• ETRI Journal
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• 제31권5호
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• pp.625-627
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• 2009

This letter describes an improved side-channel attack on DES with the first four rounds masked. Our improvement is based on truncated differentials and power traces which provide knowledge of Hamming weights for the intermediate data computed during the enciphering of plaintexts. Our results support the claim that masking several outer rounds rather than all rounds is not sufficient for the ciphers to be resistant to side-channel attacks.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권6A호
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• pp.540-548
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• 2002

최근에 시간측정, 전력소모측정, 전자기파 방사측정 및 하드웨어적 강제에러주입 등의 부가정보를 사용한 공격 기법들이 연구되어지고 있다. 또한 부채널 정보를 줄이거나 측면공격으로부터 방어하는 기술들이 연구되고 있다. 본 논문에서는 차분전력분석 기법으로 DES 암호 알고리즘 공격에 대하여 실험·분석하였다. 그리고 DES 형태의 DPA 공격에 강한 소프트웨어 구현시의 방어대책을 제안하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.1-8
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• 2002

본 논문에서는 스마트카드에 탑재한 암호분석기술로 평가되고 있는 부채널 공격과 가장 위협적인 전력분석공격에 대하여 살펴본 다음 DPA 분석에 대한 세부 기법을 여러 파라미터로 비교 분석하였다. 그리고 스마트 카드에 DES-like 암호 알고리즘을 탑재 시에 암호해독 가능하다고 알려진 DPA 공격방법에 대응할 수 있는 소프트웨어적인 해킹방어기술을 제안하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권8호
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• pp.4060-4075
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• 2019

ACORN is an authenticated encryption algorithm proposed as a candidate in the currently ongoing CAESAR competition. ACORN has a good performance on security and efficiency which has been a third-round candidate. This paper mainly concentrates on the security of ACORN under the forgery attack and the non-repudiation of ACORN. Firstly, we analyze the differential properties of the feedback function in ACRON are analyzed. By taking advantage of these properties, the forgery attacks on round-reduced ACORN are proposed with a success probability higher than $2^{-128}$ when the number of finalization rounds is less than 87. Moreover, the non-repudiation of ACRON in the nonce-reuse setting is analyzed. The known collision can be used to deny the authenticated message with probability $2^{-120}$. This paper demonstrates that ACORN cannot generate the non-repudiation completely. We believe it is an undesirable property indeed.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2022년도 춘계학술발표대회
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• pp.264-267
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• 2022

Recently, federated learning (FL) has increased prominence as a viable approach for enhancing user privacy and data security by allowing collaborative multi-party model learning without exchanging sensitive data. Despite this, most present FL systems still depend on a centralized aggregator to generate a global model by gathering all submitted models from users, which could expose user privacy and the risk of various threats from malicious users. To solve these issues, we suggested a safe FL framework that employs differential privacy to counter membership inference attacks during the collaborative FL model training process and empowers blockchain to replace the centralized aggregator server.

• Computers and Concrete
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• 제34권1호
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• pp.79-91
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• 2024

In symmetric cryptography, a cryptographically secure Substitution-Box (S-Box) is a key component of a block cipher. S-Box adds a confusion layer in block ciphers that provide resistance against well-known attacks. The generation of a cryptographically secure S-Box depends upon its generation mechanism. In this paper, we propose a novel framework for the construction of cryptographically secure S-Boxes. This framework uses a combination of linear fractional transformation and permutation functions. S-Boxes security is analyzed against well-known security criteria that include nonlinearity, bijectiveness, strict avalanche and bits independence criteria, linear and differential approximation probability. The S-Boxes can be used in the encryption of any grayscale digital images. The encrypted images are analyzed against well-known image analysis criteria that include pixel changing rates, correlation, entropy, and average change of intensity. The analysis of the encrypted image shows that our image encryption scheme is secure.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권6호
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• pp.1492-1511
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• 2013

A novel, chaotic map that is based on concatenated torus automorphisms is proposed in this paper. As we know, cat map, which is based on torus automorphism, is highly chaotic and is often used to encrypt information. But cat map is periodic, which decreases the security of the cryptosystem. In this paper, we propose a novel chaotic map that concatenates several torus automorphisms. The concatenated mechanism provides stronger chaos and larger key space for the cryptosystem. It is proven that the period of the concatenated torus automorphisms is the total sum of each one's period. By this means, the period of the novel automorphism is increased extremely. Based on the novel, concatenated torus automorphisms, two application schemes in image encryption are proposed, i.e., 2D and 3D concatenated chaotic maps. In these schemes, both the scrambling matrices and the iteration numbers act as secret keys. Security analysis shows that the proposed, concatenated, chaotic maps have strong chaos and they are very sensitive to the secret keys. By means of concatenating several torus automorphisms, the key space of the proposed cryptosystem can be expanded to $2^{135}$. The diffusion function in the proposed scheme changes the gray values of the transferred pixels, which makes the periodicity of the concatenated torus automorphisms disappeared. Therefore, the proposed cryptosystem has high security and they can resist the brute-force attacks and the differential attacks efficiently. The diffusing speed of the proposed scheme is higher, and the computational complexity is lower, compared with the existing methods.

