안전한 그룹 통신은 그룹에 속한 멤버들만이 안전하면서도 비밀스럽게 서비스를 받을 수 있도록 보장하는 것이며, 안전한 그룹 통신을 하기 위해서는 안전하게 그룹키를 분배하고, 그룹 멤버들에 대한 효율적인 관리가 중요하다. 또한, 그룹키를 생성, 분배 그리고 갱신하는데 있어 적은 통신량과 연산량이 필요하다. 본 논문에서는 그룹키를 생성하기 위해서, 잘 알려진 두 멤버간의 Diffie-Hellman 키 교환과 완전 이진 트리를 이용한 새로운 방법를 제안한다. 본 논문에서는 많은 양의 모듈러 멱승 연산의 일부를 곱셈 연산으로 대체하여 한 멤버에게 필요한 멱승 연산량을 최소화시킨다. 그리하여, 제안한 프로토콜은 그룹의 크기에 관계없이 프로토콜을 수행하기 위하여 각 그룹의 멤버는 항상 일정한 모듈러 멱승 연산과 곱셈 연산을 수행하며, 기존 프로토콜보다 전체 모듈러 멱승 연산량도 적다.

본 논문에서는 인증 및 키 분배 프로토콜에 대한 논리성 검증을 위한 ASVO 로직을 제안한다. ASVO 로직은 기존의 인증 로직 중 하나인 SVO 로직에 대해서 자동 검증을 고려하여 변형 설계한 로직이다. ASVO 로직은 구문적/의미적 구조의 안전성을 갖는 로직으로서. 비교적 간소화된 증명 단계를 갖는다. 또한 Isabelle/Isar 시스템을 이용하여 구현된 Isabelle/ASVO 시스템은 ASVO 로직을 통한 반자동 검증을 지원한다.

Diameter 프로토콜에서는 송수신되는 메시지가 아무런 문제없이 중간 경유 노드에서 변경, 삭제, 추가될 수 있다. Diameter CMS Security Application은 공개키 기반 구조를 이용하여 Diameter 응용에서 종단간 보안 기능을 제공함으로서 이러한 문제점을 해결하였다. Diameter CMS Security Application은 두 종단 노드 사이에 DSA(Diameter Security Association)을 설정하여 이후의 통신의 안전성을 보장하도록 하고 있다. 그러나 시스템 장애 등의 이유로 한 노드가 DSA 정보를 분실하였을 경우, 이 Application을 사용한 두 노드 사이의 안전한 통신에는 문제가 발생하게 된다. MIP(Mobile IP)와 같은 응용에서는 이러한 문제로 사용자 등록이 불가능하여 서비스가 이루어지지 못할 수도 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 경우 DSA를 재설정 할 수 있는 방법을 제시하고 이 해결책을 실제 구현한 결과를 보인다.

본 논문에서는 웨이블릿(wavelet) 변환을 이용한 효율적인 블라인드(blind) 워터마킹 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘에서는 원영상을 1-단계 웨이블릿 변환영역으로 변환하여 고주파 부분에 워터마크를 삽입한다. 워터마크의 삽입은 삽입하고자하는 워터마크 값에 따라 웨이블릿 변환 영역 중 HL, LH, HH 밴드에 각각의 서로 대응되는 위치에 있는 웨이블릿 계수값을 교환함으로써 이루어진다. 그리고 워터마크의 추출은 원영상이 없이도 웨이블릿 계수 값간의 관계에 의해 워터마크가 삽입된 영상만으로 가능하다. 실험결과 워터마크가 삽입된 영상은 시각적으로 손상을 감지하기 어려울 만큼 우수한 화질을 가졌으며. 다양한 공격에도 강인성을 보였다.

