• 정보보호학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.551-561
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• 2018

최근 양자 컴퓨팅을 활용한 연산 기술이 발달함에 따라 기존 암호 시스템들에 대한 안전성이 위협받고 있다. 이에 따라 양자 컴퓨터를 이용한 분석 공격에도 견딜 수 있는 새로운 포스트 양자 암호시스템(post-quantum cryptosystem)에 대한 연구가 활발하다. 그럼에도 불구하고 NTRU와 같은 격자 기반의 포스트 양자 암호시스템도 구현상에서 발생하는 취약점을 이용하는 오류 주입 공격에 의해 비밀 키가 노출될 수 있음이 밝혀졌다. 본 논문에서는 NTRU 서명 시스템에 대한 기존의 오류 주입 공격 대응 기법을 분석하고 효율성과 안전성이 개선된 새로운 대응 기법을 제안한다. 제안된 대응 기법에 대해 시뮬레이션을 수행한 결과, 오류 주입 검출율이 우수하며 구현이 효율적임을 확인하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.859-865
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• 2013

스마트카드, 전자여권 등과 같은 내장형 장치(embedded system) 환경이 늘어나고, 민감한 데이터의 보안에 대한 수요가 증가함에 따라 다양한 부채널 공격에 대한 암호시스템의 안전한 구현이 중요시 되고 있다. 특히, 오류 주입공격은 암호 시스템 구현에 큰 위협 중 하나이며, 하나의 평문-암호문 쌍에 의해 전체 시스템의 안전성이 위협을 받을수 있기 때문에 암호시스템 구현자에 의해 심각하게 고려되어야 한다. 오류 주입 공격을 방지하는 몇몇 기술은 다양한 암호시스템을 위해 도입되었지만 여전히 classical RSA 암호시스템에 적용되는 실질적인 오류 주입 공격 대응책으로는 부족하다. 본 논문은 classical RSA 암호시스템을 위한 효율적인 오류 주입 공격 대응법을 제안한다. 제안하는 대응방법은 페르마의 정리를 사용하며 추가 연산이 적다는 이점이 있다.

• 정보보호학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.91-100
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• 2011

Triple DES(Data Encryption Standard)는 DES의 안전성을 향상시키기 위하여 2번의 DES 암호화와 1번의 DES 복호화를 수행하는 국제 표준 암호 알고리즘이다. 본 논문에서는 Triple DES에서 수행되는 각각의 DES 알고리즘 중 마지막 라운드를 실행시키지 않도록 오류를 주입함으로써 비밀키를 찾아내는 차분 오류 분석(Differential Fault Analysis, DFA)공격을 제안한다. 제안한 공격 방법을 이용하여 시뮬레이션 결과, 9개 정도의 정상-오류 암호문 쌍을 얻을 수 있으면 $2^{24}$번의 비밀 키 전탐색을 통해 3개의 비밀키를 모두 찾을 수 있었다. 또한, ATmega128 칩에 Triple DES 암호 알고리즘을 실제로 구현하고 레이저를 이용한 오류를 주입함으로써 제안 공격이 오류 주입 대응책이 적용되지 않은 범용 마이크로프로세서 칩에 적용 가능함을 검증하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.211-218
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• 2012

본 논문에서는 IETF 표준 MAC 알고리즘 AES-CMAC에 대한 오류 주입 공격을 제안한다. 본 공격에서 사용된 오류 주입 가정은 FDTC'05에서 제안된 공격 모델에 기반을 둔다. 본 논문에서 제안하는 공격은 매우 적은수의 오류 주입만을 이용하여 AES-CMAC의 128-비트 비밀키를 복구할 수 있다. 본 공격 결과는 AES-CMAC에 대한 첫 번째 키 복구 공격 결과이다.

• 정보보호학회논문지
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• 제28권5호
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• pp.1071-1078
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• 2018

최근 가용 자원이 제한된 디바이스에서 사용할 수 있는 구현 성능이 효율적인 경량 블록 암호 알고리듬 CHAM이 제안되었다. CHAM은 키의 상태를 갱신하지 않는 스케줄링 기법을 사용함으로써 키 저장 공간을 획기적으로 감소시켰으며, ARX(Addition, Rotation, and XOR) 연산에 기반하여 설계함으로써 계산 성능을 크게 향상시켰다. 그럼에도 불구하고 본 논문에서는 CHAM은 오류 주입 공격에 의해 라운드 키가 노출될 가능성이 있으며 4개의 라운드 키로부터 마스터 비밀 키를 추출할 수 있음을 보이고자 한다. 제안된 오류 주입 기법을 사용하면 약 24개의 정상-오류 암호문 쌍을 이용하여 CHAM-128/128에 사용된 비밀 키를 찾을 수 있음을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2008년도 동계학술대회
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• pp.89-93
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• 2008

