• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2016.10a
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• pp.210-213
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• 2016

최근 양자컴퓨터의 개발로 공개키 암호 방식이 풀릴 수 있어 양자암호에 대한 연구가 활발해 지고 있다. 본 논문에서는 지금까지 설명 된 양자암호의 개념과 양자키 분배 프로토콜에 대해 살펴보고, 더 나아가 양자암호 방식 이후의 포스트 양자암호 방식과 응용에 대해 살펴본다. 또한 화폐 위조 기술이 늘어나는 만큼 위조를 할 수 없는 양자 화폐에 대해 살펴본다. 이러한 양자암호에 대한 다방면의 연구는 기존의 공개키 암호 방식을 보완하거나 대체할 만한 강화되고 새로운 암호체계에 대한 연구의 좋은 시작이 될 것이다.

• Review of KIISC
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• v.30 no.1
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• pp.13-21
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• 2020

기존 공개키 암호의 보안성을 저하시킬 수 있는 양자 컴퓨터와 양자 알고리즘의 급속한 발전으로 인해 미국의 NIST에서는 양자 내성 암호 표준화를 수행하고 있다. 전 세계에서 다양한 양자 내성 암호 표준안을 제시하였으며 현재 2 단계로 넘어가 차세대 양자 내성 암호를 다방면에서 평가하고 있다. 양자 내성 암호를 평가하는 다양한 항목 중에는 암호 보안강도와 암호 구현 효율성이 있다. 본 기고에서는 자원적인 제한사항이 많은 저성능 사물인터넷 상에서의 양자 내성 암호구현에 대해 확인해 보도록 한다.

• Review of KIISC
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• v.33 no.1
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• pp.59-63
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• 2023

양자컴퓨터의 등장으로 기존 암호체계의 붕괴 위협이 가시화 되면서 이에 대한 대책 마련이 필요한시점이다. 미국 등 세계 주요 국가들은 양자컴퓨터로도 해독하기 어려운 양자내성암호를 연구하고 암호체계 전환을 준비하고 있다. 이 논문에서는 국내·외 양자내성암호 전환 계획, 추진 전략 등을 살펴보며, 산업계에서의 양자내성암호 적용 사례 등의 양자내성암호 전환 관련 동향을 알아보고자 한다.

• Review of KIISC
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• v.14 no.3
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• pp.8-12
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• 2004

양자물리학은 디지털통신보안에 대해 '병 주고 약 주는' 관계에 있다. 양자컴퓨터는 디지털컴퓨터로는 풀기 어려운 문제를 쉽게 풀 수 있을 것으로 기대되어, 어려운 수학 문제에 그 보안성을 담보하는 공개키 암호체제가 양자컴퓨터의 위협 앞에 놓이게 된 한편, 양자물리학은 일회용난수표를 도청이 절대 불가능한 방식으로 전송하는 양자암호기술이라는 새로운 형태의 암호체제를 제시한다. 양자암호기술은 기존의 암호기술과 함께 21세기 디지털통신에 완벽한 보안대책을 제공하게 될 것이다.

• Review of KIISC
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• v.33 no.3
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• pp.7-14
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• 2023

1990년대에 P. Shor가 소개한 양자 알고리즘에 의해 양자컴퓨팅을 사용하여 다항식 시간 내에 인수분해나 이산대수 문제를 해결할 수 있다는 것이 알려졌다. 양자컴퓨터의 실용화가 기존 공개키 암호에 심각한 위협이 되는 것이다. 이에 대한 대응으로 많은 국가들이 양자내성암호 개발 및 표준화에 힘쓰고 있으며, 대표적으로 미국의 국립표준기술연구소(NIST)가2017년에 양자내성암호 표준화 공모사업을 시작하였다. 국내에서도 양자내성암호 분야의 활성화 및 자체 기술력 확보를 위해 노력하고 있다. 그 일환으로 국가보안기술연구소가 국가정보원의 후원으로 2021년에 발족한 양자내성암호연구단은 현재 '양자내성암호 국가공모전'을 진행하며 양자내성암호 개발에 힘쓰고 있다. 이 논문에서는 1라운드가진행중인양자내성암호 국가공모전의 추진 배경, 취지 및 진행 상황을 소개하고자 한다.

• Review of KIISC
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• v.33 no.1
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• pp.23-30
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• 2023

Peter Shor의 양자 컴퓨터를 이용하여 다항식 시간 안에 인수분해 문제를 해결할 수 있는 알고리즘이 제안됨에 따라, 다양한 수학적 난제를 기반으로 한 새로운 양자내성암호에 대한 연구가 진행되었다. 현재 가장 많이 연구되고 있으며 유망한 양자내성암호는 격자 기반 암호이고, 격자 기반 암호의 안전성을 입증하기 위해 격자 암호 분석 알고리즘들 또한 함께 연구되고 있다. 본 논문에서는 격자 암호 분석 알고리즘 및 양자 탐색 알고리즘을 적용한 격자 암호양자 분석 기술들에 대해서 설명한다.

