• 한국정보기술학회 영문논문지
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• 제9권2호
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• pp.115-123
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• 2019

White-box cryptography is an implementation technique in order to protect secret keys of cryptographic algorithms in the white-box attack model, which is the setting that an adversary has full access to the implementation of the cryptographic algorithm and full control over their execution. This concept was introduced in 2002 by Chow et al., and since then, there have been many proposals for secure implementations. While there have been many approaches to construct a secure white-box implementation for the ciphers with SPN structures, there was no notable result about the white-box implementation for the block ciphers with Feistel structure after white-box DES implementation was broken. In this paper, we propose a secure white-box implementation for a block cipher SEED with Feistel structure, which can prevent the previous known attacks for white-box implementations. Our proposal is simple and practical: it is performed by only 3,376 table lookups during each execution and the total size of tables is 762.5 KB.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제6권2호
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• pp.133-139
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• 2017

Vehicles have increasingly evolved and become intelligent with convergence of information and communications technologies (ICT). Vehicle communications (VC) has become one of the major necessities for intelligent vehicles. However, VC suffers from serious security problems that hinder its commercialization. Hence, the IEEE 1609 Wireless Access Vehicular Environment (WAVE) protocol defines a security service for VC. This service includes Advanced Encryption Standard-Counter with CBC-MAC (AES-CCM) for data encryption in VC. A high-speed AES-CCM crypto module is necessary, because VC requires a fast communication rate between vehicles. In this study, we propose and implement an efficient AES-CCM hardware architecture for high-speed VC. First, we propose a 32-bit substitution table (S_Box) to reduce the AES module latency. Second, we employ key box register files to save key expansion results. Third, we save the input and processed data to internal register files for secure encryption and to secure data from external attacks. Finally, we design a parallel architecture for both cipher block chaining message authentication code (CBC-MAC) and the counter module in AES-CCM to improve performance. For implementation of the field programmable gate array (FPGA) hardware, we use a Xilinx Virtex-5 FPGA chip. The entire operation of the AES-CCM module is validated by timing simulations in Xilinx ISE at a speed of 166.2 MHz.

• 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.

• 정보보호학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.719-726
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• 2015

최근 빅데이터와 클라우드 보안에 대한 관심이 증가함에 따라 이를 효율적으로 암호화하기 위해 경량화된 고속 암호에 대한 연구가 진행되어 왔다. 그 결과, 국가보안기술연구소에서는 경량 고속 블록 암호인 LEA를 개발하였다. 경량화 암호인 LEA를 효율적으로 암 복호화를 위해 CPU가 아닌 GPU를 이용한 고속화 연구들이 최근에 소개되었다. 그럼에도 불구하고, GPU사용에 있어서의 가이드라인에 대한 연구는 여전히 미흡하다. 본 논문에서는 LEA알고리즘이 대용량 처리를 위해 사용될 때, 효율적인 GPU를 활용한 LEA 최적화방안에 대해 제안한다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.114-120
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• 2015

본 논문에서는 우주발사체에 적용되는 비행종단시스템의 보안명령 입력을 위한 암호화 장치의 개념설계 결과와 개발 요구조건을 보였다. 암호화 장치는 명령신호를 생성하고 암호화하기 위한 명령생성장치와 암호화 명령신호를 연계장치에 입력하기 위한 명령입력장치로 구분하여 개발되도록 설계하였으며, 미국 NIST의 권고안과 한국인터넷진흥원(KISA)의 권고안을 참고하여 보안등급과 암호 알고리즘, 암호키 관리방안 등을 설정하였다. 암호화 장치는 AES-256 블록 암호화가 적용된 비밀키 알고리즘과 SHA-256의 해쉬 알고리즘을 적용하여 기밀성, 무결성, 가용성이 확보되도록 설계되었다. 설계된 암호화 장치는 우주발사체에 탑재되는 비행종단시스템의 보안명령 입력 용도로 활용되어 비행종단명령의 보안성과 비행종단시스템의 신뢰성 향상에 기여할 것으로 판단된다.

