[논문]클라우드 컴퓨팅 기반 스트리밍 서비스(StraaS)의 설계

차병래; 심수정; 김용일

doi:10.12673/jkoni.2012.16.2.330

클라우드 컴퓨팅 기반 스트리밍 서비스(StraaS)의 설계
Design of StraaS(streaming as a service) based on Cloud Computing 원문보기

한국항행학회논문지 = Journal of advanced navigation technology, v.16 no.2 = no.53, 2012년, pp.330 - 339

차병래 (광주과학기술원) , 심수정 (전남대학교) , 김용일 (호남대학교)

초록
AI-Helper

본 논문에서는 클라우드 컴퓨팅 기반의 스트리밍 서비스를 제공하기 위한 Streaming as a Service(StraaS)를 정의하며, StraaS 서비스를 제공하기 위한 다양한 기능과 보안에 대해서 기술한다. 특히 클라우드 컴퓨팅과 스트리밍 서비스를 위한 보안 기능으로 KS-MMA(Key-generation System for Multilateral Matching Authentication) 그리고 SIES(Searchable Image Encryption System)에 대해서 기술한다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper, we define and design the Streaming as a Service (StraaS) to support streaming service based on cloud computing. And we describe the various function and security to StraaS service. Specially, we introduce KS-MMA(Key-generation System for Multilateral Matching Authentication) and SIES(...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

본 논문은 클라우드 기반의 스트리밍 서비스와 보안을 제공하는 StraaS 서비스를 설계하였다. 클라우드 컴퓨팅 기반의 스트리밍 서비스를 제공하기 위한 Streaming as a Service(StraaS)를 정의하며, StraaS 서비스를 제공하기 위한 다양한 기능과 보안 기능에 대해서 기술하였다.
본 논문의 2장은 빅 데이터a, 클라우드 컴퓨팅, 스케일 아웃에 관한 관련 연구를 기술한다. 3장에서는 클라우드 기반의 StraaS 서비스를 설계하며, 4장에서는 StraaS 서비스의 보안, 5장에서는 StraaS의 응용 및 비즈니스 모델에 대해 기술하며, 간략하게 결론으로 구성되었다.
클라우드 컴퓨팅을 구성하는 다양한 기술에 의해서 이러한 문제점들을 극복하기 위한 클라우드 컴퓨팅 기반의 스트리밍 서비스를 설계하고자 한다. 본 연구의 목표는 클라우드 컴퓨팅 기반의 스트리밍 서비스를 지원하기 위한 StraaS(Streaming as a Service) 설계이다.
이 두 영역에 위치한 서비스 중의 하나가 스트리밍 서비스이며, 스트리밍 서비스에 의해서 빅 데이터 문제와 이에 관련된 문제점들이 새로이 대두되고 있다. 클라우드 컴퓨팅을 구성하는 다양한 기술에 의해서 이러한 문제점들을 극복하기 위한 클라우드 컴퓨팅 기반의 스트리밍 서비스를 설계하고자 한다. 본 연구의 목표는 클라우드 컴퓨팅 기반의 스트리밍 서비스를 지원하기 위한 StraaS(Streaming as a Service) 설계이다.

제안 방법

검색 가능 암호 시스템은 개인의 정보가 외부 저장 공간에 저장되면서 발생하는 프라이버시 등의 여러 문제점에 대한 해결 방법으로 지금까지 많은 연구가 진행되었으나, 본 연구에서는 이미지로 확장하여 StraaS에서 검색 가능 이미지 암호 서비스를 제공한다. SES(Searchable Image Encryption System)에서 정보를 포함하는 문서와 키워드를 이용해서 숨기고 싶은 정보를 암호화하고, 사용자가 자신이 원하는 암호화된 문서를 검색하기 위해 서버에 제공하는 정보를 키워드를 이용하여 검색한다. 제안하는 SIES에서는 문서를 스트리밍 미디어로, 문서에 포함된 키워드 스트리밍 미디어의 여러 이미지들로 확장한다.
검색 가능 암호 시스템은 암호화된 자료를 복호화하지 않고도 원하는 자료를 검색할 수 있는 암호 기반 기술이라면 검색 대상을 텍스트에서 이미지로 확장하여 검색 가능 이미지 암호 시스템 (SIES; Searchable Image Encryption System)을 설계한다. 검색 가능 암호 시스템은 개인의 정보가 외부 저장 공간에 저장되면서 발생하는 프라이버시 등의 여러 문제점에 대한 해결 방법으로 지금까지 많은 연구가 진행되었으나, 본 연구에서는 이미지로 확장하여 StraaS에서 검색 가능 이미지 암호 서비스를 제공한다. SES(Searchable Image Encryption System)에서 정보를 포함하는 문서와 키워드를 이용해서 숨기고 싶은 정보를 암호화하고, 사용자가 자신이 원하는 암호화된 문서를 검색하기 위해 서버에 제공하는 정보를 키워드를 이용하여 검색한다.
스트리밍 미디어의 무단 사용을 방지하기 위하여 암호화를 수행한다. 스트리밍 미디어의 생성한 측과 저장/관리하는 측이 다르기 때문에 암호화된 스트리밍 미디어의 복호화가 쌍방의 합의에 의해서만 가능하며, 이때 다자간 정합 인증을 사용하게 된다.
암호화된 스트리밍 미디어의 무단 사용 및 접근 제어를 위하여 KS-MMA(Key-generation System for Multilateral Matching Authentication)에 의해서 인증 및 접근 제어가 가능한 경우에만 검색 및 복호화를 수행한다. 인증이 완료되고 권한이 주어지면 검색 가능한 이미지 암호 시스템에 의해서 스트리밍 미디어를 복호화하지 않고도 스트리밍 미디어의 이미지를 검색이 가능하다.
StraaS는 스트리밍 미디어의 데이터 센터 역할을 수행한다. 여러 곳에서 생성된 다양한 스트리밍 미디어들과 스트리밍 미디어를 소비하는 디바이스의 자원을 인지하여 알맞은 스트리밍 미디어 포맷을 클라우드의 컴퓨팅 자원을 이용하여 실시간 변환 기능을 제공한다. 스트리밍 미디어의 변환은 오픈 소스인 GStremer tools [8]을 이용하여 개발하며, 그림 10에 GStreamer의 개요를 나타낸다
SES(Searchable Image Encryption System)에서 정보를 포함하는 문서와 키워드를 이용해서 숨기고 싶은 정보를 암호화하고, 사용자가 자신이 원하는 암호화된 문서를 검색하기 위해 서버에 제공하는 정보를 키워드를 이용하여 검색한다. 제안하는 SIES에서는 문서를 스트리밍 미디어로, 문서에 포함된 키워드 스트리밍 미디어의 여러 이미지들로 확장한다. 즉, SES의 수식 (1)을 수식 (2)로 확장하여 정의한다.
본 논문은 클라우드 기반의 스트리밍 서비스와 보안을 제공하는 StraaS 서비스를 설계하였다. 클라우드 컴퓨팅 기반의 스트리밍 서비스를 제공하기 위한 Streaming as a Service(StraaS)를 정의하며, StraaS 서비스를 제공하기 위한 다양한 기능과 보안 기능에 대해서 기술하였다. 특히 클라우드 컴퓨팅과 스트리밍 서비스를 위한 보안 기능으로 KS-MMA는 다자간 정합 인증에 의한 접근 제어를 제공하며, SIES는 스트리밍 미디어의 프라이버시를 제공할 수 있다.

