• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권10호
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• pp.3815-3833
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• 2021

MILP-based automatic search is the most common method in analyzing the security of cryptographic algorithms. However, this method brings many issues such as low efficiency due to the large size of the model, and the difficulty in finding the contradiction of the impossible differential distinguisher. To analyze the security of ESF algorithm, this paper introduces a simplified MILP-based search model of the differential distinguisher by reducing constrains of XOR and S-box operations, and variables by combining cyclic shift with its adjacent operations. Also, a new method to find contradictions of the impossible differential distinguisher is proposed by introducing temporary variables, which can avoid wrong and miss selection of contradictions. Based on a 9-round impossible differential distinguisher, 15-round attack of ESF can be achieved by extending forward and backward 3-round in single-key setting. Compared with existing results, the exact lower bound of differential active S-boxes in single-key setting for 10-round ESF are improved. Also, 2108 9-round impossible differential distinguishers in single-key setting and 14 12-round impossible differential distinguishers in related-key setting are obtained. Especially, the round of the discovered impossible differential distinguisher in related-key setting is the highest, and compared with the previous results, this attack achieves the highest round number in single-key setting.

• 정보보호학회논문지
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• 제33권2호
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• pp.183-191
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• 2023

암호 알고리즘은 많은 연산 자원을 요구하며 복잡한 수학적 원리를 통해 보안성을 가진다. 하지만 대부분의 사물인터넷 기기는 가용 자원이 한정적이며 그에 따라 연산 성능이 부족하다. 따라서 연산량을 적게 사용하는 경량암호가 등장하였다. 미국 국립표준기술연구소는 경량암호 표준화 공모전을 개최하여 경량암호의 원활한 보급을 꾀했다. 공모전의 알고리즘 중 하나인 TinyJAMBU는 순열 기반의 알고리즘이다. TinyJAMBU는 키 스케줄을 거치지 않는 대신 많은 순열 연산을 반복하며, 이때 시프트 연산이 주로 사용된다. 본 논문에서는 8-bit AVR 프로세서상에서 경량암호 TinyJAMBU를 고속 최적 구현하였다. 제안 기법은 시프트 연산을 반대 방향으로 하여 시프트 횟수를 최소화한 리버스 시프트 기법과 키와 논스가 고정인 환경에서 일부 연산을 사전 연산한 기법이다. 제안 기법은 순열연산에서 최대 7.03배, TinyJAMBU 알고리즘에 적용 시 최대 5.87배 성능 향상을 보였다. 키와 논스가 고정인 환경에서는 TinyJAMBU의 알고리즘이 최대 9.19배만큼 성능이 향상되었다.

• International Journal of Contents
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• 제3권2호
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• pp.40-43
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• 2007

This paper proposed a new modular inverse algorithm based on the right-shifting binary Euclidean algorithm. For an n-bit numbers, the number of operations for the proposed algorithm is reduced about 61.3% less than the classical binary extended Euclidean algorithm. The proposed algorithm implementation shows substantial reduction in computation time over Galois field GF(p).

• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제19권1_2호
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• pp.105-125
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• 2005

Motivated by the field experimental designs in agriculture, the theory of block designs has been applied to several areas such as statistics, combinatorics, communication networks, distributed systems, cryptography, etc. An explicit formula and its fast computational algorithm for a class of symmetric balanced incomplete block designs are presented. Based on the formula and the careful investigation of the modulus multiplication table, the algorithm is developed. The computational costs of the algorithm is superior to those of the conventional ones.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권1호
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• pp.57-67
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• 2005

고속 스칼라곱 연산은 타원곡선 암호 응용을 위해서 매우 중요하다. 보안 상황에 따라 유한체의 크기를 변경하려면 타원곡선 암호 보조프로세서가 크기 가변 유한체 연산 장치를 제공하여야 한다. 크기 가변 유한체 연산기의 효율적인 연산 구조를 연구하기 위하여 전형적인 두 종류의 스칼라곱 연산 알고리즘을 FPGA로 구현하였다. Affine 좌표계 알고리즘은 나눗셈 연산기를 필요로 하며, projective 좌표계 알고리즘은 곱셈 연산기만 사용하나 중간 결과 저장을 위한 메모리가 더 많이 소요된다. 크기 가변 나눗셈 연산기는 각 비트마다 궤환 신호선을 추가하여야 하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이로 인한 클록 속도저하를 방지하는 간단한 방법을 제안하였다. Projective 좌표계 구현에서는 곱셈 연산으로 널리 사용되는 디지트 serial 곱셈구조를 사용하였다. 디지트 serial 곱셈기의 크기 가변 구현은 나눗셈의 경우보다 간단하다. 최대 256 비트 크기의 연산이 가능한 크기 가변 유한체 연산기를 이용한 암호 프로세서로 실험한 결과, affine 좌표계 알고리즘으로 스칼라곱 연산을 수행한 시간이 6.0 msec, projective 좌표계 알고리즘의 경우는 1.15 msec로 나타났다. 제안한 타원곡선 암호 프로세서를 구현함으로써, 하드웨어 구현의 경우에도 나눗셈 연산을 사용하지 않는 projective 좌표계 알고리즘이 속도 면에서 우수함을 보였다. 또한, 메모리의 논리회로에 대한 상대적인 면적 효율성이 두 알고리즘의 하드웨어 구현 면적 요구에 큰 영향을 미친다.

