• 전기전자학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.424-430
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• 2015

본 논문은 CFB(Cipher Feedback) 모드에 기반한 2 차원 페이지 데이터의 광학적 암호화 응용 시스템을 제안한다. 광학적으로 구현된 CFB 암호화 시스템은 2 차원 페이지 데이터 암호화를 위해 자유공간 광 연결 이중 인코딩 기법을 이용한다. 또한, 제안된 방법은 기존의 1 차원 암호화키를 처리하는 CFB 방식보다 2 차원 페이지 단위로 배열된 매우 큰 암호화키를 제공하기 때문에 암호강도가 한층 더 강화된 암호화 시스템을 구현한다. 제안한 CFB 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 2 차원 페이지 데이터의 암호화 및 복호화 과정을 보여주고 오차 분석을 수행하였다. 시뮬레이션 결과, 제안한 CFB 방식은 기존의 1 차원 블록 방식보다 데이터 처리용량과 긴 암호화키를 가지는 강력한 광학적 페이지 암호화 시스템을 가능하게 한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.134-141
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• 2020

원격측정 시스템은 무인기, 위성 발사체 등의 비행체 개발과정에서 비행 데이터 수집과 모니터링을 위해 비행체 내 다양한 신호를 계측하여 지상으로 전송하는 통신시스템이다. 최근 무선통신 기술의 발전으로 비행 데이터의 전송 과정에서 일어날 수 있는 보안 위협에 대응하기 위해 원격측정 시스템의 암호화 기술 적용은 중요해지고 있다. 따라서 본 논문에서는 원격측정 시스템의 암호화 적용을 위해 국가 표준 암호 알고리즘인 ARIA-256의 적용 방법을 제안하고 구현하였다. 블록 오류 확산과 원격측정 프레임의 특성을 고려하여 CTR (counter) 모드를 응용하고, 위성통신 표준화 기구(CCSDS)에서 권장하는 리드솔로몬 코드를 적용할 수 있도록 프레임을 구성하여 암호화하였다. ARIA-256 알고리즘과 암호 프레임은 FPGA(filed programmable gate array)로 구현하였고 시뮬레이션과 하드웨어 검증 시스템을 통해 연속성 있는 프레임의 암호화를 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.786-792
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• 2016

Camellia 암호는 NTT사 및 미쓰비시 전자회사에서 공동으로 2000년도에 개발되었다. Camellia는 128비트 메시지 블록 크기와 128비트, 192비트 및 256비트 키(Key)에 대한 암호화 방식을 규정하고 있다. 본 논문은 키 스케줄용 레지스터 설정과 기존의 라운드 연산 블록을 통합한 수정된 라운드 연산 블록을 제안하였다. 키 생성과 라운드 연산에 필요한 총 16개의 ROM을 단지 4개의 이중포트 ROM만을 사용하여 구현하였다. 또한 메시지 버퍼를 제공하여 키 생성을 위한 KA와 KB 값이 도출되면 대기 시간없이 즉시 암호화나 복호화가 수행될 수 있도록 하였다. 제안한 Camellia 블록 암호 알고리즘을 Verilgo-HDL을 사용하고 설계하고, Virtex4 디바이스상에 구현하였으며, 최대 동작 주파수는 184.898MHz이다. 128비트 키 모드에서 최대 처리율은 1.183Gbps이며, 192비트 및 256비트 키 모드에서 최대 처리율은 876.5Mbps이다. 본 논문에서 설계된 암호 프로세서는 스마트 카드, 인터넷뱅킹, 전자상거래 및 위성 방송 등과 같은 분야의 보안 모듈로 응용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2005년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.107-111
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• 2005

본 논문에서는 MSSL에서 사용되는 전달 계층에서의 암호화 알고리즘을 개선하였는데 보다 높은 효율성을 보장하기위해 기존의 SEED 알고리즘에서 G-함수를 개선한 ISEED (Improved SEED) 알고리즘을 제안하였다. 이를 위해 라운드키 생성과정에서 가장 많은 시간이 소요되는 라운드키 값을 계산할 때 라운드 함수의 구현에서 사용된 모듈만으로 서브키를 생성할 수 있도록 알고리즘을 구현하였다. 또한 키생성 알고리즘에서 암 복호화 과정에서 필요로 하는 암호키를 서브키의 형태로 변환하는 과정에서 ISEED 알고리즘에서는 이 변환 알고리즘을 분석하고 서브키 간의 규칙성을 이용, 차분분석에 필요한 평문의 개수를 최소화함으로써 암 복호화에 소요되는 시간을 줄였다. ISEED를 기존의 알고리즘과 라운드키 생성 시간, 라운드 증가에 따른 키 생성시간과 암호화 및 복호화의 평균 수행속도를 측정하여 비교 분석하여 개선되었음을 증명하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.93-98
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• 2007

통신망의 급속한 발전으로 정보보호의 중요성은 점점 더 증가하고 있다. 따라서, 이러한 문제들을 해결하기 위하여 암호시스템이 사용 되었으며 암호시스템의 안전성은 키에 의존하고 있다. 본 논문에서는 암호학적으로 안전한 MD5 해쉬 함수를 기반으로 한 키 생성 방법을 제안한다. MD5 해쉬 함수의 기본 구조는 유한 길이의 입력을 512 비트 블록 단위로 처리하고 128 비트의 고정된 출력을 생성하는 반복적인 구조이다. 제안 방법의 안전성은 해쉬 함수를 기반으로 하고 있으며, 제안 방법은 인증 알고리즘이나 데이터 암호화를 위해 유용하게 적용될 것으로 사료된다.

