ROS Composition에서의 안전한 노드 메모리 할당에 관한 연구 


13권  12호, pp. 669-675, 12월  2024
https://doi.org/10.3745/TKIPS.2024.13.12.669


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  요약

로봇 운영체제(ROS, Robot Operating System)는 스마트 홈, 자율 주행, 산업 자동화 등 다양한 분야에서 첨단 로봇 시스템 개발의 핵심 플랫폼으 로 활용되고 있다. ROS는 각 노드를 독립적인 프로세스로 실행하는 구조를 채택해 결함 격리(fault isolation)를 제공한다. 그러나 프로세스 간 통신(IPC)을 사용하는 방식은 빈번한 메시지 교환이나 대규모 데이터 처리 시 성능 저하와 리소스 비효율을 초래할 수 있다. 이 문제를 개선하기 위해 ROS2에서는 여러 노드를 하나의 프로세스에서 실행하는 Composition 기능을 도입하였다. Composition은 노드 간 공유 메모리를 활용해 통신 효율을 높이는 반면, 동일한 주소 공간을 공유함으로써 보안 취약점이 발생할 가능성이 있다. 특히, 노드 간 메모리 접근 규제가 느슨해져 보안 위협이 증가할 수 있으며, 기존 SROS(Secure ROS)와 같은 보안 메커니즘은 이를 효과적으로 해결하기 어렵다. 본 논문에서는 ROS Composition 환경에서의 보안을 강화하고 효율적인 메모리 관리 방안을 제안한다. 각 노드의 메모리 세그먼트를 독립적으로 관리하여 데이터 간섭을 방지하고, 안전한 메모리 접근을 보장하는 메커니즘을 설계하였다. 실험 결과, 제안된 방법은 3%에서 최대 10%의 낮은 오버헤드로 안정적인 성능을 유지하며, Composition 환경의 보안성을 효과적으로 향상시킴을 확인하였다.

  통계
  논문 참조

[IEEE Style]

J. Seo, "A Study on Secure Node Memory Allocation in ROS Composition," The Transactions of the Korea Information Processing Society, vol. 13, no. 12, pp. 669-675, 2024. DOI: https://doi.org/10.3745/TKIPS.2024.13.12.669.

[ACM Style]

Jiwon Seo. 2024. A Study on Secure Node Memory Allocation in ROS Composition. The Transactions of the Korea Information Processing Society, 13, 12, (2024), 669-675. DOI: https://doi.org/10.3745/TKIPS.2024.13.12.669.

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