• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.22 no.1
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• pp.1-6
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• 2022

In this paper, the design of lightweight S-Box structure for implementing a low power AES cryptosystem based on composite field. In this approach, the S-Box is designed as a simple structure by which the three modules of x², λ, and GF((2²)²) merge into one module for improving the usable area and processing speed on GF(((2²)²)²). The designed AES S-Box is modelled in Veilog-HDL at structural level, and a logic synthesis is also performed through the use of Xilinx ISE 14.7 tool, where Spartan 3s1500l is used as a target FPGA device. It is shown that the designed S-Box is correctly operated through simulation result, where ModelSim 10.3. is used for performing timing simulation.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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• v.47 no.1
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• pp.25-34
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• 2010

The IEEE 802.16-2004 standard has a security sub-layer in the MAC layer called, Privacy Key Management (PKM). However, several researches have been published to address the security vulnerabilities of IEEE 802.16-2004. After the IEEE 802.16-2004 standard, a new advanced and revised standard was released as the IEEE 802.16e-2005 amendment which is foundation of Mobile WiMAX network supporting handoffs and roaming capabilities. PKMv2 in Mobile WiMAX includes EAP authentication, AES-based authenticated encryption, and CMAC or HMAC message protection. However, Mobile WiMAX still has a problem of security architecture such as a disclosure of security context in network entry, a lack of secure communication in network domain, and a necessity of efficient handover supporting mutual authentication because Mobile WiMAX security has mainly concentrated on between SS and BS communication. Based on the investigation results, we propose a novel mobile WiMAX security architecture, called RObust and Secure MobilE WiMAX (ROSMEX), to prevent the new security vulnerabilities.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• v.12 no.3
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• pp.286-292
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• 2012

Scan techniques are almost mandatorily adopted in designing current System-on-a-Chip (SoC) to enhance testability, but inadvertently secret keys can be stolen through the scan test channels of crypto SoCs. An efficient scan design technique is proposed in this paper to protect the secret key of an Advanced Encryption Standard (AES) core embedded in an SoC. A new instruction is added to IEEE 1149.1 boundary scan to use a fake key instead of user key, in which the fake key is chosen with meticulous care to improve the testability as well. Our approach can be implemented as user defined logic with conventional boundary scan design, hence no modification is necessary to any crypto IP core. Conformance to the IEEE 1149.1 standards is completely preserved while yielding better performance of area, power, and fault coverage with highly robust protection of the secret user key.

• Journal of Information Processing Systems
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• v.9 no.3
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• pp.405-424
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• 2013

This research paper proposes a secured, robust approach of information security using steganography. It presents two component based LSB (Least Significant Bit) steganography methods for embedding secret data in the least significant bits of blue components and partial green components of random pixel locations in the edges of images. An adaptive LSB based steganography is proposed for embedding data based on the data available in MSB's (Most Significant Bits) of red, green, and blue components of randomly selected pixels across smooth areas. A hybrid feature detection filter is also proposed that performs better to predict edge areas even in noisy conditions. AES (Advanced Encryption Standard) and random pixel embedding is incorporated to provide two-tier security. The experimental results of the proposed approach are better in terms of PSNR and capacity. The comparison analysis of output results with other existing techniques is giving the proposed approach an edge over others. It has been thoroughly tested for various steganalysis attacks like visual analysis, histogram analysis, chi-square, and RS analysis and could sustain all these attacks very well.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• v.11 no.5
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• pp.2680-2700
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• 2017

Finite field arithmetic over GF($2^m$) is used in a variety of applications such as cryptography, coding theory, computer algebra. It is mainly used in various cryptographic algorithms such as the Elliptic Curve Cryptography (ECC), Advanced Encryption Standard (AES), Twofish etc. The multiplication in a finite field is considered as highly complex and resource consuming operation in such applications. Many algorithms and architectures are proposed in the literature to obtain efficient multiplication operation in both hardware and software. In this paper, a modified serial multiplication algorithm with interleaved modular reduction is proposed, which allows for an efficient realization of a sequential polynomial basis multiplier. The proposed sequential multiplier supports multiplication of any two arbitrary finite field elements over GF($2^m$) for generic irreducible polynomials, therefore made versatile. Estimation of area and time complexities of the proposed sequential multiplier is performed and comparison with existing sequential multipliers is presented. The proposed sequential multiplier achieves 50% reduction in area-delay product over the best of existing sequential multipliers for m = 163, indicating an efficient design in terms of both area and delay. The Application Specific Integrated Circuit (ASIC) and the Field Programmable Gate Array (FPGA) implementation results indicate a significantly less power-delay and area-delay products of the proposed sequential multiplier over existing multipliers.

