• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.1001-1008
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• 2019

고품질 의사랜덤수열 생성은 암호화 프로토콜을 포함한 많은 암호화 응용 프로그램에서 매우 중요한 부분이다. 그러므로 의사랜덤수열 생성기(Pseudo Random Number Generator, 이하 PRNG)는 암호시스템에서 키수열 생성하는데 꼭 필요한 요소이다. PRNG는 고품질의 랜덤한 큰 데이터 스트림을 효과적으로 생성해야 한다. CA 기반의 PRNG는 LFSR기반의 PRNG에 의해 출력되는 난수열보다 랜덤성이 우수하다는 사실은 이미 잘 알려져 있다. 본 논문에서는 비밀키 암호시스템에서 보다 안전한 비트스트림을 생성하고 키 공간을 확장할 수 있는 PRNG를 설계하기 위해 최대길이를 갖는 90/150 셀룰라 오토마타(Cellular Automata, CA)로부터 유도된 여원 CA가 최대길이 CA임을 보인다. 또한 90/150 최대길이 CA(MLCA)와 여원벡터로부터 유도된 여원 MLCA의 각 셀에서 출력되는 수열 중 비선형 수열을 출력하는 셀의 위치를 분석한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.141-150
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• 2007

본 논문에서는 VoIP(Voice over IP) 통신에서 효율적으로 사용할 수 있는 Low bit Encoding에 의한 새로운 스테가노그라피 모델을 제안한다. Low bit Encoding 방법을 사용하는 대부분의 스테가노그라피 모델은 비밀 메시지 삽입 용량에 제한이 있다는 것과 비밀 메시지 위치를 쉽게 인지할 수 있다는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 개선하였고 사람의 가청구간을 벗어나는 영역에 1 비트 이상의 비밀 메시지를 삽입하여 커버 데이터에 숨길 수 있는 메시지의 삽입 용량을 향상시켰다. 은닉 위치는 삽입 메시지 길이를 시드로 가지는 의사난수를 이용하여 선택하여, 공격자가 은닉된 비밀 메시지를 쉽게 공격할 수 없도록 하였다. 제안된 모델은 VoIP환경 하에서 적합하도록 구현하였으며, 웨이브파일에 정보은닉을 하여 전송할 수 있을 뿐만 아니라 사용자에 대한 기본정보 및 인증 시스템에서 다양한 정보를 은닉 하는데 활용할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권1C호
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• pp.18-24
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• 2004

현대의 이동통신 발달은 사용자들에게 많은 편리성을 제공해주고 있다. 이와 반면에, 이동통신의 개방성은 심각한 보안위협이 되고있으며, 안전한 통신채널을 제공하기 위한 이동통신망의 보안은 필수적이다. 이동통신상의 보안으로 주로 사용되는 방법은 의사난수를 생성하는 스트림 암호알고리즘이다. 본 고에서는 이동통신상에서 전송되는 데이터를 보다 안전하게 보호하기 위한 연구로서 스트림 암호알고리즘에 비선형 함수인 S박스의 사용과 그에 대한 메커니즘을 제안한다. 또한, 사용된 S박스 중에서 이동통신 환경에 가장 좋은 랜덤특성을 가지는 S박스에 관한 연구도 병행한다. 실험을 통해, 이동통신 환경에 가장 적합한 DES의 S박스를 조사하고, 기존의 스트림 사이퍼와 제안한 모델의 랜덤성을 비교분석하여 제안한 모델의 효율성을 증명한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.1111-1120
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• 2008

셀룰러 오토마타(CA: cellular automata)의 특징 중에서 확산과 국소적인 상호 작용(Local Interaction)은 암호시스템을 설계하는데 적합하여 암호 알고리즘, 의사난수 생성기를 비롯한 암호시스템의 설계 논리로 활용되고 있다. 국내에서는 2002년 CA 기법을 이용한 128 비트 블록 암호(CAB1)가 처음으로 소개되었고, CEC'04에서는 가역 CA를 이용한 64 비트 블록 암호(CAB2)가 제안되었다. 본 논문에서는 두 알고리즘이 각각 차분 공격과 통계 분석에 취약함을 보인다. 먼저, $2^{31.41}$의 선택 평문을 이용하여 $2^{13.41}$의 공격 복잡도를 갖는 CAB1에 대한 차분 공격을 소개한다. 그리고 CAB2는 제안 논문에서 224 비트의 안전성을 갖는다고 제안되었지만, CAB2의 키가 균일 성질을 만족해야만 하는 취약점을 이용하여 184 비트의 안전성만을 가짐을 보인다. 본 논문에서 제안하는 공격 결과는 이 CA 기반 블록 암호들에 대한 첫 번째 분석 결과이다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제30권1호
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• pp.17-23
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• 2003

본 연구는 사람의 시각시스템(Human Visual System, HVS) 특성 및 이산코사인변환 (Discrete Cosine Transform, DCT)을 이용하여 디지털 이미지에 워터마킹(watermarking)하는 방법을 제시한다. 이미지 압축분야에서 연구되어온 사람의 시각 시스템 모델 중 Tong등의 텍스쳐 마스킹(texture mashing). 휘도 마스킹(luminance masking) 모델과 JPEG(Joint Photographic Experts Group)의 양자화 매트릭스(quantization matrix)를 이용한 주파수 마스킹(frequency masking) 기법을 결합하여 워터마크를 삽입한다. 제안한 인지 시각시스템을 이용한 워터마킹 알고리즘은 워터마크를 삽입할 블록이미지의 특성에 따라서 워터마크의 삽입강도를 적응적으로 조절한다. 두가지 형태의 워터마크(의사난수 또는 로고이미지)를 DCT 영역에서 각각 삽입한다. 이를 위하여 이미지를 $8\times8$블록단위로 분할하고 이산코사인 변환을 수행한 후, 변환계수의 저주파 영역에 워터마킹한다. 다양한 실험을 통하여 제안한 방법이 기존의 워터마킹 방법과 비교하여 놀은 화질을 유지하면서 압축과 잡음 등에 견고함을 보인다.

