• 정보보호학회지
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• 제33권3호
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• pp.39-47
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• 2023

양자컴퓨팅 기술이 발전함에 따라, 양자컴퓨터를 이용한 공격에도 안전한 암호인 양자내성암호(Post-Quantum Cryptography, PQC) 기술의 중요성이 대두되고 있다. NIST에서는 2016년부터 시작된 표준화 공모 1,2,3 라운드를 통해 2022년 공개키 암호 및 Key-establishment, 전자서명 분야의 양자내성암호 표준을 선정한 바 있으며, 현재는 4 라운드와 전자서명 분야 추가 선정 공모를 진행 중이다. 이러한 배경에서 2022년 국내에서도 양자내성암호 알고리즘 표준화 공모인 KpqC 공모전 1라운드를 시작하였고, 공개키 암호 및 Key-establishment 7종, 전자서명 9종의 알고리즘이 표준 후보로 제출되었다. 본고에서는 KpqC 공모전 1 라운드 공개키 암호 및 Key-establishment 알고리즘 중 격자 기반 공개키 암호/KEM(Key Encapsulation Mechanism) 알고리즘 3종 NTRU+, SMAUG, TiGER에 대해 분석 및 소개한다. 각 알고리즘의 기반 문제, 설계 방식, 특징, 안전성 분석 방식 등을 분석하고, 구현성능을 비교 분석한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.65-72
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• 2009

본 논문은 네트워크 환경과 유/무선 통신망에 적합하며 구현상의 크기 및 재구성을 수행할 수 있으며 TCP/IP 프로토콜 구조에 적합한 VCR 암호알고리즘을 제안하고 하드웨어 칩 레벨로 구현하였다. 제안된 VCR 암호알고리즘은 TCP/IP 프로토콜의 보안 취약성을 보강하며 네트워크 환경에서 가변 라운드 횟수기능을 가짐으로 다수의 사용자에 대한 보안을 유지하는데 주요한 목적이 있기 때문에 실시간 처리 및 대용량 데이터의 암호화 및 다자간 통신에 매우 유리하다.

• 정보보호학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.37-47
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• 2004

스마트카드의 응용 분야가 점차 확대됨에 따라 개인 정보에 대한 보안을 어떻게 유지할 것인가의 문제가 최근 가장 큰 이슈가 되고 있다. 스마트카드의 보안 기술은 암호 알고리즘을 이용한다. 빠른 속도의 암호화와 보다 안전한 암호화 처리를 위해 암호 알고리즘의 하드웨어화가 절실히 요구되고 있다. 본 논문에서는 스마트카드 칩 설계 시 가장 중요하게 고려되어야 할 칩 면적을 최소화하기 위하여 라운드 키 레지스터를 사용하지 않는 라운드 키 생성 블록과 한 개의 라운드 함수 블록을 반복 사용하는 구조를 이용하였다. SEED의 F함수와 라운드 키 생성에 사용되는 총 5개의 G 함수를 1개의 G함수로 구현하여 순차적으로 이용하도록 하였다. 따라서 본 논문에서 제안한 SEED 프로세서는 1라운드의 동작을 7개의 부분 라운드로 나누고, 클럭마다 하나의 부분라운드를 수행하는 구조를 갖는다. 제안한 SEED 프로세서는 기능적 시뮬레이션을 통해 한국정보보호진흥원에서 제공한 테스트 벡터와 동일한 결과를 출력됨을 확인하였으며, 합성 및 FPGA 테스트 보드를 이용하여 기존 SEED 프로세서와의 성능을 비교한 결과 면적이 최대 40% 감소하였음을 알 수 있었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제5권6호
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• pp.683-696
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• 2002

