• 정보보호학회지
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• 제31권1호
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• pp.41-49
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• 2021

NIST(National Institute of Standards and Technology) 양자 내성 암호 표준화 사업이 3차 라운드에 접어들면서, 3라운드 후보자에 대한 실제 구현 결과 및 관심이 꾸준히 증가하고 있다. 3라운드 후보자 중 대부분(5/7)은 격자 기반 암호이며, 격자 기반 암호는 다른 기반의 양자 내성 암호보다 효율적인 연산 처리로 인해 제약적인 리소스를 가진 임베디드 환경에서도 적용이 가능한 장점이 존재한다. 그러나 특히 임베디드 환경에서는 암호 알고리즘이 동작 시 발생하는 추가적인 정보(전력, 전자파, 시간차, 오류주입 등)를 이용한 부채널 공격에 취약하다. 실제 다수의 연구가 양자 내성 암호의 부채널 공격에 대한 가능성을 제시하고 있다. 여전히 부채널 공격은 양자 내성 암호를 표준화하기 위해 상당한 장애물이며, 이에 대응하기 위해서는 구현 시 부채널 대응 기법이 적용되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 NIST PQC 3라운드 격자 기반 암호의 부채널 대응 방안에 대한 최신 동향을 분석한다, 또한 향후, NIST PQC 3라운드 격자 기반 암호의 연구 전망을 논의한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2012년도 제46차 하계학술발표논문집 20권2호
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• pp.389-392
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• 2012

스마트폰의 USIM은 사용자가 별도로 인증정보를 입력할 필요가 없는 매우 편리한 인증 방법을 제공한다. 그러나 USIM에 저장된 정보가 외부로 유출될 경우 공격자가 손쉽게 정당한 사용자로 위장할 수 있는 문제점이 있다. 특히 USIM은 스마트카드에서 실행되는 어플리케이션이므로 기존에 스마트카드에 적용되었던 부채널 분석 공격 기법들이 USIM에도 적용 가능할 것으로 예상된다. 이에 본 논문에서는 스마트폰 USIM에 대한 부채널 분석 공격 가능성에 대해서 분석하고 스마트폰 USIM에 적용될 수 있는 부채널 분석 환경을 제안한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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• pp.965-968
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• 2012

스마트 디바이스 내에 내재된 암호 알고리즘의 이론적인 안전성이 보장되었더라도 연산 수행 시 소모되는 전력소모, 전자기파와 같은 물리적 정보와의 관계를 분석하는 부채널 공격에 대해 취약하다. 이에 대해 부채널 공격의 대표적 대응 기법으로 셔플링 기법과 마스킹 기법이 제안되었다. 특히 셔플링을 활용한 대응 기법은 효율성을 최대한 유지하면서 분석의 난이도를 높이는 기법으로 잘 알려져 왔다. 본 논문에서는 AES 대칭키 암호의 부채널 대응 기법으로 8가지 AES 구현 기법을 셔플링 하여 구현할 경우 부채널 분석에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 실험 결과 실제 기대되어지는 분석 난이도는 셔플링을 하지 않은 것에 비해 64배 정도 공격 복잡도가 높아져야 하지만, 실제는 7배정도의 공격 복잡도 증가로 분석이 되었다.

• 정보보호학회지
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• 제30권1호
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• pp.23-33
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• 2020

암호시스템에 대한 부채널분석 공격은 기기에 대한 훼손이 없이 비교적 저렴한 비용으로 적용이 가능한 반면에 공격결과는 보안에 매우 치명적일 수 있다. 따라서 암호시스템의 구현에 있어서 성능적인 측면과 함께 부채널분석 공격에 대한 안전성 역시 반드시 고려되어야 한다. 본 논문에서는 부채널분석 공격 대응기법 중에서 하드웨어 기반 마스킹 기법의 연구동향에 대해서 알아보고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2020년도 춘계학술발표대회
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• pp.142-145
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• 2020

캐시 부채널 공격은 캐시 기반의 공격 기법으로 개인정보 유출에 대한 위험성이 큰 보안 취약점이다. 해당 취약점을 막기 위해 실시간 공격 탐지 기법에 관한 연구들이 진행되고 있지만 사용자에게 이벤트값과 탐지 결과를 빠르고 편리하게 보여줄 필요성이 있다. 본 논문은 효율적인 캐시 부채널 공격 탐지를 위해 Intel PCM 과 기존의 탐지프로그램을 개선하여 탐지에 필요한 데이터들을 실시간으로 모니터링 및 경고를 보내주는 프레임워크를 제작했다. 해당 프레임워크는 캐시 부채널 공격을 실시간 탐지 및 관련 데이터들을 대시보드로 보여준다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 추계학술발표대회
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• pp.904-905
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• 2013

