• Review of KIISC
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• v.30 no.3
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• pp.25-29
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• 2020

하드웨어 및 소프트웨어의 최적화는 제품의 성능 및 기능 향상, 개발 비용 최소화 등에 직접적인 영향을 미치는 매우 중요한 요소이다. 이러한 필요성에 따라, 암호학자들은 경량 암호 알고리즘을 가용 자원이 제한된 다양한 환경에서 효율적으로 구현 및 동작할 수 있는 암호 알고리즘으로 정의하고, 그것에 맞는 다양한 설계 방법들이 연구해왔다. 본고에서는 경량 블록암호 알고리즘 설계 연구 동향을 소개하고, 향후 전망에 대해 논의한다.

• Annual Conference of KIPS
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• 2022.11a
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• pp.72-74
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• 2022

사물인터넷에 성능이 향상됨에 따라 사물인터넷에 사용되는 저사양 프로세서들의 보안도 주목받고 있다. 이에 따라, 저사양 프로세서 상에서 안전하고 효율적으로 동작하는 경량 암호에 대한 개발과 최적연구가 활발히 진행되고 있다. 경량 블록 암호 중 하나인 SIMECK은 경량 블록 암호인 SPECK과 SIMON의 이점만을 결합한 암호 알고리즘이다. 본 논문에서는 저사양 프로세서 상에서의 경량 블록암호 SIMECK 최적 구현 동향에 대해 살펴본다.

• Annual Conference of KIPS
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• 2012.04a
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• pp.749-752
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• 2012

유비쿼터스 환경에서 보다 안전하고 편리하게 정보를 교환하기 위해서 암호 기술은 필수적인 요소이다. 유비쿼터스 컴퓨팅 및 네트워크 환경에서 사용되는 장치들은 기존의 장치보다 저사양이기 때문에 기존의 암호 기술을 그대로 적용하기는 어렵다. 이를 위해서 최근 경량 암호에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 RFID/USN 등과 같이 자원이 제한적인 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에 적합한 경량 블록 암호의 개발 동향을 분석한다. 기 제안된 경량 블록 암호의 구조와 특징을 분석하여 경량블록 암호 개발 시 고려해야 할 사항들을 살펴본다.

• Review of KIISC
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• v.29 no.5
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• pp.31-36
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• 2019

초고속, 초저지연, 초연결 특성으로 대표되는 5G 시대가 도래함에 따라 새로운 통신 환경과 서비스 환경에 적합한 암호기술이 요구되고 있다. IoT 환경 등 자원이 제약된 기기를 위한 저면적/저전력 암호기술, 자율 주행 등 실시간 처리를 위한 저지연 암호기술 등 경량암호에 대한 요구사항 또한 다변화되고 있다. 본 고에서는 SPECK/SIMON, LEA 등으로 대표되는 경량 블록암호와 초저지연 암호기술에 대해 살펴보고 NIST에서 진행 중인 경량암호 공모사업을 소개한다.

• Annual Conference of KIPS
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• 2022.11a
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• pp.222-224
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• 2022

미국 국립표준기술연구소는 사물 인터넷 환경 상에서 원활하게 구동할 수 있는 경량암호의 표준화 공모전을 개최하였다. 경량암호 표준화 공모전은 2019년 Round 1 결과가 발표되었고, 2021년에는 최종 라운드 후보를 발표하였다. 최종 선정된 알고리즘은 총 10종이다. 선정된 알고리즘은 동작 방식에 따라서 순열 기반, 블록암호 기반, 트위커블 블록암호 기반, 그리고 스트림 암호 기반으로 분류된다. 또한 필수적으로 AEAD 기능을 제공할 것을 요구하며, 추가적으로 해시 기능을 제공하기도 한다. 본 논문에서는 국립표준기술연구소에서 진행한 경량암호 표준화 공모전의 최종 라운드에 대해서 확인해본다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2018.05a
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• pp.339-340
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• 2018

본 논문에서는 경량 블록암호 알고리듬 TWINE의 하드웨어 설계에 대해 기술한다. TWINE은 80-비트 또는 128-비트의 마스터키를 사용하여 64-비트의 평문(암호문)을 암호(복호)하여 64-비트의 암호문(평문)을 만드는 대칭키 블록암호이며, s-box와 XOR만 사용하므로 경량 하드웨어 구현에 적합하다는 특징을 갖는다. 암호화 연산과 복호화 연산의 하드웨어 공유를 통해 게이트 수가 최소화 되도록 구현하였으며, 설계된 TWINE 크립토 코어는 RTL 시뮬레이션을 통해 기능을 검증하였다.

