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IoT 시스템의 시스템 행위를 예측하기 위한 확률 프로세스 대수
http://doi.org/10.5626/JOK.2020.47.3.247
특정 불확실한 상황에서 IoT 시스템의 예측 가능성을 모델링할 필요가 있다. 확률 프로세스 대수는 이러한 불확실성을 다루기 위해 확률 개념을 기반으로 IoT 시스템 행위의 예측 가능성을 모델링할 수 있다. 예를 들어, PAROMA, PACSR 등과 같은 확률 속성을 포함하는 여러 프로세스 대수들이 있다. 그러나 이러한 프로세스 대수들은 단순한 이산 모델이나 지수 모델에만 기반을 두고 있기 때문에 IoT 시스템을 분석하는데 한계가 있다. 이러한 프로세스 대수들의 한계를 다루기 위해, 본 논문은 dTP-Calculus라고 하는 새로운 프로세스 대수를 제시한다. dTP-Calculus는 복잡한 불확실성을 가진 스마트 IoT 시스템에 네 가지의 확률 모델을 적용할 수 있는 기능을 제공한다. 본 논문에서 제시하는 접근 방법의 실용성을 입증하기 위해 dTP-Calculus를 사용하여 IoT 시스템을 모델링하기 위한 SAVE라고 하는 도구가 개발되었다.
지식공학을 위한 상호작용 시스템의 집단 행위 모델링 및 합성 방법
http://doi.org/10.5626/JOK.2017.44.11.1178
지식 도메인에 대한 집단적인 패턴에서 시스템의 행위를 이해하는 것은 중요하다. 그러나 시스템의 크기, 상호작용의 복잡성으로 집단 행위를 표현하는데 구조적인 어려움이 있으며, 상태 폭발 문제가 발생한다. 또한, 다른 시스템과의 합성은 시스템의 크기와 복잡성이 기하급수적으로 증가하기 때문에 현실적으로 어렵다. 본 논문은 도메인 공학의 새로운 개념인 행위 온톨로지를 이용하여, 집단 행위를 모델링하는 실용적인 방법을 제시한다. 첫째, 액티브 온톨로지를 통해 시스템의 행위를 정의한다. 둘째, 행위는 일반 정규 표현식이라고 불리는 정량화된 추상 격자 구조로 표현된다. 셋째, 격자는 공통된 요소를 기반으로 다른 격자와 합성할 수 있다. 이 방법은 시스템 복잡성을 줄이기 위해, 시스템 상태를 최소화하는 것뿐만 아니라 집단 패턴에서 시스템 동작을 표현하는 혁신적인 방법 중 하나일 수 있다. 이 방법을 구현하기 위해, PRISM 프로토타입 도구를 ADOxx 메타 모델링 플랫폼으로 개발하였다.
도달성 도표의 상태감소를 위한 프로세스 대수 구문 방법
본 논문은 분산 이동 실시간 시스템의 분석과 명세에서 프로세스와 시스템의 복잡도를 획기적으로 감소하기 위한 방법으로 새로운 이음 선택(Conjunctive Choice) 및 여 선택(Complement Choice) 연산을 제안한다. 여 선택 연산은 두 프로세스의 선택(Choice) 연산이 연동하여 동일한 선택을 도출함을 표현한다. 이음 선택 연산은 프로세스 내의 일련의 선택 연산들 간의 의존성을 표현한다. 이음 선택 연산은 프로세스 복잡도를 선택 연산의 의존성의 수 만큼 기하급수적으로 감소시킨다. 마찬가지로 여 선택 연산은 시스템 복잡도를 선택 연산의 의존성의 수 만큼 기하급수적으로 감소시킨다. 그리하여 복잡도가 획기적으로 감소하게 되어 시스템의 명세와 분석이 용이하게 된다. 이 선택 연산은 δ-calculus 프로세스 대수에서 구현하였다. 또한 예제를 ADOxx 플랫폼에서 개발한 SAVE 도구를 사용하여 보여줌으로써 효과와 효율성을 제시한다.
분산 이동 프로세스 이동의 안전성 모델링을 위한 프로세스 대수
엔터프라이즈 비즈니스 모델링의 정형 명세와 검증을 위해 프로세스 대수들이 사용된다. π-calculus와 Mobile ambient는 분산 실시간 비즈니스 프로세스의 이동성을 표현할 수 있다. 그러나 이동성을 표현하는 데 있어 몇 가지 제약이 존재한다: 1) π-calculus는 포트의 이름을 전달함으로써 간접적으로만 이동성을 표현한다, 2) mobile ambient는 ambient를 사용하여 강제적인 비동기적 이동만을 표현한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문은 이동성을 표현하기 위한 새로운 프로세스 대수인 δ-calculus를 제안한다. δ-calculus는 비즈니스 프로세스의 동기적 이동을 시공간에서 직접적으로 표현할 수 있다. 이동성으로 인해 나타날 수 있는 안전성, 보안성의 위협은 동기성, 우선순위, 데드라인 속성들을 통하여 표현이 가능하다. 제안한 개념의 시뮬레이션을 위해 ADOxx 메타-모델링 플랫폼으로 SAVE 도구를 개발하였다.
보안을 위한 공격 행위 감지 메타-모델링
본 논문은 행위 온톨로지(Behavior Ontology)의 개념을 기반으로 한 보안-중심 시스템 안의 공격 패턴을 감지하기 위한 방법을 제안한다. 일반적으로 보안-중심 시스템들은 매우 규모가 크고 복잡하며, 가능한 모든 방법으로 공격자에 의해 공격된다. 그러므로, 공격 감지를 위한 몇 가지의 구조적 방법을 통해 다양한 공격들을 감지하는 것은 매우 복잡하다. 본 논문은 행위 온톨로지를 통하여 이러한 문제를 극복한다. 시스템 안의 공격의 패턴들은 시스템의 클래스 온톨로지에서 정의된 행동(Action)들을 순서에 따라 나열함으로써 정의된다. 공격 패턴이 행동들의 순서로 정의됨으로써 격자와 같이 포함관계를 기반으로 한계층적인 순서로 추상화될 수 있다. 공격 패턴을 위한 행위 온톨로지가 정의되면, 대상 시스템 안의 공격들은 온톨로지의 구조 안에서 의미적이고 계층적으로 감지될 수 있다. 다른 공격 분석 모델들과 비교해보면, 본 논문에서의 행위 온톨로지를 통한 분석은 시간과 공간적으로 매우 효율적이고 효과적인 방법이다.
