• Title/Summary/Keyword: Block Ciphers

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Performance Analysis and Development Algorithm Module using Block-ciphers in Cloud Computing Environment (클라우드 환경에서 블록 암호를 이용한 암·복호화 알고리즘 성능 분석 및 모듈 개발)

  • Lee, Hong-Jae;Shin, Jayhyung;Shin, Yong-Tae
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2017.04a
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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.

Distinguish Attack of block ciphers based on Reversible Cellular Automata (가역 셀룰러 오토마타 기반 블록 암호에 대한 취약점 분석)

  • Ryu, Han-Seong;Lee, Je-Sang;Lee, Chang-Hoon;Sung, Jae-Chul;Hong, Seok-Hie
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2008.02a
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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.

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A Mode for Block Ciphers, with Untraceable Dynamic Keys (블록 암호알고리즘을 위한, 추적불가능한 동적 키를 갖는 연산모드)

  • 김윤정;조유근
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 1999.10c
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    • pp.285-287
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    • 1999
  • 블록 암호알고리즘에 대한 기존의 연산 모드들(ECB 또는 CBC 등)은, 각 블록에 대하여 동일한 키로 암호화를 수행한다. 이것은 침입자가 한번의 암호 요청만을 수행하여 많은 수의 평문/암호문 쌍을 얻을 수 있게 함으로써 차분해독법 등의 공격에는 안전성을 제공하지 않는다. 본 논문에서는 블록 암호 알고리즘을 위한 새로운 모드를 제안하는데, 이 모드에서는 암호화되는 각각의 블록이 서로 다른 키로 암호화되도록 함으로써 블록의 개수가 많아짐에 따라 안전성 면에서 상당한 이득을 얻게 된다. 각 블록을 위한 서로 다른 키를 생성하는 것이 추가 연산을 필요로 하지만, 제안하는 모드를 DES에 적용한 TDK(a mode for DEA with unTraceable Dynamic Keys)의 수행 시간을 pentium과 sun sparc 상에서 측정해 본 결과 ECB 모드와 거의 유사함을 알 수 있었다.

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Benchmark of Lightweoght Block Ciphers (HIGHT & PRESENT) for Arduino (경량 암호 알고리즘 HIGHT와 PRESENT의 저전력 매체(Arduino)에서의 성능 비교)

  • Kim, NaYoung;Shin, Dong;Kim, ByeongMan
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2015.10a
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    • pp.875-877
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    • 2015
  • IoT 환경의 센서 네트워크와 RFID 태그 등에서의 AES나 SEED에 대응 할 수 있는 새로운 저전력 경량화 암호 알고리즘이 필요 해짐에 따라 본 논문에서는 2006년 국내에서 제안된 HIGHT와 2007년 CHES에서 제안된 PRESENT 알고리즘을 Arduino에 적용하여 성능을 비교분석 하였다. 그 결과 HIGHT 알고리즘이 PRESENT알고리즘에 비하여 더 짧고, 적은 수행시간과 프로그램 메모리 사용량을 보였으며, 더 많은 동적 메모리 사용량을 보였다.

A Trend of Lightweight Block Ciphers (경량 블록 암호 개발 동향)

  • Kang, Jinkeon;Lee, Changhoon
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2012.04a
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    • pp.749-752
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    • 2012
  • 유비쿼터스 환경에서 보다 안전하고 편리하게 정보를 교환하기 위해서 암호 기술은 필수적인 요소이다. 유비쿼터스 컴퓨팅 및 네트워크 환경에서 사용되는 장치들은 기존의 장치보다 저사양이기 때문에 기존의 암호 기술을 그대로 적용하기는 어렵다. 이를 위해서 최근 경량 암호에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 RFID/USN 등과 같이 자원이 제한적인 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에 적합한 경량 블록 암호의 개발 동향을 분석한다. 기 제안된 경량 블록 암호의 구조와 특징을 분석하여 경량블록 암호 개발 시 고려해야 할 사항들을 살펴본다.

Enumerating Correlation Immune Functions (상관면역 함수의 계수)

  • 지성택;이상진;박춘식;성수학
    • Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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    • v.7 no.2
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    • pp.3-10
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    • 1997
  • Correlation immune functions can be used not only as filter functions or nonlinear combiners in stream ciphers but also as a primitive logic in block cipher. In this paper, we suggest a construction method of correlation immune functions. Using this method, we find lower and upper bound of the cardinality of the correlation immune functions. This result improves Mitchell's result and Yang-Guo's result.

