본 논문에서는 개인기반 클라우드 컴퓨팅 환경에서 복잡하고 시간이 많이 소요되는 3DES 알고리즘에 비해 기존의 DES 암호화 알고리즘을 기반으로 안정성과 속도를 개선한 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 DES 알고리즘에 있어 안전성 측면에서 단점인 초기치환 및 최종치환을 위한 고정된 치환테이블을 스프레드 랜덤 인터리버 기법을 적용한 동적 치환박스를 적용하여 보안성을 제고하였다. 기존 알고리즘과의 시뮬레이션 결과 비교를 통해 제안하는 알고리즘을 활용할 경우 최소한의 변경으로 전달 데이터에 대한 기밀성과 안정성을 확보하고 빠른 속도로 암호화 및 복호화를 달성할 수 있음을 확인할 수 있었으며 CBC 모드를 적용하여 가변 길이의 데이터에 대해서도 효과적인 암호화가 가능하다.
During the last decade, the security of digital images has received considerable attention in various multimedia transmission schemes. However, many current cryptosystems tend to adopt a single-layer permutation or diffusion algorithm, resulting in inadequate security. A hierarchical bilateral diffusion architecture for color image encryption is proposed in response to this issue, based on a hyperchaotic system and DNA sequence operation. Primarily, two hyperchaotic systems are adopted and combined with cipher matrixes generation algorithm to overcome exhaustive attacks. Further, the proposed architecture involves designing pixelpermutation, pixel-diffusion, and DNA (deoxyribonucleic acid) based block-diffusion algorithm, considering system security and transmission efficiency. The pixel-permutation aims to reduce the correlation of adjacent pixels and provide excellent initial conditions for subsequent diffusion procedures, while the diffusion architecture confuses the image matrix in a bilateral direction with ultra-low power consumption. The proposed system achieves preferable number of pixel change rate (NPCR) and unified average changing intensity (UACI) of 99.61% and 33.46%, and a lower encryption time of 3.30 seconds, which performs better than some current image encryption algorithms. The simulated results and security analysis demonstrate that the proposed mechanism can resist various potential attacks with comparatively low computational time consumption.
본 논문은 모바일 전자 상거래 환경에서 투자 신탁을 위한 MDIT(Mobile Digital Investment Trust) 에이전트 설계를 제안하고 또한 이 MDIT에서 모바일 전자 상거래 환경이 가지고 있는 기억 장치 용량, CPU 처리 속도 문제, 그리고 보안 강화 문제점을 해결하기 위해, 비밀키 암호 알고리즘인 3BC(Bit, Byte end Block Cypher)와 공개키 알고리즘인 F2mECC 설계를 제안한다. 특히, MDIT는 모바일 전자상거래에 투자 신탁의 개념을 도입한 은행 업무 보안 프로토콜로서 공개키 알고리즘인 ECC를 이용해 공유 비밀키를 생성한 후, 이 값을 공유 비밀키를 대칭키로 사용하는 블록 암호화 기법인 3BC에 사용하여, 보안 기능을 강화시키고, 처리속도를 감소시킨 MDIT 보안 에이전트를 구축하였다.
RSA 암호는 데이터 암호와 서명을 함께 실현할 수 있는 효율적인 공개키 암호 방식이다. 그러나, 많은 사용자들이 하나의 서류에 서명을 하고자 할 경우 사용자들이 사용하는 RSA modulus 크기 차이로 인하여 블럭 보호(blocking) 문제가 발생한다. 본 논문에서는 RSA modulus 값의 크기에 관계없이 입력되는 데이터의 크기에 따라 메시지 블럭의 크기를 재구성하여 서명을 생성하는 새로운 RSA 블럭 보호 방법을 제안하였다. 제안된 블럭 보호 방법은 서명 순서를 제한받지 않는 다중 서명(multisignature) 방식에 응용할 수 있을 뿐 아니라, 다중 서명된 메시지를 비밀리에 수신자에게 전송할 수 있다. 본 서명 방법에 의하여 생성되는 다중 서명은 RSA modulus 비트 사이즈보다 커진다. 그러나, 확장되는 비트 사이즈는 각 서명자의 RSA modulus 크기에 관계없이 다중 서명에 참여한 서명자의 수 보다 작다.
WEP은 향후 네트워크 시장을 주도할 무선 랜에서 암호화 기능과 인증 기능을 제공하기 위하여 제시된 보안 프로토콜이다. 그러나 WEP는 암호문 생성 시 사용되는 초기 값 생성에 대한 구체적인 방법이 제시하고 있지 않으며, 초기 값의 크기 및 재사용 문제로 인하여 암호화를 하는 경우 안전성에 대한 문제가 제기되고 있다. 본 논문에서는 WEP의 취약점들을 지적하고 이에 대한 개선안을 제시하였고 제시한 개선안을 토대로 초기 값 재사용을 방지할 수 있는 초기 값 생성 시스템과 블록 암호 CBC 모드를 이용하여 기밀성과 상호 인증 기능을 제공할 수 있는 새로운 무선랜 보안 모델을 제안하였다.
