Named Data Networking에서 프라이버시 침해 방지를 위한 인기도 기반의 캐싱 연구 (A Popularity-based Caching for Privacy Preserving in Named Data Networking)

인터넷 상에서의 호스트 수왿� 콘텐츠 양이 급증함에 따라 호스트 중심의 전통적 네트워크는 반복 전송이 야기하는 불필요한 대역폭 소비로 인해 비효율적으로 운영되었다. 네트워크 지연 저하왿� 호스트 간 보안 향상을 위해 각 라우터가 콘텐츠 저장소를 갖는 Named Data Networking(NDN)이 등장하게 되었다. 라우터는 수신한 모든 콘텐츠를 저장하고 추가 요청이 발생하는 경우 캐시한 콘텐츠를 제공한다. NDN에서는 공격자가 콘텐츠의 데이터 왕복 시간을 분석해 액세스 라우터에 연결된 사용자의 활동을 추측할 수 있는 취약점이 존재한다. 본 논��에서는 사용자의 프라이버시 침해를 방지하는 방안으로 콘텐츠의 인기도를 기반으로 하는 캐싱 기법을 제안한다. 제안하는 캐싱 기법은 콘텐츠의 인기도왿� 라우터의 중요도에 따라 캐시 배치왿� 캐시 기간을 결정한다. 인기도를 기반으로 캐시 기간을 설정하는 방식은 캐시로 인한 프라이버시 침해 가능성을 감소시키면서 최적의 네트워크 성능을 유지한다. 제안하는 캐싱 기법은 다른 캐시 기법들과 비교했을 때 네트워크 성능 저하 없이 프라이버시 침해 공격이 성공할 가능성을 감소시킬 수 있음을 시뮬레이션을 통해 밝힌다.

As the number of hosts and contents increases on the Internet, traditional host-centric network operated inefficiently due to unnecessary bandwidth consumption caused by repeated transmission. Named Data Networking (NDN) has emerged in order to improve network delay and security between hosts. In the NDN, each router has a cache storage to store contents. Routers store and provide the content when additional requests occur. An attacker may infer activities of users connected to the router by analyzing the round-trip time of content. In this paper, we propose a popularity-based caching mechanism to prevent the violation on cache privacy. The proposed caching mechanism is to set the cache placement and cache duration according to the content popularity and router’s centrality. The popularity-based cache management alleviates cache privacy violation on the router and improve network performance compared to other cache mechanism that have been advanced. This claim is supported by various simulation results.