• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.1093-1100
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• 2008

블록 암호를 설계하는 방식으로 크게 Feistel 구조와 SPN 구조로 나눌 수 있다. Feistel 구조는 암호 및 복호 알고리즘이 같은 구조이고, SPN구조는 암호 및 복호 알고리즘이 다르다. 본 논문에서는 암호와 복호 과정이 동일한 SPN 구조 블록 암호 알고리즘을 제안한다. 즉 SPN 구조 전체를 짝수인 N 라운드로 구성하고 1 라운드부터 N/2라운드까지는 정함수를 사용하고, (N/2)+1 라운드부터 N 라운드까지는 역함수를 사용한다. 또한 정함수 단과 역함수 단 사이에 대칭 블록을 구성하는 대칭 단을 삽입한다. 본 논문에서 정함수로는 안전성이 증명된 AES의 암호 알고리즘을, 역함수로는 AES의 복호 알고리즘을 사용하고, 대칭 단은 32 비트 회전과 간단한 논리연산을 사용하여 비선형성을 증가시켜 바이트 또는 워드 단위의 공격에 강하게 한다. 본 논문에서 제안한 암호와 복호가 동일한 대칭 구조 SPN 알고리즘은 하드웨어 구성이 간단한 장점을 가지므로 제한적 하드웨어 및 소프트웨어 환경인 스마트카드와 전자 칩이 내장된 태그와 같은 RFID 환경에서 안전하고 효율적인 암호를 구성할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제6권3호
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• pp.427-433
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• 2002

차세대 블록 암호 표준인 AES(Advanced Encryption Standard) Rijndael(라인달) 암호 프로세서를 설계하였다. 단일 라운드 블록을 사용하여 라운드 변환을 반복 처리하는 구조를 체택하여 하드웨어 복잡도를 최소화하였다. 또한, 라운드 변환블록 내부에 서브 파이프라인 단계를 삽입하여 현재 라운드의 후반부 연산과 다음 라운드의 전반부 연산이 동시에 처리되도록 하였으며, 이를 통하여 암.복호 처리율이 향상되도록 설계함으로써, 면적과 전력소모가 최소화되도록 하였다. 128-b/192-b/256-b의 마스터 키 길이에 대해 라운드 변환의 전반부 4클록 주기에 on-the-fly 방식으로 라운드 키를 생성할 수 있는 효율적인 키 스케줄링 회로를 고안하였다. Verilog HDL로 모델링된 암호 프로세서는 FPGA로 구현하여 정상 동작함을 확인하였다. 0.35-$\mu\textrm{m}$ CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 약 25.000개의 게이트로 구현되었으며, 2.5-V 전원전압에서 220-MHz 클록으로 동작하여 약 520-Mbits/sec의 성능을 갖다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.55-61
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• 2003

표준 암호화 알고리즘(DES : Data Encryption Standard)은 20년 이상 국제 암호화 표준으로 사용되고 있다. DES는 64비트의 데이터 블록을 56비트의 키를 이용하여 암호화시키는 블록 암호화 기법중의 하나이다. 이 알고리즘은 64비트의 입력을 연속된 과정에 의해 64 비트의 출력으로 전환하는 방법이며, 이렇게 암호화시킨 문장은 키 없이는 해독이 불가능하다. 본 논문에서는 DES 알고리즘을 이용하여 RFID(Radio Frequency Identification) 판독 시스템을 구현하였다. 구현된 시스템은 CBC(Cipher Block Chining) 모드를 사용하여 암호화 알고리즘의 신뢰성을 높였으며, 기존 상용 제품과의 성능 비교 결과 카드 접근 시간과 동작 시간이 상용 제품보다 우수함을 알 수 있었다.

• 한국전자거래학회지
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• 제20권1호
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• pp.89-97
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• 2015

최근 개인정보 관련 사고들이 빈번하게 발생함에 따라 전자거래나 응용 환경의 개인 정보 및 민감한 정보들의 안전성에 대한 관심이 높아졌다. 인터넷 환경에서 데이터나 정보를 안전하게 보호하기 위해서 안전한 암호 알고리즘을 사용한다. 하지만 암호 적용방식이 올바르지 않으면 악의를 가진 공격으로부터 안전하지 않을 수 있다는 것이 연구 결과와 방법들로 소개되고 있다. 본 논문에서는 다양한 공격 방법들 중 CBC|CBC 모드에서 BOZ-PAD 방법을 사용하는 환경에 대해 패딩 오라클 공격을 적용한 결과를 소개한다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제3권4호
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• pp.201-204
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• 2005

