본 논문에서는 암호 기능과 함께 데이터 인증 기능을 지원하는 OCB(offsetest codebook)-AES(advanced encryption) 암호 알고리즘을 VLSI로 설계하고 성능을 분석하였다. OCB-AES 암호 알고리즘은 기존 암호 시스템에서 암호 알고리즘과 인증에 구별된 알고리즘과 하드웨어를 사용함에 따른 많은 연산 시간과 하드웨어 문제를 해결하였다. 면적 효율적인 모듈화된 오프셋 생성기와 태그 생성 회로를 내장한 OCB-AES 프로세서는 IDEC 삼성 0.35um CMOS 공정으로 설계되었으며 약 55,700 게이트로 구성되며, 80MHz의 동작주파수로 930 Mbps의 암${\cdot}$복호율을 갖는다. 그리고 무결성과 인증에 사용되는 128 비트 태그를 생성하는데 소요되는 클록사이클 수는 (m+2)${\times}$(Nr+1)이다. 여기서 m은 메시지의 블록 수이며, Nr은 AES 암호 알고리즘의 라운드 수이다. 설계된 프로세서는 높은 암${\times}$복효율과 면적 효율성으로 IEEE 802.11i 무선 랜과 모바일용 SoC(System on chip)에 암호 처리를 위한 소프트 IP(Intellectual Property)로 적용 가능하다.
본 논문에서는 AES Rijndael 블록 암호 알고리즘을 구현하는 고속 암호 프로세서를 설계하였다. 기존 Rijndael 알고리즘의 고속 동작을 제약하는 라운드 키 계산에 따른 성능 저하 문제를 제거하기 위해, 연산 라운드 구조를 수정하여 라운드 키 계산 동작을 1 라운드 이전에 온라인 방식으로 처리하는 방식을 사용하였다. 그리고 128, 192, 256 비트 키를 지원하는 모듈화된 라운드 키 생성회로를 설계하였다. 설계된 암호 프로세서는 라운드 당 1 클록을 사용하는 반복 연산 구조를 갖고 있으며, 다양한 응용 분야에 적용하기 위해 기존 ECB, CBC 모드와 함께 AES의 새로운 동작 모드로 고려되고 있는 CTR 모드를 지원한다. Verilog HDL로 모델링된 암호 프로세서는 0.25$\mu\textrm{m}$ CMOS 공정의 표준 셀 라이브러리로 합성한 결과 약 51,000개의 게이트로 구성되며, 시뮬레이션 결과 7.5ns의 최대 지연을 가지고 있어서 2.5V 전압에서 125Mhz의 동작 주파수를 갖는다. 설계된 프로세서는 키 길이가 128 비트인 ECB 모드인 경우 약 1.45Gbps의 암.복호율의 성능을 갖는다.
데이터에 대한 불법적인 조작을 방지하기 위해 사용되는 암호 알고리즘은 공개키 암호와 대칭키 암호로 나누어진다. 공개키 암호는 대칭키 암호에 비하여 암호화와 복호화에 많은 시간이 소모되는 단점이 있으나 암호화와 복호화에 서로 다른 키를 사용하기 때문에 대칭키 암호에 비하여 키 관리와 배송이 쉬운 장점이 있다. 그리고 다양한 크기의 데이터를 입력으로 사용하여 항상 고정된 크기의 출력을 생성하는 해시 함수는 디지털 콘텐츠의 무결성 검증을 위해 매우 효과적으로 사용되고 있다. 본 논문에서는 디지털 영상의 변형 여부와 변형 위치를 검출하기 위해 RSA 공개키 암호와 해시 함수를 이용한 방법을 제안한다. 제안 방법에서는 전체 영상을 64×64 크기를 갖는 여러 개의 블록으로 나눈 후 각 블록에 대한 워터마크를 생성하여 해당 블록의 변형 여부를 확인한다. 그리고 블록 내에서 변형이 발생 된 화소는 4×4 크기를 갖는 여러 개의 서브 블록으로 분할하여 각각의 서브 블록에 대한 워터마크를 생성하여 검출한다. 제안방법의 안전성은 암호 알고리즘과 해시 함수의 안전성에 의존한다.
