본 논문에서는 최근 대두되고 있는 화상상의 시스템에 대하여 사용자 인증 및 암호화를 지원하는 공개키 기반 인증서기반의 영상회의 시스템을 설계, 구현하고 이에 대하여 기술한다. 공개키 기반 인증서를 사용함으로써 영상회의 참여자에 대한 인증을 강화하며, 대칭키 시스템을 이용하여 영상회의 정보를 보호함으로써 여러 가지 악의적인 접근을 차단할 수 있다. 본 논문에서는 국내 공인인증 규격에 따르는 인증서를 적용한 트랜스포트 계층 보안 프로토콜을 구현하고, 미디어 암호화를 위하여 대칭키 암호화 알고리즘인 DES, 3DES, AES등을 적용할 수 있도록 영상회의 시스템을 설계 구현하였다. 본 논문은 사용자 인증 및 영상회의에 대한 정보를 보호하기 위하여 대칭키로서 트랜스포트 계층을 보안하는 것과 사용자의 불법 인증을 방지하기 위하여 공개키 기반의 인증 시스템을 두어 사용자의 신원을 확보할 수 있다. 암호화를 위한 세션 키의 분배는 P2P일 경우 IKE 방식의 키 분배 프로토콜을 사용하며, 1 : N 등 다자간 사용자일 경우 공개키 기반의 암호화 키 분배 방식을 따라 보안 프로토콜에 의하여 안전하게 분배된다.
본 논문에서는 TCP(Transmission Control Protocol) 프로토콜의 약점을 이용해 최근 대두되고 있는 IP Spoofing공격, SYN Flooding공격, DoS(Denial of Service)공격에 대응하기 위해 TCP 프로토콜에서 순서번호 생성의 단순함을 극복하고자 하였다. 이러한 방안으로 난수, 순서번호, 접속 요구 IP의 공개키를 이용하여 일회용 키를 생산 분배 하였다. 여기서 발생된 일회용 패스워드를 접속 요구 IP에 할당함으로써 순서번호에 암호화 및 IP 민중을 통한 시스템의 보안 수준을 높이고자 하였다.
공개키 암호화와 X.400 프로토콜 그리고 PGP상에 존재하는 메시지 인증 문제를 해결하기 위하여 NMAP로 명명된 인증된 실체기반 암호화 시스템을 제안하고 이를 선계 구현하였다. 제안된 시스템은 전자상거래의 활성화와 비대화형 인증 서비스 제공에 사용될 수 있을 것이다.
본 논문은 신뢰 할 수 없는 네트워크를 통해서도 사용자를 인증하거나 키를 교환하는 것에 적합한 패스워드 인증 프로토콜을 제안한다. 기본 아이디어는 패스워드 검증정보의 램덤성(randomness)을 증가시키기 위하여, 패스워드를 분할한 후 이에 대한 각 패스워드 지식을 확대(amplification)하는 구조로 설계된다. 또한 서버측 파일을 암호화하여 보관함으로써 서버 파일 타협 공격에 강인하도록 구성하였다. 더불어 검증정보 및 서버의 암호화키가 다수의 서버들에게 분산되도록 설계된 방식을 제안한다.
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.
가상사설망이 중요한 정보를 원격에 전송한다는 개념만으로 여겨질 때에는 암호화강도에 주목했었다. 그러나 가상사설망 시장이 활성화되면서 보다 많은 트래픽을 효율적으로 처리하기 위하여, 가상사설망 고성능화에 대한 요구가 증대되고 있다. 본 논문에서는 가상사설망에서 성능 측정 시 필요한 항목들을 제시하고 설치한 네트워크 성능에 얼마만큼의 영향을 미치는지에 대해 살펴본다. 이를 위해 네트웍 환경을 IPsec 프로토콜을 사용하는FreeS/WAN 패키지를 활용하여 구성해보고, 자신의 독자적인 프로토콜인 CIPE 프로토콜을 사용하는 cIPe 패키지를 사용하여 다양한 성능지표들을 반영한 성능 측정을 실시하였다. Psec 표준을 준수하여 구현된 FreeS/WAN은 적용하는 방법에 따라 네트워크 성능 차가 상대적으로 크고 cIPe 방법은 암호화 적용 전에 비해서 그다지 큰 차이를 보이지는 않는다. 본 결과들을 고려할 경우, 가상사설망의 성능과 보안을 적절히 유지하는 범위에서 정책과 시스템 사양을 고려하여 가상사설망을 도입하여야 할 것이다.