• Information and Communications Magazine
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• v.33 no.3
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• pp.80-86
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• 2016

IoT 통신 환경이 구축되면서 고사양 기기뿐만 아니라 저사양 기기를 사용하는 통신도 함께 증가하고 있다. 안전한 통신을 위해서는 메시지 암호화와 인증을 함께 제공하는 블록 암호 기술이 요구된다. 하지만, 기존 블록 암호 기술을 통신, 계산 기능이 제약된 저사양 기기에 그대로 사용하기에는 어려움이 따른다. 따라서 다양한 경량 암호 기술이 등장하게 되었다. 본 논문에서는 경량 암호 기술의 동향에 대해서 살펴보고 직접 IoT 실험 기기인 8비트 아두이노, 16비트 티모트, 32비트 라즈베리 파이2를 이용하여 구현 실험한 성능 측정 결과에 대해서 논한다.

• Annual Conference of KIPS
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• 2022.05a
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• pp.169-172
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• 2022

2015년부터 NIST에서는 경량 암호 공모전을 개최하여 저사양 기기에서 활용할 경량 암호 알고리즘을 개발해오고 있다. 본 논문에서는 경량 암호 공모전에서 발표된 Romulus 암호에 활용되는 Tweakey 프레임워크로 설계된 Tweakable 블록암호 Skinny의 최적화 구현을 최신 프로세서 중 하나인 Apple M1 프로세서 상에서 진행하였다. M1 프로세서는 ARMv8 아키텍처로 설계되었으며, ARMv8 벡터 명령어 중 TBL 명령어를 활용한 라운드 함수의 효율적인 구현으로 최적화를 진행하였다. Skinny 블록암호의 블록 길이 128-bit 구현을 진행하였으며, 해당 프로세서에서 구현된 skinny 구현 연구가 없기 때문에 Referenc C코드와 비교를 진행하였다. 성능 측정 결과 128-bit 키 길이에서는 약 19배의 성능 향상을 확인하였으며, 키 길이 384-bit에서는 약 32배의 높은 성능 향상을 확인할 수 있다.

• Review of KIISC
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• v.30 no.6
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• pp.117-123
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• 2020

NIST에서는 앞으로 다가올 사물인터넷 환경과 양자 컴퓨터 시대를 대비하기 위해 2019년부터 경량암호 표준화 공모전을 그리고 2017년부터 양자내성암호 표준화 공모전을 각각 진행해 오고 있다. 경량암호 표준화 공모전은 경량 블록암호 운영 모드를 통해 저전력 사물인터넷 환경 상에서 높은 가용성을 만족하는 암호 개발을 그리고 양자내성암호 표준화 공모전은 양자컴퓨터 상에서의 양자알고리즘으로부터 안전한 공개키 암호 개발을 각각 목표로 하고 있다. 본 고에서는 차세대 암호의 표준화에 큰 영향을 미치게 될 NIST 경량암호 그리고 양자내성암호 표준화 공모전 동향을 상세히 확인해 보도록 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2014.10a
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• pp.285-287
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• 2014

This paper describes a design of area-efficient/low-power cryptographic processor for lightweight block cipher algorithm HIGHT which was approved as a cryptographic standard by KATS and ISO/IEC. The HIGHT algorithm which is suitable for the security of IoT(Internet of Things), encrypts a 64-bit plain text with a 128-bit cipher key to make a 64-bit cipher text, and vice versa. For area-efficient and low-power implementation, we adopt 32-bit data path and optimize round transform block and key scheduler to share hardware resources for encryption and decryption.