• 정보보호학회논문지
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• 제31권3호
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• pp.423-431
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• 2021

SPECK과 SIMON은 NSA(National Security Agency)에서 개발한 경량블록암호이며 SIMECK은 SPECK과 SIMON의 장점을 결합하여 만든 새로운 경량블록암호이다. 본 논문에서는 SPECK, SIMON, SIMECK을 사용한 대용량 암호화를 구현 하는데 있어 병렬 처리에 용이한 GPU를 활용하였다. NVIDIA에서 제공하는 CUDA 라이브러리를 활용하였으며 불필요한 연산들을 제거하기 위해 CUDA 어셈블리 언어 PTX를 사용하여 성능을 극대화 하였다. 단순 CPU 구현과 GPU를 활용한 구현 결과를 비교해보았을 때, 더 빠른 속도로 대용량 암호화를 수행할 수 있었다. 또한 GPU 구현 시, C언어를 사용한 구현과 PTX를 사용한 구현을 비교해 보았을 때, PTX 사용 시, 성능이 더욱 증가하는 것을 확인하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제31권6호
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• pp.1237-1246
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• 2021

본 논문은 AES 블록 암호에 OFB(Output Feedback) 모드를 적용한 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 셀 보안에 관한 것이다. ATM 셀은 사용자 데이터 셀과 유지 보수 셀로 구분되며 각 셀의 크기는 53 옥텟이며 5 옥텟의 헤더와 48 옥텟의 페이로드로 구성되어 있다. ATM 셀의 암호화/복호화를 위해서는 셀의 경계를 감지해야 하는 데 이는 헤더 내의 HEC(Header Error Control)필드를 이용하여 가능하다. 셀의 경계를 감지한 후에는 사용자 셀만 암호화하기 위하여 PT(Payload Type)코드를 이용하여 페이로드의 종류를 감지한다. 본 논문에서는 ISO 9160의 요구사항을 만족하는 ATM 셀의 보안 방법을 제시하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.1111-1120
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• 2008

셀룰러 오토마타(CA: cellular automata)의 특징 중에서 확산과 국소적인 상호 작용(Local Interaction)은 암호시스템을 설계하는데 적합하여 암호 알고리즘, 의사난수 생성기를 비롯한 암호시스템의 설계 논리로 활용되고 있다. 국내에서는 2002년 CA 기법을 이용한 128 비트 블록 암호(CAB1)가 처음으로 소개되었고, CEC'04에서는 가역 CA를 이용한 64 비트 블록 암호(CAB2)가 제안되었다. 본 논문에서는 두 알고리즘이 각각 차분 공격과 통계 분석에 취약함을 보인다. 먼저, $2^{31.41}$의 선택 평문을 이용하여 $2^{13.41}$의 공격 복잡도를 갖는 CAB1에 대한 차분 공격을 소개한다. 그리고 CAB2는 제안 논문에서 224 비트의 안전성을 갖는다고 제안되었지만, CAB2의 키가 균일 성질을 만족해야만 하는 취약점을 이용하여 184 비트의 안전성만을 가짐을 보인다. 본 논문에서 제안하는 공격 결과는 이 CA 기반 블록 암호들에 대한 첫 번째 분석 결과이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.588-594
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• 2021

미국 국가안보국에서 개발된 경량 블록암호 SIMON은 하드웨어 구현에 최적화 된 블록암호 군으로서, 여러 환경에서 효율적으로 동작할 수 있도록 많은 입·출력 규격을 제공한다. 블록암호 카운터 운용모드는 블록암호의 입력 규격보다 더 큰 평문을 암호화할 수 있도록 제공되는 운용모드 중 하나이다. 카운터 운용모드는 입력 값으로 상수 값인 논스와 블록의 번호인 카운터를 사용한다. 이때 논스 부분은 모든 블록이 동일하기 때문에, 다른 상수 값과 연산한다면 항상 동일한 연산 결과를 가진다. 이 특징을 활용한다면 일부 값을 사전 연산하여 라운드 함수의 일부분을 생략하는 것이 가능하다. 일반적인 상황에서 SIMON의 입력 값은 카운터에 영향을 받으나, 8-bit 환경에서는 8-bit 단위로 연산이 되기에 고속 구현이 가능한 부분이 존재한다. 따라서 본 논문에서는 연산 생략이 가능한 지점을 중점적으로 확인하고 기존 SIMON 구현물과 성능 비교를 통해 제안하는 기법의 우수성을 확인한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.67-75
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• 2001

비동기식(W-CDMA) 3세대 이동통신의 3GPP는 무선 구간에서의 데이터 기밀성과 무결성을 제공하기 위하여 블록 암호 KASUMI에 기반한 f8과 f9 알고리즘을 제안했다. 또한, 3GPP 인증 및 키 생성 함수들에 대한 예로써 블록 암호 Rijndael에 기반한 Milenage 알고리즘을 제안했다. 따라서 3GPP 알고리즘의 안전성을 분석하기 위해서는 핵심 알고리즘인 KASUMI와 Rijndael의 안전성 분석이 선행되어야 한다. 블록 암호의 여러 구성 요소들 중에서 S-box는 가장 기본적인 안전성 요인들이 함축된 함수로 볼 수 있으므로 본 논문에서 우리는 KASUMI와 Rijndael의 S-box를 비교 분석한다. 더욱이 KASUMI S9-box의 AC 및 SAC특성이 좋지 않지만, S7-box와 S9-box를 포함하고 있는 KASUMI FI 함수의 AC는 Rijndael S-box의 AC와 같고, KASUMI FI 함수의 SAC은 Rijndael S-box의 SAC과 비교해 좋다는 사실을 규명한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.731-742
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• 2022

