• Title/Summary/Keyword: 양자알고리즘

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Quantum Key Distribution System integrated with IPSec (양자키분배와 IPSec을 결합한 네트워크 보안 장치 연구)

  • Lee, Eunjoo;Sohn, Ilkwon;Shim, Kyuseok;Lee, Wonhyuk
    • Convergence Security Journal
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    • v.21 no.3
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    • pp.3-11
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    • 2021
  • Most of the internet security protocols rely on classical algorithms based on the mathematical complexity of the integer factorization problem, which becomes vulnerable to a quantum computer. Recent progresses of quantum computing technologies have highlighted the need for applying quantum key distribution (QKD) on existing network protocols. We report the development and integration of a plug & play QKD device with a commercial IPSec device by replacing the session keys used in IPSec protocol with the quantum ones. We expect that this work paves the way for enhancing security of the star-type networks by implementing QKD with the end-to-end IP communication.

Status of Quantum Information and Communication Technologies (양자정보통신 기술동향)

  • Park, S.S.;Song, K.B.;Lee, S.K.;Kim, K.Y.;Oh, J.T.
    • Electronics and Telecommunications Trends
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    • v.30 no.2
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    • pp.22-31
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    • 2015
  • 양자시스템을 모사하기 위한 양자컴퓨터의 가능성이 논의된 이후 약 30년이 지난 현재, 물리학 실험실에만 국한했던 양자역학은 정보이론, 보안, 통신, 컴퓨팅 등 기존 정보통신분야와의 결합을 통해 응용 가능성을 보여주는 연구가 진행되었고 통신분야에서는 절대 보안성을 가진 양자키 분배 시스템을 사용한 암호통신장비가 판매되고 있는 등 가시적 성과를 내고 있다. 또한, 컴퓨팅분야에서는 이온포획, 초전도, 스핀트로닉스 등 여러 가지 물리현상을 이용한 큐빗의 가능성을 보여주고 있으며 양자컴퓨팅 알고리즘 및 적용분야에 대한 연구가 진행 중이어서 멀지 않은 장래에 고전 컴퓨터보다 적어도 다항식적 속도향상을 갖는 양자컴퓨터가 등장할 전망이다. 본고에서는 선진국에서 진행되고 있는 양자통신 및 양자컴퓨팅 관련한 기술개발 동향을 소개하고자 한다.

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Quantum Computer and Standardization trend of NIST Post-Quantum Cryptography (양자컴퓨터와 NIST 양자내성암호 표준화 동향)

  • Jang, Kyoung-Bae;Seo, Hwa-Jeong
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.129-132
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    • 2019
  • 현재 양자컴퓨터 개발에 대한 전폭적인 연구가 이루어지고 있다. 지금의 양자컴퓨터의 개발수준은 기존 암호 시스템에 위협이 될 정도는 아니지만, 가까운 미래에 다가올 양자컴퓨터 시대에 대한 양자내성암호가 필요한 상황이다. 이에 양자내성암호 표준화를 위해 미국 NIST는 공모전을 열었고, 본 논문에서는 양자컴퓨터 개발현황과 NIST(National Institute of Standards and Technology) 양자내성암호 공모전의 암호알고리즘 설명과 동향을 살펴보고자 한다.

사물인터넷 장비 상에서의 양자내성암호 구현 동향

  • Kwon, HyeokDong;Eum, Siwoo;Sim, MinJoo;Seo, Hwajeong
    • Review of KIISC
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    • v.32 no.2
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    • pp.37-49
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    • 2022
  • 양자컴퓨터의 발전에 따라 양자알고리즘에 대한 보안성을 보장하는 양자내성암호의 중요성이 대두되고 있다. 미국 국립표준기술연구소 (NIST, National Institute of Standards and Technology)는 양자내성암호 표준화 공모전을 개최하여 차세대 공개키 암호에 대한 검증을 현재 Round 3까지 진행한 상태이다. 본 고에서는 최근에 활발히 연구되고 있는 NIST 양자내성암호 공모전에 제안된 양자내성암호에 대해서 확인해 보도록 한다. 또한 해당 양자내성암호의 연산 효율성을 높이기 위해 사물인터넷 장비 상에서 최적 구현 기법에 대해 확인해 보도록 한다.

