• 한국정보보호학회:학술대회논문집
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• 한국정보보호학회 2006년도 하계학술대회
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• pp.148-152
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• 2006

스마트카드에 대한 전자파 분석 공격은 스마트카드 내의 마이크로프로세서가 연산될 때, 방사하는 의도되지 않은 전자파를 수집하여 비밀정보를 알아내는 공격이다. 이 경우에는 스마트카드에 어떤 훼손도 가하지 않고 비밀정보를 알아낼 수 있어, 기존에 국내외적으로 활발히 연구된 전력 분석 공격보다 더욱 현실적이고, 강력한 공격이다. 본 논문은 국내에서는 처음으로 스마트카드에 대한 전자파 분석 공격인 SEMA와 DEMA 공격 실험을 하였다. 그 결과 공개키 알고리즘인 RSA에 SEMA 공격을 성공하였고, 이에 대한 방어대책을 적용하여 방어를 하였다. 그리고, 국내 표준 블록 암호 알고리즘인 ARIA에 DEMA 공격을 적용하여, 비밀키를 알아냈다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제6권9호
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• pp.397-406
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• 2017

클라우드 환경에서의 대용량 암호화 데이터 서비스를 위하여 기존의 암호화 알고리즘을 사용할 경우 데이터 암호화에 많은 시간 소요의 문제점이 대두된다. 이러한 단점을 보완하기 위해 일반적으로 부분 암호화 방법을 사용한다. 그러나 기존의 부분 암호화 방법은 암호화되지 않은 잔존 영역으로 인해 암호화된 데이터를 유추할 수 있다는 단점이 존재한다. 본 논문에서는 이러한 단점을 해결하기 위해 암호화 속도를 높이면서 보안을 준수하는 부분 암호화 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 헤더 생성, 부분 암호화, 블록 셔플의 과정으로 구성된다. 1단계 헤더 생성 과정에서는 알고리즘에 필요한 헤더 데이터를 생성하고 2단계 부분 암호화 과정에서는 LEA (Lightweight Encryption Algorithm)를 이용하여 데이터의 일부분을 암호화하고 암호화하지 않은 부분의 데이터와 암호화 과정 중에 생성된 블록을 XOR하여 모든 데이터를 변형시키며, 3단계 블록 셔플 과정에서는 헤더에 저장한 셔플 데이터를 이용하여 블록을 섞어 데이터를 알아볼 수 없는 형태로 바꾸어 암호화를 수행한다. 제안하는 방법을 모바일 디바이스에 적용하여 구현한 결과 암호화한 데이터는 알아볼 수 없는 형태로 모두 바뀌어 데이터를 유추할 수 없었고, 암호 키 없이는 데이터를 복원할 수 없었다. 제안하는 방법은 블록 경량 암호화 알고리즘인 LEA에 비해 암호화 속도가 약 273% 정도 향상되어 대용량 데이터를 암호화하는데 있어 빠른 처리가 가능함을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.123-136
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• 2004

본 논문에서는 $GF({2^n})$상 곱셈의 복잡도와 규칙도를 GF(2)상의 다항식 곱셈을 표현하는 행렬식의 행과 열의 해밍 가중치를 이용하여 정의한다 차분공격에 강한 블록 암호 알고리즘을 만들기 위해서는 치환계층과 확산계층의 $GF({2^n})$상 곱셈의 복잡도와 규칙도가 높아야함을 실험을 통하여 보인다. 실험 결과를 활용하여 우리나라 표준인 128 비트 블록 암호 알고리즘인 SEED의 S 박스와 G 함수를 구성하는 방식을 제안한다. S 박스는 비 선형함수와 아핀변환으로 구성한다. 비 선형함수는 차분공격과 선형공격에 강한 특성을 가지며, '0'과 '1'을 제외하고 입력과 출력이 같은 고정점과 출력이 입력의 1의 보수가 되는 역고정점을 가지지 않는 $GF({2^8})$ 상의 역수로 구성한다. 아핀변환은 입력과 출력간의 상관을 최저로 하면서 고정점과 역고정점이 없도록 구성한다. G 함수는 4개의 S 박스 출력을 $GF({2^8}) 상의 4 {\times} 4$ 행렬식을 사용하여 선형변환한다. 선형변환 행렬식 성분은 높은 복잡도와 규칙도를 가지도록 구성한다 또한 MDS(Maximum Distance Separable) 코드를 생성하고, SAC(Strict Avalanche Criterion)를 만족하고, 고정점과 역고정점 및 출력이 입력의 2의 보수가 되는 약한 입력이 없도록 G 함수를 구성한다. 비선형함수와 아핀변환 및 G 함수의 원시다항식은 각기 다른 것을 사용한다. 본 논문에서 제안한 S 박스와 G 함수는 차분공격과 선형공격에 강하고, 약한 입력이 없으며, 확산 특성이 우수하므로 안전성이 높은 암호 방식의 구성 요소로 활용할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.2569-2578
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• 2009

