• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2021.05a
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• pp.167-170
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• 2021

현재, 주요 선진국들을 포함하여 Google과 IBM과 같은 국제 대기업들을 필두로 양자 컴퓨터 개발에 전폭적인 투자들을 하고 있다. 양자 컴퓨터는 특정 분야에 있어 월등한 계산 능력을 보여주며, 기존 컴퓨터에서는 해결할 수 없던 몇몇 문제들을 빠른 시간 내에 해결한다. 이러한 양자 컴퓨터의 등장은 기존 컴퓨터에서는 사실상 풀 수 없는 암호 알고리즘들을 빠른 시간 내에 해결하여 암호학계에 큰 위협이 되고 있다. 현재 사용하고 있는 대부분의 공개키 암호 알고리즘인 RSA와 ECC(Elliptic Curve Cryptography) 또한 공격 대상이다. NIST에서는 다가오는 양자 컴퓨터 시대에 대비하여 양자내성암호 공모전을 주최하였으며 현재 라운드 3에 도입하였다. 본 논문에서는 라운드 3의 후보 알고리즘인 코드기반암호를 공격하는 ISD(Information Set Decoding) 알고리즘에 관한 동향을 조사하였다.

• KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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• v.12 no.6
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• pp.181-188
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• 2023

Block cipher is not expected to be safe for quantum computer, as Grover's algorithm reduces the security strength by accelerating brute-force attacks on symmetric key ciphers. So it is necessary to check the post-quantum security strength by implementing quantum circuit for the target cipher. In this paper, we propose the optimal quantum circuit implementation result designed as a technique to minimize the use of quantum resources (qubits, quantum gates) for SIMECK lightweight cryptography, and explain the operation of each quantum circuit. The implemented SIMECK quantum circuit is used to check the estimation result of quantum resources and calculate the Grover attack cost. Finally, the post-quantum strength of SIMECK lightweight cryptography is evaluated. As a result of post-quantum security strength evaluation, all SIMECK family cipher failed to reach NIST security strength. Therefore, it is expected that the safety of SIMECK cipher is unclear when large-scale quantum computers appear. About this, it is judged that it would be appropriate to increase the block size, the number of rounds, and the key length to increase the security strength.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2016.04a
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• pp.2-5
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• 2016

현재까지는 양자 컴퓨터의 계산 성능에 대한 알고리즘 수준의 연구가 대부분이었다. 본 연구에서는 이러한 알고리즘 수준 분석의 한계를 넘기 위해 조금 더 정교한 어셈블리 코드 수준에서의 정량적 분석을 진행하였다. 이 과정에서 현재 사용가능한 두 개의 양자 컴파일러와 두 개의 양자 알고리즘을 분석하였다. 이에 따라서 다음과 같은 두 가지 특성을 확인하였다. 첫 번째로 양자컴퓨터는 어셈블리 코드 수준에서도 충분한 성능향상 효과가 있음을 확인하였다. 두 번째로 고전컴파일러와 달리 양자컴파일러의 실행시간은 입력 값에 의존함을 확인하였다.

• 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.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.18 no.4
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• pp.687-692
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• 2023

This research began with the intention to create music using the superposition characteristics of quantum computers. Existing music has characteristics that are limited to those composed by composers. However, music using the overlap of quantum computers has musical characteristics that change when executed within a limited range. Using this, you will be able to create music that changes based on specific chords at run time. In this paper, quantum computers and existing computers are connected to generate sound, And it focuses on creating changing sounds by applying the nature of superposition.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2023.11a
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• pp.232-235
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• 2023

ICT 기술과 IoT 기술의 급속한 발전으로 인해 인간은 네트워크와 밀접한 관계를 형성하며 이를 통해 다양한 서비스를 경험하고 있다. 그러나 ICT 기술의 발전과 함께 사이버 공격의 급증으로 인해 네트워크 보안에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한 양자 컴퓨팅을 활용한 다양한 공격은 기존 암호화 체계를 무너뜨려 빠른 대응 및 솔루션이 필요하다. 양자 기반 공격으로부터 안전한 네트워크 환경을 구축하기 위해 양자 키 분배 시스템 및 양자 내성 암호가 활발히 연구되고 있으며 NIST 에서 발표한 양자 내성 암호화 기법의 성능, 취약점, 실제 네트워크 상의 구현 가능성, 향후 발전 방향 등 다각적 관점에서 연구 및 분석이 진행되고 있다. 본 논문에서는 양자 기반 공격에 대해 설명하고 양자 내성 암호화 기법의 연구 동향에 대해 분석한다. 또한, 양자 중첩, 양자 불확실성 등 양자의 물리적 성질을 활용함으로써 양자 공격으로 부터 안정성을 제공할 수 있는 양자 키 분배 기법에 대해 설명한다.

• 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.

• Review of KIISC
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• v.30 no.6
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• pp.117-123
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• 2020

NIST에서는 앞으로 다가올 사물인터넷 환경과 양자 컴퓨터 시대를 대비하기 위해 2019년부터 경량암호 표준화 공모전을 그리고 2017년부터 양자내성암호 표준화 공모전을 각각 진행해 오고 있다. 경량암호 표준화 공모전은 경량 블록암호 운영 모드를 통해 저전력 사물인터넷 환경 상에서 높은 가용성을 만족하는 암호 개발을 그리고 양자내성암호 표준화 공모전은 양자컴퓨터 상에서의 양자알고리즘으로부터 안전한 공개키 암호 개발을 각각 목표로 하고 있다. 본 고에서는 차세대 암호의 표준화에 큰 영향을 미치게 될 NIST 경량암호 그리고 양자내성암호 표준화 공모전 동향을 상세히 확인해 보도록 한다.

• Review of KIISC
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• v.33 no.2
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• pp.21-30
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• 2023

양자 컴퓨팅은 혁신적인 계산 패러다임으로, 큐비트를 사용하여 기존 슈퍼컴퓨터 상에서 복잡했던 문제들을 빠르게 해결할 수 있다. 다만 양자 컴퓨팅의 발전은 현대 암호의 보안성을 크게 위협함으로써 기존 암호화 시스템을 양자컴퓨팅에 안전한 암호화 시스템으로 전환하는 작업이 요구되고 있다. 현재 전세계 IT 기업들에서는 양자내성암호로의 전환과 관련하여 기존 암호 시스템과의 호환 그리고 새로운 암호의 보안성이라는 문제 해결을 위해 함께 연구 개발 중에 있다. 본 고에서는 양자컴퓨팅에 대비한 양자 내성 암호로의 전이 동향에 대해 조사하며 이와 관련된 문제, 전략 그리고 주요 고려 사항들에 대해 확인해 보도록 한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2023.11a
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• pp.241-243
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• 2023

양자컴퓨터의 발전이 빠르게 진행됨에 따라서 고전컴퓨터에서는 해결하지 못하는 문제에 대하여 양자 알고리즘을 활용하여 해결하고자 하는 연구가 진행되고 있다. 이중 소인수 분해 및 이산로 그 문제 해결이 가능한 Shor's Algorithm 및 이에 대한 공개키 암호 해독을 위한 양자 자원량 분석에 대한 연구가 진행되고 있다. 하지만 양자 컴퓨터의 가용 양자 자원량이 제한적이라는 점과, 시간적인 측면에서의 최적화는 암호의 보안강도에 영향을 끼치기 때문에 알고리즘 최적화 연구가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 암호를 대상으로 한 Shor's Algorithm 양자 회로의 최적화 동향을 조사하고 향후 연구 방향에 대해서 기술한다.