• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2023.05a
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• pp.119-122
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• 2023

양자 컴퓨터가 현대 암호 시스템의 보안성을 위협하고 있음에 따라, 최근 잠재적인 양자 공격들에 대한 분석 연구들이 다수 발표되고 있다. 공개키 암호인 RSA와 ECC의 경우, Shor 알고리즘에 의해 다항시간 내에 해결됨으로써 보안성이 완전히 붕괴되는 반면, 대칭키 암호는 Grover 알고리즘에 의해 보안 강도가 제곱근으로 감소하기 때문에 키 길이를 증가시킴으로써 기존 보안성을 복구할 수 있다. 이론적으로 Grover 알고리즘은 보안성을 훼손시키지만, 현실적인 공격 난이도가 매우 높음에 따라 대상 암호에 대한 양자 회로 최적화 구현이 중요하다. 이에 본 논문에서는 블록암호 RC5를 양자 회로 상에서 최적화하고 이를 기반으로 Grover 공격 비용을 추정한다. 마지막으로, 추정한 비용을 NIST의 양자 후 보안 강도 평가와 함께 비교함으로써 RC5에 대한 양자 암호 분석을 수행한다.

• 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.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.12 no.5
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• pp.11-18
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• 2007

In this paper, we propose a discriminative color quantization algorithm depending on the degree of focus of the regions. When we take pictures, we usually focus the object that we want to emphasize. This means that focused area on the photograph contains important information. If the focused area is displayed with more colors, we can express the important information in more detail. This paper proposes a color quantization method that determines the focused area and assigns more colors for the area.

• Journal of Satellite, Information and Communications
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• v.9 no.4
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• pp.7-12
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• 2014

Quantum cryptography is one of the most feasible fields using quantum mechanics. Therefore, quantum cryptography has consistently been researched, and a variety of cryptographic exchange method has been developed, such as BB84, etc. This paper explains a basic concept of quantum communications and quantum key distribution systems using quantum mechanics. Also, it introduces a reason of the development of quantum cryptography and attack scenarios which threaten the security of QKD. Finally, the experiment of this paper simulates quantum key attack by estimating qubit phases through a modeled quantum channel, and discusses needs of post-processing methods for overcoming eavesdropping.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2021.11a
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• pp.243-246
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• 2021

양자 알고리즘이 수행 가능한 양자 컴퓨터는 기존 암호 시스템의 보안성을 낮추거나 깨뜨릴 수 있다. 이에 양자 컴퓨터의 공격 관점에서 기존 암호 시스템의 보안성을 재평가하는 연구들이 활발히 수행되고 있다. NIST는 대칭키 암호 시스템에 대한 양자 후 보안 강도에 평가에 Grover 알고리즘의 적용 비용을 채택하고 있다. Grover 알고리즘이 대칭키 암호 시스템의 보안성을 절반으로 줄일 수 있는 시점에서 중요한 건 공격 비용이다. 본 논문에서는 경량블록암호 SPECK 양자 회로 최적화 구현을 제시한다. ARX 구조의 SPECK에 대해 최적의 양자 덧셈기를 채택하고 병렬 덧셈을 수행한다. 그 결과, 최신 구현물과 비교하여 depth 측면에서 56%의 성능향상을 제공한다. 최종적으로, 제시하는 SPECK 양자 회로를 기반으로 Grover 알고리즘 적용 비용을 추정하고 양자 후 보안 강도를 평가한다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2003.07a
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• pp.40-41
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• 2003

둘 이상의 부분으로 나누어질 수 있는 계의 전체상태함수를 각각의 부분 계의 상태함수의 텐서 곱으로 나타낼 수 없는 경우 이 계의 상태를 양자 얽힘 상태라고 한다. 이러한 양자 얽힘 상태는 양자 원격 전송이나 양자 암호 등의 양자정보 이론에서 핵심적인 부분을 차지한다. 지금까지 가장 성공적인 얽힘 상태 구현 방법은 매개 하향 변환을 이용한 광자의 편광 상태의 얽힘을 구현하는 것이다. 광자가 아닌 다른 양자 계에서 얽힘 상태를 구현하자는 논의 역시 계속 있어 왔으며, 그 중에서 공동 QED를 이용한 얽힘 상태의 구현에 관한 연구는 최근에 발전된 공동 QED 부분의 기술로 인해 가장 활발한 분야이다. (중략)

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.17 no.8
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• pp.1857-1864
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• 2013

In this paper, we improve the quantum cryptography system using a dual photon transmission plaintext user password algorithmwas designed to implementthe exchange. Existing quantum cryptographic key transport protocols, algorithms, mainly as a quantum cryptography system using the paper, but it improved the way the dual photon transmission through the quantum algorithm re not getting transmitted plaintext.

• Information Display
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• v.25 no.2
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• pp.15-22
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• 2024

• KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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• v.11 no.12
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• pp.453-460
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• 2022

As high-performance quantum computers are expected to be developed, studies are being actively conducted to build a post-quantum security system that is safe from potential quantum computer attacks. When the Grover's algorithm, a representative quantum algorithm, is used to search for a secret key in a symmetric key cryptography, there may be a safety problem in that the security strength of the cipher is reduced to the square root. NIST presents the post-quantum security strength estimated based on the cost of the Grover's algorithm required for an attack of the cryptographic algorithm as a post-quantum security requirement for symmetric key cryptography. The estimated cost of Grover's algorithm for the attack of symmetric key cryptography is determined by the quantum circuit complexity of the corresponding encryption algorithm. In this paper, the quantum circuit of the SCHWAEMM algorithm, AEAD family of SPARKLE, which was a finalist in NIST's lightweight cryptography competition, is efficiently implemented, and the quantum cost to apply the Grover's algorithm is analyzed. At this time, the cost according to the CDKM ripple-carry adder and the unbounded Fan-Out adder is compared together. Finally, we evaluate the post-quantum security strength of the lightweight cryptography SPARKLE SCHWAEMM algorithm based on the analyzed cost and NIST's post-quantum security requirements. A quantum programming tool, ProjectQ, is used to implement the quantum circuit and analyze its cost.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2001.10a
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• pp.796-798
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• 2001

본 논문에서는 벡터 양자화(Vector Quantization)를 이용해서 소유자의 저작물에 대해 저작권을 보호할 수 있는 디지털 워터마킹(Watermarking) 기법을 제안한다. 소유자의 워터마크 정보로는 사용자 정보를 비밀키를 이용해서 암호화한 데이터를 사용하며, 워터마킹 처리는 원본 이미지를 웨이블렛 기반의 벡터 양자화(Vector Quantization)에 사용되는 코드북(Coodbook)을 이용한다. 코드북을 사용함으로서 양질의 정보를 유지하면서 워터마킹을 효과적으로 처리할 수 있다.