 우리의 프로토타입은 사용자의 녹음 후 결정에 기반하여, 발화/음성 프라이버시가 보호된 AAC-규격을 준수하며 변조 불가능하고 자기-인증(self-authenticating) 오디오를 생성함을 보여준다.

이 글은 차량 추적 보호를 위해 DSRC 라디오를 사용하는 가능성을 보여준다. 본 연구는 차량이 주행 중 서버에 자신의 위치를 전송하는 교통 데이터 수집을 목표 응용으로 설정한다. 이러한 차량은 응용이 자주, 그리고 정확한 위치 업데이트를 요구하는 경우가 많기 때문에 추적 가능하며, 위치 이력이 노출되기 쉽다. 본 글은 서버가 차량을 제대로 추적하지 못하도록 하면서도 차량이 자신의 위치를 보고할 수 있게 해주는 방법 PathCloak을 제시한다. PathCloak은 차량의 두 가지 네트워크 인터페이스를 활용한다: 서버에 접근하기 위한 차량 내 인터넷과 경로 혼동을 생성하기 위한 차량-대-차량 DSRC이다. PathCloak이 적용된 차량들은 DSRC 라디오를 통해 자신의 운동학적 정보를 교환하고, 이를 이용해 서로에 대해 그럴듯한 경로 구간을 생성하여 서버의 관점에서 각 차량의 경로가 서로 구별되지 않도록 만든다. 우리는 DSRC 테스트베드를 이용해 실제 도로에서 현장 실험을 수행함으로써 그 실현 가능성을 입증한다. 평가 결과 PathCloak은 강력한 프라이버시(추적 성공 비율<; 1%)를 제공하면서도 다양한 교통 통계를 위한 높은 유용성을 유지함을 보여준다.

오늘날 다양한 IoT 카메라가 공익에 기여하는 동시에, 촬영 영상 증거를 공유함으로써 영상에 포함된 개인의 프라이버시를 위협하고 있다. 그러나 시각적 프라이버시를 보호하면서도 영상의 진정성을 잃지 않는 것은 어렵다. 기존의 후처리 블러링은 사후 조작(후방조작)의 가능성을 열어 주는 반면, 실시간 블러링은 일반 상용(commodity) 카메라의 제한된 처리 성능으로 인해 영상 품질이 떨어지고 저프레임레이트 비디오로 이어진다. 본 논문은 저성능 IoT 카메라를 사용하여 프라이버시 보호, 위조 방지, 고프레임레이트를 모두 달성하는 소프트웨어 기반 솔루션인 Pinto를 제시한다. Pinto는 고속으로 실시간 비디오 스트림을 기록하고, 영상 공유 전에 프라이버시 보호를 위한 후처리를 허용하면서도, 후처리 블러링 이후에도 원래의 실시간 서명이 유효하도록 유지한다. 이는 기록 시점의 시간 정보에 의해 콘텐츠 위조가 불가능함을 보장한다. Pinto는 오늘날의 상용 카메라에 쉽게 구현 가능하다. 서로 다른 임베디드 장치 3종에 대한 우리의 프로토타입은---각각 현장(on-site), 차량(vehicular), 공중(aerial) 감시라는 특정 적용 맥락에 배치되었으며---17--24 fps의 프레임레이트로 프라이버시 보호 및 위조 방지 비디오를 생성하는 것을 입증했는데, 이는 HD 비디오와 비교 가능한 수준이다.

저희는 지도교수 Ranveer Chandra 박사와 익명의 심사자분들께, 귀중한 피드백을 주신 데 대해 진심으로 감사드립니다. 본 연구는 Project Number SRFC-IT1402-01에 의해 Samsung Research Funding Center for Future Technology의 지원을 받았습니다.

Tor와 같은 기존의 검열 회피 및 익명화 시스템은 릴레이를 운영하는 자원봉사자(volunteer)에 의존한다. 그러나 현실적으로 가장 어려운 부분은 자선적 동기만으로는 충분한 자원봉사자를 확보하기가 어렵다는 점이다. 자원봉사를 유도하기 위한 몇 가지 인센티브 제도들이 있었으나, 이는 외부 금전 자원 또는 전자화폐(e-cash) 인프라를 필요로 한다. 본 논문은 검열받는 사용자와 검열받지 않는 사용자 간의 각자의 자원을 통한 직접적 이익 교환을 정당화하는 웹 브라우징 생태계인 SymBiosis를 제시한다. SymBiosis의 양방향 상호작용은 참여(릴레이)로부터 각 사용자가 익명성(익명성)을 얻도록 하며, 그 결과 어디에나 존재하는 릴레이 배치(ubiquitous relay deployment)를 통해 거의 완전한 수준의 우회(circumvention) 시스템으로 이어진다. 또한 SymBiosis는 사용자의 웹 브라우징 경험을 최적화한 실용적인 릴레이 구조를 제공한다. SymBiosis는 실제 환경에서 완전히 구현되고 시험되었다. 평가는 SymBiosis가 오늘날의 가장 고도화된 검열 시스템에 대해 두 목표를 모두 달성하면서도, 일상적인 웹 브라우징에 사용할 수 있는 성능을 제공함을 보여준다.