보안정책모델은 평가대상제품(Target of Evaluation, TOE)의 보안정책을 비정형적, 준정형적, 또는 정형적 방법을 사용하여 구조적으로 표현하는 한 것이다. 보안정책모델은 보안기능요구사항과 기능명세간의 일관성 및 완전성을 제공함으로써 평가대상제품이 요구사항과 기능명세간 불명확성으로 인한 보안결점을 최소화할 수 있도록 보증성을 보장한다. 이러한 이유로 ISO/IEC 15408(공통평가기준. CC) 등 IT 제품 및 시스템의 보안성 평가기준의 고등급 평가에서 보안정책모델을 요구하고 있다. 본 논문에서는 보안정책모델의 개념과 관련 연구 및 공통평가기준의 보안정책모델 보증요구사항을 분석하여 보안정책모델 평가방법을 제시한다.

업무연속성 관점에서 IDEF 접근방법에 의해서 주요 업무 프로세스를 파악하고, 관련 정보자산을 Skandia 모형으로 식별 한 후에, OCTAVE 접근방법에 의해서 위협을 단계적으로 분석하기 위해서, Nessus Version 1.4.2를 이용하여 도서관 정보시스템 중에서 가장 중요한 자산인 서버에 대해서 취약성을 평가했다. 기존 OCTAVE 접근방법에 IDEF 접근방법과 Skandia 모형을 동시에 이용하는 개선된 OCTAVE 접근방법을 이용한 취약성 평가 사례를 제시했다.

기존 웹 기반인 시스템 관리 소프트웨어 솔루션들은 시간적, 공간적 제약을 갖는다. 그리고 오류 메시지에 대한 불확실한 통보와 실시간 지원요구 및 긴급조치가 어렵다는 문제점들을 갖는다. 이러한 문제들을 해결하기 위해서 모바일 통신기기를 이용하여 원격시스템을 관리 및 모니터링하고 즉각적으로 원격지의 시스템을 제어할 수 있는 무선 원격제어 시스템을 설계 및 구현하였다. 구현된 무선 원격제어 시스템은 이러한 문제의 해결뿐만 아니라 보안의 문제도 갖고 있다. 그러므로 본 논문에서는, 무선 원격제어 시스템을 위한 보안 문제에 초점을 맞추어 진행하였으며, 설계한 보안기능은 사용자에 대한 모바일장비 사용자 인증과 대상 시스템 접근제어 기능을 갖도록 하였다. 이러한 보안 기능에 대한 안전성 검증을 위하여 각 단계에 대한 모든 가능한 상태를 표현할 수 있는 CPN(Coloured Petri Nets)을 도입하였다. 그리고 본 논문에서는 CPN 기반의 상태 불변식으로 안전성을 검증하였다. 제안한 보안 기능의 CPN 표현과 분석방법은 차후에 다른 서비스 모델의 설계와 검증에 유용한 방법이 될 수 있다.

다른 사용자의 계정, 디렉터리, 또는 파일을 침해하는 동안 그 사용자인 척 하거나, 컴퓨터 시스템에서 다른 사용자인 것처럼 자신의 신원을 숨기는 사람을 "신분위장자(masquerader)"라고 한다. "신분위장 공격(masquerade attack)"은 가장 심각한 형태의 컴퓨터 오용(misuse)이다. 왜냐하면, 대부분의 경우 여러 가지 방법으로 타인의 패스워드 등을 확보하여 인증절차를 통과한 후이므로 이후에 발생하는 컴퓨터의 오용내지 남용에 대하여 시스템은 정상적으로 탐지, 대응할 수 없는 경우가 대부분이기 때문이다. 신분위장자를 자동적으로 발견하기 위한 노력이 "신분위장기법 탐지 (masquerade detection)"인데 통상 시스템 감사 데이터로부터 만든 정상 사용자 행동의 프로파일에 대한 심각한 위반을 찾아내는 방법을 사용하여 탐지할 수 있다. 1988년 이후 본격적으로 이에 대한 연구들이 있었지만 현재까지 이러한 접근법에 대한 성공은 제한적이었고, 성능 또한 만족스럽지 않았다. 이 연구에서는 SVM(Support Vector Machine)을 이용, 사용자 프로파일을 만들고, 이를 이용한 효과적인 신분위장기법 탐지 시스템을 제안한다. 이용한 효과적인 신분위장기법 탐지 시스템을 제안한다.

