• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제23권10호
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• pp.129-134
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• 2023

The greatest challenge of this century is the protection of stored and transmitted data over the network. This paper provides a new hybrid algorithm designed based on combination algorithms, in the proposed algorithm combined with Hill and the Advanced Encryption Standard Algorithms, to increase the efficiency of color image encryption and increase the sensitivity of the key to protect the RGB image from Keyes attackers. The proposed algorithm has proven its efficiency in encryption of color images with high security and countering attacks. The strength and efficiency of combination the Hill Chipper and Advanced Encryption Standard Algorithms tested by statical analysis for RGB images histogram and correlation of RGB images before and after encryption using hill cipher and proposed algorithm and also analysis of the secret key and key space to protect the RGB image from Brute force attack. The result of combining Hill and Advanced Encryption Standard Algorithm achieved the ability to cope statistically

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제6권3호
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• pp.418-422
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• 2011

For low-power sensor networks, a compact design of advanced encryption standard (AES) algorithm is needed. A very small AES core for ZigBee devices that accelerates computation in AES algorithms is proposed in this paper. The proposed AES core requires only one S-Box, which plays a major role in the optimization. It consumes less power than other block-wide and folded architectures because it uses fewer logic gates. The results show that the proposed design significantly decreases power dissipation; however, the resulting increased clock cycles for 128-bit block data processing are reasonable for IEEE 802.15.4 standard throughputs.

• 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.

• 시스템엔지니어링학술지
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• 제14권2호
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• pp.73-82
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• 2018

In this work, a hardware based cryptographic module for the cyber security of nuclear power plant is developed using a system engineering approach. Nuclear power plants are isolated from the Internet, but as shown in the case of Iran, Man-in-the-middle attacks (MITM) could be a threat to the safety of the nuclear facilities. This FPGA-based module does not have an operating system and it provides protection as a firewall and mitigates the cyber threats. The encryption equipment consists of an encryption module, a decryption module, and interfaces for communication between modules and systems. The Advanced Encryption Standard (AES)-128, which is formally approved as top level by U.S. National Security Agency for cryptographic algorithms, is adopted. The development of the cyber security module is implemented in two main phases: reverse engineering and re-engineering. In the reverse engineering phase, the cyber security plan and system requirements are analyzed, and the AES algorithm is decomposed into functional units. In the re-engineering phase, we model the logical architecture using Vitech CORE9 software and simulate it with the Enhanced Functional Flow Block Diagram (EFFBD), which confirms the performance improvements of the hardware-based cryptographic module as compared to software based cryptography. Following this, the Hardware description language (HDL) code is developed and tested to verify the integrity of the code. Then, the developed code is implemented on the FPGA and connected to the personal computer through Recommended Standard (RS)-232 communication to perform validation of the developed component. For the future work, the developed FPGA based encryption equipment will be verified and validated in its expected operating environment by connecting it to the Advanced power reactor (APR)-1400 simulator.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권8호
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• pp.67-74
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• 2008

다양한 하드웨어 공유 및 최적화 방법을 적용하여 저면적/고성능 AES(Advanced Encryption Standard) 암호/복호 프로세서를 설계하였다. 라운드 변환블록 내부에 암호연산과 복호연산 회로의 공유 및 재사용과 함께 라운드 변환블록과 키 스케줄러의 S-Box 공유 등을 통해 회로 복잡도가 최소화되도록 하였으며, 이를 통해 S-Box의 면적을 약 25% 감소시켰다. 또한, AES 프로세서에서 가장 큰 면적을 차지하는 S-Box를 합성체 $GF(((2^2)^2)^2)$ 연산을 적용하여 구현함으로써 $GF(2^8)$ 또는 $GF((2^4)^2)$ 기반의 설계에 비해 S-Box의 면적이 더욱 감소되도록 하였다. 64-비트 데이터패스의 라운드 변환블록과 라운드 키 생성기의 동작을 최적화시켜 라운드 연산이 3 클록주기에 처리되도록 하였으며, 128비트 데이터 블록의 암호화가 31 클록주기에 처리되도록 하였다. 설계된 AES 암호/복호 프로세서는 약 15,870 게이트로 구현되었으며, 100 MHz 클록으로 동작하여 412.9 Mbps의 성능이 예상된다.