Core-A 마이크로프로세서는 32-bit RISC 구조의 국산 임베디드 마이크로프로세서로서 특허청의 지원을 받아 KAIST의 주관아래 개발된 프로세서이다. 본 논문에서는 Core-A 마이크로프로세서와 코프로세서간의 인터페이스 방안에 대하여 분석하고 효율적인 구조를 제안한다. 인터페이스 방안의 검증을 위해 코프로세서로 사용된 AES 암호 프로세서는 128-bit의 키와 블록을 갖는 대칭키 암호 알고리즘이다. 코프로세서 인터페이스 회로와 AES 암호프로세서는 Verilog-HDL로 작성되었으며, Modelsim 시뮬레이터를 사용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 삼성 0.35um CMOS 표준 셀 라이브러리를 사용하여 AES를 제외한 코프로세서 인터페이스 부분을 합성한 결과 약 90Mhz의 동작주파수를 가지며, 3743개의 게이트수로 구성되었다. 본 논문에서 구현한 코프로세서 인터페이스 회로는 Core-A와 코프로세서간의효율적인 명령어 및 데이터 전달을 수행할수있다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제15C권5호
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• pp.367-374
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• 2008

CDMA 이동단말기와 PSTN 단말기간의 음성 암호를 실현하기 위해서는 EVRC 음성 프레임이 두 이종망간에 신호 변환 없이 전송되어야 한다. 기존에 이미 설치되어 있는 상용망의 수정 없이 이러한 요구 조건을 만족하기 위해, 본 논문에서는 음성 프레임을 CDMA 회선 데이터 채널을 통해 실시간으로 전송하는 기법을 제안한다. CDMA 회선 데이터 채널을 통해 음성을 전송하는 과정에서 발생하는 전송 지연의 원인을 분석하였고 이러한 음성 전송 지연을 극복하기 위해 TCP control flags 제어기법과 보코더 출력 속도에 따른 가변 음성 블록 구성 알고리즘을 제안하였다. 제안한 방법을 적용하여 실험한 결과 전송 지연이 평균 2초에서 570ms로 약 70%정도 개선됨을 확인하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.118-124
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• 2004

KASUMI는 3GPP에서 사용되는 알고리즘으로, 64비트의 평문을 입력받아 128비트의 키를 사용하여 64비트의 암호문을 출력하는 블록암호이다. 본 논문에서는 10${\times}$2$^{32}$ 선택 평문을 이용하여, 공격 복잡도 2$^{115}$ 를 갖는 5라운드 포화공격을 소개하고, 중간 일치 공격을 이용하여 공격 복잡도 2$^{90}$ 을 갖는 포화공격을 보인다. 더 나아가 FL6에 쓰이는 키 아홉 비트가 "111111111"로 고정된 취약 키 클래스에서 7${\times}$2$^{32}$의 선택평문을 이용하여, 공격 복잡도 2$^{57}$ 을 갖는 향상된 5라운드 포화공격을 소개한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.37-44
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• 2008

