본 논문에서는 약한 키를 가지는 대화식 영지식 증명을 이용한 인증 프로토콜의 안전성을 강화하는 방법을 제시한다. 일반적으로 대화식 영지식 증명을 이용한 인증 프로토콜은 충분히 길고 랜덤한 비밀키를 가정하고 그 비밀키에 대한 영지식 증명을 수행하게 된다. 하지만 때에 따라서 충분히 길지 않거나 랜덤하지 않은 비밀키가 선택될 수 있다. 즉, 좋지 않은 난수 발생기를 써야 하는 경우, 또는 패스워드처럼 의도적으로 약한 키를 사용하는 경우가 생기며, 대화식 영지식 증명은 이에 적합하지 않다고 알려져 있다. 본 논문에서는 비밀 동전 던지기(Secret Coin Tossing)라는 개념을 제시해서, 일반적인 영지식 증명을 이용한 인증 프로토콜을 약한 키를 가지는 영지식 증명 기반 인증 프로토콜로 쉽게 변환할 수 있는 프레임웍을 제안한다. 또한, 이 프레임웍을 이용해서 설계된 인증 프로토콜이 ideal cipher model에서 안전함을 보인다.
영지식 대화증명은 인증자(prover)가 비밀정보를 노출시키지 않으면서, 검증자(verifier)와 대화를 통해서 이 비밀정보를 알고 있음을 검증자에게 증명하는 방법이다. 본 논문에서는 ElGamal 암호 알고리듬을 이용하여 메세지 전송과 개인 인중이 동시에 가능한 순방향 영지식 증명 프로토콜과 역방향 영지식 증명 프로토콜을 제안한다. 그리고 전송효율을 송신한 전비트와 정보비트와의 비로 정의하여 각각의 프로토콜의 전송효율을 계산한다.
개인의 신원정보 보호에 대한 중요성이 높아지면서 개인이 직접 자신의 신원정보를 관리하고 데이터의 주권을 신원정보 소유자에게 부여하는 자기주권 신원 시스템에 대한 관심이 높아지고 있다. 자기주권 신원 시스템 내에서 개인은 스스로 자신을 식별할 수 있는 분산 식별자(DID: decentralized identifier)를 생성하고 분산 식별자 별 개인의 자격을 증명해주는 자격증명(VC: verifiable credentials) 정보를 발급받아 개인이 보유하며 자격증명의 검증을 요구하는 검증자에게 선택적으로 자격증명 정보를 제시한다. 개인의 프라이버시를 보호하기 위해 개인의 자격증명을 제시할 때 신원정보의 실제 데이터는 감추고 자격증명의 유효성은 입증시키는 영지식 증명의 개념을 적용하고 있다. 본 논문에서는 영지식 증명 기술을 살펴보고 하이퍼레저 인디(Hyperledger Indy) 기반 자기주권 신원 시스템에서 영지식 증명 기술 도입 예를 보인다.
본 논문에서는 약한 키를 가지는 대화식 영지식 증명을 이용한 인증 프로토콜의 안전성을 강화하는 방법을 제시한다. 일반적으로 대화식 영지식 증명을 이용한 인증 프로토콜은 충분히 길고 랜덤한 비밀키를 가정하고 그 비밀키에 대한 영지식 증명을 수행하게 된다. 하지만 때에 따라서 충분히 길지 않거나 랜덤하지 않은 비밀키가 선택될 수 있다. 즉, 좋지 않은 난수 발생기를 써야 하는 경우, 또는 패스워드처럼 의도적으로 약한 키를 사용하는 경우가 생기며, 대화식 영지식 증명은 이에 적합하지 않다고 알려져 있다. 본 논문에서는 비밀 동전 던지기(Secret Coin Tossing)라는 개념을 제시해서, 일반적인 영지식 증명을 이용한 인증 프로토콜을 약한 키를 가지는 영지식 증명 기반 인증 프로토콜로 쉽게 변환할 수 있는 프레임웍을 제안한다. 또한, 이 프레임웍을 이용해서 설계된 인증 프로토롤이 ideal cipher mode에서 안전함을 보인다.