Ad hoc 네트워크는 고정된 기반 망의 도움없이 이동 단말만으로 구성된 자율적이고 독립적인 네트워크로 최근 다양한 분야에서의 활용이 논의되고 있다 그러나, ad hoc 네트워크는 구성이 변하기 쉬운 환경이므로 불법 노드가 네트워크 자원소비 및 경로방해 등의 동작이 용이하므로 라우팅 프로토콜 보호가 필요하다. 따라서, 해쉬함수 및 공개키 암호화 방식을 이용한 경로발견 프로토콜을 제안한다. 제안한 프로토콜은 경로요구 시는 해쉬함수만을 이용하며 경로응답 시 경로의 각 홉에서 공개키 방식으로 암호화를 하여 시작노드에서 각 홉에 대한 인증 및 홉을 가장한 active 공격에 강하다.
전산 정수론의 몇 몇 이론들과 그 계산 방법들은 최근 컴퓨터 및 네트웍의 발달로 그 유용성을 한층 증대 시키고 있다. 본 연구는 이들 전산 정수론의 방법들중에서 정수들의 집합 위에서의 다항식 계산의 복잡도를 이용하여 암호화 프로토콜에 응용하는 연구를 수행 하여 그것을 암호학의 제 분야에서 활발히 활용되는 해쉬 알고리즘을 구성하였다. 또한 이 러한해쉬 알고리즘을 이용하여 암호화 프로토콜의 하나인 인증프로토콜을 연구하였다. 먼저 group SL2(F2n)에 기초한 해쉬 함수에 대해 알아본다. 행력의 각 entry는 characteristic이 인 finite field의 원소로 이루어져 있기 때문에 연산 속도도 매우 빠르며 메시지의 작은 변 조도 쉽게 감지할수 있다는 장점이 있다. 하지만 SL2(F2n)에 generator를 finite field의 원 로표현하고 finite field F2n 상에서 discrete logarithm을 계산하면 충돌하는 메시지쌍이 존 하는 것을 알수는 있으나 이는 계산적으로 계산불가능함을 증명하였다.
주문형 비디오 서비스나 비공개 화상 회의와 같은 보호가 필요한 서비스를 위해서는 RTP의 payload를 암호화해야 한다. 멀티미디어 데이터는 실시간 제약을 갖고 있기 때문에 암호화/복호화로 인한 지연이 실시간 제약에 미치는 영향을 최소로 하면서 암호화를 하기 위해서는 네트워크 트래픽과 부하에 적응하여 암호화 알고리즘을 변경하기 위한 방법이 필요하다. 또한 다수가 참여하는 멀티미디어 서비스 진행 중에 서비스 이용을 중지한 사용자는 RTP payload의 암호화 키를 알고 있기 때문에 이 사용자로부터 RTP payload를 보호하기 위해서는 암호화 키를 변경하기 위한 방법이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 RTP payload의 암호화를 위해 암호화 알고리즘과 암호화 키를 변경하기 위한 SCPR(Security Control Protocol for RTP)를 설계하고 구현하였다.
Ad hoc 네트워크는 고정된 기반 망의 도움없이 이동 단말만으로 구성된 자율적이고 독립적인 네트워크로 최근 다양한 분야에서의 활용이 논의되고 있다. 그러나, ad hoc 네트워크는 구성이 변하기 쉬운 환경이므로 불법 노드가 네트워크 자원소비 및 경로방해 등의 동작이 용이하므로 라우팅 프로토콜 보호가 필요하다. 따라서, 본 논문에서는 해쉬함수만을 이용한 경로발견 프로토콜과 해쉬함수 및 공개키 암호화 방식을 이용한 경로발견 프로토콜을 제안한다. 첫 번째 제안한 프로토콜은 active 공격에 약하나 전송패킷의 데이터 양이 적고 각 홉에서 처리하는 연산량이 적다는 장점이 있으며 두 번째 제안한 프로토콜은 active 공격에 강하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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