• Review of KIISC
• /
• v.30 no.3
• /
• pp.11-16
• /
• 2020

기술의 발전으로 이론으로만 존재하던 양자 알고리즘의 실현 가능성이 보이면서 기존 암호체계의 위협이 발생할 것으로 예측하고 있다. 미국 국립표준기술연구소에서는 양자컴퓨터 환경에서도 안전한 새로운 공개키 기반의 암호체계가 필요하다는 것을 강조하였고 양자내성암호 표준을 위한 공모전을 개최하였다. 암호는 네트워크 통신에서 중요한 역할을 하고 있고 네트워크 보안 프로토콜로 TLS가 많이 사용된다. 본 논문에서는 IoT와 같은 경량 환경에 적합한 TLS 라이브러리인 mbedTLS 상에서의 격자기반 양자내성 키 교환 알고리즘을 구현하고 성능을 평가하여 양자내성암호의 사용 가능성에 대해 제시한다.

• Electronics and Telecommunications Trends
• /
• v.31 no.2
• /
• pp.84-94
• /
• 2016

지난 60여 년간은 고전정보에 기반한 통신, 저장, 처리 능력이 비약적으로 발전하였다. 이 과정에서 가장 많이 사용된 방법은 정보소자의 크기를 감소시키는 방법이었는데, 이러한 접근법은 최근에 그 한계에 도달하고 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해서 다양한 접근법이 연구되고 있으며, 궁극적으로는 양자역학적 현상에 기반하는 양자정보가 사용될 것으로 예상된다. 양자정보는 크게 계산성과 보안성을 향상시키는데, 이에 따라서 향후 ICT 전반에서 많은 변화가 생길 것으로 예상된다. 본고에서는 특히 양자정보에 기반한 양자컴퓨팅을 중심으로, 양자정보의 발현과 관련한 역사적 흐름, 양자정보에 기반한 정보처리의 핵심요소, 양자컴퓨팅 구현 방법론, 양자컴퓨팅 활용 방법론, 현재의 기술수준을 소개한다. 마지막으로 ICT의 경제의존도 및 사회몰입도가 높은 우리나라가 이러한 ICT패러다임의 전환기에서 과연 무엇을 어떻게 준비해야 하는지도 살펴본다.

• Electronics and Telecommunications Trends
• /
• v.30 no.2
• /
• pp.22-31
• /
• 2015

양자시스템을 모사하기 위한 양자컴퓨터의 가능성이 논의된 이후 약 30년이 지난 현재, 물리학 실험실에만 국한했던 양자역학은 정보이론, 보안, 통신, 컴퓨팅 등 기존 정보통신분야와의 결합을 통해 응용 가능성을 보여주는 연구가 진행되었고 통신분야에서는 절대 보안성을 가진 양자키 분배 시스템을 사용한 암호통신장비가 판매되고 있는 등 가시적 성과를 내고 있다. 또한, 컴퓨팅분야에서는 이온포획, 초전도, 스핀트로닉스 등 여러 가지 물리현상을 이용한 큐빗의 가능성을 보여주고 있으며 양자컴퓨팅 알고리즘 및 적용분야에 대한 연구가 진행 중이어서 멀지 않은 장래에 고전 컴퓨터보다 적어도 다항식적 속도향상을 갖는 양자컴퓨터가 등장할 전망이다. 본고에서는 선진국에서 진행되고 있는 양자통신 및 양자컴퓨팅 관련한 기술개발 동향을 소개하고자 한다.

• Review of KIISC
• /
• v.32 no.4
• /
• pp.109-112
• /
• 2022

차세대 보안 기술인 양자암호통신은 ETSI, ITU-T, JTC1 SC27 등 여러 국제 표준화 기구들이 적극적으로 표준을 개발하고 있다. 표준화 기구별 집중하고 있는 이슈들은 조금씩 다르지만, 많은 나라들이 경쟁적으로 기술 개발 및 표준화에 열을 올리고 있다. 본고에서는 국제 표준화 기구별 개발중인 양자암호통신 기술 관련 표준들의 특징과 현황을 소개한다.

• Convergence Security Journal
• /
• v.21 no.3
• /
• pp.3-11
• /
• 2021

Most of the internet security protocols rely on classical algorithms based on the mathematical complexity of the integer factorization problem, which becomes vulnerable to a quantum computer. Recent progresses of quantum computing technologies have highlighted the need for applying quantum key distribution (QKD) on existing network protocols. We report the development and integration of a plug & play QKD device with a commercial IPSec device by replacing the session keys used in IPSec protocol with the quantum ones. We expect that this work paves the way for enhancing security of the star-type networks by implementing QKD with the end-to-end IP communication.

