• 한국정보보호학회:학술대회논문집
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• 한국정보보호학회 1997년도 종합학술발표회논문집
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• pp.332-341
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• 1997

본 논문에서는 여러 난수열 발생기들의 안전성 평가를 위한 새로운 통계적 검정법을 소개한다. 검정에서 구현된 기본 개념은 다음 비트 검정 이론을 바탕으로 하였으며 전체 스트링과 스트링의 일부분에 관한 확률적 통계치가 주어진다면 이를 이용하여 추측할 수 있는 다음 비트들에 관한 정보를 얻을 수 있게 된다는 점을 이용하였다. 본 검정에서는 난수 발생기의 랜덤성 평가시 입력되는 스트링 크기의 크고 작음에 관계없이 모든 임의 길이의 스트링에 적용될 수 있도록 하였으며 이는 난수 발생기를 이용한 암호 시스템의 안전성 평가에 있어서 매우 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 한국정보보호학회:학술대회논문집
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• 한국정보보호학회 2001년도 종합학술발표회논문집
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• pp.15-19
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• 2001

암호 알고리즘 출력문에 대한 난수성 검정들은 평문과 암호문 식별에 중요한 역할을 하고 있다. 실제로, 난수열의 생성자는 비밀키의 생성자와 같은 많은 암호체계에서 사용되고 있으며, 이때 사용되고 있는 난수열은 모의 난수라고 한다. 따라서, 이진수열에 대한 난수성을 검정하는 통계적 검정방법이나 다른 이론적 기준이 필요하다. 본 논문에서는 모의난수열이 갖고 있는 난수성 판정에 관하여 universal 엔트로피 검정방법과 근사 엔트로피 검정방법을 이용하며, 위의 두 방법에 대한 각각의 이론적인 배경과 모의실험을 통한 판정기준을 제공한다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 1998년도 춘계학술발표논문집
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• pp.222-227
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• 1998

본 논문에서는 이진난수발생기들의 안전성 평가를 위한 새로운 통계적 검정을 소개한다. 검정에서 구현된 기본개념은 이진난수열이 랜덤하지 않다면 다음 발생 비트를 예측할 확률이 편향된다는 다음 비트 검정이론에 바탕을 둔다. 본 검정은 이진난수열이 아닌 임의의 d진 난수열의 안전성 검정에도 유용하게 적용될 수 있으므로 난수발생기를 이용하여 설계된 스트림 암호 시스템의 안전성 평가에 평가 측도로서 사용될 수 있다. 또한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 몇몇 난수발생기에 검정을 적용함으로써 검정법이 타당함을 보인다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제17C권1호
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• pp.47-60
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• 2010

암호시스템에 사용되는 알고리즘의 기본적인 안전성 평가 항목은 난수성이다. 미국의 표준기술원 NIST는 차세대 암호알고리즘 AES를 선정하는 과정에서 블록암호의 난수성을 통계적으로 평가할 수 있는 패키지를 제안하였다. 이 패키지는 입출력 길이가 동일한 함수인 블록암호에 적합하도록 구성되어 있으므로 대부분 확장된 출력 길이를 갖는 키유도함수의 난수성 평가에 그대로 적용하는 것은 무리가 있다. 본 논문에서는 입력 길이보다 확장된 다중 블록을 출력하는 대표적인 암호 구성 요소인 키유도함수에 적합한 통계적 난수성 평가 방법으로 NIST의 방식을 개선한 것을 제안한다. 그리고 제안된 방법에 의하여 3GSM과 NIST에서 표준으로 권고하고 있는 키유도함수에 대한 통계적 난수성 평가결과를 제시한다.

• 한국정보보호학회:학술대회논문집
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• 한국정보보호학회 1991년도 학술발표논문집
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• pp.105-133
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• 1991

본 논문에서는 임의의 이진 난수발생기의 source가 $BMS_{p}$ 이거나 M-memory를 갖는 마르코프연쇄로 모델화 되었을 경우에 비트당 entropy와 관련이 있는 새로운 randomness에 관한 통계적 검정법을 제안한다. 기존에 알려진 이진 난수발생기의 randomness검정법이 0또는 1의 분포의 편향성(bias)이나 연속된 비트간의 상관성(correlation)중의 한 종류만의 non-randomness를 추적해낼 수 있는 반면에 새로운 검정법은 위의 두가지 검정을 통과하였을 때 암호학적으로 중요한 측도인 비트당 entropy 를 측정하여 암호학적인 약점을 검정할 수 있다. 또한 대칭(비밀키) 암호시스템의 통계적 결점을 바탕으로 하여 키를 찾는 공격자의 최적 전략( optimal strategy)문제를 분석하여 이 최적 전략이 이진 수열의 비트당 entropy와 밀접한 관계가 있음을 보이고 이 비트당 entropy와 관련이 있는 새로운 통계량을 도입하여 이진 난수 발생기의 source의 이진수열이 다음 3가지 경우, 즉, i.i.d. symmetric인 경우, $BMS_{p}$ 인 경우, M-memory를 갖는 마르코프연쇄인 경우의 각각에 대하여 특성을 조사하고 새로운 통계량의 평균과 분산을 구한다. 이때 구한 새로운 통계량은 잘 알려진 중심 극한 정리에 의하여 근사적으로 정규분포를 따르므로 위의 평균과 분산을 이용하여 스트림 암호시스템에서 구성요소로 많이 사용되는 몇 몇 간단한 이진 난수 발생기에 적용하여 통계적 검정을 실시함으로써 entropy 관점의 검정법이 새로운 randomness 검정법으로 타당함을 보인다.