• 정보보호학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.27-35
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• 2011

무선 센서 네트워크(wireless sensor network)의 센서 노드는 특성상 전력 소모량, 전송 속도 및 도달 거리 등이 고려되어 설계되야 하며, 여러 형태의 공격(도청, 해킹, 가입자 비밀정보 유출, 서비스 도착상태 등)에 안전해야 한다. 최근 유럽연합의 eSTREAM 공모사업에서 소프트웨어 분야에 선정된 Rabbit 알고리듬은 ISO/IEC 18033-4 기술분야에 추가 선정되었으며 무선 센서 네트워크에 적용 가능한 스트림 암호이다. 이러한 Rabbit 알고리듬은 이론적 분석에 의해 부채널분석 공격에 대한 복잡도가 중간수준(medium)으로 평가됨에 따라, 본 논문에서는 Rabbit에 대한 전력분석 공격방법을 제안하고 실험을 통하여 검증하였다. 실험을 위해서 프로그래밍이 가능한 고성능 8비트 RISC 계열의 AVR 마이크로프로세서 (ATmega128 L)를 장착한 IEEE 802.15.4/ZigBee 보드에 전력분석 공격의 대응방법이 적용되지 않은 시스템을 구현하고, 해밍무게 모델을 적용한 전력분석 공격을 실시하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권11호
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• pp.8-15
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• 2009

암호 시스템을 구현할 경우 차분 전력 분석 공격법 등과 같은 부채널 공격법에 대한 안전성은 반드시 고려되어야 한다. 현재까지 부채널 공격법에 대한 다양한 방어 기법이 제안되었으며, 본 논문에서는 그러한 방어 기법 중의 하나인 마스킹 기법을 주로 다루게 된다. 특히 본 논문에서는 이러한 마스킹 기법의 구현에 수반되는 불 마스크와 산술 마스크 사이의 변환 문제에 대한 효율적인 해법을 제시한다. 새로 제안된 방법의 기본적인 아이디어는, ripple adder에 사용되는 carry 비트와 sum 비트를 계산하는 과정 중에 랜덤 비트를 삽입함으로써 공격자가 상기 비트들과 원 데이터 사이의 상관관계를 알아내지 못하게 하는 데에 있다. 새로 제안된 방법은 어떠한 여분의 메모리 사용 없이 단지 6n-5개의 XOR 게이트와 2n-2개의 AND 게이트만을 사용하여 n-비트 이진열에 대한 마스크 변환을 수행하며 변환 수행 시 3n-2 게이트 시간 지연을 필요로 한다. 새로 제안된 방법은 특히 비트 단위의 연산만을 사용하기 때문에 불 연산과 산술 연산을 동시에 사용하는 암호 알고리즘을 차분 전력 분석 공격에 안전하게 하드웨어로 구현하는 경우 효과적으로 사용될 수 있다. 예를 들어 본 논문은 새로 제안된 방법을 SEED 블록 암호 알고리즘의 안전한 구현에 적용하였으며 그 상세한 구현 결과는 본문에 제시된다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권1호
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• pp.476-496
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• 2018

With the advancement and deployment of wireless communication techniques, wireless body area network (WBAN) has emerged as a promising approach for e-healthcare that collects the data of vital body parameters and movements for sensing and communicating wearable or implantable healthful related information. In order to avoid any possible rancorous attacks and resource abuse, employing lightweight ciphers is most effective to implement encryption, decryption, message authentication and digital signature for security of WBAN. As a typical lightweight cryptosystem with an extended sponge function framework, the PHOTON family is flexible to provide security for the RFID and other highly-constrained devices. In this paper, we propose a differential fault analysis to break three flavors of the PHOTON family successfully. The mathematical analysis and simulating experimental results show that 33, 69 and 86 random faults in average are required to recover each message input for PHOTON-80/20/16, PHOTON-160/36/36 and PHOTON-224/32/32, respectively. It is the first result of breaking PHOTON with the differential fault analysis. It provides a new reference for the security analysis of the same structure of the lightweight hash functions in the WBAN.