• 한국정보보호학회:학술대회논문집
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• 한국정보보호학회 1994년도 종합학술발표회논문집
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• pp.121-131
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• 1994

Differential Cryptanalysis(DC) 및 선형암호분석 공격방법은 DES와 같은 비밀키 암호알고리듬을 실질적으로 공격할 수 있는 효과적인 방법들이다. 본 논문에서는 DC 및 선형암호분석을 통한 DES의 취약점을 분석하고 이를 보완할 수 있는 효과적인 80비트 블록 암호알고리듬을 설계하였다. 설계된 암호알고리즘은 DES보다 일반 특성과 DC 및 선형암호분석 공격에 대한 비도를 향상시킨 것으로 분석되었다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제9C권3호
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• pp.307-312
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• 2002

동기식 스트림 암호에 적용하기 위한 여러 가지 Zero suppression(ZS) 알고리즘 중에서 ZS-2 알고리즘은 블록동기기능 제거, 구현 용이성 등 여러 가지 좋은 특성을 보여주고 있다. 하지만, 이 방법은 채널 오류 확산 측면에서 취약점을 보이고 있다. 따라서, 본 논문에서는 열악한 잡음 채널에서 오류 확률에 따른 성능을 개선하기 위하여 ZS-2에서 실행했던 대체 블록에서의 대체 비트 수를 최소화시키는 새로운 방법을 제안하였다. 결과적으로, 제안된 ZS-3 기법은 n=8에서 평균 오류 확산을 ZS-2의 값 보다 18.7% 떨어뜨리는 좋은 특성을 나타냄을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제12권6호
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• pp.181-188
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• 2023

Grover 양자 알고리즘은 brute-force attack 가속화로 대칭키 암호의 보안 강도를 크게 감소시키므로 기존 블록 암호가 양자 컴퓨터에 안전하지 않을 것이라 예상한다. 따라서 대상 암호에 대한 양자회로 구현을 통해 Post-quantum 보안 강도를 확인하여 대규모 양자 컴퓨터 시대에 대비할 수 있다. 본 논문에서는 모든 SIMECK 경량 암호군에 대해 양자 자원(큐비트, 양자 게이트)을 최소화 한 기법으로 설계된 최적의 양자회로 구현 결과를 제시하고 각 함수별 양자 회로 동작을 설명한다. 마지막으로 제안된 SIMECK 양자회로에 대한 양자자원 추정 결과를 SIMON 양자 회로 결과와 비교하고 Grover 공격 비용을 계산하여 SIMECK 경량암호의 Post-quantum 보안 강도를 평가한다. Post-quantum 보안 강도 평가 결과 모든 SIMECK 경량 암호군이 NIST 보안 강도에 도달하지 못했다. 따라서 대규모 양자 컴퓨터 등장 시 SIMECK 암호의 안전성이 불명확하다고 예상하며 이에 대해 본 논문에서는 보안 강도를 높이기 위한 방안으로 블록사이즈 및 라운드 수와 키 길이를 증가시키는 것이 적합하다고 판단한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.39-47
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• 2005

본 논문에서는 전송되는 메시지의 무결성과 출처 인증을 위해 광범위하게 사용되는 메시지 인증 코드 (Message Authentication Code :MAC) 알고리즘을 제안하고 안전성을 분석한다. 제안된 MAC 알고리즘은 기본 블록 암호로 64-비트 블록과 56-비트 키를 가진 64비트 블록 암호 알고리즘을 이용하여 MAC 값의 길이를 64-비트와 32-비트를 사용하였을 경우의 안전성을 비교한다. 또한, 128-비트 블록과 128-비트 키를 가진 128비트 블록 암호 알고리즘을 이용하여, MAC 값의 길이를 128비트와 64-비트를 사용하였을 경우의 안전성을 비교한다 그래서 메시지의 길이와 MAC값의 길이에 따른 위장 공격의 안전성을 분석한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제9권5호
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• pp.107-112
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• 2020

초 경량암호 CHAM은 자원이 제한된 장치 상에서 효율성이 뛰어난 덧셈, 회전연산, 그리고 XOR 연산으로 이루어진 알고리즘이다. CHAM은 특히 사물인터넷 플랫폼에서 높은 연산 성능을 보인다. 하지만 사물 인터넷 상에서 사용되는 경량 블록 암호화 알고리즘은 부채널 분석에 취약할 수 있다. 본 논문에서는 CHAM에 대한 1차 전력 분석 공격을 시도하여 부채널 공격에 대한 취약성을 증명한다. 이와 더불어 해당 공격을 안전하게 방어할 수 있도록 마스킹 기법을 적용하여 안전한 알고리즘을 제안하고 구현 하였다. 해당 구현은 8-비트 AVR 프로세서의 명령어셋을 활용하여 효율적이며 안전한 CHAM 블록암호를 구현하였다.

