• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.83-89
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• 2012

본 논문에서는 RFID 시스템에서 개인 정보보호를 위해 보안성이 강화된 인증 프로토콜의 설계를 제안한다. 제안된 방법에서는 AES(Advanced Encryption Standard) 암호 알고리듬을 기반으로 하여 3중 CRA(challenge response authentication) 방식을 사용한다. 또한, 개선된 인증 메카니즘의 실현을 위해 기존의 ISO/IEC 18000-3 표준을 수정한 3종류의 프로토콜 프레임 패킷 형식을 제안한다. 보안성 비교를 통하여 제안한 알고리듬이 보다 보안성이 강인함을 제시하였으며, 제안한 프로토콜의 검증을 위해 RFID Tag을 위한 디지털 Codec을 설계하였다. 설계된 Codec은 Verilog HDL을 사용하였고, Xilinx Virtex XCV400E device를 사용하여 합성을 수행하였다. 시뮬레이션 결과를 통하여 제안한 프로토콜이 안정성 향상과 함께 정확히 동작함을 보였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.53-61
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• 2011

최근 급변하고 있는 시대에 맞춰 IT 관련 분야에서는 정보보호에 대한 중요성이 강조되고 있다. 정보보호 관련 기관에서는 관련 정책을 통해 개인정보보호 및 보안의 중요성을 강조하고 있지만, 아직까지 일부 업체나 개인 사용자들은 보안 의식이 매우 저조한 수준이다. 이에 본 논문에서는 사용자들의 보안의식을 제고시키기 위하여 대칭 블록 암호인 AES를 이용한 학습 프로그램을 개발하여 사용자들이 암호 알고리즘에 대해 쉽게 이해할 수 있도록 한다. 즉, AES 암호 알고리즘 교육용 학습 프로그램을 통해 암호화 및 복호화 되는 과정을 직접 확인할 수 있어 AES 암호에 대한 관심을 유발하고 정보보호에 대한 의식을 제고시키고자 한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.38-45
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• 2018

ARIA, AES 블록암호와 Whirlpool 해시함수를 단일 하드웨어 구조로 통합하여 효율적으로 구현한 크립토 프로세서에 대해 기술한다. ARIA, AES, Whirlpool의 알고리듬 특성을 기반으로 치환계층과 확산계층의 하드웨어 자원이 공유되도록 설계를 최적화하였다. Whirlpool 해시의 라운드 변환과 라운드 키 확장을 위해 라운드 블록이 시분할 방식으로 동작하도록 설계하였으며, 이를 통해 하드웨어 경량화를 이루었다. ARIA-AES-Whirlpool 통합 크립토 프로세서는 Virtex5 FPGA에 구현하여 하드웨어 동작을 검증하였으며, $0.18{\mu}m$ CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 68,531 GE로 구현되었다. 80 MHz 클록 주파수로 동작하는 경우에, ARIA, AES 블록암호는 각각 602~787 Mbps, 682~930 Mbps, 그리고 Whirpool 해시는 512 Mbps의 성능을 갖는 것으로 예측되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.1082-1088
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• 2005

3가지 키 길이(128, 192, 256 비트)를 지원하는 AES Rijndael 암호 알고리즘에서 라운드 키를 빠르게 생성하는 것은 고성능 AES 암호 프로세서를 개발하는데 있어서 핵심적인 요소이다. 본 논문에서는 암호 및 복호 동작이 동일 칩 상에 구현되는 파이프라인 및 반복 구조 AES 프로세서에 모두 적용 가능한 라운드 키생성기를 제안한다. 제안된 라운드 키 생성기는 2개의 모듈(Key_exp_m, Key_exp_s)의 조합으로 구성되며, 모듈화되고 면적 효율적인 구조를 갖고 있다. 3가지 키 길이와 암호 및 복호 동작을 내장한 반복구조 AES 프로세서용 라운드 키 생성기는 0.25um CMOS 표준 셀 라이브러리를 사용할 경우 약 7.8ns의 지연시간을 갖고 있으며 약 17,700개의 게이트로 구성된다.

• Journal of Ubiquitous Convergence Technology
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• 제2권1호
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• pp.12-17
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• 2008

In this paper, the 128bit AES block cipher algorithm OCB (Offset Code Book) mode for privacy and authenticity of high speed packet data was efficiently designed in C language level and was optimized to support the required capacity of contents server using high performance DSP. It is known that OCB mode is about two times faster than CBC-MAC mode. As an experimental result, the encryption / decryption speed of the implemented block cipher was 308Mbps, 311 Mbps respectively at 1GHz clock speed, which is 50% faster than a general design with 3.5% more memory usage.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.578-580
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• 2017