블록체인 기술은 데이터 공유를 통하여 투명한 데이터 관리가 가능하다. 하지만 데이터삭제의 비가역성 및 투명한 데이터 공개가 데이터 프라이버시 침해의 원인이 될 수 있다. 최근 블록체인 기술상의 데이터 프라이버시 보호를 위하여 영지식 증명이 활발하게 적용되고 있다. 본 논문에서는 블록체인 기술 적용 시 데이터 프라이버시를 보호하고 효율적인 데이터 증명 및 검증이 가능하도록 하기 위해 기존의 영지식 증명방법을 변형하여 증명자와 검증자의 신뢰도에 따른 상호 신뢰 기반의 차별화된 프로토콜 처리과정을 제안하였다. 해당 제안을 위하여 신뢰도 측정 변수가 필요하며 해당 변수를 통한 프로토콜 시퀀스의 차별적 적용을 통하여 증명 및 검증을 위한 경제적.시간적 효율성을 높일 수 있다.
이미지와 같은 디지털 컨텐츠에 대한 저작권 보호 기능을 제공하기 위해서는 삽입된 워터마크에 대한 안전한 증명과 소유권에 대한 공개적인 검증 기술이 필요하다. 특히 워터마크된 컨텐츠에 비밀스럽게 은닉된 워터마크 정보에 대한 완전한 노출 없이도 증명하고자 하는 컨텐츠에 대한 소유권을 공개적으로 증명해 줄 수 있는 검증 기법이 필요하다. 본 연구에서는 기존의 영지식 증명 기법과 워터마킹 기법을 분석하였으며, 영지식 증명 기법을 디지털 워터마크 검증 구조에 적용하여, 워터마크에 대한 비밀정보 유출 없이도 소유권 및 저작권을 검증할 수 있는 영지식 기반 워터마크 검증 기법을 제시한다.
대화형 영지식 증명시스템을 사용하여 D. Chaum의 undeniable signature에 대한 거짓말 탐지기 기능 문제를 해결한 안전성이 증명된 의뢰 undeniable signature 방식을 제안한다. 제안한 방식의 안전성은 영지식 대화형 증명시스템과 고차잉여류 문제에 기반을 두고 있다.
현재의 신용평가체계에서는 신용정보회사가 개인의 신용정보를 금융기관으로부터 수집하고 이를 기반으로 신용평가를 수행한다. 하지만 이런 신용평가방법은 민감한 신용정보가 하나의 중앙기관에 집중되기에 프라이버시 침해 소지가 있으며, 외부의 공격이 성공할 경우 대규모의 개인정보가 유출될 수 있다. 본 논문에서는 이 문제를 해결하기 위해 개인이 스스로 금융기관으로부터 수집한 신용정보를 바탕으로 신용점수를 계산하고, 이 신용점수가 정상적으로 계산되었음을 영지식 증명과 블록체인으로 증명하는 프라이버시 보장 신용평가방법을 제안한다. 또한 영지식 증명에 이용된 신용정보가 금융기관에서 실제로 제공한 값인지 블록체인을 통해 확인하기 위해, 커밋된 입력에 대해 효율적으로 증명이 가능한 영지식 증명 기법을 제안한다. 이 기법은 Agrawal 등의 기법과 달리 완벽한 영지식성을 제공하며, CRS와 증명의 크기가 작고 증명과 검증 과정이 빠르다. 그리고 제안한 신용평가방법에 실제 환경과 유사한 신용점수 알고리즘을 적용하여 구현 및 실험함으로써 실제 환경에 이용 가능함을 확인하였다.
최근 스마트 기기는 결제, 할인쿠폰 등 각종 기능을 제공하는 수단으로 진화되면서 통신과 금융이 융합된 모바일 NFC 서비스의 시장이 급성장할 것으로 전망되고 있다. 특히 모바일 NFC 결제 서비스 시장의 활성화가 예상됨에 따라 모바일 NFC 결제 서비스는 국내 외적으로 널리 주목받고 있다. 하지만 이에 따른 NFC 기술 활용 증가로 개인정보 이용이 늘면서 침해요소 또한 증가하고 있다. 최근 한국인터넷진흥원에서 발표한 "NFC 개인정보보호 대책 최종보고서"에 따르면 개인정보 암호화를 부분적으로 미지원하거나 불필요한 개인정보의 과도한 수집 및 저장 등이 문제점으로 제기되었으며 Google사의 Google Wallet 서비스의 개인정보 유출 사고 또한 이러한 문제점을 뒷받침하는 근거가 되고 있다. 본 논문에서는 기존의 NFC 모바일 결제 서비스 상에서 결제정보를 이용한 결제 기술의 위협을 분석하고 결제정보를 직접적으로 사용하지 않고 결제자를 증명할 수 있는 NTRU기반 영지식 증명 기법을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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