Study of the iterative decoding algorithm of sparse quantum code (저밀도 양자 오류정정부호를 위한 반복 복호 알고리즘에 관한 연구)

  • Shin, Jeonghwan;Heo, Jun
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2010.11a
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    • pp.285-287
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    • 2010
  • 본 논문에서는 기존 오류정정부호의 복호 과정에 사용되는 Belief propagation (BP) 알고리즘을 이용한 저밀도 양자 오류정정 부호의 복호 기법에 대해 기술한다. Depolarizing 채널 가정하에 기존 오류정정부호와 다르게 양자 오류정정 부호가 갖는 초기 채널 오류 확률에 의한 성능 열화를 개선하기 위해 초기 채널 오류 확률 정보를 개선하는 기법을 적용하였다. 테너 그래프를 바탕으로 각 체크 노드의 신드롬과 노드의 연결 상태를 고려하여 오류가 발생한 위치를 추적하고 BP 알고리즘에 입력되는 초기 채널 오류 확률 정보를 수정하여 반복 복호 시 발생할 수 있는 성능 열화를 개선하였다.

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Quantization Index Modulation Data Hiding Algorithm robust against Image Format Variation (이미지 포맷변환에 강인한 양자화 인덱스 변조 기반의 정보은닉 알고리즘)

  • Baik, Jong Hyun;Shin, Jeong Hwan;Heo, Jun
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.25-27
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    • 2011
  • 본 논문에서는 이미지 블록의 평균 픽셀 값 특성을 양자화 인덱스 변조 기법에 적용하여 이미지 포맷변환에 강인한 정보은닉 기법을 제안한다. 포맷변환에 강인한 이미지 속성은 정규화된 픽셀 히스토그램에 기반하여 분석되며, 그 중 평균 픽셀 값을 통해 정보은닉 알고리즘이 구성된다. 평균 픽셀 값을 양자화 인덱스 변조기법에 적용하기 위한 방안으로 DCT 계수를 정규화 하는 방법이 선택되며, 추출 성공률을 높이기 위해 오류정정부호가 사용된다. 따라서 본 논문의 알고리즘을 통해 결합 이미지가 압축, 사이즈 변화 등의 과정을 거치게 될 경우 발생하는 문제점을 극복할 수 있다.

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Analysis of Phoneme/Isolated Word Recognition Rate Using Codebook and VQ Optimization (코드북과 VQ 최적화에 의한 음소/고립단어 인식률 분석)

  • Ahn, Hong-Jin;Joo, Sang-Hyun;Chin, Won;Kim, Ki-Doo
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • 1999.06a
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    • pp.675-678
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    • 1999
  • 본 논문에서는 음소별 코드북 개수의 선택과 벡터 양자화에 따른 음소 인식률과 고립단어 인식률에 대하여 다룬다. 음성모델은 이산 확률 밀도를 갖는 DHMM(Discrete Hidden Markov Model)을 사용하였으며, 코드북 생성과 벡터 양자화 알고리즘으로는 K-means 알고리즘과 LBG(Linde, Buzo, Gray) 알고리즘을 사용하였다 음소별 코드북 개수와 벡터 양자화를 최적화함으로써 음소 인식률을 향상시킬 수 있으며, 그 결과 안정된 고립단어 인식률을 얻을 수 있다.