PIPO는 ICISC'20에서 발표된 최신 국산 경량 블록암호로, 리소스가 제한된 IoT 상에서 구현하기 용이하도록 경량화 되어있다는 특징이 있다. 본 논문에서는 자바스크립트(Javascript), 웹어셈블리(WebAssembly)와 같은 웹 기반 언어를 사용하여 PIPO 64/128비트, 64/256비트를 구현하였다. PIPO의 비트슬라이스(BitSlice)와 TLU를 구현하여 성능평가를 진행하였으며 for문을 사용하여 작성한 일반 루프(Looped)와 for문을 풀어 작성한 루프 풀기(Unrolled)도 구현하여 성능을 비교했다. Google Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge와 같은 다양한 웹 브라우저와 윈도우즈, Linux, Mac, iOS, 안드로이드와 같은 OS별 다양한 환경에서 성능평가를 수행한다. 또한 C언어로 구현된 PIPO와 성능 비교도 수행하였다. 이는 웹상에서의 PIPO 블록암호 적용을 위한 지표로 사용될 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권1C호
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• pp.28-36
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• 2009

Hellman에 의해서 처음 제시된 TMTO (time memory trade-o런 암호 해독 방법은 블록 암호, 스트림 암호, 그리고 해쉬 함수와 같은 일반적인 암호 시스템에 광범위하게 적용된다. 이 논문에서는 TMTO 암호 해독 방법에서 선계산 단계에서 테이블을 저장하기 위해 필요한 저장 공간을 감소시킬 수 있는 방법을 제안한다. 시작점을 의사난수 수열군 통해서 생성하고 시작점의 실제 값 대신 난수 수열 군에서 몇 번째로 취한 값인지에 대한 색인을 저장하는 방식으로 시작점을 저장하기 위해 필요한 메모리 용량을 줄일 수 있다. 이 논문에서는 이 방법을 사용하면 키의 길이가 126 비트일 경우에 시작점을 저장하기 위해 필요한 메모리의 양을 10% 이하로 줄이는 것도 가능하다는 것을 보일 것이다. 이에 대한 비용으로 온라인 단계에서의 탐색 시간이 조금 더 늘어나지만 메모리가 시간에 비해서 더 비싼 자원이기 때문에 필요한 메모리 용량이 감소하게 되면 공격의 실현가능성이 더욱 커지게 된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권6C호
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• pp.763-769
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• 2004

Bent 함수가 DES나 많은 블록 암호 시스템에서 차분 암호분석법이 어렵도록 만들어 주는 완전 비선형 함수와 상응관계가 있다는 것이 알려져 있다. 본 논문에서는 홀수인 소수 p에 대해서 유한체에서 정의된 2차 p진 bent 함수가 최적의 상관 특성을 갖는 p진 시퀀스의 군으로부터 주어졌다. 그리고 이차 p진 bent 함수, 즉 유한체 F $_{p^{m}}$에서 소수체 $F_{p}$ 로의 완전 비선형 함수가 race 함수를 사용해서 생성되었다.e 함수를 사용해서 생성되었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2017년도 춘계학술발표대회
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• pp.346-349
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• 2017

클라우드 서비스가 점차 증가함에 따라 사용자가 클라우드에 데이터 및 파일을 저장하는 일이 빈번해졌다. 하지만 클라우드 환경에 특성상 사용자에 데이터는 통합되어 저장 관리되는데 이때 여러 가지의 정보 유출에 대비한 보안적인 측면의 연구가 필요하다. 본 논문에서는 데이터가 유출 되더라도 암호화를 통해서 유출 시에도 원본 데이터를 확인할 수 없도록 하는 암호화 모듈을 개발하였고 블록암호 알고리즘인 AES, ARIA, SEED, HIGHT, LEA를 통하여 각각의 알고리즘 안정성 및 성능을 분석 하여 클라우드 환경에서 가장 적합한 알고리즘을 확인하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2008년도 동계학술대회
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• pp.59-61
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• 2008

셀룰러 오토마타(CA:cellular automata)의 특징 중에서 확산(Diffusion)과 국소적인 상호 작용(Local Interaction)은 암호시스템을 설계하는데 적합하여 암호 알고리즘, 의사난수 생성기를 비롯한 암호시스템의 설계 논리로 활용되고 있다. 본 논문에서는 2004년에 제안된 가역 셀룰러 오토마타 기반 블록 암호(BCRCA)에 대한 취약점 분석을 소개한다. BCRCA는 224 비트의 안전성을 가져야 하지만, 균일한 키를 이용할 경우 통계적 취약점을 이용하여 191.8 비트의 안전성을 갖는다.