The shared economy began with the concept of sharing the physical and intellectual assets of individuals with others. Nowadays, the concept of shared economy is becoming one of the industries as an enterprise type. Especially, with the development of the Internet and smart devices, various forms of shared economy have been developed in accordance with the need of sharing of individual income. Digital content is also a shareable commodity and it is seeking to utilize it as an item of shared economy. Accordingly, when digital contents are used as a shared economy, there are various possible threats -security threats that may arise in the course of transactions, potential for theft, alteration and hacking of contents. In this paper, we propose transaction method and content protection method using block chain-ethereum technology to reduce security threats and transparent transactions that can occur in digital contents transactions. Through the proposed method, the trust of the consumer and the supplier can be measured and the encryption can be performed considering the characteristics of the data to be traded. Through this paper, it is possible to increase the transparency of smart transaction of digital contents and to reduce the risk of content distortion, hacking, etc.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제17권12호
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pp.3398-3415
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2023
Internet-of-Things (IoT) is an emerging technology that interconnects millions of small devices to enable communication between the devices. It is heavily deployed across small scale to large scale industries because of its wide range of applications. These devices are very capable of transferring data over the internet including critical data in few applications. Such data is exposed to various security threats and thereby raises privacy-related concerns. Even devices can be compromised by the attacker. Modern cryptographic algorithms running on traditional machines provide authentication, confidentiality, integrity, and non-repudiation in an easy manner. IoT devices have numerous constraints related to memory, storage, processors, operating systems and power. Researchers have proposed several hardware and software implementations for addressing security attacks in lightweight encryption mechanism. Several works have made on lightweight block ciphers for improving the confidentiality by means of providing security level against cryptanalysis techniques. With the advances in the cipher breaking techniques, it is important to increase the security level to much higher. This paper, focuses on securing the critical data that is being transmitted over the internet by PRESENT using key-based dynamic S-Box. Security analysis of the proposed algorithm against other lightweight block cipher shows a significant improvement against linear and differential attacks, biclique attack and avalanche effect. A novel key-based dynamic S-Box approach for PRESENT strongly withstands cryptanalytic attacks in the IoT Network.
차세대 블록 암호 표준인 AES (Advanced Encryption Standard Rijndael(라인달) 암호 프로세서를 설계하였다. 라운드 변환블록 내부에 서브 파이프라인 단계를 삽입하여 현재 라운드의 후반부 연산과 다음 라운드의 전반부 연산이 동시에 처리되도록 하였으며, 이를 통하여 ${\cdot}$ 복호 처리율이 향상되도록 하였다. 라운드 처리부의 주요 블록들이 암호화와 복호화 과정에서 하드웨어 자원을 공유할 수 있도록 설계함으로써, 면적과 전력소모가 최소화되도록 하였다. 128-b/192-b/256-b의 마스터 키 길이에 대해 라운드 변환의 전반부 4 클록 주기에 on-the-fly 방식으로 라운드 키를 생성할 수 있는 효율적인 키 스케줄링 회로를 고안하였다. Verilog HDL로 모델링된 암호 프로세서는 Xilinx FPGA로 구현하여 정상 동작함을 확인하였다. 0.35-${\mu}m$ CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과, 약 25,000 개의 게이트로 구현되었으며, 2.5-V 전원전압에서 220-MHz 클록으로 동작하여 약 520-Mbits/sec의 성능을 갖는 것으로 예측되었다.
내장형 시스템은 민감한 데이타를 다루고 저장하기 때문에 정보를 암호화하여 보호하는 암호화 파일 시스템이 필요하지만, 암호화 파일 시스템 적용은 성능 저하가 크기 때문에 내장형 시스템에는 널리 적용되지 못하였다. 기존의 암호화 파일 시스템은 시스템 구조상 불필요한 성능저하를 가져온다. 본 논문에서 제안하는 ISEA(Indexed and Separated Encryption Approach)는 이러한 불필요한 성능 저하를 제거하고, 시스템이 효율적으로 암복호화를 지원하는 새로운 암복호화 기법이다. ISEA는 암호화와 복호화를 페이지 캐쉬를 기준으로 서로 다른 계층에서 수행한다. 즉, 암호화는 페이지 캐쉬 하위 계층에서 수행하고 복호화는 페이지 캐쉬 상위 계층에서 수행한다. 복호화한 내용은 페이지 캐쉬에 저장하여 후속 I/O 요구에 사용할 수 있게 한다. 또한, ISEA는 페이지를 암호화 블록 단위로 나누어 관리하는 페이지 인덱싱 기법을 제공한다. 페이지 인덱싱은 필요에 따라 페이지를 부분적으로 복호화하여 불필요한 복호화 연산을 제거한다. 페이지 캐쉬 탐색 성공률과 읽기/쓰기 사이즈를 종합한 성능 평가에서 ISEA는 효율적인 성능개선을 보여준다.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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