이론/모형

여러 곳에서 생성된 다양한 스트리밍 미디어들과 스트리밍 미디어를 소비하는 디바이스의 자원을 인지하여 알맞은 스트리밍 미디어 포맷을 클라우드의 컴퓨팅 자원을 이용하여 실시간 변환 기능을 제공한다. 스트리밍 미디어의 변환은 오픈 소스인 GStremer tools [8]을 이용하여 개발하며, 그림 10에 GStreamer의 개요를 나타낸다

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	검색 가능 암호 시스템은 어떤 기술인가?	검색 가능 암호 시스템(SES; Searchable Encryption System)은 암호화된 자료를 복호화하지 않고도 원하는 자료를 검색할 수 있도록 하는 암호 기반 기술이다. 검색 가능 암호 시스템은 개인의 정보가 외부 저장 공간에 저장되면서 발생하는 여러 문제점에 대한 해결 방법으로 지금까지 많은 연구가 진행되었다.
	클라우드는 어떤 부문에서 우수한 규모의 경제를 달성할 수 있도록 지원하는가?	• 공급 측 절감: 대규모 데이터 센터(DC)의 서버 당 비용이 절감된다. • 수요 측 집계: 컴퓨팅에 대한 총 수요가 전반적인 변동성을 원활하게 하여 서버 활용도가 높아진다. • 멀티테넌시(Multi-tenancy)효율성: 멀티 테넌트 응용 프로그램 모델로 변경할 때, 테넌트의 수(예, 고객 또는 사용자)가 증가하게 되어 테넌트 별 응용 프로그램 관리 및 서버 비용이 절감된다.
	빅 데이터의 3요소에는 무엇이 있는가?	특히 스토리지 입장에서는 단순히 데이터를 저장하는 것뿐만 아니라, 다양한 컴퓨팅 환경을 유기적으로 연동시켜야 한다는 점에서 가장 중요한 인프라이며, 전체 컴퓨팅 환경을 결정짓는 핵심 요소이다. 그림 1은 빅 데이터의 3요소인 크기(Volume), 속도(Velocity), 그리고 다양성(Various)을 나타낸 것이다. McKinsey[1]의 “Big Data: The next frontier for innovation, competition, and productivity”에서 매달 300억 개의 콘텐츠가 Facebook에서 공유되고, 전 세계 데이터는 매년 40% 증가, IT 지출은 5% 증가하고 있으며, Big Data 활용 시 미국 의료 분야에서 매년 3,300억 달러 가치 생산 가능 (연간 스페인 전체 의료 지출 비의 2배 이상), 유럽 공공 분야에 활용 시 2,500억 유로 절감 효과 (그리스 GDP 규모), 2018년까지 미국에서만 14 ~ 19만 명의 분석 전문 인력과 150만 명의 데이터 관리자에 대한 수요가 발생할 수 있다고 언급했다.

참고문헌 (9)

McKinsey, "Big Data: The next frontier for innovation, competition, and productivity", May 2011.
가드너 그룹, http://www.gartner.com
P. Golle, J. Staddon, and B. Waters, "Secure Conjunctive Keyword Search over Encrypted Data," In Applied Cryptography and Network Security Conference 2004, June 2004.
B. Waters, D. Balfanz, G. Durfee, and D. Smetters, "Building an Encrypted and Searchable Auditlog," NDSS 2004, Feb. 2004.
R. Ostrovsky and W. Skeith, "Private Searching on Streaming Data," Crypto 2005, August 2005.
J. Bethencourt, H. Chan, A. Perrig, E. Shi, and D. Song, "Anonymous Multi-Attribute Encryption with Range Query Conditional Decryption," Technical Report, C.M.U., 2006.
조남수, 홍도원, "검색 가능 암호 시스템 기술 동향," 전자통신동향분석 제23권 제4호 2008년 8월.

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GStreamer, http://www.gstreamer.net
OpenStack, http://www.openstack.org

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