• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (1)
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• pp.322-324
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• 2004

보안 시스템은 암호화 기능을 필요로 하고 암호화를 위 한 비밀키로 난수를 사용한다 난수 발생기에는 순수 난수 발생기와 의사 난수 발생기가 있다. 본 논문에서는 펜티엄부터 인텔 프로세서들이 가지고 있는 타임스탬프 카운터 레지스터(TSC MSR)에서 시드를 가져와 비트 가공을 통해 난수를 발생하는 난수 발생기를 구현하였다. 구현된 난수 발생기의 난수 품질을 평가하기 위해 순수 난수 발생기, 의사 난수 발생기의 난수 시퀀스와 비교하였다. 구현된 난수 발생기가 생성한 난수 시퀀스는 순수 난수 발생기의 난수 시퀀스와 큰 차이가 없고 특정 디바이스 없이 응용이 간단하다는 점에서 보안 시스템의 암호화키로 사용하기에 적합하다.

• 정보보호학회지
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• 제33권2호
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• pp.5-11
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• 2023

양자는 물리학에서 더 이상 나눌 수 없는 물리량의 최소 단위이다. 양자에는 일반적인 물리법칙이 적용되지 않는 대신, 양자역학이라는 법칙이 적용된다. 이를 활용한 알고리즘으로 양자암호통신과 양자난수발생기가 존재한다. 양자암호통신은 기존 암호통신과는 다른 차원의 보안성을 제공하는 통신기술이다. 이는 양자를 관측하면 양자상태가 붕괴된다는 특징을 활용하여 도청자를 손쉽게 발견할 수 있게 한다. 양자난수발생기는 의사난수를 대체할 수 있는 알고리즘으로, 가장 완벽한 난수 장치로 여겨진다. 의사난수는 결정론적 알고리즘이기 때문에 값을 예측할 수 있는 반면, 양자난수는 자연 현상에서 뽑아내는 난수이기 때문에 예측할 수 없다. 다만 수학적 연산을 통해 계산하는 의사난수와는 다르게 양자난수는 난수를 추출할 장치가 필요하다. 본 고에서는 양자암호통신과 양자난수발생기의 최신 동향에 대해 확인해 보도록 한다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.209-212
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• 2004

실난수 발생기는 소프트웨어로 구현된 의사난수 발생기와는 달리 비결정적인 출력열을 제공하고, 알고리즘의 분해나 노출에 따른 위협이 없으며 의사난수발생기의 시드 값 관리가 불필요하다는 장점 등을 가지고 있다. 그러나 전자회고 잡음을 이용하는 경우 실난수 발생기는 온도나 주변 전자회로 기판 잡음 등으로 인해 지속적으로 편이성을 갖지 않는 안정된 출력 난수열을 얻는 것은 어렵다. 본 논문에서는 실난수 발생기에서 추출된 출력 난수열이 지속적으로 안정화된 출력 수열을 얻기 위한 방안을 연구하였다. 제시한 방안은 출력 난수열 "0"나 "1" 비트의 편이성을 가질 경우 FIPS 140-1에서 제시하고 있는 랜덤성의 조건을 만족하도록 출력 난수열의 랜덤성을 개선하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 춘계학술발표대회
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• pp.219-222
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• 2019

IoT 기술이 발달하면서 기기들 간의 안전한 통신을 위한 보안 시스템 탑재의 필요성이 대두되었다. 보안 시스템은 암호 키의 안전성과 밀접한 관련이 있기 때문에, 안전한 난수발생기를 통해 생성한 난수를 키로 사용하는 것이 중요하다. 그러나 제한된 리소스를 갖는 IoT 기기들의 특성으로 인해, 기존 난수발생기를 IoT 기기에 구현하기 어려운 문제가 있다. 이에 IoT 기기에서 사용 가능한 난수발생기에 대한 연구들이 진행되어 왔으며, 특히 IoT 기기들이 탑재하고 있는 각종 센서를 활용한 난수발생기의 설계 방안들이 활발히 연구되고 있다. 본 논문에서는 IoT 기기에 주로 탑재되는 센서를 5가지로 분류하고, 각각의 센서별로 난수성을 측정하는 연구들을 분석한다. 우리가 조사한 바에 따르면 이러한 센서들의 출력이 충분한 난수성을 제공하고 있으며, 본 논문에서 각 센서들을 활용하여 난수발생기를 설계한 연구들을 분류하고 특징을 살펴본다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2022년도 추계학술발표대회
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• pp.449-451
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• 2022

암호화 프로그램에서 난수생성기는 널리 사용되며 중요한 역할을 하므로 공격의 대상이 되기 쉽고, 따라서 높은 난수성을 확보해야 한다. 최근에는 인공 신경망 기술이 발달함에 따라 난수생성기에 딥러닝 기술을 적용하는 연구들이 다수 진행되었으며, 본 논문에서는 이러한 연구 동향에 대해 알아본다. 크게 난수를 생성하는 연구와 다음에 올 수를 예측하는 예측 공격으로 나뉜다. 공통적으로는 학습해야 할 대상인 난수가 시계열 데이터이므로 대부분의 연구들이 RNN, CNN-1D 신경망을 사용한다. 난수 생성을 위해서는 분류형 신경망이 아닌, 생성형 신경망과 강화학습을 주로 사용하였다. 대부분의 연구들이 NIST SP-800 테스트를 시행하였을 때 높은 난수성을 확보할 수 있었다. 이외에도 최근 양자 컴퓨터가 개발됨에 따라 양자 하드웨어로부터의 양자 난수 생성기에 대한 예측 공격에 관한 연구도 있다. 딥러닝 기반의 난수 생성기에 대해서, 향후에는 기존의 난수생성기보다 빠른 생성 속도를 달성할 수 있는 경량 구현에 대한 연구와 그에 대한 비교 및 평가가 있어야 할 것으로 생각된다.

