Group Key Generation Scheme using Logical Operation of HashChain and Random Number in Hierarchy Structures

In this paper, requirements of efficient group key creation in multiple hierarchy structure environment with clear distinction of hierarchical roles within organizations are explained and the method of creating a group key that satisfies such requirements is proposed. The proposed method creates the group key through logical sum operation of hierarchy identifier created using uni-directional hash chain and group identifier randomly created according to the access right. The problem of excessive possession of key information by upper group users in the existing static group key creation technique was resolved. At the same time, lower group users were prevented from deducing key information of upper group users. In addition, as a result of comparative analysis performed with an experiment on existing super group key creation technique and multiple hierarchy group key method, the proposed method was found to be equivalent or superior to existing method in terms of various items including the total number of keys created, the number of keys possessed by users, the number of keys used for encoding and decoding of information, and expandability of keys.

계층 구조에서의 해쉬 체인과 랜덤난수의 논리 연산을 이용한 그룹키 생성 기법

본 논문에서는 조직내 상하 역할 구분이 명확한 계층 구조 환경에서의 효율적인 그룹키 생성을 위한 요구 조건을 제시하고 이를 만족하는 그룹키 생성 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 일방향성의 해쉬 체인을 이용해 생성한 계층식별자와 접근권한에 따라 랜덤하게 생성하여 관리되는 그룹식별자와의 논리합 연산을 통해 키를 생성한다. 이를 통해, 기존의 정적 그룹키 생성 기법의 상위그룹 사용자로 하여금 과도한 키 생성 정보 소유 문제를 해결함과 동시에 하위그룹 사용자로 하여금 상위그룹 사용자의 키 정보를 유추할 수 없도록 하였다. 또한, 기존의 슈퍼그룹키 생성 기법, 다중 계층 그룹키 생성 기법과의 실험을 통한 비교분석 결과 생성되는 전체키의 수, 사용자 소유키의 수, 정보 암 복호화에 사용되는 키의 수, 키 자체 확장성 등과 같은 여러 항목에서 기존 기법과 동일하거나 우수함을 확인할 수 있었다.