• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권11호
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• pp.1976-1979
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• 2008

현재까지 이진 덧셈기에 대한 연구는 다양한 방법으로 연구되었다. 비동기식 덧셈기들의 최악 지연시간과 평균 지연시간에 대한 연구에 의하면, 하이브리드 구조의 캐리선택 덧셈기가 리플캐리 덧셈기에 비해 32비트 비동기 MSC 프로세서에서 17%, 64비트 마이크로프로세서에서 23%의 성능 향상을 보였다. RSA와 같이 복잡하고 고성능의 연산을 필요로 하는 프로세서 시스템에서 는 가장 기본적인 연산을 수행하는 덧셈기에 대한 최적화가 필수적이다. 현재까지 다양한 구조와 여러 가지 방법으로 덧셈기에 대한 면적과 지연시간에 대한 연구는 덧셈 방식이나 덧셈기 구조에 대한 것이 대부분이었다. 본 논문에서는 자동 합성 측면에서 덧셈기의 성능을 분석하고 설계하였다. 덧셈기를 소그룹으로 나누어 각 소그룹에 대한 크기 차이와 합성 방법에 따라서 구현된 덧셈기들의 성능 및 소요면적을 분석하여 복잡한 대단위 연산을 요하는 공개키 암호화프로세서에 적합한 최적화된 덧셈기의 구조를 제안한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제9권10호
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• pp.1304-1313
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• 2006

21세기를 맞이하면서 정보통신기술의 발전과 인터넷 이용 확산 등으로 사용자 인증이 중요한 문제로 대두되고 있으며, 보다 강력한 사용자 인증을 위하여 생체인식 기술의 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 사용자 인증을 위한 생체정보가 타인에게 도용된다면 패스워드나 PIN과 달리 변경이 불가능하므로 심각한 문제를 일으킨다. 본 논문에서는 센서에서 획득된 지문영상을 클라이언트로 안전하게 전송하는 프로토콜을 제안한다. 특히, 계산능력이 부족한 임베디드 프로세스를 내장한 지문센서에서 지문영상을 실시간으로 암호화하기 위하여 지문영상 전체를 암호화하는 대신, 지문영상의 특정 비트 평면만을 암호화하는 부분암호화 알고리즘을 제안한다. 일반적인 부분암호화 방법에서 사용되어지는 최상위 비트 평면으로 부분암호화를 착 경우 간단한 공격으로 지문의 융선정보를 알 수 있기 때문에 지문인식 시스템에 공격이 가능한 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여, 최상위 비트정보 대신 최하위 비트정보를 이용하는 개선된 선택적 비트 평면 암호화 방법을 사용하였다. 제안된 알고리즘의 성능을 분석하기 위해 16비트 임베디드 프로세서를 가진 지문센서를 개발하고 부분암호화 방법을 구현한 결과, 기밀성 보장 및 실시간 처리가 가능함을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.207-213
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• 2019

최근 IoT 산업에서 보안의 중요성이 증가하고 있으며, IoT (internet of things) 통신 산업에서는 소형의 하드웨어 칩이 필요하다. 이를 위해 본 논문에서는 대표적인 블록 암호 알고리즘인 AES (advanced encryption standard), ARIA (academy, research, institute, agency)와 CLEFIA를 통합한 저면적 암호화 프로세서를 제안한다. 제안하는 암호화 프로세서는 128 비트 기반으로 라운드 키 생성 과정과 암호화 및 복호화 과정을 하나로 공유하였으며, 각각 알고리즘의 구조를 공유 시켜 면적을 축소하였다. 더불어, 경량 IoT 기기를 포함한 대부분의 IoT 기기나 시스템에 적용이 가능하도록 구현하였다. 본 프로세서는 Verilog HDL (hardware description language)로 기술되었고65nm CMOS 공정을 통해 논리 합성하여 11,080개의 논리 게이트로 구현 가능함을 확인하였다. 결과적으로 각 알고리즘 개별 구현 대비 gate 수 총계에서 약42%의 이점을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권5B호
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• pp.526-531
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• 2009

본 논문에서는 명령어 실행 전에 소프트웨어 또는 하드웨어의 공격에 의한 변조된 명령어의 실행을 방지할 수 있는 새로운 명령어 연관성 기법을 제안한다. 암호화 과정의 복잡성과 암호 모듈의 낮은 처리 속도로 인하여 암호화 기반 보안 프로세서는 오버헤드에 의한 심각한 성능 저하가 발생한다. 반면에, 오류정정부호를 이용한 명령어 기법을 적용한 보안 프로세서는 적은 오버헤드로 인해 일반 프로세서와 비교하여 성능 저하가 거의 없다. 실험 결과 일반 프로세서에 비해 보안 프로그램의 코드와 패리티를 포함하여 필요한 총 메모리양은 평균 26.62% 늘었고, 보안 프로그램의 CPI 상승률은 평균 $1.20%{\sim}1.97%$ 증가하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.3052-3054
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• 2005

Ubiquitous Computing 환경은 모든 사물과 공간이 지능화되어 사용자가 컴퓨터나 네트워크를 의식하지 않는 상태에서 장소에 구애받지 않고 자유롭게 네트워크에 접속할 수 있는 환경을 의미한다. 만일 이러한 환경 속에서 개인정보들이 노출되었을 경우는 법적, 사회적, 경제적으로 커다란 손실을 초래하게 된다. 이것을 방지하기 위해서는 안정성과 효율성이 높은 암호 알고리즘이 요구된다. 본 논문에서는 한국 표준으로 제정된 ISPN(Involutional SPN) 구조의 블록 암호화 ARIA 알고리즘을 사용하여 고속의 통신망과 Smart Card, PDA, 이동전화 및 다양한 기기 둥의 사용이 보편화될 Ubiquitous Computing 환경에 응용 가능한 ARIA 암호화 프로세서(이하 ARIA 프로세서)를 설계하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제31권3호
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• pp.309-322
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• 2021