• 호남수학학술지
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• 제28권2호
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• pp.185-196
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• 2006

A scheme based on the cryptography for enforcing multilevel security in a system where hierarchy is represented by a partially ordered set was first introduced by Akl et al. But the key generation algorithm of Akl et al. is infeasible when there is a large number of users. In 1985, MacKinnon et al. proposed a paper containing a condition which prevents cooperative attacks and optimizes the assignment in order to overcome this shortage. In 2005, Kim et al. proposed key management systems for multilevel security using one-way hash function, RSA algorithm, Poset dimension and Clifford semigroup in the context of modern cryptography. In particular, the key management system using Clifford semigroup of imaginary quadratic non-maximal orders is based on the fact that the computation of a key ideal $K_0$ from an ideal $EK_0$ seems to be difficult unless E is equivalent to O. We, in this paper, show that computing preimages under the bonding homomorphism is not difficult, and that the multilevel cryptosystem based on the Clifford semigroup is insecure and improper to the key management system.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.762-763
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• 2016

동형 암호화 시스템을 구현하는 데 있어, encrypt, decrypt, recrypt 연산은 큰 골격을 이루는 연산이다. 각각에 있어 공통된 가장 중요한 연산은 백만 비트가 넘는 큰 정수에 대한 법 곱셈이며, 이것은 푸리에 변환을 반복적으로 수행하여 얻을 수 있는 매우 큰 정수에 대한 곱셈 연산과 곱셈 결과에 대한 법 간소화를 요구한다. 본 논문에서는 Schonhage-Strassen이 제안한 큰 정수에 대한 법 곱셈을 수행하는 알고리즘을 응용하여, 이를 다시 메모리를 절약할 수 있는 효율적인 알고리즘을 제안하고 구현한다. 제안한 정수 푸리에 변환 구조는 FPGA에 구현하여 성능을 비교하였다.

• Korean Journal of Mathematics
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• 제30권3호
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• pp.533-538
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• 2022

Cryptography is one of the most essential developing areas, which deals with the secure transfer of messages. In recent days, there are more number of algorithms have been evolved to provide better security. This work is also such an attempt. In this paper, an algorithm is presented for encryption and decryption which employs the matrix Q^p* and the well- known equation x² - py² = 1 where p is a prime.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제12권4호
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• pp.688-710
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• 2016

Our approach permits to capitalize the expert's knowledge as business rules by using an agent-based platform. The objective of our approach is to allow experts to manage the daily evolutions of business domains without having to use a technician, and to allow them to be implied, and to participate in the development of the application to accomplish the daily tasks of their work. Therefore, the manipulation of an expert's knowledge generates the need for information security and other associated technologies. The notion of cryptography has emerged as a basic concept in business rules modeling. The purpose of this paper is to present a cryptographic algorithm based approach to integrate the security aspect in business rules modeling. We propose integrating an agent-based approach in the framework. This solution utilizes a security agent with domain ontology. This agent applies an encryption/decryption algorithm to allow for the confidentiality, authenticity, and integrity of the most important rules. To increase the security of these rules, we used hybrid cryptography in order to take advantage of symmetric and asymmetric algorithms. We performed some experiments to find the best encryption algorithm, which provides improvement in terms of response time, space memory, and security.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.63-65
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• 2021

보안 SoC (system-on-chip)를 이용한 타원곡선 디지털 서명 알고리듬 (elliptic curve digital signature algorithm; EC-DSA)의 H/W-S/W 통합 구현에 대해 기술한다. 보안 SoC는 Cortex-A53 APU를 CPU로 사용하며, 하드웨어 IP로 설계된 고성능 타원곡선 암호 (high-performance ellipitc curve cryptography; HP-ECC) 코어와 SHA3 (secure hash algorithm 3) 해시 함수 코어가 AXI4-Lite 버스 프로토콜로 연결된다. 고성능 ECC 코어는 12가지의 타원곡선을 지원하며, SHA3 코어는 4가지의 해시 함수를 지원한다. 보안 SoC를 Zynq UltraScale+ MPSoC 디바이스에 구현하여 EC-DSA에 의해 생성된 서명의 유효성을 검증하였다.