대리 서명 방식은 전자서명 방식의 한 응용분야로써 1996년 Mambo[1]에 의하여 처음으로 제안되었으며, 이후 다양한 특성을 갖는 Schnorr 서명 기반 대리 서명들이[2,3]에서 제안되었다. 특히 B.Lee[3]은 대리 서명키의 오용을 막을 수 있는 강한 대리 서명기법(Strong Proxy Signature Scheme, SPSS)을 제시하였다. 그러나 이 기법에 대하여[6]은 서명위조 공격에 안전하지 않음을 기술하였다. 본 논문에서는 이와 같은 공격을 피할 수 있도록 방법을 제시하면서 더불어 이를 응용한 대리은닉 서명(proxy blind signature)을 제안한다.
일회용 대리 서명은 원 서명자를 대신한 정당한 대리 서명자가 메시지에 대한 서명을 오직 한번만 수행하는 기법으로 Huaxiong와 Josef(HJ)는 일방향 해쉬 함수를 이용한 일회용 대리 서명 기법을 제안하였다[1]. HJ 방식은 공개키 암호 방식에 비해 상대적으로 연산속도가 빠르며 효율적이지만, 원 서명자는 사전에 많은 비밀키/공개키 쌍을 생성해야 하고, OT(Oblivious Transfer) 프로토콜[2,3]을 사용함으로 추가적인 계산량의 문제가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 HJ 방식의 일회용 대리 서명 방식의 문제점을 지적하고, 이를 개선한 효율적 일회용 대리 서명을 제안한다.
대리서명기법은 대리서명자로 하여금 원서명자를 대신해서 대리로 서명할 수 있도록 구성한 서명 방식을 말한다. 대리서명의 기본 요구조건으로는 위조 불가능성 및 위임 검증 가능성이 있다. 현재까지 다양한 대리서명기법들이 제시되어 왔으나 기본 요구조건들의 복합적인 공격유형에 대해서 안전성 검증이 이루어 지지 못하였다. 특히 RSA 문제에 기반 한 대리서명기법들은 위임 검증 가능성 측면에서 가장 공격(Impersonating Attack)에 취약함이 제시되어 공격자가 자신의 개인키로 원서명자의 동의나 인증 없이 유효한 대리서명의 생성이 가능하다. 본 논문에서는 복합적 공격유형인 가장 공격에서의 안전성 검증이 가능한 새로운 대리서명기법으로 RSA문제와 인증서 기반의 위임장을 활용한 대리서명기법을 제안하였으며 타 대리서명기법들과 효율성 측면에서 비교해 보았다.
전자 거래, 전자 결재 둥의 활용이 증가함에 따라 전자 서명 기술에 대한 중요도가 높아지고 있으며 그에 대한 응용분야 및 적용 기술에 대한 연구가 진행되고 있다. 대리 서명 방식은 전자 서명 기술의 응용분야로써 1996년 Mambo(1,2)에 의하여 최초로 제안이 되었고, Araki(7)에 의하여 다단계 대리서명 방식으로 확장되었다. 그러나 제안된 다단계 대리 서명의 연구에서는 다단계 확장 시 원 서명자를 보호하는 문제와 부인 공격에 대하여 취약하다는 문제가 있다. 따라서 본 연구에서는 위임 인중서와 서명 검증자의 서명 생성 여부를 원 서명자가 추후 확인하도록 하는 프로토콜을 이용하여 부인 봉쇄 및 원 서명자의 보호가 이루어지는 효율적이고 안정적인 다단계 대리 서명 방식을 제안하고자 한다.
다중 사용자 환경에서 안전한 대리서명을 설계하는 연구의 하나로, threshold 서명 방식을 대리서명에 적용한 threshold 대리서명 기법들이 최근 많이 제안되고 있다. Xue와 Cao가 2004년 발표한 threshold 대리서명 기법은 Hsu-Wu 자체인증 공개키 방식 (Self-certified public key)을 기반으로 설계된 것으로 WISA 2005, CISC 2005, ICCSA 2006에서 각각 다른 취약성이 밝혀진 바 있다. 특히 CISC 2005, ICCSA 2006에서는 각각의 공격방법에 내성을 가질 수 있도록 Xue-Cao 기법을 개선하는 방안을 같이 제시하였다. 본 논문에서는 이러한 개선안이 적용된 Xue-Cao 기법에 대해 두 가지 종류의 원서명자 위조 공격이 가능함을 보인다. 하나는 Hsu-Wu 자체인증 공개키 방식의 취약성을 이용하는 것이고 다른 하나는 Xue-Cao 기법의 서명 생성 방식의 취약성에 기반한 것이다. 이러한 공격을 통해 개선된 Xue-Cao 기법 또한 대리자 보호, 부인방지와 같은 안전성 조건을 만족하지 않음을 확인한다.