• Review of KIISC
• /
• v.32 no.4
• /
• pp.99-107
• /
• 2022

본 논문에서는 표준화 기구에서 개발되었거나 아직 개발 중인, 양자 컴퓨팅에 의한 공격에 대해 안전한 양자 내성 보안체계로의 전환을 위해 양자 키 분배 (Quantum Key Distribution - QKD) 기술을 암호키 교환에 활용하는 다양한 하이브리드 접근 방식 들을 살펴보았다. 이러한 방법들은 두 가지 이상의 서로 다른 키 교환 방법을 결합하는 '키 교환을 위한 하이브리드 접근 방식'들을 의미한다. 양자 키 분배(QKD) 네트워크에서 생성하는 대칭 키를 활용하여 다른 방식으로 생성된 암호키와의 다양한 방식의 결합을 통한 하이브리드 접근 방식의 호환성에 대해서 살펴보았고, 아울러 다양한 네트워크 계층의 보안 통신 프로토콜과 함께 QKD를 함께 사용할 수 있도록 하는 표준들을 함께 분석하였으며, 이러한 표준들에서 추가적으로 개발이 필요한 영역들을 함께 살펴보았다.

• Review of KIISC
• /
• v.29 no.4
• /
• pp.25-28
• /
• 2019

본 논문에서는 국제전기통신연합(ITU)의 정보통신기술 표준을 담당하고 있는 ITU-T에서 보안 분야 표준을 제정하고 있는 SG17에서의 양자암호 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 기술로 이를 실제 다양한 보안 서비스에 적용하기 위해 필요한 구성 요소와 그 요소들 간의 상호호환성을 보장하기 위한 표준화 활동이 ITU-T SG17에서 진행되고 있어 그 내용을 간략히 살펴보았다.

• Information Display
• /
• v.20 no.1
• /
• pp.5-14
• /
• 2019

양자점 발광소자 기술은 지난 20여년 동안 급격한 발전이 이루어졌으며, 이는 양자점 발광체 및 소자기술 전반에 대한 집중적인 연구의 결과로 생각할 수 있다. 그러나 양자점 발광소자기술의 상용화를 위해서 해결해야 할 문제는 소재(예: 무중금속 양자점 구현, 대량생산 등) 및 소자(예: 수명문제, 대면적 프린팅문제, 효율저하문제)에 걸쳐 산적해 있다. 본 기고문에서는 이상의 다양한 문제 중 양자점 발광소자의 효율저하문제를 집중적으로 다루었다. 비록 양자점 나노구조체의 제어 및 발광소자 연구가 여전히 카드뮴 기반 양자점을 바탕으로 한 기초연구영역에 머물러 있지만, 향후 친환경 양자점 합성기술이 본격적으로 발전하게 된다면 우수한 효율과 안정성을 보이는 양자점 발광소자가 구현되리라 기대된다.

• Review of KIISC
• /
• v.34 no.2
• /
• pp.5-12
• /
• 2024

양자 컴퓨팅 환경을 대비한 암호 시스템에 대한 중요성이 대두되면서 국내외로 양자 내성 암호 시스템 표준 알고리즘을 선정하려는 노력이 이루어지고 있다. AIMer는 MPCitH 기반 영지식 증명 시스템인 BN++을 개선하고 대칭키 프리미티브기반의 일반향 함수 AIM2를 결합하여 만들어진 전자서명으로, 현재 NIST의 양자 내성 전자서명 추가 라운드 및 양자내성 암호 국가 공모전(KpqC) 2라운드를 진행 중인 알고리즘이다. 많은 양자 내성 암호 시스템이 격자 문제에 안전성을 기반하고 있는 것에 비해 AIMer 전자서명은 사용하는 대칭키 프리미티브 기반 일방향 함수 AIM2의 일방향성에 안전성을 기반하고 있으며, 성능적인 측면에서도 현재까지 선정된 NIST 표준 알고리즘 및 KpqC 2라운드 후보 알고리즘 내에서는 비격자 문제 기반 전자서명 중 공개키 크기와 서명 크기를 합쳤을 때 가장 작은 크기를 가지고 있다.

• Review of KIISC
• /
• v.28 no.5
• /
• pp.31-35
• /
• 2018

최근 양자 컴퓨팅 환경에서도 안전한 양자내성암호에 대한 많은 연구가 진행되고 있으며, 이에 따라 미국 국립표준기술연구소에서는 2017년 11월 30일부터 양자내성암호에 대한 연방 표준화 사업을 진행하고 있다. 현재 표준화 1라운드가 진행되고 있으며, 제출된 양자내성암호들에 대한 안전성 분석이 진행되고 있다. 또한 CHES와 같은 세계 유수의 학회에서도 이러한 양자내성암호에 대한 많은 연구결과들이 발표되고 있으며, 본 논문에서는 양자내성암호 표준화와 연구의 최신 동향을 살펴보며, 이에 따른 향후 연구 전망을 제시하고자 한다.