• 스마트미디어저널
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• 제6권3호
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• pp.9-14
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• 2017

본 논문은 사물인터넷 환경의 초소형 기기에서 사용될 수 있는 경량 블록암호 알고리듬인 LEA의 암호화 및 복호화 블록의 하드웨어 구현에 관한 연구이다. 128비트, 192비트 및 256비트 크기의 모든 비밀키를 수용하고 암 복호화 기능을 통합한 구현을 목표로 하며, 성능향상을 위해 파이프라인 기법을 적용한 설계 결과를 제시한다. 복호화 기능을 실행할 때, 라운드키가 암호화 기능의 역순으로 사용되는데, 이때 발생되는 성능저하를 최소화한 효율적인 하드웨어 구현방법을 제시한다. 비밀키 크기에 따라 라운드 횟수가 24, 28 또는 32회 동작함을 고려하여, LEA 파이프라인은 매 파이프라인 단계에서 4번의 라운드 함수 연산이 수행되도록 구현하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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• pp.317-320
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• 2002

In this paper, we will present the design and implementation of the KASUMI crypto algorithm and confidentiality algorithm (f8) to an hardware chip for 3GPP system. The f8 algorithm is based on the KASUMI which is a block cipher that produces a 64-bit output from a 64-bit input under the control of a 128-bit key. Various architectures (low hardware complexity version and high performance version) of the KASUMI are made with a Xilinx FPGA and the characteristics such as hardware complexity and thor performance are analyzed.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.281-284
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• 2002

Rijndael algorithm is known to a new private key block cipher which is substitute for DES. Rijndael algorithm is adequate to both hardware and software implementation, so hardware implementation of Rijndael algorithm is applied to high speed data encryption and decryption. This paper describes three implementation methods of Rijndael S-box, which is important factor in performance of Rijndael coprocessor. It shows synthesis results of each S-box implementation in Xilinx FPGA. Tllc lilree S-box implementation methods are implementation using lookup table only, implementation using both lookup table and combinational logic, and implementation using combinational logic only.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.1470-1476
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• 2020

모바일 장치와 IoT의 보안 프로토콜 구현에 적합한 경량 보안 SoC 설계에 대해 기술한다. Cortex-M0을 CPU로 사용하는 보안 SoC에는 타원곡선 암호 (elliptic curve cryptography) 코어, SHA3 해시 코어, ARIA-AES 블록 암호 코어 및 무작위 난수 생성기 (TRNG) 코어 등의 하드웨어 크립토 엔진들이 내장되어 있다. 핵심 연산장치인 ECC 코어는 SEC2에 정의된 20개의 소수체와 이진체 타원곡선을 지원하며, 부분곱 생성 및 가산 연산과 모듈러 축약 연산이 서브 파이프라인 방식으로 동작하는 워드 기반 몽고메리 곱셈기를 기반으로 설계되었다. 보안 SoC를 Cyclone-5 FPGA 디바이스에 구현하고 타원곡선 디지털 서명 프로토콜의 H/W-S/W 통합 검증을 하였다. 65-nm CMOS 셀 라이브러리로 합성된 보안 SoC는 193,312 등가 게이트와 84 kbyte의 메모리로 구현되었다.

• 정보보호학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.13-23
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• 2001

본 논문에서는 우리 나라 128 비트 블록 암호 알고리즘 표준인 SEED를 하드웨어로 구현하였다. 먼저 하드웨어 구 현 측면에서 SEED를 같은 비밀키 블록 암호 알고리즘으로 AES 최종 후보 알고리즘인 MARS, RC6, RIJNDAEL, SERPENT, TWOFISH와 비교 분석하였다. 동일한 조건하에서 분석한 결과, SEED는 MARS, RC6, TWOFISH보다는 암호 화 속도가 빨랐지만, 가장 빠른 RIJNDAEL보다는 약 5배정도 느렸다. 이에 속도 측면에서 우수한 성능을 가질 수 있는 고속 SEED 구조를 제안한다. SEED는 동일한 연산을 16번 반복 수행하므로 1라운드를 Jl 함수 블록, J2 함수 블록, key mixing 블록을 포함한 J3 함수 블록의 3단계로 나누고, 이를 파이프라인 시켜 더 빠른 처리 속도를 가지도록 하였다. G 함수는 구현의 효율성을 위해 4개의 확장된 4바이트 SS5-box 들의 xor로 처리하였다. 이를 Verilog HDL을 사용하여 ALTERA FPGA로 검증하였으며, 0.5um 삼성 스탠다드 셀 라이 브러리를 사용할 경우 파이프라인이 가능한 ECB 모드의 암호화와 ECB, CBC, CFB 모드의 복호화 시에는 384비트의 평문을 암복호화하는데 총 50클럭이 소요되어 97.1MHz의 클럭에서 745.6Mbps의 성능을 나타내었다. 파이프라인이 불 가능한 CBC, OFB, CFB 모드의 암호화와 OFB 모드의 복호화 시에는 동일 환경에서 258.9Mbps의 성능을 보였다.