• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.253-255
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• 2017

본 논문에서는 IoT 디바이스의 인증암호를 위한 AES-GCM 암호코어를 설계하였다. AES-GCM 코어는 블록암호 AES와 GHASH 연산으로 기밀성과 무결성을 동시에 제공한다. 기밀성 제공을 위한 블록암호 AES는 운영모드 CTR과 비밀키 길이 128/256-bit를 지원한다. GHASH 연산과 AES 암호화(복호화)의 병렬 동작을 위해 소요 클록 사이클을 일치시켜 GCM 동작을 최적화 하였다. 본 논문에서는 AES-GCM 코어를 Verilog HDL로 모델링 하였고 ModelSim을 이용한 시뮬레이션 검증 결과 정상 동작함을 확인하였으며 Xilinx Virtex5 XC5VSX95T FPGA 디바이스 합성결과 4,567 슬라이스로 구현되었다.

• 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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.267-270
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• 2014

최근 스마트 디바이스 연구가 진행되면서 MICOM과 같은 경량 디바이스에서도 정보보호 기능을 제공해야 한다는 요구가 늘어가고 있다. Zigbee의 경우 IEEE 802.15.4 표준에 정의된 $AES-CCM^*$를 적용함으로서 정보보호 기능을 제공하고 있다. 하지만 국내에서는 정보보호법에 의해 KCMVP(국내 암호모듈 평가인증제도)를 받은 제품만이 공공기관 및 관공서에서 사용될 수 있다. 따라서 본 논문은 IEEE 802.15.4 표준에 정의된 예약영역(Reserved)에 KCMVP용 ARIA-CCM, ARIA-GCM이 활용될 수 있는 방안을 제시한다. 또한 MICOM 환경에서 IEEE 802.15.4 표준에 적용된 ARIA-CCM, ARIA-GCM 성능분석을 위해 $AES-CCM^*$와 속도비교 결과를 제시한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권11호
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• pp.1554-1561
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• 2018

본 논문은 실시간 통신 미들웨어인 DDS에 대해 알아보고, DDS 보안통신의 성능을 향상하기 위한 방법을 제시한다. DDS는 OMG(Object Management Group)에서 지정한 통신 미들웨어 표준이다. OMG는 최근 발생하는 보안이슈들에 대응하기 위해 DDS Security 표준을 지정하였다. DDS의 보안의 성능은 기밀성의 유지와 전송 속도를 고려해야 한다. 기밀성 측면에서 현재 DDS Security 표준의 암호화 알고리즘인 AES-GCM은 강력한 암호화 알고리즘이지만 메시지 인증관련 부분에 약점이 존재한다. 속도 측면에서 보안기능을 위한 연산 부하는 실시간성이 요구되는 시스템에서 DDS를 사용하는데 제약사항이 된다. DDS의 보안기능을 개선하기 위해서는 AES-GCM보다 빠르고 암호화 강도가 높은 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 요구사항을 충족하기 위해 AES-OCB 알고리즘을 적용한 DDS 메시지 암호화 방법을 제안하고 DDS와 전송성능을 비교해 최대 12%의 성능개선을 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 춘계학술발표대회
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• pp.172-173
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• 2023

2018년 NIST에서 AEAD 형태의 암호를 가진 경량 암호 표준화 공모를 진행하였다. 이후 2라운드를 통해 최종적으로 10개의 경량 암호가 남게 되었고, 이후 2023년 2월에 ASCON 암호가 NIST 경량 암호 표준으로 지정되었다. 경량 암호의 표준이 된 만큼, 기존에 사용되던 AEAD 암호와는 속도나 메모리 사용량 등, 저사양 기기에 특화된 차이점이 존재할 것이다. 본 논문에서는 저사양 기기의 환경에서, 기존 AEAD 암호에 해당하는 AES-GCM과 이번 표준으로 지정된 ASCON 암호를Arduino-Uno에서 직접 실행함으로써 성능 면에서 어떤 차이점이 있는지 보인다.