• Current Optics and Photonics
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• 제4권2호
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• pp.103-114
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• 2020

A new optical asymmetric cryptosystem is proposed by modifying the asymmetric RSA public-key protocol required in a cryptosystem. The proposed asymmetric public-key algorithm can be optically implemented by combining a two-step quadrature phase-shifting digital holographic encryption method with the modified RSA public-key algorithm; then two pairs of public-private keys are used to encrypt and decrypt the plaintext. Public keys and ciphertexts are digital holograms that are Fourier-transform holograms, and are recorded on CCDs with 256-gray-level quantized intensities in the optical architecture. The plaintext can only be decrypted by the private keys, which are acquired by the corresponding asymmetric public-key-generation algorithm. Schematically, the proposed optical architecture has the advantage of producing a complicated, asymmetric public-key cryptosystem that can enhance security strength compared to the conventional electronic RSA public-key cryptosystem. Numerical simulations are carried out to demonstrate the validity and effectiveness of the proposed method, by evaluating decryption performance and analysis. The proposed method shows feasibility for application to an asymmetric public-key cryptosystem.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.341-344
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• 2002

The importance of protection for information is increasing by the rapid development of information communication and network. Asymmetric crypto-system is the mainstream in encryption system rather than symmetric cryptosystem by above reasons. But asymmetric cryptosystem is restricted in applying to application fields by the reason it takes more times to process than symmetric cryptosystem. In this paper, the proposed cryptosystem uses an algorithm that combines block cipherment with stream ciphcrment. Proposed cryptosystem has a high stability in aspect of secret rate by means of transition of key sequence according to the information of plaintext while asymmetric /symmetric cryptosystern conducts encipherment/decipherment using a fixed key Consequently, it is very difficult to crack although unauthenticator acquires the key information. So, the proposed encryption system which has a certification function of asymmetric cryptosystcm and a processing time equivalent to symmetric cryptosystcm will be highly useful to authorize data or exchange important information.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제40권9호
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• pp.702-713
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• 2003

정보통신 및 네트워크의 급격한 발전으로 인하여 정보보호분야의 중요성은 매우 크다. 또한 사용자에 의한 서비스 수요가 증가하면서 개인정보보호에 대한 관심이 증가하였다. 이러한 이유로 대칭형 암호방식보다는 비대칭형 암호방식이 주류를 이루게 되었다. 그러나 비대칭형 암호방식은 대칭형 암호시스템에 비하여 처리속도가 낮아서 적용되는 분야가 한정된다. 그러므로 본 논문에서는 대칭형 암호시스템을 이용하여 비대칭형 암호시스템의 인증기능을 수행할 수 있도록 하는 암호시스템을 설계하였다. 제안된 암호시스템은 블록 암호방식과 스트림 암호방식을 혼용하여 사용하였다. 대칭형/비대칭형 암호시스템은 고정된 키에 의하여 암호/복호를 수행하지만 제안된 암호시스템은 평문의 정보에 의하여 키수열이 변화하도록 함으로써 비도 측면에서 매우 높은 안전성을 가지도록 하였다. 그러므로 비인가자가 키정보를 확보하여도 크랙하기가 매우 어려워진다. 그러므로 제안된 암호시스템은 대칭형 암호시스템의 처리속도와 비대칭 암호시스템의 인증기능을 가지고 있으므로 데이터 인증 또는 중요한 정보의 교환에 매우 유용하게 사용되리라 사료된다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제20권1호
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• pp.55-63
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• 2016

In this paper, a new asymmetric public key cryptography based on the modified RSA algorithm is proposed by using logic-based optical processing. The proposed asymmetric public key algorithm is realized into an optical schematic, where AND, OR and XOR logic operations are implemented by using free space digital optics architecture. Schematically, the proposed optical configuration has an advantage of generating the public keys simultaneously. Another advantage is that the suggested optical setup can also be used for message encryption and decryption by simply replacing data inputs of SLMs in the optical configuration. The last merit is that the optical configuration has a 2-D array data format which can increase the key length easily. This can provide longer 2-D key length resulting in a higher security cryptosystem than the conventional 1-D key length cryptosystem. Results of numerical simulation and differential cryptanalysis are presented to verify that the proposed method shows the effectiveness in the optical asymmetric cryptographic system.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제19권6호
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• pp.592-603
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• 2015

In this paper, an optical implementation of a novel asymmetrical cryptosystem combined with D-H secret key sharing and triple DES is proposed. The proposed optical cryptosystem is realized by performing free-space interconnected optical logic operations such as AND, OR and XOR which are implemented in Mach-Zehnder type interferometer architecture. The advantage of the proposed optical architecture provides dual outputs simultaneously, and the encryption optical setup can be used as decryption optical setup only by changing the inputs of SLMs. The proposed cryptosystem can provide higher security strength than the conventional electronic algorithm, because the proposed method uses 2-D array data, which can increase the key length surprisingly and uses 3DES algorithm, which protects against “meet in the middle” attacks. Another advantage of the proposed asymmetrical cryptosystem is that it is free to change the user’s two private random numbers in generating the public keys at any time. Numerical simulation and performance analysis verify that the proposed asymmetric cryptosystem is effective and robust against attacks for the asymmetrical cipher system.

• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제8권3호
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• pp.943-957
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• 2001

In this paper, we propose an efficient encryption algorithm, without exchanging session keys of a symmetric cryptosystem. The proposed scheme, called as the FAKE(Fast Asymmetric Key Encryption), first scrambles an entire input message and then encrypts small parts of the scrambled message using an asymmetric key encryption scheme. We use the all-or-nothing transform based on the hash function as a scrambling function, which was proposed by Shin, et al. Furthermore, the proposed scheme can additionally provide a digital signature service with only small overhead.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.2311-2316
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• 2011

정보통신과 네트워크의 발전으로 인하여 정보에 대한 보안의 중요성이 날이 갈수록 심화되고 있다. 이러한 시점에서 암호시스템들이 발전하고 있으나 비례적으로 크랙 및 해킹의 기술도 발전되고 있다. 그러므로 본 논문에서는 바이트 가변연산을 이용하여 블록암호시스템을 설계하였다. 설계된 바이트 기반 블록암호시스템은 고정된 DC 및 LC를 발생시키지 않으므로 이러한 공격방법으로부터 안전하다는 장점을 가진다. 또한 기존 대칭형 암호시스템이 가지고 있던 처리속도와 비대칭 암호시스템이 가지고 있던 인증기능을 모두 포함함으로서 네트워크 기반에서의 정보통신발달에 많은 도움을 주리라 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.2322-2326
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• 2011

기존 암호시스템은 비도를 증가시키기 위하여 데이터와 키 값을 별도로 사용하고 일정 횟수의 반복성을 수행하며 무한수열에 가까운 LFSR의 주기특성을 증가시키므로 암호시스템의 효율이 저하되는 문제점이 있다. 본 논문에서 제안된 알고리즘은 대칭형 암호방식에 비대칭형 암호개념을 적용한 새로운 기능의 데이터 재배열, 치환, 데이터 암호블록, 키 스케쥴러로 구성하였다. 본 논문에서 제안된 암호알고리즘은 범용 SYNOPSYS를 이용하여 스마트 카드의 암호시스템을 설계하였고 40MHz의 시스템 속도로 ALTERA MAX+PlUS II 툴의 모의실험한 결과 단일 라운드로 16 라운드의 비도와 640Mbps의 데이터 처리율로 AES보다 52% 향상됨 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.217-223
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• 2009

최근, 다양한 네트워크의 발달은 심각한 사회문제를 발생시킨다. 그러므로 네트워크의 보안성을 통제할 수 있는 방법이 요구되어진다. 보안과 관련된 이러한 문제들은 해킹, 크래킹과 같은 비 보안분야에 직면해 있다. 새로운 암호알고리즘의 개발없이 해커나 크래커로부터 안전성을 보장받기 위한 방법은 확장된 키 길이를 통한 비 암호해석법을 유지시키는 것이다. 본 논문에서는 RSA 암호시스템에서 병목현상을 제거하기 위해서 가변길이 곱셈, 캐리 생성 부분을 하나의 어레이 방식을 사용하는 몽고메리 곱셈기 구조를 제안하였다. 그러므로 제안된 몽고메리 곱셈기는 크래킹으로부터 안전성을 제공하게 되며 실시간 처리가 가능해질 것이다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제20권3호
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• pp.341-357
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• 2016

A novel asymmetric multiple-image encryption method using an octonion Fresnel transform (OFST) and a two-dimensional Sine Logistic modulation map (2D-SLMM) is presented. First, a new multiple-image information processing tool termed the octonion Fresneltransform is proposed, and then an efficient method to calculate the OFST of an octonion matrix is developed. Subsequently this tool is applied to process multiple plaintext images, which are represented by octonion algebra, holistically in a vector manner. The complex amplitude, formed from the components of the OFST-transformed original images and modulated by a random phase mask (RPM), is used to derive the ciphertext image by employing an amplitude- and phase-truncation approach in the Fresnel domain. To avoid sending whole RPMs to the receiver side for decryption, a random phase mask generation method based on SLMM, in which only the initial parameters of the chaotic function are needed to generate the RPMs, is designed. To enhance security, the ciphertext and two decryption keys produced in the encryption procedure are permuted by the proposed SLMM-based scrambling method. Numerical simulations have been carried out to demonstrate the proposed scheme's validity, high security, and high resistance to various attacks.