• 정보보호학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.137-145
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• 2003

무선통신의 발달로 인해 사람들은 언제, 어디서나 서로 통화할 수 있는 시대에 살고 있다. 하지만, 이동통신의 개방성은 심각한 보안위협에 노출되며, 안전한 통신채널을 제공하기 위해 이동통신망에서 보안은 필수적이다. 이동통신망의 보안을 위해서 사용하는 가장 일반적인 방법중의 하나는 스트림 암호이다. 일반적으로, 이 스트림 암호는 LFSR (Linear Feedback Shift Reigster)을 주로 사용하여 구현된다. 본 고에서는 이동통신망의 스트림 암호의 비도를 향상시키기 위해서 블록 암호알고리즘에서 주로 사용하는 S박스의 변형된 메커니즘을 제안하며. 이 메커니즘은 랜덤성을 고려한 3개의 변형된 S박스 메커니즘이다. 일반적으로, S박스는 비선형 특성을 가진 함수로서 임의 데이터를 공격에 더 강하도록 만들어준다. 제안된 알고리즘의 랜덤성 테스트는 Ent 의사난수 테스트 프로그램을 사용하고, 실험결과 각각의 테스트에서 기존의 스트림 알고리즘보다 더 좋은 랜덤성과 serial correlation coefficient를 가진다는 것을 증명한다.

• 융합보안논문지
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• 제22권4호
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• pp.25-34
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• 2022

본 논문은 군집 드론, 무인기 편대 운용 시 자율적인 통신망 구축을 위해 활용 가능한 FANET(Flying Ad-Hoc Network)에 적용할 비밀분산 기반의 신속한 노드 인증 기법을 제안한다. FANET 환경에서 운용되는 각 노드는 필드에 전개되기 이전에 지수 분산비밀(share), 지수 원본비밀(secret) 및 PUF CRP(Challenge-Response Pair) 테이블 중 일부분을 저장한다. 필드에 배치된 이후 네트워크 형성 초기 단계에서 각 노드는 ID, 지수 분산비밀과 자신의 PUF Response 및 의사난수가 결합되어 해시 된 값을 네트워크로 브로드캐스트한다. 개별 노드는 이웃 노드들로부터 전송받은 지수 분산비밀을 이용, 지수 원본비밀의 복원 연산을 수행한다. 지수 원본비밀이 복원되면 연산에 사용된 지수 분산비밀을 전송한 모든 노드에 대한 동시 인증이 완료된다. 잘못된 지수 분산비밀을 전송하여 인증과정에서 원본비밀 복원을 방해하는 노드는 원본비밀 복원 연산을 수행하기 이전에 PUF 값을 검증하여 탐지하고, 복원 연산에서 배제한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.418-424
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• 2010

최대 주기를 갖는 의사 난수열을 생성하기 위하여 다양한 방법들이 시도되어왔다. Sabater 등은 shrinking 생성기(Shrinking Generator, 이하 SG)에 의해 생성되는 shrunken 수열을 셀룰라 오토마타(Cellular Automata, 이하 CA)를 이용하여 분석하였다. 본 논문에서는 기존의 SG를 변형한 LFSR(Linear Feedback Shift Register)을 제어 레지스터로 사용하고 CA를 생성 레지스터로 사용하는 새로운 shrinking 생성기(LFSR and CA based Shrinking Generator, 이하 LCSG)를 제안한다. 제안된 LCSG에 의하여 생성된 shrunken 수열은 기존의 shrunken 수열보다 더욱 긴 주기를 가지고 선형복잡도가 크다. 그리고 이 LCSG를 이용하여 생성된 수열을 분석한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.3688-3693
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• 2009

본 논문에서는 두 가지 혼돈맵들 -톱니맵 $S_2(x)$ 와 텐트맵 $T_2(x)-$ 을 연결시킨 하나의 합성맵을 기초로 사용하는 독립된 하나의 합성상태머신을 설계하는 방법 및 그 결과을 제시하였다. 두 가지 다른 혼돈맵들 -톱니맵과 텐트맵- 의 합성 논리를 이용하여 설계된 독립된 하나의 합성상태머신에서 발생하는 혼돈적인 상태들을 그래프적으로 보였으며, 발생하는 의사 난수적인 상태들의 주기는 이산화된 진리표의 정밀도에 따른 길이를 갖는다는 것도 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.104-110
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• 2003

본 논문에서는 타원 곡선 상에서의 Diffie-Hellman 기반의 하이브리드 암호 시스템을 제안하고, 구체적인 프로토콜을 설계하였다. 본 논문에서 제안하는 하이브리드 암호 시스템은 기존 하이브리드 시스템과 달리, 송신자와 수신자에 대한 함축적 키 인증성을 제공하는 효율적인 하이브리드 암호 시스템이다. 이 시스템은 암호학적으로 안전한 의사 난수 생성기를 사용하여 세션키를 생성함으로써 안전성을 높였으며, 하이브리드 시스템이기때문에 공개키 시스템과 비밀키 시스템의 장단점을 보완하여 계산량 면에서 더 효율적이다. 또한 위장 공격이 불가능하며, 송신자의 비밀키가 노출되더라도 지정된 수신자 이외에는 정당한 평문을 얻을 수 없다. 그리고 세션키가 노출되더라도 다른 세션의 암호문의 안전성에는 영향을 주지 않는, 알려진 키에 대한 안전성 뿐만 아니라 상호 개체 인증과 재실행 공격에 대한 안전성도 제공한다.