본 논문에서는 PIM-SM 멀티캐스트 그룹 통신에서 사용자의 정보 보호를 위한 그룹 키 관리 프로토콜을 제안한다. 이는 PR에 멀티캐스트 그룹 키를 관리하는 키 관리자를 두어 송신사 고유의 그룹 키를 부여하고 데이터를 수신자에게 전송하기 이전에 RP는 인증된 수신자에게 송신자의 그룹 키를 전달한다. 송신자가 그룹 키로 암호화한 후 RP에게 전송을 하면 RP는 각 수신자에게 전송하고, 수신자는 미리 받은 송신자의 그룹 키로 데이터를 복호화 할 수 있다. 따라서 그룹 키에 의한 데이터 변환 작업이 불필요하여 데이터 전송 시간이 단축되며, 최소거리경로로의 변화에도 새로운 키 분배 없이 데이터 전송이 가능하다.
본 논문에서는 전자상거래 환경에서 멀티캐스트 그룹 통신의 사용자 정보 보호를 위한 멀티캐스트 그룹 키 관리 프로토콜을 제안한다. 이는 서브그룹의 단위인 RP에 멀티캐스트 그룹 키를 관리하는 키 관리자를 두어 송신자 고유의 그룹 키를 부여하고 데이터를 수신자에게 전송하기 이전에 RP는 인증된 수신자에게 송신자의 그룹 키를 전달한다. 송신자가 그룹 키로 암호화한 후 RP에게 전송을 하면 RP는 각 수신자에게 전송하고, 수신자는 미리 받은 송신자의 그룹 키로 데이터를 복호화 할 수 있다. 따라서 그룹 키에 의한 데이터 변환 작업이 불필요하여 데이터 전송 시간이 단축되며, 최소거리 경로로의 변경에도 새로운 키 분배 없이 데이터 전송이 가능하다.
사용자 취소 기법은 멀티캐스트 환경에서 그룹의 동적인 변화에 대한 그룹키의 갱신을 의미한다. 이 논문에서는 그룹 사용자의 그룹키 복호화 계산 비용을 줄이기 위해, 이전에 제안되었던 사용자 취소 기법의 두 가지 변형을 제안한다. 또한 제안된 기법은 무제한 사용자 취소를 위한 방법이기도 하다.
본 논문에서는 접근제어 환경에서 하나의 문서에 대하여 세분화된 페이지 정보를 권한별로 제공할 수 있는 전자문서 관리 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 일방향의 특성을 가지는 해쉬 체인을 이용해 계층식별자를 생성함으로써 기존 시스템과 달리 모든 사용자의 키 정보를 소유할 필요가 없다. 또한, 해쉬 체인 기반의 계층식별자와 랜덤하게 생성한 그룹식별자를 조합해 그룹키를 생성함으로써 페이지별 대칭키를 이용한 문서 암호화 기법에 키 생성 및 관리 문제를 해결함과 동시에 그룹 구성원 이동에 따른 동적 변화에 유연하게 대처할 수 있다. 마지막으로 실험을 통해 기존 전자문서 관리 시스템과 비교, 분석한 결과 문서 암 복호화 속도, 페이지별 암 복호화 속도에서 우수함을 확인 할 수 있었다.
비중앙화(decentralized) 그룹키 관리 알고리즘은 그룹 멤버의 변화에 대한 영향을 지역적인곳으로 한정시킴으로서 안전한 멀티캐스트 네트워크 구조의 확장성(scalability)과 안정성(reliability)을 향상시킬 수 있다. 그러나 기존의 비중앙화 그룹키 관리 기법들에서는 멀티캐스트 과정에서 중간의 중계노드들이 멀티캐스트 데이터의 평문 정보를 복호화함으로써 그룹 통신의 비밀성이 보장되지 않거나, 하위 그룹간의 안전한 통신을 위해서 외부의 중앙화된 그룹키 분배 센터가 필요했다. 본 연구에서 제안하는 그룹키 관리 방식에서는 서비스 제공자가 대리 암호(proxy encryption)를 이용하여 그룹키를 분산화(distributed) 방식으로 합법적인 그룹 멤버에게만 분배한다. 따라서 멀티캐스트 데이터를 전송하는 과정에서 데이터의 비밀성을 보장하는 안전한 통신을 가능케 함과 동시에 중앙화된 그룹키 분배 센터에 대한 필요성을 제거시킬 수 있다. 제안하는 그룹키 관리 기법은 중앙화된 네트워크 관리자가 없이 네트워크의 구조가 빈번히 변화하는 신뢰할 수 없는 동적인 네트워크 환경에서도 안전한 그룹통신을 효과적으로 보장할 수 있다.