최근 무선 이동 통신의 발전을 기반으로 많은 사용자들에게 현재보다 더 나은 서비스를 제공하기 위해 기술적 응용분야들이 고려되고 있으며, 특히 보안 관련 분야의 도입을 통해 기밀성 및 안전성을 획득하려 하고 있다. 이와 관련하여 무선 이동 통신상에서 상대적으로 계산능력이 뛰어난 Agent의 도움을 통해 사용자의 전자서명을 수행할 수 있는 대리서명방식을 제안하고 있다. 본 논문에서는 무선통신에서 대리서명자의 비밀서명키의 Forward Secrecy의 성질을 제공하면서 대리서명 수행 시 발생할 수 있는 사용자 및 대리서명자의 부정서명 생성 방지, 부인 봉쇄 및 기밀성을 제공할 수 있도록 제안하였다.
대리서명은 원서명자가 자신의 서명 권한을 대리 서명자에게 위임하여 대리 서명자가 원서명자를 대신해서 서명을 생성하는 것을 말한다. 대리서명은 원서명자가 위임 정보에 대한 서명을 생성하고 이를 위임자에게 전달하여 위임자가 위임키로서 사용하게 하는 것이다. 본 논문에서는 원서명자와 대리서명자가 기존의 인증서를 발급 받은 환경에서 원서명자가 대리서명자에 대하여 검증자에계 위임정보를 등록하는 프로토콜을 제안한다. 위임내용에 대해 원서명자가 디지털 서명을 하고 검증자는 이에 해당하는 내용을 검증한 후 위임서명자에 대한 권한, 기간 등의 제약사항을 설정하고 허가된 범위 내에서 위임 서명을 한다.
원서명자의 서명권한을 대리서명자가 수행하도록 지정하는 대리서명기법은 Mambo[1]이래로 많은 연구가 이루어졌으며, 분산네트워크, 그리드 컴퓨팅, 전자 상거래 둥 많은 분야에 응용되고 있다. Araki[6]에서는 기존의 대리서명 기법을 확장하여 다단계 대리서명을 제안하였다 그러나 이 연간결과는 보안상의 취약점이 존재하는 것으로 드러났다. 이 논문에서는 다단계 대리서명을 위한 서명권한 위임 프로토콜을 설계하였다. 이 프로토콜은 보안채널을 요구하지 않으며 권한위임 및 위임수락 부인이 불가능하고 지정된 대리서명자 이외에 제3자에 의한 서명위조가 불가능하며 권한위임기간 만료이전이라도 위임을 철회할 수 있다는 장점을 갖는다.
아이디 기반 암호 체계는 공개키를 생성하기 위하여 별도의 정보 교환을 하지 않고, 사용자의 신원을 확인할 수 있는 고유 정보를 이용하여 공개키를 생성함으로써 효율적인 공개키 생성 및 관리가 가능하다. 또한 대리 서명 기법은 원 서명자가 부득이하게 서명을 할 수 없을 경우 자신이 선택한 대리 서명자에게 서명 권한을 위임함으로써 대리 서명자가 원 서명자 대신 서명을 할 수 있는 기능을 제공하는 기법이다. Signcryption 기법은 하나의 기법으로 서명과 암호화 모두를 수행 할 수 있다. 위 기법들의 장점을 한번에 취할 수 있는 기법이 아이디 기반 대리 Signcryption 기법이다. 본 논문에서는 아이디 기반 대리 Signcryption 기법을 이해하기 위해 필요한 기반 지식과 아이디 기반 대리 Signcryption 기법에 대하여 기술하고자 한다.
최근 다중 사용자 환경에서 안전한 대리서명을 설계하고자 하는 연구가 진행되면서, threshold 서명 방식을 대리서명에 적용한 threshold 대리서명 기법들이 제안되고 있다. 최근 Hsu와 Wu는 이산대수 문제 기반의 자체인증 공개키(Self-certified public key)를 사용하는 threshold 대리서명 기법을 제안하였다. 본 논문에서는 이 대리서명 기법이 자체인증 공개키의 취약성에 의한 원서명자의 위조 공격 (Original signer's forgery attack)에 취약함을 보임으로써 부인 방지 (nonrepudiation) 성질을 가지지 못함을 확인한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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