IC 카드 및 USIM 등의 보안 하드웨어 토큰은 기존의 보안 소프트웨어에 비해 독립적인 하드웨어 연산을 사용하기 때문에 안전하다고 인식된다. 그러나 하드웨어의 연산시 발생하는 부채널 정보(전력, 전자파 등)를 이용하는 부채널 공격에 취약할 수 있다. 본 논문에서는 부채널 공격 방법 중 널리 사용되고 있는 전력분석공격에 대한 대응 기법을 적용 시킨 SEED 하드웨어 모듈을 구현 하고, 공격에 효과적으로 대응이 가능한지 시뮬레이션을 통해 검증 한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제30권6호
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• pp.1237-1246
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• 2020

최근 마이크로 아키텍처의 취약점을 이용하여 내부의 비밀 정보를 노출시키는 캐시 부채널 공격들이 제안되었다. 캐시 부채널 공격 중 Flush+Reload 공격은 높은 해상도와 낮은 노이즈 특성으로 인해 여러 악의적 응용 공격에 활용되고 있다. 본 논문에서는 CPU 캐시 활동을 관측할 수 있는 PCM(Performance Counter Monitor) 기능을 이용하여 캐시 기반 부채널 공격을 찾아낼 수 있는 탐지기를 구현하였다. 특히, Spectre 공격과 AES 암호 연산 중 비밀 키 추출 공격이 발생했을 때를 가정하여 PCM 카운터 값의 변화를 관측하였다. 실험 결과, PCM의 4가지 카운터 특성이 캐시 부채널 공격에 크게 반응함을 확인하였고, SVM(Support Vector Machine). RF(Random Forest), MLP(Multi Level Perceptron)와 같은 머신 러닝 기반 검출기를 통해 높은 정확도로 캐시 부채널 공격을 탐지할 수 있었다.

• 정보보호학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.3-9
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• 2009

본 논문에서는 블록암호 분석기법인 중간 일치 분석법을 이용한 새로운 부채널 공격 방법을 소개한다. 이 공격 기법을 이용하여, 축소 마스킹을 사용하는 미연방 표준 블록암호 AES에 대한 부채널 공격을 소개한다. 즉, 10개 라운드에 축소 마스킹을 사용하는 AES는 기 제안된 4-라운드 중간 일치 함수에 기반한 부채널 공격에 취약함을 보인다. 이는 전체 12-라운드 192-비트 키 AES가 부채널 공격에 안전하기 위해서는 전체 12개의 라운드에 마스킹을 이용해야함을 나타낸다. 본 논문의 결과는 10개 라운드에 축소 마스킹을 사용하는 AES에 대한 첫 분석 결과이다.

• 정보보호학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.477-489
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• 2014

정보보호를 위한 암호 시스템을 임베디드 장치에서 개발할 경우 발생할 수 있는 구현상의 문제점을 이용하여 비밀키를 추출하기 위한 여러 부채널 공격들이 시도되어 왔다. 특히, 공개 키 암호 시스템에서 사용하는 멱승(exponentiation) 연산은 기본적으로 곱셈과 자승으로 구현되어 왔으나, 최근 부채널 공격에 대응하기 위한 방법으로 곱셈을 자승 연산으로 대체하는 새로운 Square Always 멱승 알고리듬이 제안되었다. 본 논문에서는 현재까지 부채널 공격에 안전하다고 알려진 Right-to-Left형태의 Square Always 멱승 알고리듬을 공격할 수 있는 기지 전력 충돌 분석(Known Power Collision Analysis) 공격과 변형된 Doubling 공격을 제안한다. 또한, 오류 주입 공격 후 충돌 쌍을 찾아내는 전력 분석 기법을 이용하여 비밀 키를 찾아낼 수 있는 충돌 기반의 조합 공격(Collision-based Combined Attack)을 제안한다. 그리고 Square Always 멱승 알고리듬이 제안한 부채널 공격들에 의해 취약한 특성을 가지고 있음을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제10C권5호
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• pp.557-564
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• 2003

본 논문에서는 스마트카드 소자에 대한 부채널공격(side-channel attack)기법을 분석하며, 또한 부채널관련 스마트카드 안전성 평가기준을 제안한다. 부채널공격관련 스마트카드 안전성 평가기준을 설정하기 위하여 유사 암호 알고리듬, 암호 모듈, 그리고 국제공통 평가기준(CC)에 따른 스마트카드 보호 프로파일을 분석한다. 그리고 스마트카드 제품 평가시에 적용될 수 있는 보호 프로파일 수준의 부채널공격관련 안전성 평가기준을 제안한다. 제안된 평가기준은 정보보호 기술과 연관된 암호 시스템을 평가하는데 유용하며, 또한 스마트카드 보호 프로파일 개발에 적용될 수 있다.