• 한국정보보호학회:학술대회논문집
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• 한국정보보호학회 2001년도 종합학술발표회논문집
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• pp.15-19
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• 2001

암호 알고리즘 출력문에 대한 난수성 검정들은 평문과 암호문 식별에 중요한 역할을 하고 있다. 실제로, 난수열의 생성자는 비밀키의 생성자와 같은 많은 암호체계에서 사용되고 있으며, 이때 사용되고 있는 난수열은 모의 난수라고 한다. 따라서, 이진수열에 대한 난수성을 검정하는 통계적 검정방법이나 다른 이론적 기준이 필요하다. 본 논문에서는 모의난수열이 갖고 있는 난수성 판정에 관하여 universal 엔트로피 검정방법과 근사 엔트로피 검정방법을 이용하며, 위의 두 방법에 대한 각각의 이론적인 배경과 모의실험을 통한 판정기준을 제공한다.

• 정보보호학회지
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• 제16권4호
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• pp.34-46
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• 2006

정보보호 시스템에 사용되고 있는 암호적 난수발생기의 현황을 조사하고 안전성 분석에 대한 최신 기술 동향을 살펴본다. 하드웨어를 기반으로 하는 난수발생기의 종류 및 사용 실태와 안전성 분석 기술을 조사 분석하며, 소프트웨어 기반 난수발생기에 대한 최신 설계 기술을 정리해 본다. 또한, 난수발생기의 출력 수열에 대한 통계적 안전성 평가 방법과 난수발생기 알고리즘에 대한 이론적 안전성 분석 기술에 대해서 논한다.

• 한국통계학회:학술대회논문집
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• 한국통계학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.225-229
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• 2003

휴대전화, PDA와 같은 이동 단말기와 무선 통신의 발전으로 인하여, 이동 단말기를 이용한 전자 메일, 게임, 주식거래 등이 가능하게 되었다. 무선 단말기를 통한 주식거래나 게임 등을 위하여서는 난수발생기(Random Number Generator)의 사용이 필수적이다. 그런데 최근까지의 난수발생기는 우수한 난수성에 중점을 두어 개발되었으며, 이동 단말기에서의 에너지 소비량에 대한 연구는 없었다. 이동 단말기는 무게 및 크기의 한계 때문에 배터리의 용량에 제한이 있게되므로, 되도록 에너지 소비량을 줄여서 주어진 배터리를 오랫동안 사용하기를 원하게 된다. 본 논문에서는 이동 단말기에서 많이 사용되는 여러 난수발생기들을 살펴보고, 저전력 에너지 측정도구인 SES(SNU Energy Scanner)를 이용하여 각 난수발생기의 에너지 소비량을 측정하여 이들을 비교한다. 이를 바탕으로 이동 단말기 환경에서 저전력을 소모하는 난수발생기를 제안하였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권4호
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• pp.415-420
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• 2010

보안을 위한 암호 키는 진난수 발생기를 사용하여 만들어야 한다. 진난수 발생기는 상태 예측이 거의 불가능한 혼란 진원지에서 초기값을 추출하여 비가역적 해시 알고리즘을 적용해 난수를 만들어 낸다. DRAM 접근 대기 시간(latency)에도 불규칙성이 존재하여 혼란 진원지 역할을 할 수 있음이 알려져 있는데, 요즘 널리 사용되는 동기식 DRAM (SDRAM)을 장착한 시스템에서는 접근 대기 시간의 불규칙성이 잘 노출되지 않으며, 난수 비트 패턴의 뭉침 현상이 심해진다. 이 문제를 xor 연산을 사용하여 해결하였다. 이 방법으로 만든 난수를 통계학적으로 평가하여 진난수에 필적하는 품질을 확인하였다. 이와 같은 난수 발생 방법의 성능은 100 Kbits/sec 수준이며, 별도의 장치나 회로를 요구하지 않아 DRAM을 장착하고 있는 여러 형태의 컴퓨터 장비에서 사용 가능하다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.543-549
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• 2020

산업의 발전과 인터넷의 발전으로 보안의 중요성이 증가하면서 암호화에 필수적인 요소인 암호화 키의 생성에 사용되는 난수 발생기의 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 외부 공격으로부터 안전한 고성능의 암호화 키를 생성하기 위해서는 예측하기 어려운 품질 좋은 난수 발생기가 필수적이다. 일반적으로 사용되는 의사 난수 발생기는 충분한 성능의 난수를 발생하기 위해서 많은 양의 하드웨어 리소스가 요구됨에도 외부에서 암호화 키를 외부에서 알아낼 가능성이 존재한다. 그러므로, 다양한 잡음을 통해 난수를 발생시켜 외부에서 예측 불가능하며 품질 좋은 진 난수 발생기에 대한 요구가 증가하고 있다. 본 논문은 진 난수 생성기술로 대표적인 준안정성 및 발진기를 통한 진 난수 발생기의 최신구조가 랜덤소스를 생성하는 방식을 조사 및 비교한다. 또한, NIST에서 제공하는 난수 검증용 도구인 SP 800-22 테스트를 통해 발진기 기반 진 난수 발생기 성능을 검증한 자료를 분석한다.