• 한국IT서비스학회지
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• 제3권2호
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• pp.99-104
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• 2004

Conventional and public-key cryptography has been widely accepted as a base technology for the design of computer security systems. D-classes have the potential for application to conventional and public-key cryptography. However, there are very few results on D-classes because the computational complexity of D-class computation is NP-complete. This paper discusses the design of algorithms for the efficient computation of D-classes and the Java implementation of them. In addition, the paper implements the same D-class computation algorithms in C and shows the performance of C and Java programming languages for the computation-intensive applications by comparing their execution results.

• ETRI Journal
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• 제41권6호
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• pp.863-872
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• 2019

Elliptic curve cryptography is a relatively lightweight public-key cryptography method for key generation and digital signature verification. Some lightweight curves (eg, Curve25519 and Curve Ed448) have been adopted by upcoming Transport Layer Security 1.3 (TLS 1.3) to replace the standardized NIST curves. However, the efficient implementation of Curve Ed448 on Internet of Things (IoT) devices remains underexplored. This study is focused on the optimization of the Curve Ed448 implementation on low-end IoT processors (ie, 8-bit AVR and 16-bit MSP processors). In particular, the three-level and two-level subtractive Karatsuba algorithms are adopted for multi-precision multiplication on AVR and MSP processors, respectively, and two-level Karatsuba routines are employed for multi-precision squaring. For modular reduction and finite field inversion, fast reduction and Fermat-based inversion operations are used to mitigate side-channel vulnerabilities. The scalar multiplication operation using the Montgomery ladder algorithm requires only 103 and 73 M clock cycles on AVR and MSP processors.

• ETRI Journal
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• 제43권6호
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• pp.1113-1129
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• 2021

Lightweight ciphers are increasingly employed in cryptography because of the high demand for secure data transmission in wireless sensor network, embedded devices, and Internet of Things. The PRESENT algorithm as an ultralightweight block cipher provides better solution for secure hardware cryptography with low power consumption and minimum resource. This study generates the key using key rotation and substitution method, which contains key rotation, key switching, and binary-coded decimal-based key generation used in image encryption. The key rotation and substitution-based PRESENT architecture is proposed to increase security level for data stream and randomness in cipher through providing high resistance to attacks. Lookup table is used to design the key scheduling module, thus reducing the area of architecture. Field-programmable gate array (FPGA) performances are evaluated for the proposed and conventional methods. In Virtex 6 device, the proposed key rotation and substitution PRESENT architecture occupied 72 lookup tables, 65 flip flops, and 35 slices which are comparably less to the existing architecture.

• 정보보호학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.153-168
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• 2016

본 논문은 마이크로소프트사의 CAPI를 대체하기 위하여 제안된 CNG의 구조와 특징, 프로그래밍 기법을 분석하였다. CNG는 플러그인 구조 기반의 독립된 모듈들로 구성되어 있기 때문에 구현해야 할 함수 및 기능의 범위를 최소화할 수 있어 개발비용과 확장 용이성 부분에서 CNG의 우수성을 잘 설명하고 있다. 또한, 확장성과 함께 최신의 암호화 알고리즘 및 감사 기능, 커널 모드 지원이 기업 및 공공기관 등의 환경에서 핵심 암호화 서비스로의 역할을 할 수 있게 한다. 따라서 이러한 기능들을 기반으로 기업과 공공기관이 조직 고유의 보안 요구사항에 맞게 CNG를 확장할 수 있도록 CNG 암호 라이브러리 구조에 대하여 분석하였다. 또한, 분석 결과를 기반으로 CNG 라이브러리를 활용하는 프로그램의 오류를 검출하기 위한 도구를 구현하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제6권11호
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• pp.1-7
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• 2006

본 논문에서는 XML 문서보안을 위해 SOAP기반의 ebXML 암호시스템을 RSA알고리듬을 이용한 설계방안과, 전자상거래상의 거래문서를 암호화하고 전송하는 최적화된 문서 보안시스템의 설계방안을 제안한다. 또한, 제안한 ebXML 문서의 암호화문서에 대한 성능비교를 위해 대칭키 방식인 DES와 3DES, 비대칭키 방식인 RSA 암호화 방식 및 제안한 RSA 암호화 방식을 이용한다. ebXML 암호시스템의 성능비교는 동일한 블록크기와 문서크기를 가지고 각각 100회씩을 암 복호화에 걸린 시간을 비교하였으며, 제안한 SOAP기반의 ebXML을 적용한 전자상거래 사이트의 성능평가를 통해 암호화 시간 및 복호화 시간의 네트워크 성능을 분석한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.1913-1927
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• 2017