전력분석 공격이 소개되면서 다양한 대응법들이 제안되었고 그러한 대응법들 중 블록 암호의 경우, 암/복호화의 연산 도중 중간 값이 전력 측정에 의해 드러나지 않도록 하는 마스킹 기법이 잘 알려져 있다. SEED는 비선형 연산으로 32 비트 덧셈 연산과 S-box 연산을 동시에 사용하고 각 연산에 대한 마스킹 방법이 조화를 이룰 수 있도록 마스킹 형태 변환 과정이 필요하다. 본 논문에서는 SEED의 구조적 특성을 고려하여, 연산 시간이 많이 필요한 마스킹 형태 변환 횟수를 최소화 하도록 새로운 마스킹 S-box 설계법을 제안한다. 또한 마스킹 S-box 테이블을 하나만 생성하고 이것으로 나머지 마스킹 S-box 연산을 대체할 수 있는 연산식을 만들어 기존 마스킹 기법에 비해 마스킹 S-box로 인한 RAM 사용량을 절반으로 줄여 메모리 크기면에서도 효율적이도록 구성하였다.
본 논문은 소형.저전력 환경에 적합하게 개발된 HIGHT 블록 암호 알고리즘의 소형?저전력화된 하드웨어 구조를 제안하고 성능을 분석한다. HIGHT 알고리즘은 일반화된 Feistel 구조의 변형된 형태를 취하고 있다. 설계된 HIGHT는 암.복호화 기능을 내장하고 있으며 소형 설계를 위하여 모든 변환 과정이 하나의 블록으로 설계되어 중복된 부분을 최소화 하였다. 성능 향상을 위하여 32비트 서브키를 1 클럭에 출력되게 하였다. 제안된 암호 회로를 Hynix $0.25-{\mu}m$ 표준 CMOS 공정에 적용한 결과, 2,658 EG의 회로 크기를 가진다. 그리고 2.5V 동작 전원과 100kHz의 클럭 주파수로 동작시켰을 경우의 $10.88{\mu}W$의 소비 전력 특성을 나타냈다. 본 논문에서 제안된 HIGHT 암호 회로는 수동형 RFID 태그나 스마트 IC 카드와 같은 소형.저전력의 회로에 적용 가능하다.
전력 분석 공격의 다양한 대응법들 중 대칭키 암호의 경우, 암/복호화, 키 스케쥴링의 연산 도중 중간 값이 전력 측정에 의해 드러나지 않도록 하는 마스킹 기법이 잘 알려져 있다. 대칭키 암호는 Boolean 연산과 Arithmetic연산이 섞여 있으므로 마스킹 형태 변환이 불가피하다. Messerges에 의해서 일반적인 전력 분석 공격에 안전한 마스킹 형태 변환 알고리즘이 제안되었고 이에 대한 취약성이 보고되었다. 본 논문에서는 Messerges가 제안한 마스킹 형태 변환 알고리즘에 대한 기존 전력 분석 공격이 불가능함을 보이고 새로운 전력 분석 공격 방법을 제안한다. 마스킹 형태 변환 알고리즘에 대하여 강화된 DPA와 CPA 공격 방법을 제시한 뒤 시뮬레이션 결과로써 제안하는 공격 방법으로 실제 분석이 가능함을 확인한다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제14권10호
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pp.4136-4156
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2020
Recently, data can be safely shared or stored using the infrastructure of cloud computing in various fields. However, issues such as data security and privacy affect cloud environments. Thus, a variety of security technologies are required, one of them is security technology using CP-ABE. Research into the CP-ABE scheme is currently ongoing, but the existing CP-ABE schemes can pose security threats and are inefficient. In terms of security, the CP-ABE approach should be secure against user collusion attacks and masquerade attacks. In addition, in a dynamic cloud environment where users are frequently added or removed, they must eliminate user access when they leave, and so users will not be able to access the cloud after removal. A user who has left should not be able to access the cloud with the existing attributes, secret key that had been granted. In addition, the existing CP-ABE scheme increases the size of the ciphertext according to the number of attributes specified by the data owner. This leads to inefficient use of cloud storage space and increases the amount of operations carried out by the user, which becomes excessive when the number of attributes is large. In this paper, CP-ABE access control is proposed to block access of withdrawn users in dynamic cloud environments. This proposed scheme focuses on the revocation of the attributes of the withdrawn users and the output of a ciphertext of a constant-size, and improves the efficiency of the user decryption operation through outsourcing.
