• 한국정보기술응용학회:학술대회논문집
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• 한국정보기술응용학회 2001년도 추계공동학술대회 논문자료집 정보화 젼략 패러다임의 변화에 대한 보기술의 대응
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• pp.115-115
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• 2001

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.2517-2524
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• 2012

국가표준으로 제정된 블록암호 알고리듬 ARIA의 효율적인 하드웨어 구현에 대해 기술한다. 본 논문의 ARIA 암 복호 프로세서는 표준에 제시된 3가지 마스터 키 길이 128/192/256-비트와 ECB, CBC, OFB, CTR의 4가지 운영모드를 지원하도록 설계되었다. 키 확장 초기화 과정과 암 복호 과정에 사용되는 라운드 함수가 공유되도록 설계를 최적화 하였으며, 이를 통해 게이트 수를 약 20% 감소시켰다. 설계된 ARIA 암 복호 프로세서를 FPGA로 구현하여 하드웨어 동작을 검증하였으며, $0.13-{\mu}m$ CMOS 표준셀로 합성한 결과 46,100 게이트로 구현되었다. 레이아웃의 면적은 $684-{\mu}m{\times}684-{\mu}m$ 이며, 200 MHz@1.2V로 동작하여 1.28 Gbps의 성능을 갖는 것으로 평가되었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.468-474
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• 2020

IoT, 무선 센서 네트워크와 같이 제한된 자원을 갖는 응용분야의 보안에 적합하도록 개발된 경량 블록 암호 알고리듬 SPECK의 하드웨어 구현에 관해 기술한다. 블록 암호 SPECK 크립토 코어는 8가지의 블록/키 크기를 지원하며, 회로 경량화를 위해 내부 데이터 패스는 16-비트로 설계되었다. 키 초기화 과정을 통해 복호화에 사용될 최종 라운드 키가 미리 생성되어 초기 키와 함께 저장되며, 이를 통해 연속 블록에 대한 암호화/복호화 처리가 가능하도록 하였다. 또한 처리율을 높이기 위해 라운드 연산과 키 스케줄링이 독립적으로 연산되도록 설계하였다. 설계된 SPECK 크립토 코어를 FPGA 검증을 통해 하드웨어 동작을 확인하였으며, Virtex-5 FPGA 디바이스에서 1,503 슬라이스로 구현되었고, 최대 동작 주파수는 98 MHz로 추정되었다. 180 nm 공정으로 합성하는 경우, 최대 동작 주파수는 163 MHz로 추정되었으며, 블록/키 크기에 따라 154 Mbps ~ 238 Mbps의 처리량을 갖는다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.83-89
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• 2012

본 논문에서는 RFID 시스템에서 개인 정보보호를 위해 보안성이 강화된 인증 프로토콜의 설계를 제안한다. 제안된 방법에서는 AES(Advanced Encryption Standard) 암호 알고리듬을 기반으로 하여 3중 CRA(challenge response authentication) 방식을 사용한다. 또한, 개선된 인증 메카니즘의 실현을 위해 기존의 ISO/IEC 18000-3 표준을 수정한 3종류의 프로토콜 프레임 패킷 형식을 제안한다. 보안성 비교를 통하여 제안한 알고리듬이 보다 보안성이 강인함을 제시하였으며, 제안한 프로토콜의 검증을 위해 RFID Tag을 위한 디지털 Codec을 설계하였다. 설계된 Codec은 Verilog HDL을 사용하였고, Xilinx Virtex XCV400E device를 사용하여 합성을 수행하였다. 시뮬레이션 결과를 통하여 제안한 프로토콜이 안정성 향상과 함께 정확히 동작함을 보였다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제11권12호
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• pp.453-460
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• 2022

고성능 양자 컴퓨터의 개발이 기대됨에 따라 잠재적인 양자 컴퓨터의 공격으로부터 안전한 양자 후 보안 시스템 구축을 위한 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 대표적인 양자 알고리즘 중 하나인 Grover 알고리즘이 대칭키 암호의 키 검색에 사용될 경우, 암호의 보안 강도가 제곱근으로 감소되는 안전성의 문제가 발생할 수 있다. NIST는 암호 알고리즘의 공격에 필요로 하는 Grover 알고리즘의 비용을 기준으로 추정한 양자 후 보안 강도를 대칭키 암호에 대한 양자 후 보안 요구사항으로 제시하고 있다. 대칭키 암호의 공격에 대한 Grover 알고리즘의 추정 비용은 해당하는 암호화 알고리즘의 양자 회로 복잡도에 의해 결정된다. 본 논문에서는 NIST의 경량암호 공모전 최종 후보에 오른 SPARKLE의 AEAD군인 SCHWAEMM 알고리즘의 양자 회로를 효율적으로 구현하고, Grover 알고리즘을 적용하기 위한 양자 비용에 대해 분석한다. 이때, 암호화 순열 과정 중에 사용되는 덧셈기와 관련하여 CDKM ripple-carry 덧셈기와 Unbounded Fan-Out 덧셈기에 따른 비용을 같이 비교한다. 마지막으로, 분석한 비용과 NIST의 양자 후 보안 요구사항을 기반으로 경량암호 SPARKLE SCHWAEMM 알고리즘에 대한 양자 후 보안 강도를 평가한다. 양자 회로 구현 및 비용 분석에는 양자 프로그래밍 툴인 ProjectQ가 사용되었다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.71-79
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• 2012

