• 제목/요약/키워드: 동형 암호

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모바일 전자상품권 프로토콜의 설계 (Design of protocol of mobile e_gift certificate)

  • 용승림
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2013년도 춘계학술발표대회
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    • pp.625-627
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    • 2013
  • 모바일 기기의 성능 향상과 모바일 인터넷 서비스의 활성화, 스마트폰 시장의 급속한 성장으로 모바일 쿠폰 시장 빠르게 활성화 되고 있으나 이로 인한 다양한 문제점이 발생되고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 방지하고 일회성의 쿠폰 이외에 다회 이용 가능한 모바일 전자상품권 프로토콜을 제안한다. 동형암호를 적용하여 모바일 기기에서 암호화와 복호화 연산을 최소화하도록 설계하였으며, 쿠폰의 정보는 암호화되고 사용시마다 새로 생성되도록 하여 이중사용과 복제가 불가능 하도록 설계하였다.

동형암호를 활용한 DTC유전자검사 프라이버시모델 (Privacy model for DTC genetic testing using fully homomorphic encryption)

  • 진혜현;강채리;이승현;윤지희;김경진
    • 융합보안논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.133-140
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    • 2024
  • 이용자가 직접 유전체 검사를 의뢰하는 DTC(Direct-to-Consumer) 유전자검사가 확산되고 있다. 수요 확대에 따라 인증제도를 통한 비 의료기관에 검사자격을 부여하고, 검사항목을 확대하였다. 그러나 제약이 적은 국외 사례와 달리 국내 제도에서는 여전히 질병 검사항목은 제외한다. 기존의 비식별 방식은 유전체 정보의 고유성과 가족 공유성에도 영향을 미쳐 충분한 활용 가능성을 보장하지 못한다. 따라서 본 연구는 서비스 활성화 및 검사 항목 확대를 위한 방안으로 분석과정에 완전동형암호를 적용하여 유전체 정보의 유용성을 보장하되, 유출 우려를 최소화한다. 또한 정보주체의 자기결정권 보장을 위해 Opt-out을 기반한 프라이버시 보존 모델을 제안한다. 이는 유전체 정보보호와 활용 가능성 유지를 목표로 하며, 이용자의 의사를 반영한 정보의 활용 가능성을 보장한다.

동형 암호를 이용한 스마트그리드에서의 효율적 프라이버시 보존 전력량 집계 방법 (Efficient Privacy-Preserving Metering Aggregation in Smart Grids Using Homomorphic Encryption)

  • 구동영
    • 정보보호학회논문지
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    • 제29권3호
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    • pp.685-692
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    • 2019
  • 스마트그리드는 기존의 단방향 전력 전송에서 나아가 양방향 정보 교환이 이루어지는 시스템으로 전력의 이동 및 소요량에 대한 실시간 파악이 가능하다. 전력 생산자는 전력 소모량 집계 결과로부터 향후 전력 생산량 예측이 용이하며, 사용자 또한 다수 전력원으로부터의 단위 사용 비용을 고려한 선택적 전력 사용 및 전력 절약 계획 수립이 용이해져 자원의 효율적 생산 및 사용을 가능하게 한다. 반면 자원의 사용 및 이동에 대한 실시간 정보 수집은 개인의 프라이버시를 침해할 수 있는 위험성을 내포하고 있다. 이러한 스마트그리드에서의 전력량 집계 과정에서 프라이버시 침해를 방지하기 위하여, 본 논문에서는 동형 암호화 기법을 활용함으로써 단순 합계를 포함한 복합 연산을 허용하는 유연하면서도 효율적인 전력량 집계 및 분석 기법을 제시한다.

