• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권4호
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• pp.1330-1338
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• 2024

Information on isotopic composition and geometric structure is necessary for identifying a true warhead. Nevertheless, such classified information should be protected physically or electronically. With a novel Hash encryption algorithm, this paper presents a Monte Carlo-based design of a neutron activation analysis verification module. The verification module employs a thermal neutron source, a non-uniform mask (physically encrypting information about isotopic composition and geometric structure), a gamma detector array, and a Hash encryption algorithm (for electronic encryption). In the physical field, a non-uniform mask is designed to distort the characteristic gamma rays emitted by the inspected item. Furthermore, as part of the Hash algorithm, a key is introduced to encrypt the data and improve the system resolution through electronic design. In order to quantify the difference between items, Hamming distance is used, which allows data encryption and analysis simultaneously. Simulated inspections of simple objects are used to quantify system performance. It is demonstrated that the method retains superior resolution even with 1% noise level. And the performances of anti-statistical attack and anti-brute force cracking are evaluated and found to be very excellent. The verification method lays a solid foundation for nuclear disarmament verification in the upcoming era.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권2호
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• pp.724-737
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• 2020

Corrected Block TEA(or XXTEA) is a block cipher designed to correct security weakness in the original block TEA in 1998. In this paper, XXTEA cipher hardware which can encrypt or decrypt between 64-bit and 256-bit messages using 128-bit master key is implemented. Minimum message block size is 64-bit wide and maximal message block size is 256-bit wide. The designed XXTEA can encrypt and decrypt variable-length message blocks which are some arbitrary multiple of 32 bits in message block sizes. XXTEA core of this paper is described using Verilog-HDL and downloaded on Vertex4. The operation frequency is 177MHz. The maximum throughput for 64-bit message blocks is 174Mbps and that of 256-bit message blocks is 467Mbps. The cryptographic IP of this paper is applicable as security module of the mobile areas such as smart card, internet banking, e-commerce and IoT.

• 정보보호학회지
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• 제19권4호
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• pp.59-64
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• 2009

정보보호 인증기술 연구센터는 초경량 저비용의 인증 원천 기술 개발, 통합 인증 시스템 개발, 정보가전 네트워크에서의 인증기술 개발 등 정보보호를 위한 인증기술을 개발하기 위하여 연구 개발을 진행해왔다. 또한, 공통평가기준(CC, Common criteria) 및 CMVP(Cryptographic module verification program)와 같은 보안성 평가에 관한 많은 연구 및 과제수행을 진행하였다. 특히 본 연구센터는 대학기관 중 국내 최초로 정보보호제품에 대한 CC인증 자문을 수행하였으며, 센터에 소속된 연구원들이 대학원생 최초로 수습 평가자 자격증을 취득하였다. 또한 2008년에는 지문인식 시스템 보호프로파일, 개방형 스마트카드 플랫폼 보호파일 등 총 6종의 보호프로파일을 개발하였다. 마지막으로 센터는 우수한 정보보호인력 양성을 목표로 다양한 지원 및 제도를 운영하였다. 그 결과 다수의 우수 연구논문 발표, 국내외 특허 출원 및 등록, 기술이전 및 우수인력 배출 등 당초 목표 이상의 실적으로 달성하였다. 향후 정보보호 인증기술 연구센터는 지금까지 구축된 인증기술 및 보안기술과 산학협력 네트워크 등을 기반으로 우리나라가 인증기술 및 정보보호 산업의 강국으로 자리잡는데 지속적으로 기여할 것으로 기대된다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제18권5호
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• pp.477-484
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• 2014

In this paper, we propose a new optical secret key sharing method based on the Diffie-Hellman key exchange protocol required in cipher system. The proposed method is optically implemented by using a free-space interconnected optical logic gate technique in order to process XOR logic operations in parallel. Also, we present a compact type of optical module which can perform the modified Diffie-Hellman key exchange for a cryptographic system. Schematically, the proposed optical configuration has an advantage of producing an open public key and a shared secret key simultaneously. Another advantage is that our proposed key exchange system uses a similarity to double key encryption techniques to enhance security strength. This can provide a higher security cryptosystem than the conventional Diffie-Hellman key exchange protocol due to the complexity of the shared secret key. Results of numerical simulation are presented to verify the proposed method and show the effectiveness in the modified Diffie-Hellman key exchange system.