IoT 기술의 발전으로 IoT 기기들 사이의 통신에 보안이 중요해지고 있으며, 다양한 보안 알고리즘을 사용하고 있다. 많은 대칭 키 알고리즘 중에 AES (Advanced Encryption Standard) 알고리즘은 높은 보안성으로 지금까지 사용하고 있다. 본 논문에서는 효율적인 AES 알고리즘의 하드웨어 구조를 제안한다. 제안하는 하드웨어 구조는 암호화 모듈과 키 생성 모듈에 4단 파이프라인 구조를 적용하여, 높은 처리량과 낮은 지연시간을 가진다. 총 512비트의 일반 텍스트를 46 사이클에 처리가 가능하다. 제안하는 하드웨어 디자인은 65nm 공정에서 1.18GHz의 최대 주파수와 13Gbps의 처리량을 가지며, 180nm 공정에서 800MHz의 최대 주파수와 8.9Gbps의 처리량을 가진다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.233-241
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• 2018

블록암호 알고리듬 ARIA, AES를 기반으로 GCM (Galois/Counter Mode) 인증암호를 지원하는 암호 프로세서를 경량화 구현하였다. 설계된 암호 프로세서는 블록암호를 위한 128 비트, 256 비트의 두 가지 키 길이와 5가지의 기밀성 운영모드 (ECB, CBC, OFB, CFB, CTR)도 지원한다. 알고리듬 특성을 기반으로 ARIA와 AES를 단일 하드웨어로 통합하여 구현하였으며, CTR 암호연산과 GHASH 연산의 효율적인 동시 처리를 위해 $128{\times}12$ 비트의 부분 병렬 GF (Galois field) 곱셈기를 적용하여 전체적인 성능 최적화를 이루었다. ARIA/AES-GCM 인증암호 프로세서를 FPGA로 구현하여 하드웨어 동작을 확인하였으며, 180 nm CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 60,800 GE로 구현되었다. 최대 동작 주파수 95 MHz에서 키 길이에 따라 AES 블록암호는 1,105 Mbps와 810 Mbps, ARIA 블록암호는 935 Mbps와 715 Mbps, 그리고 GCM 인증암호는 138~184 Mbps의 성능을 갖는 것으로 평가되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권10B호
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• pp.1491-1500
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• 2001

본 논문에서는 AES Rijndael 암호 알고리즘을 구현하는 암호 프로세서를 설계하였다. 하드웨어 공유를 통해 면적을 감소시키기 위해 1라운드 동작을 2개의 부분 라운드로 나누고 각 부분 라운드를 4 클록으로 구현하였다. 라운드 당 평균 5 클록의 연산 효율을 만들기 위해 인접한 라운드간에 부분 라운드 라이프라인 동작 기법을 적용하고, 키 설정 오버헤드 시간을 배제하기 위해, 암호 및 복호 동작의 라운드 키를 온라인 계산 기법을 사용하여 생성하였다. 그리고 다양한 응용 분야에 적용하기 위해, 128, 192, 256 비트의 3가지 암호 키를 모두 지원할 수 있도록 하였다. 설계된 암호 프로세서는 약 36,000개의 게이트로 구성되며 0.25$\mu\textrm{m}$ CMOS 공정에서 약 200Mhz의 동작 주파수를 가지며, 키 길이가 128 비트인 AES-128 ECB 동작 모드에서 약 512 Mbps의 암.복호 율의 성능을 얻을 수 있었다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.121-127
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• 2012

An integrated crypto engine for encryption and decryption of AES algorithm based on unified data-path architecture is efficiently designed and implemented in this paper. In order to unify the design of encryption and decryption, internal steps in single round is adjusted so as to operate with columns after row operation is completed and efficient method for a buffer is developed to simplify the Shift Rows operation. Also, only one S-box is used for both key expansion and crypto operation and Key-Box saving expended key is introduced provide the key required in encryption and decryption. The functional simulation based on ModelSim simulator shows that 164 clocks are required to process the data of 128bits in the proposed engine. In addition, the proposed engine is implemented with 6,801 gates by using Xilinx Synthesizer. This demonstrate that 40% gates savings is achieved in the proposed engine, compared to individual designs of encryption and decryption engine.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.14-21
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• 2020

두 통신자간 정보를 전송함에 있어 기밀성 서비스를 제공하기 위해서는 하나의 대칭 비밀키를 이용하는 블록데이터 암호화를 수행한다. 데이터 암호 시스템에 대한 전력 분석 공격은 데이터 암호를 위한 디바이스가 구동할 때 발생하는 소비 전력을 측정하여 해당 디바이스에 내장된 비밀키를 찾아내는 부채널 공격 방법 중 하나이다. 본 논문에서는 딥 러닝 기법인 CNN (Convolutional Neural Network) 알고리즘에 기반한 전력 분석 공격을 시도하여 비밀 정보를 복구하는 방법을 제안하였다. 특히, CNN 알고리즘이 이미지 분석에 적합한 기법인 점을 고려하여 1차원의 전력 분석파형을 2차원 데이터로 이미지화하여 처리하는 RP(Recurrence Plots) 신호 처리 기법을 적용하였다. 제안한 CNN 공격 모델을 XMEGA128 실험 보드에 블록 암호인 AES-128 암호 알고리즘을 구현하여 공격을 수행한 결과, 측정한 전력소비 파형을 전처리 과정없이 그대로 학습시킨 결과는 약 22.23%의 정확도로 비밀키를 복구해 냈지만, 전력 파형에 RP기법을 적용했을 경우에는 약 97.93%의 정확도로 키를 찾아낼 수 있었음을 확인하였다.