본 논문에서는 단순전력 분석(SPA)과 오류주입공격(FA)에 안전한 중국인의 나머지 정리를 이용한 RSA 암호 시스템(CRT-RSA)에 대하여 논한다. CRT-RSA를 이용한 서명 알고리즘은 스마트카드와 같은 내장형 장치(embedded device)에서 널리 사용된다. 하지만 이러한 장치들은 전력분석 공격과 오류주입 공격에 취약하다. 2005년 Giraud가 처음으로 단순전력분석과 오류주입공격에 모두 안전한 대응 방법을 제안하였다. 본 논문에서는 Giraud의 대응 방법에 대한 다른 공격방법을 소개하고, 제시한 공격 방법에도 안전한 대응 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 대응 방법은 세 개의 메모리와 덧셈과 뺄셈연산을 추가적으로 요구한다. 추가적으로 요구되는 연산량은 모듈러 지수승 연산에 필요한 연산량에 비교하면 크게 고려하지 않아도 될 연산량이다. 그러므로 본 논문에서 제안하는 대응 방법은 내장형 장치와 같은 환경에서 안전하고 효율적으로 이용될 수 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.48-52
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• 2015

본 논문에서는 2011년에 제안된 암호와 복호가 동일한 블록 암호 SSB에 대한 차분 오류 공격을 제안한다. 이 알고리즘은 국제표준 블록암호를 기반으로 설계된 블록 암호로써 하드웨어 구현에서 장점을 갖게 설계되었다. 차분 오류 공격은 부채널 공격 기법 중 하나로 오류 주입 공격과 차분 공격을 결합한 것이다. SSB는 하드웨어 환경에 적합한 알고리즘이므로 차분 오류 공격에 대해 안전성을 가져야 한다. 그러나 본 논문에서 제안하는 차분 오류 공격을 이용하면, 1 개의 랜덤 바이트 오류를 주입과 $2^8$의 전수조사를 통해 SSB의 128 비트 비밀키를 복구할 수 있다. 이 결과는 암호와 복호가 동일한 블록 암호 SSB의 안전성을 분석한 첫 번째 결과이다.

• 정보보호학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.1117-1127
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• 2014

차분 오류 공격(Differential Fault Analysis)은 블록 암호 알고리즘의 안전성 분석에 널리 사용되는 부채널 기법 중 하나이다. 차분 오류 공격은 대표적인 블록 암호인 DES, AES, ARIA, SEED와 경량 블록 암호인 PRESENT, HIGHT 등에 적용되었다[1,2,3,4,5,6]. 본 논문에서는 최근 주목 받고 있는 국내 경량 블록 암호 LEA(Lightweight Encryption Algorithm)에 대한 차분 오류 공격을 최초로 제안한다. 본 논문에서 제안하는 LEA에 대한 차분 오류 공격은 300개의 선택적 오류 주입 암호문을 이용하여 $2^{35}$의 시간 복잡도로 128 비트 마스터키 전체를 복구한다. 본 연구의 실험 결과, Intel Core i5 CPU, 메모리 8 GB의 일반 PC 환경에서 수집한 오류 주입 암호문을 이용하여, 평균 40분 이내에 마스터 키를 찾을 수 있음을 확인하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.135-140
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• 2010

중국인의 나머지 정리(Chinese Remainder Theorem)를 이용한 RSA 암호 시스템(RSA-CRT)에서의 연산은 기존의 일반 RSA 멱승 연산보다 빠르게 처리할 수 있어 디지털 서명이나 복호 과정에서 많이 사용된다. 그러나 RSA-CRT는 오류주입 공격에 매우 취약한 특성을 보여 많은 대응책이 제안되고 있다. 이 중에서 Yen 등은 오류 확산 기법을 사용한 두 가지 대응책을 제안하였는데 FDTC 2006에서는 그에 대한 새로운 공격 방법이 제시되었다. 그러나 Kim 등은 비트 연산 중 AND 연산의 특성을 이용하여 FDTC 2006에서 제시한 공격을 방어하는 방법을 제안하였다. 본 논문에서는 Kim 등이 제안한 AND 연산을 이용한 오류 확산 기법이 선택 메시지에 대한 오류주입 공격에 취약하여 안전하지 않음을 밝히고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.674-677
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• 2009

반도체 기술에 발달로 SoC, MPSoC와 같은 기술이 주목을 받고 있다. 이와 함께 soft error의 증가, 설계복잡도와 같은 문제점이 나타나고 있다. 본 논문은 FT_ARM(Fault Tolerant ARM)을 설계하여, soft error에 대응 하고자한다. 또한 오류주입 시뮬레이션을 통해 설계한 FT_ARM의 성능을 비교한다.