연결된 차량은 운전 과정에서 잠재적으로 신뢰할 수 없는 위치 기반 서비스(LBS)를 사용할 때 자신의 위치 이력(location history)을 노출할 위험이 있다. 우리는 LBS가 차량을 추적하지 못하도록 하면서도 차량이 LBS에 고정밀의 실시간 위치 업데이트를 제공할 수 있게 하는 방법인 상호 난독화 경로(Mutually Obfuscating Paths, MOP)를 제안한다. 이 기법은 연결된 차량의 두 가지 네트워크 인터페이스를 활용하는 것을 목표로 한다. 즉, 차량 내 LTE 인터넷(in-car LTE Internet)은 LBS에 접근하기 위해 사용하고, 차량 간 전용 단거리 통신(car-to-car Dedicated short-range communications, DSRC-communication)은 경로를 난독화하기 위해 사용한다. MOP의 핵심 아이디어는 적절한 경우 차량들이 서로에 대해 그럴듯하지만 허구의 위치 업데이트를 생성하여 LBS의 관점에서 경로가 지속적으로 분기(branching)되도록 만드는 것이다. 평가는 MOP가 연속적이고 매우 정확한 위치 업데이트 상황에서도 강력한 프라이버시 보호를 제공함을 보여준다.

3G 셀룰러 인프라의 기지국(BS) 네트워크는 운반 트래픽 부하에 비례하여 에너지를 소비하지 않는다. 우리의 측정에 따르면 3G 트래픽은 시간과 공간 모두에서 변동이 크며, 그 결과 에너지 낭비가 발생한다. 본 논문에서는 부하 비적응형 BS를 사용하여 네트워크 전반의 에너지 비례성을 근사하는 그린 기지국 네트워크(GreenBSN)를 제안한다. 본 방법의 핵심은 트래픽 기반 접근이다. 고유한 시간-공간 트래픽 동역학과 노드 배치의 이질성을 활용함으로써, 경량 트래픽 상황에서 과소 활용되는 BS의 전원을 끈다. 4개의 지역 3G 네트워크에 대한 평가는 GreenBSN이 밀집된 대도시에서는 최대 53%의 에너지 절감, 배치가 드문 지역에서는 23%의 절감을 제공함을 보여준다.

본 연구는 다중 안테나 MIMO 802.11 기기의 에너지 소비를 실험적으로 분석한다. 측정 결과, 안테나 수가 증가할수록 전력 소비와 전송 속도가 모두 증가하는 것으로 나타났다. 최신 제안들은 MIMO 802.11 네트워크에서 에너지를 절감하는 데 한계가 있다. 첫째, 이들은 속도를 극대화하거나 전력 소비를 최소화하는 것 중 하나에만 초점을 둔다. 둘째, 이동 단말기의 수신 측에 대한 에너지 최소화만을 추구한다. 그 결과, MIMO의 속도 이득을 활용하고 MIMO 802.11 인프라에서 에너지를 절감하는 데 제약이 발생한다. 이를 위해 우리는 런타임 시점에서 송신기-수신기 간 가장 에너지 효율적인 안테나 설정을 식별하고자 하는 Collaborative MIMO Energy Save(CMES)를 설계한다. 상용 MIMO 802.11n 테스트베드에 대한 실험을 통해 CMES가 실제 시나리오에서 에너지 절감을 제공할 수 있음을 확인하였다.

우리는 운영 중인 3G 무선 네트워크의 가동(operational) 상태를 대규모로 모니터링하기 위한 문제를 다룬다. 대규모 3G 네트워크에서 임계값(threshold) 기반 성능 모니터링은 네트워크 규모가 크고 시간 및 공간 두 영역에서 동특성이 존재한다는 두 가지 주요 요인으로 인해 매우 어렵다. 예를 들어 위치별·시간별(시간 단위)로 세분화된 임계값 설정(perlocation hourly)은 관리 복잡성을 감당할 수 없을 정도로 증가시키는 반면, 단일의 정적인 임계값은 네트워크 동특성을 충분히 반영하지 못하므로 수용 불가능한 수준의 경보 품질 저하를 초래한다(최대 70%의 오경보/미경보 false/miss alarm 비율). 본 논문에서는 최소한의 임계값 설정으로 각 개별 네트워크 요소(NE)의 위치-및 시간-특이적 임계값 추세를 특성화할 수 있는 확장 가능한 모니터링 솔루션인 ‘임계값 압축(threshold-compression)’을 제안한다. 핵심 아이디어는 위치 및 시간 차원에서 유사한 임계값 거동을 보이는 NE들을 식별하여 공간-시간 클러스터를 형성함으로써, 대규모 3G 네트워크에서 경보 정확도를 허용 가능한 수준으로 유지하면서 임계값의 개수를 줄이는 것이다. 상용 3G 네트워크에서의 운영 경험을 바탕으로 한 평가를 통해, 제안한 솔루션의 효과가 입증되었다. 우리는 오경보/미경보 false/miss alarm이 10% 미만인 조건에서 임계값 설정을 최대 90%까지 감소시킬 수 있다.