본 논문에서는 두 참여자들 사이에 서로를 인증하고 세션키를 공유하기 위하여 패스워드를 이용하는 간단하고 효율적인 두 가지 키 동의 프로토콜(SEKA-H, SEKA-E)을 제안한다. SEKA-H 프로토콜은 프로토콜을 수행하는 중에 공유된 세션키를 검증하기 위해 해쉬 함수를 사용한다. 그리고 SEKA-E 프로토콜은 SEKA-H 프로토콜의 변형으로써 세션키 검증을 위해서 지수 연산을 사용한다. 제안된 프로토콜들은 중간 침입자 공격과 패스워드 추측 공격, 그리고 Denning-Sacco공격에 안전하고 완전한 전방향 보안성을 제공한다. SEKA-H 프로토콜은 기존에 잘 알려진 프로토콜들과 비교하여 구조가 매우 간단하며 좋은 효율성을 갖는다. SEKA-E 프로토콜은 다른 프로토콜들과 비교하여 비슷한 전체 수행 시간을 필요로 한다.

WAP의 보안 프로토콜인 WTLS는 무선 인터넷 프로토콜에서 TCP의 보안에 사용하는 TLS를 무선 환경에 맞게 최적한 것으로, 안전하고 효율적인 서비스 제공을 목적으로 하고 있다. WTLS 프로토콜은 Handshake, ChangeCipherSpec, Alert, Application Data 등 4개의 프로토콜로 구성되어 있으며, 본 논문에서는 Handshake 프로토콜에 대해 master secret를 설정하는 과정과 특징을 분석하고, 이를 기반으로 하여 능동적 공격자 모델에 대한 안전성을 분석한다. 또한 안전성 분석 결과를 바탕으로 능동적 공격자 모델에 안전하고 다양한 보안 서비스를 제공할 수 있는 새로운 Handshake 프로토콜을 제안한다.

대표적인 지불브로커 시스템인 SET의 서명 방식 중 이중 전자서명 방식은 사용자의 지불 정보(신용카드 번호 등)는 상점에 노출되지 않고, 사용자의 주문 정보는 은행에 노출되지 않게하여 사용자의 프라이버시를 지켜주는 것이다. 이러한 서명 방식은 전자상거래의 활성화로 그 필요성이 대두되었다. 하지만, SET의 이중 서명 방식은 계산량과 통신량이 많아 무선 환경에서 사용되기에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 통신량을 줄이고자 상점의 주문 정보와 은행의 지불 정보 이용하여 다항식을 생성하는 signcryption 방식을 제안하였다. 기존의 signcryption방식과 이중 서명 방식을 분석하여 문제점을 도출하여 효율적인 전자서명 방식을 제안하고, 그 안전성을 분석한다.

무선통신의 발달로 인해 사람들은 언제, 어디서나 서로 통화할 수 있는 시대에 살고 있다. 하지만, 이동통신의 개방성은 심각한 보안위협에 노출되며, 안전한 통신채널을 제공하기 위해 이동통신망에서 보안은 필수적이다. 이동통신망의 보안을 위해서 사용하는 가장 일반적인 방법중의 하나는 스트림 암호이다. 일반적으로, 이 스트림 암호는 LFSR (Linear Feedback Shift Reigster)을 주로 사용하여 구현된다. 본 고에서는 이동통신망의 스트림 암호의 비도를 향상시키기 위해서 블록 암호알고리즘에서 주로 사용하는 S박스의 변형된 메커니즘을 제안하며. 이 메커니즘은 랜덤성을 고려한 3개의 변형된 S박스 메커니즘이다. 일반적으로, S박스는 비선형 특성을 가진 함수로서 임의 데이터를 공격에 더 강하도록 만들어준다. 제안된 알고리즘의 랜덤성 테스트는 Ent 의사난수 테스트 프로그램을 사용하고, 실험결과 각각의 테스트에서 기존의 스트림 알고리즘보다 더 좋은 랜덤성과 serial correlation coefficient를 가진다는 것을 증명한다.

