• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.31 no.2A
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• pp.119-127
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• 2006

In this two-part paper, we consider dynamic resource allocation in orthogonal frequency division multiple access(OFDMA). To reduce the reverse link overhead for channel quality information(CQI) feedback, a set of sub-carriers are tied up to a sub-channel to be used as the unit of CQI feedback, user-multiplexing and the corresponding power/rate allocation. Specifically, we focus on two sub-channel structures, either aggregated or distributed, where the SNR distribution over a sub-channel is modeled as Ricean in general, and the channel quality of a sub-channel is summarized as the mean and variance of channel gain envelop divided by noise standard deviation. Then, we develop a generalized two step channel/resource allocation algorithm, which uses the two statistical measurements, and analyze the spectral efficiency of the OFDMA system in terms of average frequency utilization. An extension to proportional fair algorithm will also be addressed. As confirmed by numerical results, the aggregated structure is preferred especially when intending aggressive link adaptation.

• Review of KIISC
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• v.22 no.8
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• pp.54-60
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• 2012

기존 마그네틱 카드의 보안성을 강화하기 위해 집적회로칩이 부착된 IC카드의 사용이 날로 증가하고 있으나 IC카드에 대한 보안 위협 또한 발생하고 있는 실정이다. 그 중에서도 암호화에 사용된 키를 찾기 위해서 암호 알고리즘의 이론적인 취약점이 아닌 암호화 과정에서 누설되는 수행시간, 소비전력, 전자기 방사 등을 이용하는 물리적 공격 방법인 부채널분석 공격이 대표적인 보안 위협이다. 본 논문에서는 부채널분석 공격 기법을 구현한 국내 외 시험 도구의 차이점 및 시험방법의 유효성을 확인하기 위해, 각 도구별 시험 결과를 전력분석 관점에서 비교 분석해 보았다. 시험 결과, 각 도구별 특징을 파악할 수 있었고, 시험 도구의 동작 방식에 다소 차이가 있으나 모두 동일한 결과를 도출해 낼 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2013.05a
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• pp.663-666
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• 2013

부채널 분석은 암호 기기가 노출하는 물리적 정보를 이용하여 키를 찾아내는 분석 기법이다. 이러한 부채널 분석의 대응 방안으로 마스킹, 셔플링과 같은 기술이 연구되어지고 있다. 그러나 이러한 대응 기법들 역시 2차 전력 분석에 취약점을 가지고 있다. 이 때, 일반적인 2차 전력 분석 기법의 이론적 분석 성능은 잡음의 영향을 받는 실제 분석 환경에서 현저하게 줄어드는 것을 알 수 있다. 본 논문에서는 2차 전력 분석의 분석 성능을 향상시키기 위해 기존의 탐지된 전력 정보를 직접 활용하지 않고, 전력 소모량을 헤밍웨이트로 대응시켜 이론적 계산 값과의 근사치를 높이는 방법을 제안한다. 실험 결과 일반적인 2차 전력 분석 기법에 비해 약 8%의 성능 향상을 보였다. 또한 전력 소모량과 중간 값 사이의 상관도를 높이기 위해 변환된 헤밍웨이트를 편중시켜 분석한 결과, 일반적인 2차 전력 분석 기법에 비해 10~20%의 분석 성능 향상을 가져왔다.

• KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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• v.9 no.5
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• pp.107-112
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• 2020

Ultra-lightweight password CHAM is an algorithm with efficient addition, rotation and XOR operations on resource constrained devices. CHAM shows high computational performance, especially on IoT platforms. However, lightweight block encryption algorithms used on the Internet of Things may be vulnerable to side channel analysis. In this paper, we demonstrate the vulnerability to side channel attack by attempting a first power analysis attack against CHAM. In addition, a safe algorithm was proposed and implemented by applying a masking technique to safely defend the attack. This implementation implements an efficient and secure CHAM block cipher using the instruction set of an 8-bit AVR processor.

• Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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• v.29 no.4
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• pp.709-718
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• 2019

A lightweight block cipher CHAM designed for suitability in resource-constrained environment has reasonable security level and high computational performance. Since this cipher may contain intrinsic weakness on side channel attack, it should adopt a countermeasure such as masking method. In this paper, we implement the masked CHAM cipher on 32-bit microprosessor Cortex-M3 platform to resist against side channel attack and analyze their computational performance. Based on the shortcoming of having many round functions, we apply reduced masking method to the implementation of CHAM cipher. As a result, we show that the CHAM-128/128 algorithm applied reduced masking technique requires additional operations about four times.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2021.05a
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• pp.171-174
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• 2021

최근 사물인터넷(IoT) 환경에서 다양한 장비의 인터넷 통신이 가능하여 이에 적절한 경량 블록 암호 알고리즘에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. ICISC 2020에서 새로 발표된 국산 경량 블록 암호 알고리즘인 PIPO는 새로운 경량 S-Box를 조합한 unbalanced-Bridge 구조로 효율적인 비트슬라이싱 구현을 제공한다. IoT 환경에 PIPO가 적용되기 위해서는 부채널 분석에 대한 안전성이 보장되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 PIPO가 1차 CPA 공격에 취약함을 확인한다. 그리고 부채널 공격에 대응하기 위해 1차 마스킹 기법을 제안한다. 제안한 마스킹 기법은 1차 CPA 공격에 안전하였으며, 마스킹 적용 전보다 -375%의 성능을 보였다. 그리고 기존 기법보다 1287% 속도가 빨라진 것을 확인하였다.

• Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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• v.24 no.6
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• pp.1045-1053
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• 2014

In this paper, we assume that the information leakage through side-channel signal may occur from the card payment terminal and newly introduce a real application attack model. The attack model is a side channel attack based on vibration signals, which are detected by a small sensor attached on card terminal by attacker. This study is similar to some other studies regarding side channel attack. However, this paper is different in that it is based on the non-language model. Because the financial transaction information such as a card number, password, mobile phone number and etc cannot have a constant pattern. In addition, there was no study about card terminal. Therefore, this new study is meaningful. We collected vibration signals on card terminal with a small wireless sensor and analyzed signal data with statistical signal processing techniques using spectrum of frequency domain and principal component analysis and pattern recognition algorithms. Finally, we evaluated the performances by using real data from the sensor.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2011.04a
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• pp.1016-1019
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• 2011

RSA-CRT 알고리즘은 RSA 의 지수승 연산의 효율성을 향상시키기 위해 널리 사용되고 있으며, CRT 를 적용한 알고리즘은 다양한 방법의 부채널 분석(Side Channel Analysis)으로부터 약점이 노출되어 왔다. 그 중 Boer 등에 의해 발표된 MRED 분석 방법은, 등 간격의 데이터(Equidistant Data)를 이용하여 CRT 의 모듈러 리덕션 연산(Modular Reduction)결과로부터의 약점을 활용하여 일반적인 DPA 분석 법을 적용시킨 방법이다. 우리는 리덕션 결과의 데이터에 의존한 분석에서 벗어나, 리덕션 알고리즘 중간 연산 과정을 공격하는 새로운 공격 방법을 개발하였으며, 새로운 공격은 오직 "$256{\times}n$개"의 파형만으로 키 공간을 상당히 줄일 수 있기 때문에, 제한된 평문 수에서 이전에 알려져 있던 일반적인 MRED 분석 방법보다 향상된 분석 성능을 제공한다. 본 논문은 리더션 연산과정을 이용한 새로운 전력 분석 방법을 실제 MCU Chip 을 이용한 분석 결과를 제안한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2023.05a
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• pp.212-214
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• 2023

동형암호는 주목받는 차세대 프라이버시 보존 기술이다. 많은 기업들이 이를 활용한 서비스들을 제공하고 있다. 비록 동형암호가 수학적으로 안전성을 인정받았지만, 실행되는 프로그램으로써 동형암호는 부채널공격들에 취약하다는 연구 결과들이 보고되고 있다. 이 논문은 이런 부채널공격들에 대해 본석, 일반화하여 사용 가능한 gadget을 소개하며, 대응기법에 대한 가이드라인을 제안하고 그 효과와 한계에 대해 분석한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2024.05a
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• pp.358-361
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• 2024

2010 년 UC Berkely 에서 개발한 RISC-V ISA 는 x86, Arm 과 다르게 Free Open-source 라는 장점으로 인해 많은 연구와 개발이 이루어지고 있다. RISC-V ISA 는 RISC 명령어셋을 활용하며 서버 및 데스트탑 CPU 부터 IoT 디바이스까지 여러 방면에서 상용을 위한 노력이 계속되고 있다. 하지만 상용 CPU 에 비해 부채널 공격 방어 기법이 제한적으로 구현되어 있는 것을 확인하였고 특히 부채널 공격 중 전력 분석(Power Analysis)에 대한 방어 기법이 부족한 것을 확인하였다. 따라서 본 논문에서는 RISC-V 를 포함한 여러 아키텍처에 대해 전력 분석 및 하드웨어 방어 기법을 분석하고, RISC-V에 추가적으로 적용되어야 할 방어 기법에 대해 서술한다.