기존의 블럭 암호 알고리즘은 암호화 키 값이 변하지 않고 매 블럭의 라운드 함수에 적용되면서 최종적으로 암호화되도록 설계되어 있다. 따라서 라운드를 반복하는 구조의 블럭 암호를 해독하는 가장 강력한 방법인 차분 해독이나 선형 해독 등에 의해 평문이나 암호화 키가 노출되기 쉬운 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해서는 좀더 효율적인 키를 사용하는 암호 알고리즘의 설계가 요구된다. 본 논문에서는 암호화 키 값을 매 블럭의 라운드마다 동적으로 생성 적용되도록 설계한 블럭 암호 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 자료의 암호화와 복호화 처리시간이 짧고, 암호화의 강도가 높아 전자상거래 보안 등 다양한 분야의 정보보호에 응용할 수 있다.

• 정보보호학회지
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• 제33권3호
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• pp.49-57
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• 2023

Shor 알고리즘의 영향으로 RSA 등 기존 잘 알려진 암호 알고리즘들은 양자컴퓨터가 등장하면 안전성에 대한 위험을 받게 된다. NIST에서는 양자컴퓨터 환경으로부터 보안성이 유지되는 암호를 선정하기 위한 양자내성암호 공모전을 개최하였다. 또한, 국내에서도 양자내성암호 분야의 경쟁력 향상과 기술 저변 확대를 위해 양자내성암호 국가공모전(KpqC 공모전)을 개최하였다. 본 논문은 KpqC 공모전 1라운드에 제출된 4개의 코드 기반 양자내성암호 알고리즘에 대한 소개, 퍼포먼스 및 안전성에 관하여 살펴볼 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.786-792
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• 2016

Camellia 암호는 NTT사 및 미쓰비시 전자회사에서 공동으로 2000년도에 개발되었다. Camellia는 128비트 메시지 블록 크기와 128비트, 192비트 및 256비트 키(Key)에 대한 암호화 방식을 규정하고 있다. 본 논문은 키 스케줄용 레지스터 설정과 기존의 라운드 연산 블록을 통합한 수정된 라운드 연산 블록을 제안하였다. 키 생성과 라운드 연산에 필요한 총 16개의 ROM을 단지 4개의 이중포트 ROM만을 사용하여 구현하였다. 또한 메시지 버퍼를 제공하여 키 생성을 위한 KA와 KB 값이 도출되면 대기 시간없이 즉시 암호화나 복호화가 수행될 수 있도록 하였다. 제안한 Camellia 블록 암호 알고리즘을 Verilgo-HDL을 사용하고 설계하고, Virtex4 디바이스상에 구현하였으며, 최대 동작 주파수는 184.898MHz이다. 128비트 키 모드에서 최대 처리율은 1.183Gbps이며, 192비트 및 256비트 키 모드에서 최대 처리율은 876.5Mbps이다. 본 논문에서 설계된 암호 프로세서는 스마트 카드, 인터넷뱅킹, 전자상거래 및 위성 방송 등과 같은 분야의 보안 모듈로 응용이 가능할 것으로 사료된다.

• 정보보호학회지
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• 제33권3호
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• pp.7-14
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• 2023

1990년대에 P. Shor가 소개한 양자 알고리즘에 의해 양자컴퓨팅을 사용하여 다항식 시간 내에 인수분해나 이산대수 문제를 해결할 수 있다는 것이 알려졌다. 양자컴퓨터의 실용화가 기존 공개키 암호에 심각한 위협이 되는 것이다. 이에 대한 대응으로 많은 국가들이 양자내성암호 개발 및 표준화에 힘쓰고 있으며, 대표적으로 미국의 국립표준기술연구소(NIST)가2017년에 양자내성암호 표준화 공모사업을 시작하였다. 국내에서도 양자내성암호 분야의 활성화 및 자체 기술력 확보를 위해 노력하고 있다. 그 일환으로 국가보안기술연구소가 국가정보원의 후원으로 2021년에 발족한 양자내성암호연구단은 현재 '양자내성암호 국가공모전'을 진행하며 양자내성암호 개발에 힘쓰고 있다. 이 논문에서는 1라운드가진행중인양자내성암호 국가공모전의 추진 배경, 취지 및 진행 상황을 소개하고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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• pp.257-259
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• 2023