보통의 공개 열쇠 암호 시스템에서 비밀 열쇠가 노출되면 그 비밀 열쇠로 생성된 암호문이나 서명 등의 해독, 위조가 가능하다. 이런 비밀 열쇠 노출의 위험성은 상대적으로 물리적인 보안이 이루어지지 않은 핸드폰, 스마트카드 등과 같은 열쇠 저장 장치에 가장 큰 위협이 되고 있다. 따라서 현재 비밀 정보가 노출되어도 과거의 비밀 열쇠에 의해 생성된 정보는 안전하게 유지되어야 한다는 전방향 안전성 개념(forward security)은 열쇠교환 프로토콜 및 여러 암호 요소(primitive)들이 필수적으로 만족해야 할 조건이다. 본 논문에서는 Cap Diffie-Hellman 군을 사용하여 전방향 안전성을 만족하는 서명 기법을 제안한다. 제안된 서명 기법은 계산적 Diffie-Hellman 문제의 어려움을 기반으로 선택 메시지 공격 모델에 대한 증명가능한 안전성을 가진다.

유한체 F$_{2}$sup n// 위에서 정의되는 다항식을 이용하여 암호학적으로 좋은 성질을 갖는 부울함수를 생성하는 방법으로 3차 다항식을 이용하여 균형상관면역함수를 생성하는 방법이 [3]에서 제안되었다. 이 논문에서는 n$\leq$14일 때 5차 다항식을 이용하여 비선형치가 높은 균형상관면역함수를 생성하는 방법을 제안하고, 예를 제시한다.

본 논문에서는 DPA와 Goubin의 공격을 동시에 방어하도록 하는 타원곡선 스칼라 곱셈 알고리듬의 일반적인 조건을 제시하며, 제시된 조건을 만족하면 두 공격 모두를 방지할 수 있음을 보인다. 이러한 조건을 만족하는 것으로는 Ha-Moon의 재부호화 방법을 이용한 랜덤 스칼라 곱셈 알고리듬이 있음을 보이고, 또한 Ha-Moon의 재부호 방법을 변형하여 두 공격을 방지하는 새로운 재부호화 알고리듬을 제안한다. 효율성 면에서 제안하는 스칼라 곱셈 방식은 Izu-Takagi의 스칼라 곱셈방법(y-좌표를 계산하지 않고 Montgomery-ladder를 사용)과 비교될 만큼 효율적이다. 제안하는 스칼라 곱셈은 랜덤화된 사영좌표와 기저점 은닉(bsae point blinding) 또는 isogeny 함수를 결합한 방법보다 빠르다. 또한 Izu-Takagi의 경우 은닉 또는 isogeny 함수 방법을 이용하면 상당량의 시스템 파라미터를 EEPROM에 저장해야 하는 단점이 있지만 이것은 제안하는 스칼라 곱셈 방법에는 해당되지 않는다.

최근 빠른 하드웨어의 구현은 속도의 효율성을 중시하는 환경에서 큰 관심의 대상이 되고 있다. 유한체 연산기는 연산과정이 복잡한 곱셈 연산에 의해 속도가 결정된다. 연산 수행 속도를 빠르게 개선하기 위해 본 논문에서는 하드웨어 구조를 기존의 Mastrovito방법을 이용하여 제안하고자 한다. 삼항기약다항식(trinomial) p($\chi$)=$\chi$$^{m}$ ＋$\chi$$^n$＋1를 이용하여 제안하는 곱셈기의 시간 복잡도를 기존의 복잡도 T$_{A}$+( (m-2)/(m-n) +1+ log$_2$(m) ) T$_{x}$에서 T$_{A}$＋(1＋ log$_2$(m-1)＋ n/2 ) T$_{x}$으로 감소시킨다. 그러나 공간 복잡도를 살펴보면 AND 게이트 수가 기존의 복잡도와 m$^2$으로 같지만, XOR 게이트의 수는 기존 복잡도인 m$^2$-1에서 m$^2$＋(n$^2$-3n)/2으로 기약다항식의 중간항 차수인 n에 따라 약간 증가된다. 기약다항식의 최고차 항을 표준에서 권장하는 차수와 그에 준하는 다항식의 차수에 대해 XOR 공간 복잡도가 평균적으로 1.18% 증가하는 데 비해, 시간 복잡도는 평균적으로 9.036% 정도 감소한다.