기밀성(Confidentiality)과 무결성(Integrity)을 보장 할 수 있는 무선 센서 네트워크 구축에 필요한 스트림 암호 Canon을 제안한다. Canon은 128비트 비밀 키와 128비트 IV(Initial Vector)로 128비트 스트림 키를 생성하고, 생성된 키와 128비트 평문을 함께 표백(Whitening)처리를 통해 128비트 암호문을 만든다. 쉬운 하드웨어 구현과 빠른 소프트웨어 실행을 위해 Canon 알고리즘은 간단한 논리연산만으로 구성되어 있다. 특히 비선형(Non-Linear) 연산을 위한 S-박스를 사용하지 않기 때문에 하드웨어 구성이 매우 간결하다. 제안한 스트림 암호 Canon은 AES, Salsa20 보다 수행 속도 테스트결과 빠른 결과를 보여주고 있으며, Trivium보다 gate수가 작다. 그래서 Canon은 휴대폰과 같은 무선 인터넷 환경과 DRM(Digital Right Management)과 같은 실시간처리가 필요한 분야와 무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network), RFID 등과 같은 물리적 환경이 매우 제한적인 응용에 사용할 목적으로 소프트웨어 및 하드웨어 구현이 쉬운 128 비트 스트림 암호이다.

• 한국광학회지
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• 제24권5호
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• pp.262-270
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• 2013

본 논문에서는 블록암호화의 CBC(Cipher Block Chaining) 방식을 광학적인 XOR 연산을 이용하여 새로운 변형된 CBC 암호화 및 복호화 시스템을 제안한다. 제안한 방법은 광학적 XOR 연산의 병렬 처리를 위해 이중 인코딩 방법과 자유 공간 연결 광논리 게이트 방법을 사용한다. 또한 제안된 XOR 연산 기반의 CBC 암호화 방식의 광학적 구성도를 공학적으로 실제 제작 구현 가능한 광 모듈 형태의 광 암호화/복호화 장치로 제안한다. 제안된 방법은 기존의 CBC 방식을 광학적으로 구현했기 때문에 기존의 전자적인 CBC 방식의 장점과 광학적인 고속성과 병렬 처리의 특성으로 인해 많은 정보를 빠른 속도로 암호화 및 복호화가 가능하다. 또한, 광 병렬 처리의 특성상 데이터가 2차원으로 배열되어 데이타 크기가 증가된 평문 데이터와 암호키를 사용함으로써 기존의 전자적 CBC 방식보다도 한층 더 암호 강도가 강력해진 암호화 시스템을 제공한다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과는 제안한 기법이 CBC 모드의 암호화 및 복호화 과정에 효율적임을 보여준다. 한편 제안된 방식은 CBC 방식 외에 ECB(Electronic Code Book) 방식과 CFB(Cipher Feedback Block) 방식에도 적용할 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.91-94
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• 2012

본 논문에서는 국내 표준(KS)으로 제정된 블록암호 알고리듬 ARIA의 효율적인 하드웨어 구현을 제안한다. 제안된 ARIA 암 복호 프로세서는 표준에 제시된 세 가지 마스터 키 길이 128/192/256-비트를 모두 지원하도록 설계되었으며, 회로의 크기를 줄이기 위해 키 확장 초기화 과정과 암 복호 과정에 사용되는 라운드 함수가 공유되도록 설계를 최적화 하였으며, 이를 통해 게이트 수를 약 20% 감소시켰다. 설계된 ARIA 암 복호 프로세서를 FPGA로 구현하여 하드웨어 동작을 검증하였으며, 0.13-${\mu}m$ CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 33,218 게이트로 구현되어 640 Mbps@100 MHz의 성능을 갖는 것으로 평가되었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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• pp.674-677
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• 2003

현대사회는 전자, 통신, 컴퓨터, 반도체 기술들의 비약적인 발전에 따른 고도의 정보통신과 정보처리에 기반을 둔 정보화 사회로 모든 업무가 컴퓨터에 의존하고 있는 실정이다. 또한 컴퓨터 네트워크와 데이터베이스의 이용 및 기술의 괄목할 만한 발전에 따라 수많은 사용자가 컴퓨터를 이용하여 동시에 자료를 수집, 검색, 처리, 전송, 저장할 수 있게 되었다. 그러나 컴퓨터를 이용한 정보의 처리 및 사용이 편리해진 반면에 자료의 노출이 상대적으로 심해져, 비밀을 요하는 자료의 보안 문제가 대두되었다. 이에 따라 자료의 보안을 위하여 컴퓨터가 나오기 전의 방법과는 다른 컴퓨터를 이용한 새로운 암호 방법들이 제시되어 계속적으로 발전되고 있다. 이에 본 논문에서는 향후 연구에 사용할 암호 알고리즘을 선택하기 위하여 관용 암호 알고리즘 중에서 DES와 3DES, 공개키 암호 알고리즘 중 RSA, 타원곡선 암호 알고리즘에 관하여 연구하였다.