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가시광 통신에서 성능 저하 없는 보안 인코딩 연구
A Study on Secure Encoding for Visible Light Communication Without Performance Degradation 원문보기

정보처리학회논문지. KIPS transactions on computer and communication systems 컴퓨터 및 통신 시스템, v.11 no.1, 2022년, pp.35 - 42  

김민철 (고려대학교 정보보호학과) ,  서태원 (고려대학교 컴퓨터학과)

초록
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가시광 통신은 LED의 빠른 점멸을 통해 데이터를 보내는 통신 방법이며, 조명이 영향을 미치는 범위가 넓어 도청에 취약하다. IEEE 표준 802.15.7에서는 가시광 통신을 위해 OOK(On-Off Keying), VPPM(Variable Pulse Position Modulation), CSK(Color Shift Keying)를 모듈레이션을 정의한다. 이 논문에서는 VPPM을 사용한 통신에서 보안을 위한 물리계층 암호화를 제안한다. VPPM은 4B6B를 사용하여 메시지를 인코딩하는데 16개의 출력을 6-bit를 사용해 표현한다. 제안하는 인코딩은 4B6B의 생성조건을 위배하지 않으며 복잡도를 높이기 위해 20개의 출력으로 확장한다. 그리고 확장된 4B6B 테이블의 각 출력을 vigenère cipher를 이용하여 암호화한다. 도청자가 암호화된 각 6-bit 데이터를 복호화할 확률은 $\frac{1}{20}$ 이다. 따라서 키의 개수가 n일 때 도청자는 메시지를 복호화하기 위해 최대 $\sum\limits_{k=1}^{n}20^k$ 만큼 전수조사해야 한다. PHY II의 OOK와 PHYIII의 CSK에서도 입력과 출력을 관리하는 테이블을 사용하기 때문에 제안하는 방식을 적용할 수 있다. 본 논문에서는 OOK와 CSK방식에서도 성능 저하 없이 사용할 수 있는 보안 인코딩에 대해 논의한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Visible light communication (VLC) is a method of transmitting data through LED blinking and is vulnerable to eavesdropping because the illumination affects the wide range of area. IEEE standard 802.15.7 defines On-Off Keying (OOK), Variable Pulse Position Modulation (VPPM), and Color Shift Keying (C...

주제어

#가시광 통신   #보안 인코딩   #통신 보안  

표/그림 (13)

참고문헌 (17)

  1. "IEEE Standard for Local and metropolitan area networks--Part 15.7: Short-Range Optical Wireless Communications," in IEEE Std 802.15.7-2018 (Revision of IEEE Std 802.15.7-2011), pp.1-407, 23 Apr. 2019. 

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