• ETRI Journal
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• v.33 no.4
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• pp.611-620
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• 2011

Since card-type one-time password (OTP) generators became available, power and area consumption has been one of the main issues of hardware OTPs. Because relatively smaller batteries and smaller chip areas are available for this type of OTP compared to existing token-type OTPs, it is necessary to implement power-efficient and compact dedicated OTP hardware modules. In this paper, we design and implement a low-power small-area hardware OTP generator based on the Advanced Encryption Standard (AES). First, we implement a prototype AES hardware module using a 350 nm process to verify the effectiveness of our optimization techniques for the SubBytes transform and data storage. Next, we apply the optimized AES to a real-world OTP hardware module which is implemented using a 180 nm process. Our experimental results show the power consumption of our OTP module using the new AES implementation is only 49.4% and 15.0% of those of an HOTP and software-based OTP, respectively.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2014.07a
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• pp.369-370
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• 2014

본 논문에서는 안드로이드 환경에서 클래스 반사(Reflection)과 예외처리를 이용하여 안드로이드 보호 시스템을 우회하여 임의의 코드를 수행할 수 있는 방법을 제시한다. 일반적인 자바 환경과는 달리 안드로이드 환경에서는 보안 강화를 위해 APK 파일 내 루트 디렉토리의 클래스 파일만을 반사를 통해 동적 로딩이 가능하다. 하지만, 본 논문에서는 클래스 반사와 예외 처리를 이용하여 임의의 디렉토리 내 파일을 로딩 및 동적 실행할 수 있는 방법을 보이며 이 방법은 저자가 알기로는 기존에 알려지지 않은 방법이다. 이를 기반으로, 본 논문에서는 AES 암호와 동적 로딩을 이용하여, 모바일 어플리케이션의 내부 코드를 은폐하는 기법을 제안한다. 제안기법을 활용 시, 첫째 공격자의 입장에서는 내부 코드를 은폐하여 백신을 우회하는 악성코드 제작이 가능하고, 둘째, 프로그램 제작자의 입장에서는 핵심 알고리즘을 은폐하여 저작권을 보호하는 코드 제작이 가능하다. 안드로이드 버전 4.4.2(Kitkat)에서 프로토타입을 구현하여 제안 기법의 실효성을 보였다.

• Information and Communications Magazine
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• v.24 no.11
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• pp.5-13
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• 2007

광대역 무선 접속 표준을 관장하는 IEEE 802.16 워킹 그룹은 IEEE 802.16 표준을 2004년에 발표하였으며 이 IEEE 802.16 표준안에는 현재 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)라 불리는 고정 및 저속 이동 접속에 대한 광대역 무선 통신 지원 기술이 포함되어 있다. 특히 여러 기술 중 보안 관점에서 IEEE 802.16 표준은 MAC 계층 안에 PKM(Privacy Key Management)라고 불리는 Security Sub-layer를 가지고 있다. PKM은 PKMv1과 PKMv2로 구분되며, 먼저 PKMv1은 기본적인 인증 및 기밀성 기능을 제공하고 IEEE 802.16 표준에 기본적으로 적용되어있다. 하지만, IEEE 802.16 표준 이후 많은 연구들이 PKMv1의 보안성에 대하여 의문을 제기하였고 이에 따라 IEEE 802.16 표준안의 확장 개선안으로서 완전한 이동성을 바탕으로 하는 2005년 발표된 IEEE 802.16e 표준안에서는 향상된 보안 기능을 제공하는 PKMv2를 제공하며 기존 표준안의 부족한 점을 보완하기 위하여 시도하였다. 이러한 PKMv2는 EAP(Extensible Authentication Protocol) 인증, AES(Advanced Encryption Standard) 기반 기밀성 제공 알고리즘, CMAC/HMAC(Cipher/Hashed Message Authentication Code)을 사용한 메시지 인증 기능 제공 등 보다 다양한 보안 기능을 제공하였다. 그러나 IEEE 802.16e 표준안의 보안 기능은 SS(Subscriber Station)과 BS(Base Station)간의 통신구간 보안에 초점을 맞추어서 네트워크 도메인간의 보안 문제나 핸드오버시 보안과 같은 네트워크 구조적 보안 취약성을 여전히 가지고 있다. 하지만 표준안에서 정의하고 있는 SS와 BS 구간 보안 역시 완전한 솔루션을 제시하고 있지는 않다. 본 논문에서는 이러한 취약성을 고찰하고 그에 따른 대응방안을 제시하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.07a
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• pp.100-102
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• 2005