새로운 컨텍스트 기반 적응형 가변 길이 코드의 효율적인 병렬처리 기법을 개발하였다. 본 논문에서는 확장적인 병렬처리, 작은 면적, 저전력 설계를 위한 몇 가지 새로운 아이디어 제시한다. 첫 번째, 빠른 저전력 연산을 위해 메모리 방식 대신에 단순화된 논리 연산 방식으로 회로를 설계하였다. 두 번째, 효율적인 논리 연산을 위하여 코드 길이를 이용하여 코드들을 그룹지었다. 세 번째, M 비트까지의 입력은 고속 처리를 위하여 병렬 처리하였다 비교를 위해 M=8인 병렬 논리 연산 복호기와 대표적인 기존 방식의 복호기를 설계하여 비교하였다. 실험 결과, 제안한 기법은 고속 병렬처리가 가능하며 같은 복호 속도 (M=8일 때, 1.57codes/cycle) 에서는 기존 방식의 복호기보다 46% 작은 면적을 사용한다.
본 논문에서는 서로 다른 그룹 및 응용 서비스에서 다수의 아이디 기반 공개키를 사용하되, 하나의 복호키를 이용하여 각 공개키로 암호화된 암호문을 모두 복호화 할 수 있는 불연계성을 갖는 다중 아이디 기반 공개키 암호 시스템을 새롭게 제안한다. 공개키는 서로 불연계성을 갖기 때문에, 공격자가 알려진 공개키를 이용하여 사용자 정보나 행동 패턴을 수집하거나 추적할 수 없으므로, 사용자 프라이버시가 보장되고, 인증서를 필요로 하지 않을 뿐만 아니라, 아이디 기반 암호 스킴이 갖는 key escrow문제도 해결하였다. 반면에, 다수의 공개키에 대해서 하나의 복호키가 사용되므로, 복호키의 안전성을 제공하기 위해 복호키 갱신 프로토콜도 함께 제공한다. 마지막으로, 제안한 암호 시스템이 랜덤 오라클 모델에서 선택적 암호문 공격(adaptively chosen-ciphertext attack)에 대해 안전함을 증명한다.
셀룰러 이동통신 시스템의 상향링크에서 단일 안테나를 갖는 한 쌍의 서로 다른 이동 단말에 회전 부호화 기법을 D-BLAST 구조와 유사하게 연속적으로 중첩하여 적용하고 시간 다이버시티를 이용하여 각각 최대 다이버시티 이득을 얻으면서 독립적인 동시 전송이 가능한 기법을 제안한다. 수신기에서는 시공간 부호화된 신호의 복호를 위해 기존에 제안된 부분 간섭 연속 제거 그룹 복호 기법의 복잡도를 개선하여 이용하였다. 모의실험을 통해 제안된 시스템의 성능을 여러 개의 수신 안테나와 다양한 QAM 변조 기법에 대하여 고찰하였다.
전자중매 프로토콜(Match-making protocol)은 남녀간의 그룹미팅에서 커플을 구성하거나 특정 그룹 내에서 팀을 구성하기 위한 프로토콜이다. 본 연구에서는 두 사람이 서로 상대방을 선택했을 때에만 커플로 인정된다고 하는 규칙을 사용할 때 커플이 성립되었음을 확인하고 이를 증명하기 위한 안전하고 효율적인 프로토콜을 설계하였다. 이를 구현하기 위한 하부 프로토콜로서 두개의 이산대수 원소가 같은 지수값을 가지는지 여부를 증명하는 방법과 이를 이용하여 두개의 EIGamal 암호문이 제공되었을 때 복호화를 하지 않고도 평문 메시지가 일치하는지 여부를 확인하고 증명할 수 있는 프로토콜을 제시하고 이를 전자중매 프로토콜 설계에 이용하였다. 이러한 방법은 전자중매 프로토콜뿐만 아니라 실생활에서 요구되는 다양한 문제들을 해결하는 방법론으로 이용될 수 있을 것으로 예상된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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