• 디자인학연구
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• 제17권1호
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• pp.179-190
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• 2004

개인생활의 프라이버시와 외부로부터 자신의 안전성(Safety)을 확보하고자하는 노력은 오늘날 기술의 진보와 더불어 보안시스템의 발전을 가져왔다. 특히 아파트형태의 주거생활이 보편화되면서 프라이버시의 확보와 외부침입으로부터 자신과 가족의 보호라는 측면에서 도어락시스템(Door Lock System)의 역할과 기능의 중요성이 증대되고 있다. 이러한 추세에 발맞추어 기술의 발전뿐만 아니라 사용자중심의 다양한 방법의 인터페이스에 대한 연구가 이뤄지고 있으며 그 일환으로 지문이나 홍체인식과 같은 최첨단의 보안시스템이 등장하고 있다. 본 연구는 암호화기술(Advanced Encryption Standard)을 적용하여 보안과 안전성을 확보함과 동시에 사용자가 쉽게 작동하고 사용할 수 있는 인터페이스를 바탕으로 한 도어락 개발에 초점을 두고 있다. 특히 가격 면에서도 기존제품과 경쟁력을 가질 수 있고, 보다 근본적으로 도어락 뿐만 아니라 전반적인 잠금장치에 대한 새로운 가능성과 방법을 모색해 봄으로써 향후 잠금장치와 보안시스템에 대한 대안을 제시코자 한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.841-847
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• 2015

WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments) 통신 시스템은 차량 간 무선통신을 가능하게 해주는 환경을 지원한다. 무선통신의 활용이 증가함에 따라 그에 따른 공격 방법도 다양해져, 패킷들은 통신 시 제3자에 의해 변조될 수 있다. 본 논문은 CA(Certificate Authority)와 차량이 통신 과정에서 ECIES(Elliptic Curve Integrated Encryption Scheme)를 이용하여 자신이 적합한 호스트임을 인증 받고, AES(Advanced Encryption Standard) 알고리즘을 이용하여 패킷의 기밀성과 무결성을 보장하는 프로토콜을 제안하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.207-213
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• 2019

최근 IoT 산업에서 보안의 중요성이 증가하고 있으며, IoT (internet of things) 통신 산업에서는 소형의 하드웨어 칩이 필요하다. 이를 위해 본 논문에서는 대표적인 블록 암호 알고리즘인 AES (advanced encryption standard), ARIA (academy, research, institute, agency)와 CLEFIA를 통합한 저면적 암호화 프로세서를 제안한다. 제안하는 암호화 프로세서는 128 비트 기반으로 라운드 키 생성 과정과 암호화 및 복호화 과정을 하나로 공유하였으며, 각각 알고리즘의 구조를 공유 시켜 면적을 축소하였다. 더불어, 경량 IoT 기기를 포함한 대부분의 IoT 기기나 시스템에 적용이 가능하도록 구현하였다. 본 프로세서는 Verilog HDL (hardware description language)로 기술되었고65nm CMOS 공정을 통해 논리 합성하여 11,080개의 논리 게이트로 구현 가능함을 확인하였다. 결과적으로 각 알고리즘 개별 구현 대비 gate 수 총계에서 약42%의 이점을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.1332-1340
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• 2007

본 논문에서는 휴대인터넷 와이브로 (WiBro) 시스템의 보안계층 중 암호 키 (Traffic Encryption Key; TEK)를 암호 복호하는 key wrap/unwrap 알고리듬의 효율적인 하드웨어 설계에 대해 기술한다. 설계된 key wrap/unwrap 코어 (WB_KeyWuW)는 AES (Advanced Encryption Standard) 알고리듬을 기반으로 하고 있으며, 128비트의 TEK를 128비트의 KEK (Key Encryption Key)로 암호화하여 192비트의 암호화된 키를 생성하고, 192비트의 암호화된 키를 복호화하여 128비트의 TEK로 복호하는 기능을 수행한다. 효율적인 하드웨어 구현을 위해 라운드 변환 블록에 하드웨어 공유기법을 적용하여 설계하였으며, 또한 하드웨어 복잡도에 가장 큰 영향을 미치는 SubByte/InvSubByte 블록을 체 변환 방법을 적용하여 구현하였다. 이를 통해, LUT (Lookup Table)로 구현하는 방식에 비해 약 25%의 게이트 수를 감소시켰다. Verilog-HDL로 설계된 WB_KeyWuW 코어는 약 14,300개의 게이트로 구현되었으며, 100-MHz@3.3-V의 클록으로 동작하여 $16{\sim}22-Mbps$의 성능이 예상되어 와이브로 시스템 보안용 하드웨어 구현을 위한 IP로 사용될 수 있다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제8권9호
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• pp.225-230
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• 2019

최근 사물인터넷 기술의 발전과 함께 하드웨어 디바이스에서 측정하는 센싱 데이터를 보호하기 위해 다양한 방식의 암호화 알고리즘을 채택하고 있다. 그 중 전 세계에서 가장 많이 사용하는 암호화 알고리즘인 AES(Advanced Encryption Standard) 또한 강력한 안전성을 바탕으로 많은 디바이스에서 사용되고 있다. 하지만 AES 알고리즘은 DPA(Differential Power Analysis), CPA(Correlation Power Analysis) 같은 부채널 분석 공격에 취약하다는 점이 발견되었다. 본 논문에서는 부채널 분석 공격 대응방법 중 가장 널리 알려진 마스킹 기법을 적용한 AES 알고리즘의 소프트웨어 최적화 구현 기법을 제시한다.