• Information and Communications Magazine
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• v.29 no.4
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• pp.52-61
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• 2012

양자통신(Qauntum Communication)은 양자역학에 기반을 둔 새로운 패러다임의 통신방식으로서 0과 1의 형태로 표현할 수 없거나 곤란한 형태의 정보를 생성, 전송, 처리, 저장하는 수단을 제공한다. 1990년대 중반부터 발전된 양자컴퓨팅 기술 및 양자오류정정부호 기술 그리고 양자정보이론 기술 등을 기반으로 발전해 오고 있으며 특히 최근 들어 국내외에서 많은 관심과 연구성과를 나타내고 있다. 본 논문에서는 국외 양자통신 연구 동향을 소개하고 향후 연구 방향을 살펴본다

• Information and Communications Magazine
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• v.32 no.8
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• pp.83-90
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• 2015

정보통신망에서 개인정보의 유출로 인한 사회문제가 최근에 큰 이슈가 되면서 정보통신의 보안 기능이 더욱 주목을 받고 있다. 차세대 통신 기술은 정보의 전송 속도나 전송 효율성보다 정보의 보안성에 더 큰 방점이 있을 것이라는 예상도 나오고 있다. 정보보호의 기초는 암호화와 복호화를 통하여 정보가 노출되어도 원래의 정보를 파악 할 수 없도록 만드는 것이며 암호화와 복호화를 위한 암호키의 생성 및 관리 기술의 발전이 곧 암호 및 정보보안 기술의 발전과 궤를 같이 한다. 본 논문에서는 암호키 관리의 새로운 패러다임으로 최근에 주목을 받고 있는 양자 암호의 원리를 소개하고 이를 바탕으로 양자통신의 미래를 예상한다. 또한 양자 암호와 양자통신 기술을 뒷받침하는 다양한 양자 정보 처리기술의 현황에 대해서도 간략하게 살펴본다.

• 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.30 no.4
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• pp.17-21
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• 2020

본 논문에서는 국제전기통신연합(ITU)의 정보통신기술 표준을 담당하고 있는 ITU-T에서 보안 분야 표준을 제정하고 있는 SG17에서의 양자암호통신 표준화 동향을 소개하고자 한다. 양자암호통신은 더 이상 쪼갤 수 없는 물리량의 최소 단위인 양자(Quantum)의 특성을 이용해 도청 불가능한 암호키(Key)를 생성, 송신자와 수신자 양쪽에 나눠주는 기술인 양자 키 분배 기술을 기반으로 하며, 이 양자 키 분배 기술을 통신망에 적용하여 보안 서비스를 제공하기 위한 보안 요구 사항과 관련된 상호호환성을 보장하기 위한 표준화가 ITU-T SG17에서 진행중에 있으며, 본고에서 관련 표준화 현황을 살펴보았다.

• 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.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.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.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.25 no.8
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• pp.1060-1066
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• 2021

Recently, researches for quantum computers have been carried out in various fields. Quantum computers performs calculations by utilizing various phenomena and characteristics of quantum mechanics such as quantum entanglement and quantum superposition, thus it is a very complex calculation process compared to classical computers used in the past. In order to simulate a quantum computer, many factors and parameters of a quantum computer need to be analyzed, for example, error verification, optimization, and reliability verification. Therefore, it is necessary to visualize circuits that can intuitively simulate the configuration of the quantum computer components. In this paper, we present a novel visualization method for designing complex quantum computer system, and attempt to create a 3D visualization toolkit to deploy large circuits, provide help a new way to design large-scale quantum computing systems that can be built into future computing systems.

• 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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• 2023.05a
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• pp.197-199
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• 2023

양자 키 분배는 물리적 안전성에 기반을 두어 지속가능한 보안성을 제공한다. 양자내성암호는 양자 컴퓨터로 풀이가 어려운 문제에 기반을 둔 공개키 암호이다. 양자 키 분배 네트워크를 구성하여 안전한 통신을 구현하기 위해서는 키 조합 혹은 인증 단에서 양자내성암호의 적용이 필요하다. 본 논문에서는 양자 키 분배 네트워크의 해결 과제를 살펴보고, 이를 극복하기 위한 연구와 표준화 동향에 대해 살펴본다.