• 정보보호학회지
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• 제3권4호
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• pp.63-70
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• 1993

본 논문에서는 n 개의 원소를 임의로 나열하는 대표적인 치환 발생 알고리즘을 소개하고 이들중 발생 치환의 랜덤성이 우수하다고 알려진 Knuth의 알고리즘을 근간으로 설계된 랜덤 치환 발생기의 암호학적 안전성을 분석하고 발생 치환들에 대한 난수 발생 수열 관점의 통계적 임의성과 연속 발생 치환끼리의 통계적 독립성 적용을 위한 통계량 소개 및 각 관점에서 통계적 검정을 통과함을 시뮬레이션 결과를 통하여 보인다.

• 정보보호학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.49-67
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• 2016

진난수발생기(TRNG)의 통계적 난수성을 평가하는 대표적인 방법으로 미국 NIST의 SP 800-90B와 독일 BSI의 AIS.31을 들 수 있다. 본 논문에서는 현재 국제 표준화 작업이 진행 중인 독일 BSI의 AIS.31에 집중하여 세부 내용을 분석한다. AIS.31 문서에 나타나 있는 통계적 검정 방법들을 확률론적으로 면밀히 분석하여 각 통계량의 분포와 그 의미를 밝혀내고, 유의수준과 표본수열의 길이에 따른 검정 통과 기준을 제시함으로써 AIS.31을 일반화한 결과를 도출한다. 또한, AIS.31에서는 정확히 기술하고 있지 않은 검정의 반복 시행 결과들에 대해 신뢰구간 개념을 적용한 최종 통과 기준을 제안하고, 적절한 시뮬레이션을 통하여 본 논문의 분석 결과에 대한 유효성을 확인한다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 1998년도 추계학술발표논문집
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• pp.55-61
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• 1998

본 논문에서는 비밀성 메커니즘의 암호학적인 안전성에 대한 체계적인 분석을 통하여 난수열의 각종 암호학적, 통계적 성질에 기반한 평가 기법을 소개하고 이를 패키지로써 구현하였다. 본 패키지는 기존의 알려진 통계적 검정 기법들 뿐만 아니라 다양한 암호학적 특성에 기반한 검정 기법들을 종합적으로 분석하여 구현함으로써 차후 개발이 예상되는 새로운 스트림 및 블록 암호 알고리즘의 설계와 안전성 평가에 유용하게 적용될 수 있다.

• 한국전산응용수학회:학술대회논문집
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• 한국전산응용수학회 2003년도 KSCAM 학술발표회 프로그램 및 초록집
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• pp.2.2-2
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• 2003

PRF(Pseudo Random Function)에 대한 랜덤성 검증은 pre-computation공격에 대해 알고리즘이 특별한 통계적 약점이 없이 적절하게 개발되었는지를 평가할 수 있다. 이 논문에서는 NIST에서 실시한 AES 후보 알고리즘 랜덤성 평가 기준을 적용하여 IEEE의 802.11i Draft에서 인증자와 요청자가 비밀키(PTK, GTK)를 생성하는데 사용되는 PRF의 랜덤성을 검증하였다. 랜덤성 테스트를 위해 표본 수는 300개, 표본 길이는 2$^{20}$ (= 1,048,576)으로 검정 표본을 생성하고, 유의 수준은 0.01로 선택하였다. 랜덤성 검증 방법으로는 NIST의 16가지 통계 테스트를 사용하였다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2001년도 추계학술발표논문집
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• pp.681-685
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• 2001

본 논문에서는 난수 발생기로써 랜덤성이 우수하고 하드웨어 설계시 고속성이 보장되어 LFSR(Linear Feedback Shift register) 대안으로 소개되고 있는 셀룰라 오토마타(CA: Cellular Automata)를 소개하고 이를 이용한 새로운 블록 암호 알고리즘을 제안한다. 제안된 블록 암호 알고리즘은 Fiestel 구조로써 라운드 함수와 키 스케쥴링 모두를 셀룰러 오토마타를 이용하여 구성함으로써 구현의 편이성과 고속성을 추구하였다. 제안 알고리즘에 대한 간단한 통계적 검정과 성능평가를 통해 기존 표준 알고리즘고의 비교를 수행하였다.