양자 컴퓨터의 발전과 쇼어 알고리즘을 통한 ECC(Eliptic Curve Cryptography)에 대한 다항 시간의 솔루션을 제공함으로써 블록체인의 안정성이 위협받고 있다. 본 논문에서는 Round-Robin을 기반으로 하는 알고리즘을 제안함으로써 블록 생성에 대한 공정성을 제공하며 양자 내성 전자 서명인 CRYSTALS-DIlithium을 적용함으로써 근미래에 다가올 양자 위험성에 대비하였다. TPS 측면에서는 DIlithium의 큰 키 크기와 큰 서명 크기에 의해 ECDSA에 비해 낮은 성능을 보여주었지만, Latency 측면에서는 더욱 높은 성능을 보여주며, 이는 실시간성이 중요한 IoT와 같은 분야에서 더욱 높은 효용성을 보여줌을 알 수 있다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.468-474
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• 2020

IoT, 무선 센서 네트워크와 같이 제한된 자원을 갖는 응용분야의 보안에 적합하도록 개발된 경량 블록 암호 알고리듬 SPECK의 하드웨어 구현에 관해 기술한다. 블록 암호 SPECK 크립토 코어는 8가지의 블록/키 크기를 지원하며, 회로 경량화를 위해 내부 데이터 패스는 16-비트로 설계되었다. 키 초기화 과정을 통해 복호화에 사용될 최종 라운드 키가 미리 생성되어 초기 키와 함께 저장되며, 이를 통해 연속 블록에 대한 암호화/복호화 처리가 가능하도록 하였다. 또한 처리율을 높이기 위해 라운드 연산과 키 스케줄링이 독립적으로 연산되도록 설계하였다. 설계된 SPECK 크립토 코어를 FPGA 검증을 통해 하드웨어 동작을 확인하였으며, Virtex-5 FPGA 디바이스에서 1,503 슬라이스로 구현되었고, 최대 동작 주파수는 98 MHz로 추정되었다. 180 nm 공정으로 합성하는 경우, 최대 동작 주파수는 163 MHz로 추정되었으며, 블록/키 크기에 따라 154 Mbps ~ 238 Mbps의 처리량을 갖는다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권6호
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• pp.77-87
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• 2024

본 연구에서는 블록체인 및 NFT 분야 전문가들을 대상으로 델파이 기법을 활용하여 PEST(Political, Economic, Social, Technological 4가지 관점의 거시환경분석) 및 디지털 자산으로서의 3가지 조건 (가치 측정, 가치 저장, 가치 교환)에 대해 NFT 활성화 요건들을 조사하였다. 정치적/법적 요인으로 선정된 항목은 없었고, 경제적 요인으로 'NFT에 대한 소유 가치 및 투자 가치 확보', 사회적 요인으로 'NFT 거래에도 주식거래와 유사한 토대 마련', 기술적 요인으로 '사용하기 쉽고 보안성 높은 전자지갑', '손쉬운 사용자 접근성', 가치 측정 수단 및 교환의 매개 수단으로 선정된 요인은 없었으며, 가치 저장 수단으로 '저장된 가치에 대한 안전한 관리 및 소유 증명', '실물 자산과의 연계를 통한 시장 신뢰 확보' 등 NFT 상거래 활성화를 위한 6개의 요인들이 중요하다는 결과를 확인하였다. 본 연구에서 활용된 델파이 기법은 불확실한 미래 예측을 위해 전문가들을 대상으로 익명에 기반한 복수의 라운드 진행을 통해 합의된 의견에 수렴하였으며 전문가 선정의 대표성 및 의견 편향 등의 단점을 보완하기 위해 라운드별 추가 의견 수렴 및 질문 항목에의 반영 검토 과정도 병행하였다.