• 정보보호학회지
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• 제12권3호
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• pp.67-76
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• 2002

인터넷의 발달로 사회의 기반구조가 종이사회에서 사이버 사회로 전환됨에 따라 정보보호제품이 중요한 역할을 담당하게 되었다. 이러한 정보보호제품의 안전한 선택 및 사용을 위한 기본적인 선택기준은 신뢰 기관의 안전성 평가 결과일 것이다. 이러한 안전성 평가는 현재 세계적으로 공통 평가를 위한 체계를 준비중에 있으며, 가장 대표적인 것이 CC(Common Criteria)기반의 정보보호제품 평가이다. 그러나 CC기반의 평가기준에서는 정보보호분야의 핵심기술인 암호알고리즘에 대한 평가는 수행하지 않고 각 국이 독자적으로 하도록 규정하고 있으며, 이를 구현한 암호모듈에 대한 평가 또한 독자적으로 하도록 하고 있다. 암호모듈에 대한 안전성 평가로 가장 널리 참조되는 것은 미국의 NIST(National Institute of Standards and Technology)가 수행하는 CMVP(Cryptographic Module Validation Program)이며, 세계적으로 인정받고 있다. 본 고에서는 현재까지 수행되고 있는 정보보호제품에 탑재된 암호모듈의 평가체계에 대해 비교 분석하여 정리 하고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 추계학술발표대회
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• pp.790-792
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• 2013

정보화 시대가 빠르게 발전함에 따라 스마트 그리드 및 CCTV등 유 무선 통신망을 이용한 다양한 분야의 서비스가 이루어지고 있다. 이러한 서비스를 제공하는데 있어서 민감한 내용을 포함한 정보가 존재한다면 데이터에 대한 보안은 중요한 요소 일 것이다. 현재 보안기능이 탑재되어 있지 않은 장치에 보안 기능을 탑재하기 위해서는 하드웨어적인 요소를 추가 혹은 교체하거나 소프트웨어 또는 펌웨어 업데이트 방식을 선택하여 보안 기능을 추가할 수 있다. 본 논문에서는 소프트웨어 업데이트를 통하여 보안 기능을 제공하는 방식에 대해서 설명하며 범용적인 x86아키텍처와 ARM9아키텍처를 비교 분석하여 아키텍처 환경별 암호모듈 적용방안을 제시하고자 한다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제18권5호
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• pp.1001-1008
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• 2017

산업제어시스템에 대한 사이버공격은 막대한 금전적 손실이나 인명피해로 이어질 수 있어 산업제어시스템 사이버보안에 대한 표준화 및 연구가 활발히 진행되고 있다. 이와 관련된 제도로 사회기반시설의 산업제어시스템은 전자정부법에 따라 검증필한 암호모듈을 탑재해야 하며 산업제어시스템의 보안요구사항에 맞는 적절한 보안통제가 실시되어야 한다. 그러나 운영계층, 제어계층, 현장장치 계층으로 구성되는 산업제어시스템은 보안통제 실시로 인해 각 계층별로 주요기능 수행에 문제가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제 해결을 위해 산업제어시스템의 각 계층에 요구되는 보안요구사항에 대한 보안통제 수행에서 확인해야할 사항과 적절한 적용방안을 제시한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.786-792
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• 2016