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Muscle Extraction and Fat Analysis in Abdominal Ultrasnography Images (복부 초음파 영상에서 근육 추출 및 지방 분석)

  • Chae, Byung-Ju;Kim, Kwang-Beak
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2013.05a
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    • pp.368-370
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    • 2013
  • 본 논문에서는 복부 초음파 영상에서 복부 근육을 추출하고 추출된 근육 영역에서 지방을 분석하는 방법을 제안한다. 복부 초음파 영상에서 밝은 명암도를 가지는 근막 영역과 어두운 명암도를 가지는 근육 영역의 명암 대비를 강조하기 위해서 앤드 인 탐색 스트레칭 방법과 Multiple 연산을 적용한다. 평균 명암도와 명암 대비가 강조된 복부 초음파 영상에서 수직 방향의 명암도가 200이상인 픽셀들은 퍼지 이진화 기법을 적용하여 이진화한다. 이진화된 영상에서 외복사근 상단선을 추출한 후, 퍼지 이진화 기법이 적용된 영상과 합성한다. 합성된 영상에서 최종 근막 영역을 추출한다. 추출된 각각의 복부 근육 영역에 ART2 알고리즘을 적용하여 복부 근육 영역을 양자화한다. 양자화된 복부 근육 내의 영역을 분석하여 최종 지방 영역을 추출한다. 제안된 복부 근육 추출 및 지방 분석 방법을 실제 복부 초음파 영상을 대상으로 실험한 결과, 추출된 복부 근육 영역에 ART2 알고리즘 기반 양자화 기법을 적용하여 지방을 추출하는 것이 복부비만을 분석하는데 도움이 되는 것을 영상 의학과 전문의를 통해 확인하였다.

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A Study on Trends in Cryptography: Virtual Currency Based on Bitcoin and Quantum Computing (암호 화폐에 대한 동향 연구: 비트코인 및 양자 컴퓨팅을 대비하는 가상화폐 기반)

  • Noh, Yoongdoo;Choi, Jiho;Kang, Hongcheol;Yoo, Minjae;Won, Yoojae
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2017.11a
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    • pp.360-362
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    • 2017
  • 올해 초, 구글(Google)이 SHA-1의 충돌 현상을 입증했다. 이것은 모든 타 암호 알고리즘 역시 안전할 수 없다는 것을 뜻하며, 향후 SHA-256을 사용하는 비트코인도 취약해질 수 있음을 의미한다. 이유인즉슨, 비트코인에서 사용되는 암호 및 해시 알고리즘은 답을 찾기 위해 상당한 시간이 소요되지만, 양자 컴퓨터의 큐비트를 바탕으로 하는 연산처리 능력은 그 시간을 대폭 감소시킬 수 있기 때문이다. 본 논문에서는 이와 같은 양자 컴퓨터가 비트코인에 얼마나 위협적일 수 있는지와 더불어 양자 컴퓨터 출현에 대비하고자 등장한 새로운 암호 화폐인 Byteball 및 QRL코인을 살펴보고자 한다.

DOA Estimation in WCDMA Using MUSIC Algorithm with Low Level Quantization (저레벨 양자화와 MUSIC 알고리즘을 이용한 WCDMA에서의 방향각 추정)

  • Lee, Hyunchul;Lee, Changwook;Gi J. Jeon
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • 2003.11c
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    • pp.289-292
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    • 2003
  • 이 논문은 WCDMA 와 안테나 배열 시스템에서 저 레벨 양자화와 MUSIC 알고리즘을 사용하여 신호의 방향을 추정하는 방법을 제안한다. 추가의 Power-Up Function 이 필요 없는 방향각 방법으로 이동가입자의 위치를 알아내기 위해 안테나 배열을 이용하여, WCDMA 시스템에서 역확산 코드로 다수의 신호를 분리하고, 각 신호를 저 레벨로 양자화 시켜 MUSIC 으로 신호의 방향각을 추정하였다. 이 방법을 이용하면 단말기의 안테나 출력파워가 낮더라도 기존 방법의 에러율과 비슷함을 시뮬레이션 결과로 알 수 있고, 양자화 비트를 처리하기 위해 필요한 메모리 또한 줄일 수 있어 하드웨어의 비용을 줄일 수 있을 것이다.

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