랜섬웨어는 1999년에 처음 만들어 졌지만 우리나라에서는 2015년부터 그 존재가 많이 알려지기 시작했다. 정보통신기술이 점점 발전하고 컴퓨터의 저장용량이 더욱 커지면서 컴퓨터가 저장하는 정보들이 증가했고 이 정보들을 효율적으로 관리하고 보관하는 것이 중요해졌다. 이런 상황에서 랜섬웨어는 타인의 컴퓨터에 무단으로 침입하고 정보를 담은 파일들을 컴퓨터 사용자의 허락 없이 임의로 암호화하기 때문에 사용자에게 심각한 악영향을 끼친다. 본 논문은 커널에서 특정 프로세스가 파일에 접근하는 것을 모니터링하고, 모니터링 한 정보를 바탕으로 파일에 접근하는 행위가 비정상적으로 일어났는지 탐지한다. 탐지한 결과를 통해서 특정 프로세스의 파일접근권한을 차단한다. 이러한 방법을 통해서 랜섬웨어가 비정상적으로 파일에 접근하고 암호화하는 행위를 차단하는 방법을 제시하고자 한다.
모바일 기기 기반의 제어시스템에서 정보 해킹과 유출에 대비한 보안기능의 적용이 요구되고 있다. 이를 위한 보안 기술로서 가장 일반적인 방법은 암호와 인증이다. 본 연구에서는 보안 기능이 취약한 모바일 기기 기반의 제어 시스템에 있어서 효율적인 인증 방식 중 하나인 CBC-MAC (Cipher Block Chaining-Message Authentication Code)을 사용하여 외부의 공격으로부터 정보를 보호하는 CBC-MAC 기반의 보안 모바일기기 제어시스템 (SMIV: Secure Mobile in Vehicle)을 제안한다. CBC-MAC 은 송신측과 수신측에 비밀 키를 공유함으로써 전송된 정보가 변경되지 않고 본래의 정보임을 보증하는 방식이다. 제안 시스템의 검증을 위하여 모바일 기기 제어 시스템의 H/W 및 S/W를 구현하고 CBC-MAC 인증 방식을 적용하였다. 기존 연구에서는 모바일 기기를 이용한 제어시스템에서 보안성보다는 개선된 제어 방식이 주로 보고되고 있다. 본 연구에서는 모바일 기기를 이용한 제어시스템에서 보안성을 제고한 모바일 기기 제어시스템을 제안하며 이러한 보안 제어 시스템은 향후 모바일 기기를 이용한 각종 제어 시스템 설계 및 구축에 유용하게 사용될 것이다.
최근 정보보안 환경 변화에 따른 사이버 침해, 사업 기밀유출, 글로벌 보안위협 등의 정보자산에 대한 지속적인 공격으로 위협이 되고 있다. 이는 기존 정보보호시스템에서 대응이 어려운 APT 공격, 우회접근공격 및 암호화 패킷에 대한 공격 등에 대한 탐지와 조치가 가능한 접근에 대해 지속적인 모니터링의 수행이 요구되고 있다. 본 논문에서는 지능형지속위협 공격경로차단을 위한 예방통제(Prevention Control)로 중요한 자산 식별하고 위험을 미리 제거하기 위하여 취약성 분석, 위험분석을 통한 정보통제 정책을 수립하고 서버접근통제, 암호화통신 감시를 통해 탐지통제(Detection Control)를 수립하고 패킷 태깅, 보안플랫폼, 시스템백업과 복구를 통해 교정통제(Corrective Control)를 하여 지능화된 침해대응(Intelligent Violation of Response) 할 수 있도록 정보보호시스템 운영관리 방법을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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