저 사양 IoT 장치간의 암호화 알고리즘 성능 비교 (Comparison of encryption algorithm performance between low-spec IoT devices)

  • 박정규;김재호
    • 사물인터넷융복합논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.79-85
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    • 2022
  • 사물인터넷(IoT)은 다양한 플랫폼, 컴퓨팅 성능, 기능을 가지는 장치를 연결한다. 네트워크의 다양성과 IoT 장치의 편재로 인해 보안 및 개인 정보 보호에 대한 요구가 증가하고 있다. 따라서 암호화 메커니즘은 이러한 증가된 요구 사항을 충족할 만큼 충분히 강력해야 하고 동시에 저 사양의 장치에 구현될 수 있을 만큼 충분히 효과적이어야 한다. 논문에서는 IoT에서 사용할 수 있는 다양한 유형의 장치에 대한 최신 암호화 기본 요소 및 체계의 성능 및 메모리 제한 사항을 제시한다. 또한, IoT 네트워크에 자주 사용되는 저 사양의 장치에서 가장 일반적으로 사용되는 암호화 알고리즘의 성능에 대한 자세한 성능 평가를 수행한다. 데이터 보호 기능을 제공하기 위해 바이너리 링에서 암호화 비대칭 완전 동형 암호화와 대칭 암호화 AES 128비트를 사용했다. 실험 결과 IoT 장치는 대칭 암호를 구현하는데 충분한 성능을 가지고 있었으나 비대칭 암호 구현에서는 성능이 저하되는 것을 알 수 있다.

TFHE 기반 CNN 연산 최적화를 위한 비산술연산의 양자화 기술 연구 (Quantization of Non-Arithmetics to Optimize CNNs over TFHE)

  • 남기빈;정헌희;이동주;백윤흥
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2024년도 춘계학술발표대회
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    • pp.404-407
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    • 2024
  • 동형암호는 주목받는 차세대 프라이버시 보존 기술이며, 이를 활용한 신경망 연산 연구들이 많이 수행되고 있다. 여러 체계들 중 TFHE는 비산술 연산을 직접 연산할 수 있으나 다른 체계들보다 매우 느리다는 단점이 있다. 본 연구는 정확도 하락을 최소화하며 성능 개선을 통해 다른 체계인 CKKS보다 빠른 TFHE기반 CNN 연산이 가능하도록 하는 TFHE 비산술 연산의 양자화 기술을 소개한다.

암호화된 데이터에 대한 프라이버시를 보존하는 k-means 클러스터링 기법 (Privacy-Preserving k-means Clustering of Encrypted Data)

  • 정윤송;김준식;이동훈
    • 정보보호학회논문지
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    • 제28권6호
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    • pp.1401-1414
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    • 2018
  • k-means 클러스터링 알고리즘은 주어진 데이터를 비슷한 k개의 그룹으로 묶어서 시장 세분화나 의료연구 등의 다양한 분야에서 활용되고 있다. 본 논문에서는 다수의 사용자 데이터를 노출하지 않고 암호화하여 외부 서버에 저장하는 환경에서 프라이버시를 보존하는 클러스터링 알고리즘을 제안한다. 분산된 서버에 평문으로 저장된 데이터를 다자간 계산프로토콜을 기반으로 수행된 기존 클러스터링 알고리즘 연구와 비교했을 때 제안하는 기법은 모든 데이터를 안전하게 암호문으로 저장할 수 있다는 뚜렷한 장점이 있다. 데이터 간의 거리를 측정하고 비교하기 위해서 덧셈과 곱셈 연산이 가능한 완전동형암호로 데이터를 암호화한다. 프로토콜 수행과정에서 사용자 데이터의 안전성을 분석하고 통신량과 연산량을 다른 연구들과 비교한다.

선형 TPNCA로부터 얻어지는 여원 TPNCA의 행동분석 (Analysis of the Behavior of Complemented TPNCA Derived from a Linear TPNCA)

  • 조성진;최언숙;황윤희;김한두;허성훈
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.549-555
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    • 2003
  • LFSR보다 CA가 랜덤성이 우수한 패턴들을 효율적으로 생성함이 알려지면서 그 응용분야가 점차적으로 확대되고 있다. 특히 Nongroup CA는 해쉬함수의 생성, 암호알고리즘, 이미지 압축 등에 응용되고 있다. 본 논문에서는 TPNCA의 성질들을 분석하고, 선형 TPNCA의 0-트리의 기본경로와 순환상태의 사이클 구조를 이용하여 선형 TPNCA의 상태 전이그래프의 정확한 구조를 파악하는데 사용되던 기존의 행렬의 곱셈 연산 방법을 덧셈 연산으로 대체할 수 있음을 보였다. 또한 선형 TPNCA C의 0-트리의 비순환 상태를 여원벡터로 갖는 여원 TPNCA C'은 C와 그 구조가 동형임을 밝힘으로써 선형 TPNCA로부터 여원 TPNCA의 상태들의 위치를 정확하게 파악하여, CA를 이용하는 알고리즘을 개발하는데 있어 선행되어야 하는 CA의 상태를 분석하는 시간을 효과적으로 줄였다.