유비쿼터스는 현재의 제한된 컴퓨팅 환경을 떠나서 시간과 장소에 구애받지 않는 자유로운 컴퓨팅 환경을 제공함으로서 각광받고 있다. 그 중 언제어디서나 정보를 주고받을 수 있으며 가격과 성능 면에서 단연 뛰어난 RFID(Radio Frequency Identification)의 중요성은 점점 증가되고 있는 추세이다. 그러나, 이와 같은 우수성에도 불구하고, 정보 유출의 위험성을 내포하고 있으며, 개인의 위치 추적이나, 비 접근 권한자의 위장행세 등의 사용자 프라이버시 보호에 대한 많은 문제점들을 수반한다. 현재까지 이와 관련된 연구들이 활발히 진행되고 있다. 특히 그 중, Ohkubo의 해시함수를 이용한 프로토콜은 프라이버시 보호 측면에서 위치추적 공격(location tracking), 전방위보안성(forward security)과 같은 문제들에 대한 해결책을 제시하고 있으나, 해시함수를 태그에 직접 구현하는 것은 현재까지는 불가능한 상태이다. 또한, Martin Feldhofer는 대칭키 암호 알고리즘인 AES(Advanced Encryption Standard)를 태그에 구현을 함으로서 암호학적인 강도를 높였으나, 위치추적 공격에 대한 문제정과 물리적 공격에 대한 가정을 하지 않은 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 기존연구에서의 문제점들을 보완하고자 현실적으로 구현 가능한 AES를 사용하고, 위치추적 공격, 비권한자 접근(unauthorized access) 공격과 물리적 공격으로부터 안전하며 전방위보안성을 제공하는 기법을 제안한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2013.05a
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• pp.675-678
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• 2013

암호 알고리즘이 탑재된 환경에서 암호 알고리즘의 이론적 안전성이 고려되어도 환경에 의존한 부가적 정보를 활용하는 부채널 분석에 대한 안전성이 검토되어야 한다. 최근까지 부채널 분석에 대한 안전성을 고려한 대응기법으로 마스킹 기법이 적용되었으나, 이와는 상반된 개념인 하드웨어 DPL(Dual-rail with Precharge Logic) 기법을 응용한 균일한 해밍웨이트를 제공하는 소프트웨어 AES(Advanced Encryption Standard)가 제안되었다. 최근, 소프트웨어 기반 블록암호에 대해 고차 마스킹 부채널 대응법의 비효율성으로 새로운 방법에 대한 다양한 시도가 되고 있으며, 그 중 균일한 해밍웨이트를 제공하는 표현 방법이 효율적이고 안전한 새로운 대응법으로 검토되어지고 있다. 하지만, 논문에서는 균일한 해밍웨이트 데이터 표현방법 기반 부채널 대응법을 해독하는 차분전력분석 방법을 소개한다. 실험을 통해, AES 128비트 키 중 일부분이 분석됨을 확인하였다. 이는 공격자가 테이블 변환 정보를 활용할 수 있다는 다소 강력한 가정하에 실험하였기 때문이다. 앞선 가정 하에 안전성을 제공하기 위해서는 차후 추가적 대응기법이 고려되어야 한다.