• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권2호
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• pp.1100-1123
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• 2019

A code-based cryptosystem can resist quantum-computing attacks. However, an original system based on the Goppa code has a large key size, which makes it unpractical in embedded devices with limited sources. Many special error-correcting codes have recently been developed to reduce the key size, and yet these systems are easily broken through side channel attacks, particularly differential power analysis (DPA) attacks, when they are applied to hardware devices. To address this problem, a higher-order masking scheme for a McEliece cryptosystem based on the quasi-dyadic moderate density parity check (QD-MDPC) code has been proposed. The proposed scheme has a small key size and is able to resist DPA attacks. In this paper, a novel McEliece cryptosystem based on the QD-MDPC code is demonstrated. The key size of this novel cryptosystem is reduced by 78 times, which meets the requirements of embedded devices. Further, based on the novel cryptosystem, a higher-order masking scheme was developed by constructing an extension Ishai-Sahai-Wagne (ISW) masking scheme. The authenticity and integrity analysis verify that the proposed scheme has higher security than conventional approaches. Finally, a side channel attack experiment was also conducted to verify that the novel masking system is able to defend against high-order DPA attacks on hardware devices. Based on the experimental validation, it can be concluded that the proposed higher-order masking scheme can be applied as an advanced protection solution for devices with limited resources.

• 정보보호학회논문지
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• 제28권5호
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• pp.1099-1112
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• 2018

미래에 양자컴퓨터가 상용화될 것을 대비하여 전 세계적으로 양자컴퓨터에도 안전한 후 양자 암호(post quantum cryptography)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그중 빠른 속도와 높은 안전성을 제공하는 부호 기반 암호시스템에 대하여 다양한 부채널 분석에 대한 취약점이 발견되고 있으며, 이에 따라 부채널 분석에 안전한 암호시스템 설계를 위한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 HyMES(Hybrid McEliece Scheme)에 대해 단 하나의 파형만을 이용하여 비밀키를 복원하는 방법을 제안한다. HyMES는 기존에 제안되었던 McEliece에 비해 키 크기가 작고, 암복호화 속도 또한 기존보다 빠르게 설계된 부호 기반 공개키 암호시스템이다. HyMES 복호화 알고리즘에는 신드롬 값 계산에 필요한 패리티 검사 행렬(parity-check matrix)을 연산하는 과정이 있다. 본 논문에서는 이 과정에서 사용되는 비선형 함수에 대한 결합 확률 분포가 비밀키 값에 따라 달라짐을 이용하여 HyMES를 분석하였다. 공개키 암호를 대상으로 한 결합 확률 분포 기반 분석은 본 논문에서 처음으로 제안되었다.

• 한국정보보호학회:학술대회논문집
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• 한국정보보호학회 1994년도 종합학술발표회논문집
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• pp.99-107
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• 1994

For the secure control of the communication satellite, security mechanisms should be employed on the ground station as well as on the spacecraft. In this paper, we present a security architecture fur the spacecraft command security of the communication satellite. An authentication mechanism is also proposed using message authentication code (MAC) based on the Data Encryption Standard (DES) cryptosystem.

• 정보보호학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.439-448
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• 2017

포스트 양자 암호라 할지라도 실제 디바이스에 이를 적용 할 때 부채널 분석 취약점이 존재한다는 것은 이미 알려져 있다. 코드 기반 McEliece 암호와 격자 기반 NTRU 암호에 대한 부채널 분석 연구 및 대응책 연구는 많이 이루어지고 있으나, ring-LWE 암호에 대한 부채널 분석 연구는 아직 미비하다. 이에 본 논문은 8비트 디바이스에서 ring-LWE 기반 암호가 동작할 때 적용 가능한 선택 암호문 SPA 공격을 제안한다. 제안하는 공격은 [$log_2q$]개의 파형으로 비밀키를 복구 할 수 있다. q는 보안 레벨과 관련된 파라미터로 128비트 또는 256비트의 보안 레벨을 만족하기 위해 각각 7681 또는 12289를 사용한다. 또한, 우리는 실제 디바이스에서 동작되는 ring-LWE 복호화 과정의 모듈러 덧셈에서 비밀키를 드러낼 수 있는 취약점이 존재함을 실험을 통해 보이고, 공격 시간 단축을 위한 두 벡터의 유사도 측정 방법을 이용한 공격에 대해 논한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.43-54
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• 2002

McEliece introduced a public-key cryptosystem based on Algebraic codes, specially binary classical Goppa which have a good decoding algorithm and vast number of inequivalent codes with given parameters. And the advantage of this system low cost of their encryption and decryption procedures compared with other public-key systems specially RSA, ECC based on DLP(discrete logarithm problem). But in [1], they resent new attack based on probabilistic algorithm to find minimum weight codeword, so for a sufficient security level, much larger parameter size [2048, 1608,81]is required. Then the big size of public key make McEliece PKC more inefficient. So in this paper, we will propose New Type PKC using q-ary Hyperelliptic code so that with smaller parameter(1 over 3) but still work factor as hi인 as McEliece PKC and faster encryption, decryption can be maintained.