본 연구에서는 저성능 IoT 디바이스에서의 고속 암호화 연산을 지원하기 위해 블록암호 알고리즘 ARIA의 RISC-V 프로세서상에서의 고속 연산을 위한 확장 명령어 셋을 추가한다. 하드웨어상에서의 효율적인 구조로 ARIA 알고리즘을 구현하여 32bit 프로세서에서 동작하기 때문에 효과적인 확장 명령어 셋을 구현한다. 기존의 소프트웨어 암호화 연산과 비교하여 유의미한 성능 향상을 보인다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권1호
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• pp.39-44
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• 2009

통신 기술이 발달하면서 유무선을 통한 네트워크 접속이 빈번해지고 고화질의 비디오/오디오 압축 방식의 출현으로 데이터의 교류는 더욱 활발해지고 있다. 데이터 교류의 증가로 개인 정보와 비디오/오디오 콘텐츠 등의 사업적 이윤을 목적으로 하는 유료정보에 대한 접근권한과 보호가 중요한 요소로 인식되고 있다. 따라서 본 논문에서는 타원 곡선 암호화 알고리즘을 이용한 디지털 미디어 저작권 보호 기술을 제안한다. 제안된 방식에서는 H.264 영상신호의 핵심 파라미터만을 암호화하여 암호 및 복호에 따른 부담을 줄이고 해당 정보를 복호하지 못할 경우 영상 재생이 안 되거나 매우 열악한 화질의 영상이 재생되도록 한다. 이러한 시스템을 구현하기 위해서는 영상 재생 단말기에 암호 복호화 하드웨어가 필요하다. 제안된 시스템의 동작을 검증하기 위해 재구성 가능한 타원곡선 암호화 프로세서를 구현하고 H.264 영상 복호기에 적용하였다. 검증 결과 암호화된 데이터를 복호하지 못하는 경우 영상이 제대로 재생되지 않음을 확인하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (1)
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• pp.322-324
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• 2004

보안 시스템은 암호화 기능을 필요로 하고 암호화를 위 한 비밀키로 난수를 사용한다 난수 발생기에는 순수 난수 발생기와 의사 난수 발생기가 있다. 본 논문에서는 펜티엄부터 인텔 프로세서들이 가지고 있는 타임스탬프 카운터 레지스터(TSC MSR)에서 시드를 가져와 비트 가공을 통해 난수를 발생하는 난수 발생기를 구현하였다. 구현된 난수 발생기의 난수 품질을 평가하기 위해 순수 난수 발생기, 의사 난수 발생기의 난수 시퀀스와 비교하였다. 구현된 난수 발생기가 생성한 난수 시퀀스는 순수 난수 발생기의 난수 시퀀스와 큰 차이가 없고 특정 디바이스 없이 응용이 간단하다는 점에서 보안 시스템의 암호화키로 사용하기에 적합하다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제29권6호
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• pp.625-634
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• 2002

암호화는 송수신자 사이에 메시지 전달이 비밀스럽게 이루어 질 수 있도록 보장해주는 기법이다. 이러한 암호화 알고리즘은 높은 계산량을 필요로 하며, 결과적으로 프로세서 자원을 과도하게 사용하는 문제를 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 암호화 알고리즘을 하드웨어 방식으로 구현함으로써 시스템의 부하를 줄여주는 기법이 제시되고 있다. 본 논문에서는 하드웨어 암호화 기법에 대한 설계 및 구현에 대해서 언급하고 있으며, 하드웨어 암호화 알고리즘과 소프트웨어 암호화 알고리즘에 대한 성능을 비교 분석하였다. 실험 결과에서, 계산 복잡도가 낮은 DES 알고리즘은 하드웨어 방식을 적용하여도 높은 입출력 오버헤드에 의해서 성능이 향상되지 않지만, 계산 복잡도가 높은 Triple DES는 하드웨어 방식을 적용하였을 때, 대략 2-4배 성능이 향상됨을 볼 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.1929-1934
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• 2017

경량 블록암호화 (Lightweight Encryption Algorithm, LEA)는 연산의 효율성과 높은 보안성으로 인해 가장 각광받고 있는 블록암호화 알고리듬이다. 해당 블록암호화는 실제 응용프로그램에서도 많이 사용되고 있으며 서비스 가용성을 높이기 위해 연산 성능을 개선하는 연구가 많이 진행되고 있다. 본 논문에서는 최신 ARMv8 프로세서 상에서 LEA 연산을 최적화하는 방안에 대해 제안한다. 구현은 새로운 SIMD 명령어 셋인 NEON을 통해 최적화되었으며 병렬화된 연산을 통해 동시에 24 번의 암호화 연산을 수행하도록 한다. 메모리 접근 횟수를 줄이기 위해 활용가능한 모든 NEON 레지스터에 중간 계산값을 할당하여 활용하였다. 해당 구현 결과는 속도 관점에서 평가되었으며 ARMv8 상에서 LEA 암호 구현은 Apple A7 그리고 Apple A9 프로세서 상에서 각각 2.4 cycles/byte 그리고 2.2 cycles/byte 안에 수행 가능함을 확인할 수 있었다.