DOI QR코드

DOI QR Code

Implementation of u-Healthcare Security System by applying High Speed PS-LFSR

고속 병렬형 PS-LFSR을 적용한 u-헬스케어 보안 시스템 구현

  • 김낙현 (동서대학교 유비쿼터스 IT학과) ;
  • 이영동 (동서대학교 컴퓨터정보공학부) ;
  • 김태용 (동서대학교 컴퓨터정보공학부) ;
  • 장원태 (동서대학교 컴퓨터정보공학부) ;
  • 이훈재 (동서대학교 컴퓨터정보공학부)
  • Received : 2010.07.27
  • Accepted : 2010.08.31
  • Published : 2011.01.31

Abstract

The emerging of ubiquitous computing and healthcare technologies provides us a strong platform to build sustainable healthcare applications especially those that require real-time information related to personal healthcare regardless of place. We realize that system stability, reliability and data protection are also important requirements for u-healthcare services. Therefore, in this paper, we designed a u-healthcare system which can be attached to the patient's body to measure vital signals, enhanced with USN secure sensor module. Our proposed u-healthcare system is using wireless sensor modules embedded with NLM-128 algorithm. In addition, PS-LFSR technique is applied to the NLM-128 algorithm to enable faster and more efficient computation. We included some performance statistical results in term of CPU cycles spent on NLM-128 algorithm with and without the PS-LFSR optimization for performance evaluation.

유비쿼터스 컴퓨팅 기술과 헬스케어 기술이 접목되어 시간과 장소에 구애받지 않고, 지속적인 건강관리가 가능한 u-헬스케어 기술이 급부상하고 있으며, 한국의 최첨단 정보 환경을 기반으로 하여 향후 급증할 의료수요에 대처하기 위한 u-헬스케어 기반기술이 절실한 실정이다. 특히, u-헬스케어 분야에서 다루는 정보는 주로 건강이나 생명과 밀접한 관계가 있는 관련 정보로서 극히 개인적인 사항을 주로 포함한다. u-헬스케어 서비스가 보안 및 프라이버시 측면에서 많은 취약점과 위협이 존재한다는 점을 볼 때, 데이터 보호를 위한 기술적 대안이 기본적으로 요구된다. 이에 본 논문에서는 안전한 u-헬스케어 시스템을 위해 u-헬스케어 센서모듈을 설계 및 제작하고, USN의 안전성 및 데이터 보호를 위해 NLM-128 알고리즘을 TinyOS상에서 소프트웨어적으로 구현하여 USN 센서노드에 탑재하였다. 그리고 NLM-128 알고리즘에 고속 병렬형 PS-LFSR을 적용하여 암호화 시간을 단축 시켰다. u-헬스케어 응용을 위한 USN 보안센서노드는 환자의 몸에 부착되어 각종 생체 신호를 계측할 수 있으며, 계측된 생체신호들은 무선메쉬네트워크(Wireless Mesh Network)를 통해 통합서버로 전송되며, 그 결과는 실시간으로 모니터링이 가능하였다.

Keywords

References

  1. 이신경, 이해동, 정교일, 최두호 "안전한 USN을 위한 정보보호기술 동향," 전자통신동향분석 제 23권, 제 4호, pp. 72-79, 2008.
  2. http://www.ieee802.org/15/pub/TG4.html
  3. 송지은, 김신효, 정명애, 정교일, "u-헬스케어 보안 이슈 및 기술 동향," 전자통신동향분석 제 22권, 제 1 호, pp. 119-129, 2007.
  4. Chipcon, Inc., "CC2420 Data Sheet," http://www.chipcon.com/files/CC2420_Data_Sheet_1_ 3.pdf
  5. HoonJae Lee, SangMin Sung, and HyeongRag Kim, "NLM-128, An Improved LM-type Summation Generator with 2-bit memories," Proceedings of 4th International Conference on Computer Sciences and Convergence Information Technology (ICCIT), pp. 577-582, 2009.
  6. A.biryuikov and A.Shamir, "Cryptanalytic Time/ Memory/Data Tradeoffs for Stream Ciphers," Advances in Cryptology, Proceedings of ASIACRYPT00, LNCS 1976, pp.1-13, 2000.
  7. T. Chang, B. Park, Y.H.kim, "An Efficient Inplementation of the D-Homomorphism for Generation of de Bruijin Sequences," IEEE Transactions on Infromation Theory, vol. 45, no. 4, pp. 1280-1283, 1999. https://doi.org/10.1109/18.761285
  8. J. L. Massey, "Shift-Register Synthesis and BCH Decoding," IEEE Trans. Theo, vol 1. IT-15, no.1, pp. 122-127, 1969.
  9. Hoonjae Lee, and Sangjae Moon "Parallel stream cipher for secure high-speed communications," Signal Processing, pp. 259-265, 2002.