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동형암호를 적용한 CNN 추론을 위한 ReLU 함수 근사에 대한 연구 (A Study on Approximation Methods for a ReLU Function in Homomorphic Encrypted CNN Inference)

  • 주유연;남기빈;이동주;백윤흥
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2023년도 춘계학술발표대회
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    • pp.123-125
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    • 2023
  • As deep learning has become an essential part of human lives, the requirement for Deep Learning as a Service (DLaaS) is growing. Since using remote cloud servers induces privacy concerns for users, a Fully Homomorphic Encryption (FHE) arises to protect users' sensitive data from a malicious attack in the cloud environment. However, the FHE cannot support several computations, including the most popular activation function, Rectified Linear Unit (ReLU). This paper analyzes several polynomial approximation methods for ReLU to utilize FHE in DLaaS.

블록체인 기술을 이용한 스마트시티 데이터 보안 모델 연구 (D.E.Cho : A Study on Smart City Data Security Model Using Blockchain Technology)

  • 조도은
    • Journal of Platform Technology
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    • 제12권2호
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    • pp.45-57
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    • 2024
  • 스마트 시티는 정보통신기술의 혁신과 도시 생활의 질 향상을 추구하는 현대 도시 계획의 산물이다. 스마트 시티의 효율적인 운영을 위해서는 실시간 수집되고 저장 및 처리되는 데이터가 핵심자원이다. 따라서 다양한 분야에서 수집되는 스마트 시티의 데이터는 안전하게 관리되어야 하며, 개인정보보호가 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 스마트 시티의 데이터를 안전하게 관리하기 위하여 블록체인 기술을 이용한 스마트 시티 데이터 보안 모델을 제안하였다. 제안 모델은 블록체인 네트워크에 IPFS를 통합하여 데이터를 분산 저장함으로써 데이터의 기밀성과 무결성을 확보하고, CP-ABE를 이용하여 데이터를 암호화하여 사용자로부터 데이터의 접근제어가 효율적으로 수행되도록 하였다. 또한 데이터 접근 제어 정책과 동형 암호를 사용함으로써 데이터의 활용성을 강화하면서 프라이버시를 보장하도록 하였다.

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부분동형암호와 외부서버를 이용한 효율적인 다자간 연산 기법 (Efficient Outsourced Multiparty Computations Based on Partially Homomorphic Encryption)

  • 은하수;우바이둘라;오희국
    • 정보보호학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.477-487
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    • 2017
  • MPC(multiparty computation) 프로토콜이란 다수의 사용자가 각각 데이터를 제공하고, 이를 이용하여 협력적으로 연산을 수행하는 기법이다. 기존의 MPC 프로토콜은 사용자 사이의 상호작용에 의존했기 때문에, 연산이 끝날 때까지 모든 사용자가 온라인 상태를 유지해야 했다. 이를 개선하기 위한 연구 중 하나로서, 공모하지 않은 두 서버에 연산을 위임하는 기법이 연구되고 있다. 사용자의 참여를 완전히 배제한 최초의 기법이 Peter 등에 의해 제안되었으나, 서버 간 통신량이 매우 높다는 단점이 있다. 본 논문에서는 Peter 등의 기법에서 문제가 되었던 서버 간 통신량을 PRE(proxy re-encryption)를 이용하여 개선하였다. 제안하는 기법과 유사한 기법이 두 차례 제안되었으나, 복호화 과정에서 이산대수 문제를 해결해야 하거나, 서버와 사용자 사이의 공모공격에 취약한 등 다양한 문제점이 존재한다. 본 논문에서는 기존 기법의 문제점을 분석하고 이를 바탕으로 안전하고 효율적인 MPC 프로토콜을 제안한다. 제안하는 기법은 PRE를 이용하여 서버 간 통신량을 낮추었으며, 연산과정에서 사용자의 참여를 완전히 배제하였고, 복호화 과정에서 이산대수문제를 풀지 않고도 연산결과를 얻을 수 있다.