• Current Optics and Photonics
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• 제3권4호
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• pp.320-328
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• 2019

A method for joint-transform correlator (JTC) multiple-image encryption based on a quick-response (QR) code key is proposed. The QR codes converted from different texts are used as key masks to encrypt and decrypt multiple images. Not only can Chinese text and English text be used as key text, but also symbols can be used. With this method, users have no need to transmit the whole key mask; they only need to transmit the text that is used to generate the key. The correlation coefficient is introduced to evaluate the decryption performance of our proposed cryptosystem, and we explore the sensitivity of the key mask and the capability for multiple-image encryption. Robustness analysis is also conducted in this paper. Computer simulations and experimental results verify the correctness of this method.

• 정보처리학회논문지C
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• 제8C권1호
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• pp.32-40
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• 2001

본 논문에서는 기존의 Montgomery 알고리듬을 개선한 고속 모듈러 곱셈 알고리듬을 제안하고, 이를 기본으로 하여 디지털 서명에 적용 가능한 1024비트 RSA 암호 시스템의 설계 및 구현에 관하여 기술한다. 제안된 방법은 부분합 계산시 단지 1번지의 덧셈 연산이 필요하지만, 기존 Montgomery 알고리듬에서는 2번의 덧셈연산이 요구되므로 기존 방법에 비해 계산 속도가 빠르며, 하드웨어 면적도 매우 감소된다. 제안된 RSA 암호 시스템은 VHDL(VHSIC Hardware Description Language)을 이용하여 모델링하였고, $Synopsys^{TM}$사의 Design Analyzer를 이용하여 논리합성(Altera 10K lib. 이용)을 수행하였다. 또한, FPGA 구현을 위하여 Altera MAX+PLUS II상에서 타이밍 시뮬레이션을 수행하였다. 실험을 통하여 제안된 방법은 계산 속도가 매우 빠르며, 하드웨어 면적도 매우 감소함을 확인하였다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제20권4호
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• pp.476-480
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• 2016

For the application of multiusers, the arrangement and distribution of the keys is a much concerning problem in a cryptosystem. In this paper, we propose an optical encryption scheme with multiple users based on computational ghost imaging (CGI) and orthogonal modulation. The CGI encrypts the secret image into an intensity vector rather than a complex-valued matrix. This will bring convenience for post-processing and transmission of the ciphertext. The orthogonal vectors are taken as the address codes to distinguish users and avoid cross-talk. Only the decryption key and the address code owned by an authorized user are matched, the secret image belonging to him/her could be extracted from the ciphertext. Therefore, there are two security levels in the encryption scheme. The feasibility and property are verified by numerical simulations.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제29권5호
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• pp.284-290
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• 2002

본 논문에서는 블록 암호 알고리즘을 사용하지 않는 새로운 인증 암호화 방법을 제안한다. 이 방법은 Horster-Michels-Petersen 인증 암호화 방법에 기반하고 있으며, Bao-Deng 서명암호화에 이용된 기법을 적용함으로써 전송자의 서명을 수신자 이외의 임의의 제삼자가 검증할 수 있는 특성을 지닌다. 제안된 방법은 블록 암호 알고리즘을 이용하지 않으므로 구현시 코드 크기를 줄일 수 있는 장점을 가지며, 블록 암호 알고리즘을 이용하는 Bao-Deng 방법과 거의 같은 정도의 계산량 및 통신량만을 필요로 한다. 또한 제안된 방법은 기밀성, 인증성, 부인방지 등 안전성 요건들을 만족시킨다.

• 정보보호학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.73-83
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• 2018

미래의 양자 컴퓨팅 환경에 대응한 양자내성 암호 알고리즘의 연구 개발이 NIST를 비롯한 국내외 연구기관 및 기업들의 참여 하에 활발히 이루어지고 있다. 양자내성 암호 알고리즘으로는 다변수다항식-기반, 부호-기반, 격자-기반, 해시-기반, 그리고 아이소제니-기반 암호 알고리즘들이 연구되고 있다. 그 중에서 아이소제니-기반(isogeny-based) 암호 알고리즘은 가장 최근에 등장했으며 타원곡선 연산을 사용하고, 양자내성 암호 알고리즘들 중 가장 짧은 키 길이를 가지고 있어 주목받고 있다. 본 논문에서는 초특이 아이소제니 Diffie-Hellman (SIDH) 프로토콜을 저사양 모바일 환경에 적합하도록 파라미터를 선택하고 효율적으로 구현하였다. 파라미터로는 현재의 보안강도와 저사양 모바일 환경을 고려하여 523비트 소수 유한체 상에서 정의되는 초특이 타원곡선을 선택하였으며 그에 최적화된 아이소제니 계산 전략 트리를 생성하였다. 적용 SIDH 모듈은 32비트 환경에서 동작하도록 구현하였다.