• Review of KIISC
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• v.34 no.2
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• pp.49-55
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• 2024

고전 컴퓨터에서 풀기 어려운 난제를 효율적으로 모델링하고 해결할 수 있는 양자 컴퓨터는 현재암호들을 위협하고 있다. 특히, 공개키 암호에 해당하는 RSA와 Elliptic Curve Cryptography (ECC)는 Shor의 양자 알고리즘에 의해 해당 암호들의 안전성이 기반이 되는 난제들을 다항 시간 내에 해결하여 새로운 양자 내성 암호가 필요한 상황이다. 이에 NIST는 양자내성암호 표준화 공모전을 주최함으로써 현재까지 표준화 작업을 이어나가고 있다. 대칭키 암호의 경우, Grover의양자 검색 알고리즘에 의해 고전 컴퓨터상에서 보장하던 보안 강도가 제곱근으로 감소되게 된다. 기존, 신규 암호 알고리즘 모두 양자 컴퓨터상에서의 보안 강도를 평가해야 되는 상황이며, 이에 NIST는 양자 후 보안 강도 기준을 도입하였다. 양자 후 보안 강도는 레벨 1에서 5로 정의되며, 각 레벨에는 AES 및 SHA-2/3에 대한 양자 해킹 비용이 지정되어있다. 본 논문에서는 이러한 암호 학계 상황에 따라, 대칭키 AES 및 해시 함수 SHA-2/3에 대한 해킹, 특히 양자 회로 구현 동향에 대해 살펴보고자 한다.

• Information and Communications Magazine
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• v.31 no.6
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• pp.46-52
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• 2014

본고에서는 차세대 보안통신기술인 양자암호통신에 대해 기술한다. 양자암호통신은 양자키분배와 암호통신으로 이루어지는데 양자키분배란 양자역학적 원리에 의해 비밀키를 송/수신자가 절대 안전하게 나누어 갖는 방법을 일컫는다. 나누어진 비밀키를 이용하여 현대암호 기법을 이용한 암호통신을 수행하면 도청으로부터 절대 안전한 보안통신 구현이 완성된다. 해외에서는 양자암호통신의 가능성과 중요성을 인식하고 집중적인 투자를 통해 연구개발을 진행하고 있으나 아직까지 국내에서는 체계적인 연구개발 활동이 미약한 상황이다. KIST는 2013년 25km 떨어진 송/수신자가 비밀키를 나누어가질 수 있는 BB84 양자키분배 프로토콜 기반 시스템 하드웨어를 구현하여 해외학회에 전시 및 시연 했다. 추후 현대암호와의 융합연구 병행 기술개발을 추진한다면 조기에 양자암호통신 실용화가 가능할 것이라 기대된다. 절대 안전한 차세대 보안통신의 실현은 직접적으로는 국가적인 보안통신망의 확보를 가능하게 하고 간접적으로는 미래 초연결사회에서 활발한 지식 정보 교류를 가능하게 하여 새로운 사회 문화적 변화를 이끌어 내는 기반 기술이 될 것으로 기대한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2022.11a
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• pp.97-99
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• 2022

대규모 양자컴퓨터가 등장하면 기존 암호체계가 더 이상 안전하지 않을 것이라 예상한다. 양자 알고리즘인 Grover's brute-force 알고리즘은 대칭키 암호에 대한 attack을 가속화 시켜 보안강도를 감소시킨다. 따라서 양자컴퓨터의 가용 자원이 암호공격에 필요한 자원에 도달했을 때, 공격 대상 암호가 깨지는 시점으로 보고 있다. 많은 선행 연구들은 암호를 양자회로로 구현하여 공격에 필요한 자원을 추정하고 암호에 대한 양자 강도를 확인하였다. 본 논문에서는 이러한 연구동기로 ARX 구조의 SIMECK 경량암호에 대한 양자회로를 처음으로 제안한다. 우리는 SIMECK 양자회로에 대한 최적의 양자회로 구현을 제시하고 각 함수의 동작을 설명한다. 마지막으로 SIMECK 양자회로에 대한 양자자원을 추정하고 SIMON 양자회로와 비교하여 평가한다.

• Review of KIISC
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• v.27 no.6
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• pp.21-28
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• 2017

최근 양자 컴퓨터 기술의 발전에 따라 기존에 많이 사용하고 있는 대칭키 암호와 공개키 암호의 보안 위험성이 고려되어야하며, 이에 따라 양자 컴퓨터 환경에서도 보안성을 제공할 수 있는 암호 알고리즘인 양자 내성 암호에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 이와 관련하여 미국 NIST의 양자 내성 암호 표준 공모전이 진행중에 있다. 본 논문에서는 양자 내성 암호별 다양한 플랫폼/디바이스 환경 및 언어 기반의 최신 소프트웨어 구현 동향을 살펴본다.