128-비트 블록 암호 SMS4는 중국 무선 네트워크 표준인 WAPI에 사용되고 있는 암호 알고리즘으로써 128-비트 비밀키를 사용한다. 본 논문에서는 전체 32 라운드 중 16-라운드 차분 특성을 이용한 20-라운드 SMS4에 대한 차분 공격을 소개한다. 본 논문에서 소개하는 차분 공격은 $2^{126}$개의 선택 평문과 $2^{105.85}$의 20-라운드 SMS4 암호화 연산을 요구하며, 기 제안된 SMS4에 대한 분석 결과 중 가장 많은 라운드에 대한 분석 결과이다.

• 정보보호학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.97-106
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• 1996

유한체 GF($2^n$)상의 모든 지수 함수들의 군에 동치 관계를 정의하고, 이들 동치 관계에 의해 분류된 각 동치류에 속하는 지수 함수들은 동일한 암호학적 성질을 가짐을 보인다. 그리고, GF($2^7$)과 GF($2^8$)상의 모든 지수 함수들을 분류한다. 다음으로 지수 함수 분류의 3가지 응용을 제시한다. 우선 GF($2^n$)상의 2개의 지수 함수의 연접에 의한 $n\;{\times}\;2n$ S(ubstitution)-box의 설계 방법을 제안하고, 그들의 입.출력 변화 내성과 선형 내성을 분석한다. 그리고, Eurocrypt '93에서 Beth가 세운 가설이 그릇된 것임을 지적하고, LOKI 블록 알고리즘에 사용된 S-box의 안전성에 대하여 논한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.819-826
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• 2018

일반화된 해밍무게는 선형부호의 중요한 파라미터의 하나로써 암호시스템에 적용할 때 부호의 성능을 결정한다. 그리고 격자도를 이용하여 블록부호를 연판정으로 복호할 때 구현에 필요한 상태복잡도를 평가하는 척도가 되기도 함으로써 그 중요성이 한층 부각되고 있다. 특별히 삼항다항식을 기반으로 하는 유한체 상의 비트-병렬 곱셈기에 대한 연구가 진행되어왔다. 셀룰라오토마타(Cellular Automata, 이하 CA)는 국소적 상호작용에 의해 상태가 동시에 업데이트되는 성질이 있어서 LFSR보다 랜덤성이 우수하다. 본 논문에서는 효과적인 암호시스템 설계에 있어 중요한 요소 중 하나인 의사난수열 생성기의 효과적 합성에 관하여 다룬다. 먼저 간단한 90/150 전이규칙 블록의 특성 다항식의 성질을 분석하고, 이 규칙블록을 이용하여 삼항다항식 $x^2^n+x^{2^n-1}+1$($n{\geq}2$)에 대응하는 가역 90/150 CA와 $2^n$차 최대무게다항식에 대응하는 90/150 가역 CA(RCA)의 합성알고리즘을 제안한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1237-1245
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• 2006

본 논문에서는 대한민국 표준 암호 알고리즘인 ARIA를 하드웨어로 구현하였다. 하드웨어는 ASIC 이나 코어-기반 설계와 같은 여러 응용분야에 적합하도록 범용적으로 구현되었다. ARIA 알고리즘은 하나의 라운드 함수 블록과 하나의 키 생성 블록만을 구현하여 순차적으로 사용되도록 하였다. ARIA 알고리즘은 하드웨어나 소프트웨어적인 부가요소없이 단일 칩에서 동작 가능하게 설계되었다. 구현한 회로는 Altera사의 FPGA인 EPXAlOF1020Cl에서 19%의 자원을 사용함을 확인하였고, 36.35MHz의 클록 주파수에서 암호화 및 복호화시 최대 31O.3Mbps 로 동작하였다. 따라서 설계한 ARIA 하드웨어는 다수의 사용자를 대상으로 하거나 많은 양의 데이터 전송이 이루어져야 하는 전자상거래,이동통신,네트워크보안,자료의 저장 등의 여러 분야에서 활용될수 있을 것으로 생각된다.