Encryption technology is to hide information in a cyberspace built using a computer and to prevent third parties from changing it. If a malicious user accesses unauthorized device or application services on the Internet of objects, it may be exposed to various security threats such as data leakage, denial of service, and privacy violation. One way to deal with these security threats is to encrypt and deliver the data generated by a user. Encrypting data must be referred to a technique of changing data using a complicated algorithm so that no one else knows the content except for those with special knowledge. As computers process computations that can be done at a very high speed, current cryptographic techniques are vulnerable to future computer performance improvements. We designed and implemented a new encryption program that combines ancient and modern cryptography so that the user never knows about data management, and transmission. The significance of this paper is that it is the safest method to combine various kinds of encryption methods to secure the weaknesses of the used cryptographic algorithms.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.2154-2162
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• 2009

스마트카드 보안용 타원곡선 암호를 위한 스칼라 곱셈기를 설계하였다. 스마트카드 표준에 기술된 163-비트의 키 길이를 지원하며, 유한체 (finite field) 상에서 스칼라 곱셈의 연산량을 줄이기 위해 complementary receding 방식을 적용한 Non-Adjacent Format (NAF) 변환 알고리듬을 적용하여 설계되었다. 설계된 스칼라 곱셈기 코어는 0.35-${\mu}m$ CMOS 셀 라이브러리로 합성하여 32,768 게이트로 구현되었으며, 150-MHz@3.3-V로 동작한다. 설계된 스칼라 승산기는 스마트카드용 타원곡선 암호 알고리듬의 전용 하드웨어 구현을 위한 IP로 사용될 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제10권4호
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• pp.319-327
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• 2004

본 논문에서는 IC 카드 용 ECC(Elliptic Curve Cryptography) 및 ECKCDSA(Elliptic Curve KCDSA) 알고리즘 설계, 구현 및 테스트 결과에 대해 기술하고 있다. 타원곡선 암호는 160 비트의 키 길이를 이용하여 현재 사용되는 공개키 암호 알고리즘(RSA)과 동등한 안전도를 제공해준다. 또한. 짧은 키 길이를 사용하기 때문에 작은 메모리와 처리 능력이 제한된 IC 카드나 이동 통신 등과 같은 분야에서 매우 유용하게 사용될 수 있으며, ECC나 ECKCDSA를 자바 카드 상에 구현하여 사용함으로써 사용자들은 보다 강화된 보안성과 안전성을 제공받을 수 있을 것이다.

• 정보보호학회논문지
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• 제31권3호
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• pp.473-480
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• 2021

차세대 공개키 암호 고속 연산을 위해서는 목표로 하는 컴퓨터 프로세서의 구조를 활용하여 암호화 기본 연산을 최적화 구현하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 RISC-V 프로세서 상에서 차세대 공개키 암호 고속 연산을 위해 핵심 곱셈기 연산을 최적화 구현하는 기법을 제안한다. 특히 RISC-V 프로세서의 기본 연산자를 열 기반 곱셈기 연산알고리즘에 맞추어 최적 구현해봄으로서 이전 연구와 비교 시 256-비트 곱셈의 경우 약 19% 그리고 512-비트 곱셈의 경우 약 8%의 성능 향상을 RISC-V 프로세서 상에서 달성하였다. 마지막으로 RISC-V 프로세서에서 추가적으로 제공되면 곱셈 연산 성능 향상에 도움이 될 수 있는 확장 명령어 셋에 대해서도 확인해 보도록 한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.1471-1479
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• 2017

2,048 비트의 키 길이를 지원하는 RSA 공개키 암호 프로세서를 설계하였다. RSA 암호의 핵심 연산인 모듈러 곱셈기를 워드 기반의 몽고메리 곱셈 알고리듬을 이용하여 설계하였으며, 모듈러 지수승 연산은 Left-to-Right(LR) 이진 멱승 알고리듬을 이용하여 구현하였다. 모듈러 곱셈에 8,448 클록 사이클이 소요되며, RSA 암호화와 복호화에 각각 185,724 클록 사이클과 25,561,076 클록 사이클이 소요된다. 설계된 RSA 암호 프로세서를 Virtex 5 FPGA로 구현하여 하드웨어 동작을 검증하였다. $0.18{\mu}m$ CMOS 표준셀을 사용하여 100 MHz의 동작 주파수로 합성한 결과, RSA 암호 프로세서는 12,540 GE로 구현되었고, 12 kbit의 메모리가 사용되었다. 동작 가능한 최대 주파수는 165 MHz로 평가되었으며, RSA 암호화, 복호화 연산에 각각 1.12 ms, 154.91 ms가 소요되는 것으로 예측되었다.