• 항공우주기술
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• 제8권1호
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• pp.179-186
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• 2009

본 문서는 방해파 등의 잡음에 강하며 특히 명령신호 비닉성 및 비화성에 탁월한 장점을 갖는 대역확산 변조방식을 활용한 FTS 인코더/디코더의 설계 및 구현에 관하여 기술한다. 우선 명령포맷은 64비트 패킷신호로 구성되며 각각의 명령신호는 트리플DES암호화 알고리즘을 이용하여 암호화 작업을 수행하고, 또한 오류정정 기법의 하나인 콘볼루션코딩 및 비터비디코딩 기법을 적용하여 통신 신뢰성을 높이도록 설계한다. 대역확산을 위해 직접확산기법을 적용하고 확산코드는 256비트 골드코드를 사용하며, 설계한 FTS 인코더와 디코더가 잘 동작하는지 검증하기 위해 시뮬레이션을 수행하고 최종 하드웨어를 구현하여 그 결과를 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제50권5호
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• pp.780-787
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• 2018

This article presents a security module based on a field programmable gate array (FPGA) to mitigate man-in-the-middle cyber attacks. Nowadays, the FPGA is considered to be the state of the art in nuclear power plants I&C systems due to its flexibility, reconfigurability, and maintainability of the FPGA technology; it also provides acceptable solutions for embedded computing applications that require cybersecurity. The proposed FPGA-based security module is developed to mitigate information-gathering attacks, which can be made by gaining physical access to the network, e.g., a man-in-the-middle attack, using a cryptographic process to ensure data confidentiality and integrity and prevent injecting malware or malicious data into the critical digital assets of a nuclear power plant data communication system. A model-based system engineering approach is applied. System requirements analysis and enhanced function flow block diagrams are created and simulated using CORE9 to compare the performance of the current and developed systems. Hardware description language code for encryption and serial communication is developed using Vivado Design Suite 2017.2 as a programming tool to run the system synthesis and implementation for performance simulation and design verification. Simple windows are developed using Java for physical testing and communication between a personal computer and the FPGA.

• 정보보호학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.3-38
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• 1996

The mobile station shall convolutionally encode the data transmitted on the reverse traffic channel and the access channel prior to interleaving. Code symbols output from the convolutional encoder are repeated before being interleaved except the 9600 bps data rate. All the symbols are then interleaved, 64-ary orthogonal modulation, direct-sequence spreading, quadrature spreading, baseband filtering and QPSK transmission. The sync, paging, and forward traffic channel except the pilot channel in the forward CDMA channel are convolutionally encoded, block interleaved, spread with Walsh function at a fixed chip rate of 1.2288 Mcps to provide orthogonal channelization among all code channels. Following the spreading operation, the I and Q impulses are applied to respective baseband filters. After that, these impulses shall be transmitted by QPSK. Authentication in the CDMA system is the process for confirming the identity of the mobile station by exchanging information between a mobile station and the base station. The authentication scheme is to generate a 18-bit hash code from the 152-bit message length appended with 24-bit or 40-bit padding. Several techniques are proposed for the authentication data computation in this paper. To protect sensitive subscriber information, it shall be required enciphering ceratin fields of selected traffic channel signaling messages. The message encryption can be accomplished in two ways, i.e., external encryption and internal encryption.

• 정보보호학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.55-66
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• 2001

본 논문에서는 블록 암호의 기본적인 동작 모드 중의 하나인 OFB 암호화 모드와 비동기식 IMT-2000의 무선 구간 메시지 암호화를 위해 사용되는 3GPP f8 암호화 모드의 안전성을 분석한다. Left-or-right 안전성 개념을 적용하여 각각 랜덤 함수 모델과 랜덤 치환 모델에서의 안전성에 대한 하한과 상한을 증명하고, 또한 유사랜덤 함수 모델과 유사 랜덤 치환 모델에서의 안전성을 각각 증명한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.103-107
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• 2007

본 논문에서는 JCCI 2003에 제안된 새로운 인증-암호화 모드 $NAE^{[1]}$에 대한 위조 공격을 제안한다. NAE는 CFB 모드와 CTR 모드를 결합시킨 변형된 형태로, 하나의 기반이 되는 블록암호 키를 가지고 최소한으로 블록암호를 호출하는 인증-암호화 기법이다. 그러나 본 논문에서는 단순 암호문 조작으로 NAE에 대해 유효한 암호문-태그 쌍을 생성할 수 있음을 보인다.