Optimum Correlation Immune Semi-bent Functions (최적 상관 무결 semi-bent 함수)

  • 지성택;박상우;김대호;임종인
    • Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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    • v.9 no.1
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    • pp.127-134
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    • 1999
  • Boolean functions have an important role for designing block ciphers and hash functions. In this paper, we propose a method for designing optimum correlation immune functions. We also analyze their cryptographic properties - balancedness, nonlinearity, correlation value to the set of linear functions, correlation immunity, propagation characteristic, and algebraic degree. Such functions are special type of Semi-bent functions [2,5]

Performance Improvement of Power Attacks with Truncated Differential Cryptanalysis (부정차분을 이용한 전력분석 공격의 효율 향상*)

  • Kang, Tae-Sun;Kim, Hee-Seok;Kim, Tae-Hyun;Kim, Jong-Sung;Hong, Seok-Hie
    • Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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    • v.19 no.1
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    • pp.43-51
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    • 2009
  • In 1998, Kocher et al. introduced Differential Power Attack on block ciphers. This attack allows to extract secret key used in cryptographic primitives even if these are executed inside tamper-resistant devices such as smart card. At FSE 2003 and 2004, Akkar and Goubin presented several masking methods, randomizing the first few and last few($3{\sim}4$) rounds of the cipher with independent random masks at each round and thereby disabling power attacks on subsequent inner rounds, to protect iterated block ciphers such as DES against Differential Power Attack. Since then, Handschuh and Preneel have shown how to attack Akkar's masking method using Differential Cryptanalysis. This paper presents how to combine Truncated Differential Cryptanalysis and Power Attack to extract the secret key from intermediate unmasked values and shows how much more efficient our attacks are implemented than the Handschuh-Preneel method in term of reducing the number of required plaintexts, even if some errors of Hamming weights occur when they are measured.

Optimized Implementation of PIPO Lightweight Block Cipher on 32-bit RISC-V Processor (32-bit RISC-V상에서의 PIPO 경량 블록암호 최적화 구현)

  • Eum, Si Woo;Jang, Kyung Bae;Song, Gyeong Ju;Lee, Min Woo;Seo, Hwa Jeong
    • KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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    • v.11 no.6
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    • pp.167-174
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    • 2022
  • PIPO lightweight block ciphers were announced in ICISC'20. In this paper, a single-block optimization implementation and parallel optimization implementation of PIPO lightweight block cipher ECB, CBC, and CTR operation modes are performed on a 32-bit RISC-V processor. A single block implementation proposes an efficient 8-bit unit of Rlayer function implementation on a 32-bit register. In a parallel implementation, internal alignment of registers for parallel implementation is performed, and a method for four different blocks to perform Rlayer function operations on one register is described. In addition, since it is difficult to apply the parallel implementation technique to the encryption process in the parallel implementation of the CBC operation mode, it is proposed to apply the parallel implementation technique in the decryption process. In parallel implementation of the CTR operation mode, an extended initialization vector is used to propose a register internal alignment omission technique. This paper shows that the parallel implementation technique is applicable to several block cipher operation modes. As a result, it is confirmed that the performance improvement is 1.7 times in a single-block implementation and 1.89 times in a parallel implementation compared to the performance of the existing research implementation that includes the key schedule process in the ECB operation mode.

Searching for Impossible Differential Characteristics of ARX-Based Block Cipher Using MILP (MILP를 이용한 ARX 기반 블록 암호의 불능 차분 특성 탐색)

  • Lee, HoChang;Kang, HyungChul;Hong, Deukjo;Sung, Jaechul;Hong, Seokhie
    • Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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    • v.27 no.3
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    • pp.427-437
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    • 2017
  • Impossible differential characteristics distinguish the corresponding block cipher from random substitution and can also be used for key recovery attack. Recently Cui et al. proposed an automatic method for searching impossible differential characteristics of several ARX - based block ciphers using Mixed Integer Linear Programming(MILP). By optimizing the method proposed by Cui et al., It was possible to find new impossible differential characteristics which could not be founded by the method by using less linear constraint expression than the existing method. It was applied to the SPECK family and LEA using the modified method. We found 7-rounds for SPECK32, SPECK48, SPECK64, SPECK96 and 8-rounds impossible differential characteristics of SPECK128. These impossible differential characteristics are all newly found. We also found existing 10-rounds of impossible differential characteristic and new 10-rounds of impossible differential characteristics of LEA.