• 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.

• Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.361-362
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• 2017

본 연구는 사회복지실천 현장의 주요 공급자인 사회복지 기관종사자와 자원봉사자의 복지와 자원봉사활동에 대한 인식을 조사 분석함으로써 양자 간 상호 인식의 유사점과 차이점을 알아보는 것이 목적이다. 설문조사 기간은 2016년 5월 24일부터 5월 30일까지이며, 사회복지 기관종사자 179명, 자원봉사자 186명 등 365명을 조사한 설문지를 최종분석에 활용하였다. 연구결과, 첫째, 양자 간 복지인식과 자원봉사인식에 있어서 일치하는 부분도 일부 있지만, 대부분 상당한 인식 격차가 존재하였다. 둘째, 양자는 서로 협력하고 연대해야 한다는 인식에 대한 양자 간의 높은 일치성은 서로 간에 더 활발한 교류와 합의의 가능성을 열어 놓고 있었다. 셋째, 양자 간의 복지인식과 자원봉사인식은 사회복지서비스를 제공할 때에 어떤 유형으로든 영향을 미칠 수 있는 중요한 매개변수 역할을 할 것으로 나타났다. 넷째, 양자 간의 인식이 어떠한지에 따라 양자는 서로 영향을 받을 것으로 예측되었다. 다섯째, 양자 간 인식 결과들은 서로 존재하면서, 서로에 대한 관심이 미약했다고 할 수 있다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2023.05a
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• pp.29-32
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• 2023

양자 컴퓨터의 연산 성능이 알려지면서 기존 암호 시스템이 붕괴될 것이라 예상한다. 앞선 많은 연구들은 공격 대상 암호에 대해 양자회로로 구현하고 공격에 필요한 양자자원을 추정하였지만 암호를 공격하기 위해서는 대규모 양자컴퓨터의 동작을 요구한다. 뿐만 아니라 내결함성 양자 컴퓨터에서 유효한 결과를 얻기 위해서는 오류 정정이 필수적이며 오류 정정에도 양자 자원을 소비하며 결과적으로 더 큰 규모의 양자컴퓨터가 필요하고 크기가 커질수록 오류가 증가한다. 이러한 내결함성 대규모 양자회로에서 T 게이트를 구현하는 것이 다른 게이트를 구현하는 것 보다 어렵고 T-depth가 회로의 실행시간에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 T-depth 최적화 도구 및 T-depth 감소 기법을 적용한 방식을 조사하였다.

• Smart Media Journal
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• v.12 no.2
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• pp.83-90
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• 2023

The advent of quantum computers threatens the security of existing hash functions. In this paper, we confirmed the implementation results of quantum circuits for domestic/international hash functions, LSH, SHA2, SHA3 and SM3, and conducted a comparative analysis. To operate the existing hash function in a quantum computer, it must be implemented as a quantum circuit, and the quantum security strength can be confirmed by estimating the necessary quantum resources. We compared methods of quantum circuit implementation and results of quantum resource estimation in various aspects and discussed ways to meet quantum computer security in the future.

• 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.

• 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.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2023.05a
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• pp.227-229
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• 2023

양자컴퓨터는 큐비트(qubit)의 얽힘(entanglement)과 중첩(superposition) 성질을 통해 동시에 연산을 수행할 수 있어 고전컴퓨터에 비해 연산 속도가 획기적으로 빠르다. 전수조사 연산을 매우 빠르게 수행할 수 있는 양자 알고리즘인 Grover 알고리즘을 사용하면, n-bit 보안강도를 가지는 SHA2와 같은 해시함수를 n/2-bit 보안강도로 낮추게 되어 해시함수가 적용되는 분야의 보안을 위협하게 된다. 양자컴퓨터를 통한 해킹에는 많은 양자 자원이 요구되고, 안정적인 구동 환경이 갖춰져야 하기 때문에 실현되기 위해서는 아직까지 상당한 시간이 소요될 것으로 보인다. 이에 연구자들은 필요한 양자 자원을 최소화하는 효율적인 양자 공격 회로를 제시하며 연구를 수행하고 있다. 본 논문에서는 이러한 SHA2 해시함수에 대한 양자 회로 구현 동향에 대해 살펴본다.

• KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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• v.10 no.4
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• pp.101-106
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• 2021

Quantum algorithms and quantum computers can break the security of many of the ciphers we currently use. If Grover's algorithm is applied to a symmetric key cipher with n-bit security level, the security level can be lowered to (n/2)-bit. In order to apply Grover's algorithm, it is most important to optimize the target cipher as a quantum circuit because the symmetric key cipher must be implemented as a quantum circuit in the oracle function. Accordingly, researches on implementing AES(Advanced Encryption Standard) or lightweight block ciphers as quantum circuits have been actively conducted in recent years. In this paper, korean lightweight block cipher LEA was optimized and implemented as a quantum circuit. Compared to the previous LEA quantum circuit implementation, quantum gates were used more, but qubits were drastically reduced, and performance evaluation was performed for this tradeoff problem. Finally, we evaluated quantum resources for applying Grover's algorithm to the proposed LEA implementation.

• Review of KIISC
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• v.33 no.2
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• pp.57-67
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• 2023

최근 양자 역학의 원리를 기반으로 하는 양자 컴퓨팅 기술이 발달하면서 양자 컴퓨터가 고전컴퓨터에 비해 이점을 가질수 있는 작업 중 하나인 양자 인공지능에 대한 연구들이 관심을 받고 있다. 최근에는 실제로 작은 규모의 문제에서는 양자 인공지능이 기존 인공지능 기술에 비해 이점을 얻을 수 있음이 여러 연구 사례들을 통해 확인되었다. 하지만 현재의 양자 컴퓨터는 많은 자원을 사용할 수 없는 오류가 있는 중간 규모의 양자 컴퓨터 (Noisy Intermediate-Scale Quantum, NISQ)이므로 아직까지는 고전 인공지능을 능가한다고 정의하기는 어렵다. 따라서 현재의 양자 인공지능 기술은 고전 컴퓨팅과 양자 컴퓨팅을 결합한 하이브리드 방식이 보다 활발히 사용되고 있는 상황이며, 제약적인 환경에서 동작하는 신경망 구조와 학습 기술들이 주가 되고 있다. 본 고에서는 NISQ 상에서의 양자 인공지능 기술들에 대해 자세히 알아본다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2022.11a
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• pp.30-32
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• 2022

다가오는 양자 컴퓨터 시대에 대비하여, 양자 컴퓨터상에서의 암호 분석은 활발한 연구 분야 중 하나이다. 양자 알고리즘을 사용한 암호 분석 시, 대상 암호는 반드시 양자 회로로 구현되어 양자 컴퓨터상에서 동작될 수 있어야 한다. 이에 공개키 암호인 RSA, ECC의 핵심 연산 또는 다양한 대칭키 암호들에 대해 양자 회로로 최적화 구현하는 연구들이 발표되고 있다. AES는 고전 컴퓨터상에서 뿐만 아니라, 양자 컴퓨터상에서 활발한 최적화 구현 대상이다. AES의 양자 회로 구현 시, 가장 많은 양자 자원이 필요한 연산은 S-Box이다. 이에 본 논문에서는 다양한 AES 양자 구현에서의 다양한 S-Box 양자회로 구현에 대해 살펴보고 다양한 최적화 특징에 대해 살펴본다.