Camellia 암호는 NTT사 및 미쓰비시 전자회사에서 공동으로 2000년도에 개발되었다. Camellia는 128비트 메시지 블록 크기와 128비트, 192비트 및 256비트 키(Key)에 대한 암호화 방식을 규정하고 있다. 본 논문은 키 스케줄용 레지스터 설정과 기존의 라운드 연산 블록을 통합한 수정된 라운드 연산 블록을 제안하였다. 키 생성과 라운드 연산에 필요한 총 16개의 ROM을 단지 4개의 이중포트 ROM만을 사용하여 구현하였다. 또한 메시지 버퍼를 제공하여 키 생성을 위한 KA와 KB 값이 도출되면 대기 시간없이 즉시 암호화나 복호화가 수행될 수 있도록 하였다. 제안한 Camellia 블록 암호 알고리즘을 Verilgo-HDL을 사용하고 설계하고, Virtex4 디바이스상에 구현하였으며, 최대 동작 주파수는 184.898MHz이다. 128비트 키 모드에서 최대 처리율은 1.183Gbps이며, 192비트 및 256비트 키 모드에서 최대 처리율은 876.5Mbps이다. 본 논문에서 설계된 암호 프로세서는 스마트 카드, 인터넷뱅킹, 전자상거래 및 위성 방송 등과 같은 분야의 보안 모듈로 응용이 가능할 것으로 사료된다.

• 정보보호학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.593-605
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• 2014

본 논문에서는 하드웨어로 경량 암호 HIGHT, PRESENT, PRINTcipher를 설계하고 소프트웨어로 암호 운영모드를 구현하여 대칭키 암호에 대한 효율적인 하드웨어/소프트웨어 통합설계 방법을 제안하였다. 우선 효과적인 통합설계 언어인 GEZEL 기반으로 대칭키 암호를 하드웨어로 구현한 후 FSMD 방식의 각 암호 모듈을 unfolding, retiming 등 하드웨어 최적화 이론을 적용하여 성능을 향상시켰다. 또한, 8051 마이크로프로세서에 대칭키 암호 운영모드를 C언어로 구현하여 서로 다른 운영모드를 지원하는 다양한 플랫폼에 적용할 수 있게 하였다. 이때 하드웨어/소프트웨어간의 신뢰성 있는 통신 확립과 통신 간 발생할 수 있는 시간 지연을 막기 위하여 하드웨어의 통신 코어와 암호코어를 분리하여 병렬적으로 수행되어 암호화 연산 수행 중에도 메시지를 송/수신 할 수 있도록 처리하는 개선된 handshake 프로토콜을 사용하여 전체적인 성능을 향상시켰다.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.88-94
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• 2021

현재 사용되고 있는 RSA, ECC와 같은 공개키 암호화 기법은 소인수분해와 같은 현재의 컴퓨터로 계산이 오래 걸리는 수학적 문제를 암호화에 사용했다. 그러나 양자컴퓨터가 상용화된다면 Shor Algorithm에 의해 기존의 암호화 시스템은 쉽게 깨질 수 있다. 그로 인해 Quantum-resistant 한 암호화 알고리즘의 도입이 필요해졌고, 그중 하나로 Lattice-based Cryptography가 제안되고 있다. 이 암호화 알고리즘은 Polynomial Ring에서 연산이 행해지고, 그중 Polynomial Multiplication이 가장 큰 연산 시간을 차지한다. 그러므로 다항식 곱셈 계산을 빠르게 하는 하드웨어 모듈이 필요하고, 그중 Finite Field에서 연산 되는 FFT인 Number Theoretic Transform을 이용해서 다항식 곱셈을 계산하는 8-point NTT-based Polynomial Multiplier 모듈을 설계하고 시뮬레이션했다. HDL을 사용하여 로직검증을 수행하였고, Hspice를 사용하여 트랜지스터 수준에서 제안된 설계가 지연시간과 전력소모에서 얼마나 개선되는지를 비교 분석하였다. 제안된 설계에서 평균 지연속도 30%의 개선과 8% 이상의 전력소모 감소 효과를 볼 수 있었다.