Twofish is a 128-bit block cipher that accepts a variable-length key up to 256 bits. The cipher is a 16­round Feistel network with a bijective F function made up of four key-dependent 8-by-8-bit S-boxes, a fixed 4­by-4 maximum distance separable matrix over Galois Field$(GF (2^8)$, a pseudo-Hadamard transform, bitwise rotations, and a carefully designed key schedule. In this paper, the Twofish is modeled in VHDL and simulated. Hardware implementation gives much better performance than software-based approaches.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권11호
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• pp.5717-5730
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• 2019

LBlock-s is the core block cipher of authentication encryption algorithm LAC, which uses the same structure of LBlock and an improved key schedule algorithm with better diffusion property. Using the differential properties of the key schedule algorithm and the cryptanalytic technique which combines impossible boomerang attacks with related-key attacks, a 15-round related-key impossible boomerang distinguisher is constructed for the first time. Based on the distinguisher, an attack on 22-round LBlock-s is proposed by adding 4 rounds on the top and 3 rounds at the bottom. The time complexity is about only 2^68.76 22-round encryptions and the data complexity is about 2⁵⁸ chosen plaintexts. Compared with published cryptanalysis results on LBlock-s, there has been a sharp decrease in time complexity and an ideal data complexity.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.143-151
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• 2011

기존 블록 암호알고리즘은 평문과 키가 독립적이다. 또한 구조적인 특징을 이용하여 암/복호화를 수행한다. 이러한 특징은 해킹의 근거자료로 활용된다. 그러므로 제안된 혼합형 암호알고리즘은 외부환경은 기존과 동일하지만 내부적으로 평문과 키를 종속함수로 만들어 기존 블록암호알고리즘의 특징을 없애고자 하였다. 또한 인증처리에 대한 부하를 줄이기 위하여, 종속특징을 가진 인증 부가기능을 포함시켜 대칭형 암호알고리즘 활용을 증대시키고자 하였다. 제안된 혼합형 암호시스템을 칩 레벨로 구현하여 모의실험을 수행한 결과, 기존 시스템에 비하여 키 길이는 평문보다 작지만, 처리속도는 2배 높은 특징을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.404-406
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• 2015

128-비트 마스터키를 지원하는 블록암호 CLEFIA-128의 저면적 하드웨어 구현에 대해 기술한다. 라운드 키 생성을 위한 중간값 계산과 라운드 변환이 단일 데이터 프로세싱 블록으로 처리되도록 설계하였으며, 변형된 GFN(Generalized Feistel Network) 구조와 키 스케줄링 방법을 적용하여 데이터 프로세싱 블록과 키 스케줄링 블록의 회로를 단순화시켰다. Verilog HDL로 설계된 CLEFIA-128 프로세서를 FPGA로 구현하여 정상 동작함을 확인하였다. Vertex5 XC5VSX50T FPGA에서 823 slices로 구현되었으며, 최대 145 Mhz 클록으로 동작하여 105 Mbps의 성능을 갖는 것으로 예측되었다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제10권4호
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• pp.101-106
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• 2021

양자 알고리즘과 양자 컴퓨터는 우리가 현재 사용하고 있는 많은 암호들의 안전성을 깨뜨릴 수 있다. 그루버 알고리즘을 n-bit 보안레벨을 가지는 대칭키 암호에 적용한다면 보안레벨을 (n/2)-bit 까지 낮출 수 있다. 그루버 알고리즘을 적용하기 위해서는 오라클 함수에 대칭키 암호가 양자 회로로 구현되어야 하기 때문에 대상 암호를 양자 회로로 최적화하는 것이 가장 중요하다. 이에 AES 또는 경량 블록암호를 양자 회로로 구현하는 연구들이 최근 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 국산 경량 블록암호 LEA를 양자 회로로 최적화하여 구현 하였다. 기존의 LEA 양자회로 구현과 비교하여 양자 게이트는 더 많이 사용하였지만, 큐빗을 획기적으로 줄일 수 있었으며 이러한 트레이드오프 문제에 대한 성능 평가를 수행하였다. 마지막으로 제안하는 LEA 양자 회로에 그루버 알고리즘을 적용하기 위한 양자 자원들을 평가하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제4권4호
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• pp.307-311
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• 2004

This paper presents an efficient architecture that optimizes the design of SEED S-box using composite field arithmetic. SEED is the Korean standard 128-bit block cipher algorithm developed by Korea Information Security Agency. The nonlinear function S-box is the most costly operation in terms. of size and power consumption, taking up more than 30% of the entire SEED circuit. Therefore the S-box design can become a crucial factor when implemented in systems where resources are limited such as smart cards. In this paper, we transform elements in $GF(2^8)$ to composite field $GF(((2^2)^2)^2)$ where more efficient computations can be implemented and transform the computed result back to $GF(2^8)$. This technique reduces the S-box portion to 15% and the entire SEED algorithm can be implemented at 8,700 gates using Samsung smart card CMOS technology.