• 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.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권3호
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• pp.273-287
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• 2016

White-box cryptography presented by Chow et al. is an obfuscation technique for protecting secret keys in software implementations even if an adversary has full access to the implementation of the encryption algorithm and full control over its execution platforms. Despite its practical importance, progress has not been substantial. In fact, it is repeated that as a proposal for a white-box implementation is reported, an attack of lower complexity is soon announced. This is mainly because most cryptanalytic methods target specific implementations, and there is no general attack tool for white-box cryptography. In this paper, we present an analytic toolbox on white-box implementations of the Chow et al.'s style using lookup tables. According to our toolbox, for a substitution-linear transformation cipher on n bits with S-boxes on m bits, the complexity for recovering the $$O\((3n/max(m_Q,m))2^{3max(m_Q,m)}+2min\{(n/m)L^{m+3}2^{2m},\;(n/m)L^32^{3m}+n{\log}L{\cdot}2^{L/2}\}\)$$, where $m_Q$ is the input size of nonlinear encodings,$m_A$ is the minimized block size of linear encodings, and $L=lcm(m_A,m_Q)$. As a result, a white-box implementation in the Chow et al.'s framework has complexity at most $O\(min\{(2^{2m}/m)n^{m+4},\;n{\log}n{\cdot}2^{n/2}\}\)$ which is much less than $2^n$. To overcome this, we introduce an idea that obfuscates two advanced encryption standard (AES)-128 ciphers at once with input/output encoding on 256 bits. To reduce storage, we use a sparse unsplit input encoding. As a result, our white-box AES implementation has up to 110-bit security against our toolbox, close to that of the original cipher. More generally, we may consider a white-box implementation of the t parallel encryption of AES to increase security.

• 정보보호학회논문지
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• 제29권6호
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• pp.1305-1317
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• 2019

공공기관 및 기업의 빅데이터 플랫폼 환경에서 데이터 보호를 위한 암호화는 필수적인 요소이나 실제 빅데이터 워크로드를 고려한 암호화 알고리즘에 대한 성능 검증 연구는 많이 진행되지 않았다. 본 논문에서는 몽고 DB(MongoDB) 환경에서 데이터와 노드를 추가하여 빅데이터의 6가지 워크로드별로 AES, ARIA, 3DES별로 성능 변화 추이를 분석하였다. 이를 통해 빅데이터 플랫폼 환경에서 각 워크로드 별 최적의 블록기반 암호 알고리즘이 무엇인지 확인하고, NoSQL 데이터베이스 벤치마크(YCSB)를 사용하여 데이터와 노드 구성환경에서 다양한 워크로드별로 테스트를 통해 MongoDB의 성능을 고려한 최적화된 아키텍처를 제안한다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.192-195
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• 2000

GSM(Global System for Mobile Communication) system which is being used in Europe is composed A3, A5 and A8 algorithms. In this paper we implement A3 algorithm using VHDL, and verify the design by simulation. The A3 algorithm is divided into 3 parts, the encryption part, in which F-function encrypts 64 bit block data；the key generation part, which produces 32 bit subkeys；the control part, which produces the control code.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.199-206
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• 2010

인터넷과 네트워크 등 통신의 급속한 발달로 디지털 정보화 사회가 점점 고도화되고 다양한 서비스를 제공받고 있는 상황이지만 심각한 보안 위협에 노출되어 있다. 이와 같은 정보 보호 시장의 특성에 따라 보안 기술의 적용 환경이나 분야에 적합하고, 중요한 정보를 보다 안전하게 보호하기 위한 암호 기술의 연구가 더욱 절실히 요구된다. 통신에서 정보 보호를 위한 암호화 기술 중에서 암호화 키와 복호화 키가 같은 대칭키 암호 알고리즘은 변환 방법에 따라 블록 암호 알고리즘과 스트림 암호 알고리즘으로 구분된다. 본 연구에서는 제안한 SEED와 스트림 암호 알고리즘의 안전성과 신뢰성을 검증하고 통신 환경에서의 적용 가능성을 확인하고자 한다. 이것은 다양한 통신 환경 조건에 따른 적합한 암호 알고리즘의 선택과 적용으로 안전한 정보 교류가 이루어질 수 있도록 하는데 기여할 수 있을 것이다.