• 한국통신학회논문지
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• 제40권10호
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• pp.1958-1968
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• 2015

사물지능통신(M2M or IoT) 서비스 활성화와 글로벌 업체의 OneM2M 관련 사업에 대한 적극적인 투자 및 가속화는 ICT 시장의 변화를 이끌고 있다. 그러나 다양한 해킹(데이터 노출, 도용, 변조, 삭제 등)의 가능성 때문에 안전한 통신 보안 기술이 중요 요구사항으로 이슈화되고 있다. 본 논문은 M2M 환경의 기존 연구에서 적용된 RSA, DSA 기반의 서명이 아닌 ECC 기반 카멜레온 해쉬(Chameleon Hash) 서명을 적용한다. 성능 분석 결과 효율성은 암 복호화 평균 0.7%, 연산속도는 3%(평균 0.003초) 차이로 비교대상 알고리즘과 동등한 수준으로 우수한 결과를 나타냈고, ECC(Elliptic Curve Cryptography) 기반 카멜레온 해쉬함수 서명의 키 갱신 장점을 이용하여 상호인증과 암호화 구간의 연산 효율성, 확인 가능한 충돌 메시지 특성을 이용하여 통신 구간의 강력한 보안성을 입증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.143-152
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• 2012

본 논문은 스칼라 곱셈, Menezes-Vanstone 타원곡선 암호 및 복호 알고리즘, 점-덧셈, 점-2배 연산, 유한체상 곱셈, 나눗셈 등의 7가지 동작을 수행하는 GF($2^{191}$) 타원곡선 암호프로세서를 하드웨어로 설계하였다. 단순 전력 분석에 대비하기 위해 타원곡선 암호프로세서는 주된 반복 동작이 키 값에 무관하게 동일한 연산 동작으로 구성되는 몽고메리 스칼라 곱셈 기법을 사용하며, GF($2^m$)의 유한체에서 각각 1, (m/8), (m-1)개의 고정된 사이클에 완료되는 GF-ALU, GF-MUL, GF-DIV 연산장치가 병렬적으로 수행되는 동작 특성을 갖는다. 설계된 프로세서는 0.35um CMOS 공정에서 약 68,000개의 게이트로 구성되며, 시뮬레이션을 통한 최악 지연시간은 7.8 ns로 약 125 MHz의 동작속도를 갖는다. 설계된 프로세서는 320 kps의 암호율, 640 kbps을 복호율 갖고 7개의 유한체 연산을 지원하므로 다양한 암호와 통신 분야에 적용할 수 있다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.1321-1327
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• 2019

본 논문에서는 GF(p) 상에서 모듈러 제곱근 (MSQR) 연산의 효율적인 하드웨어 구현에 대해 기술한다. MSQR 연산은 타원곡선 기반의 EC-ElGamal 공개키 암호를 위해 평문 메시지를 타원곡선 상의 점으로 매핑하기 위해 필요하다. 본 논문의 방법은 NIST 표준으로 규정된 5가지 크기의 GF(p) 타원곡선을 지원하며, 192-비트, 256-비트, 384-비트 그리고 521-비트 크기의 Kobliz 곡선과 슈도 랜덤 곡선들은 모듈러 값의 특성을 기반으로 오일러 판정법을 적용하고, 224-비트 크기의 경우에는 Tonelli-Shanks 알고리듬을 간략화시켜 적용하였다. 제안된 방법을 ECC 프로세서의 32-비트 데이터 패스를 갖는 유한체 연산회로와 메모리 블록을 이용하여 구현하였으며, FPGA 디바이스에 구현하여 하드웨어 동작을 검증하였다. 구현된 회로가 50 MHz 클록으로 동작하는 경우에, 224-비트 슈도 랜덤 곡선의 경우에는 MSQR 계산에 약 18 ms가 소요되고, 256-비트 Kobliz 곡선의 경우에는 약 4 ms가 소요된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.1443-1448
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• 2006

컴퓨터와 네트워크의 보급이 일반화되면서 인터넷을 통한 정보 전달이 일상생활처럼 되고 있다. 기존에는 정보를 전달하기 위한 방법이 주로 전자메일에 한정되어 있던 것에 반해, 요즘은 좀 더 즉각적으로 메시지를 전달해주는 메신저를 많이 사용하고 있다. 현재 사용되고 있는 대부분의 메신저는 자료의 효과적인 관리를 위한 통신의 주체가 되는 각각의 에이젼트들간의 통신과 서버와 에이젼트의 통신에 있어 악의적인 침입에 의한 정보누출이 문제가 되고 있다. 본 논문에서는 메신저의 안전한 통신을 위해 PKI를 이용한 ElGamal 방식의 ECC 이용하여 최대한 안전성이 확보될 수 있고 사용자그룹 단위의 암호화를 위해 그룹별로 타원곡선과그 위에 있는 임의의 점을 선택하여 다른 그룹과 구별할 수 있는 안전한 메신저 시스템을 설계하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.129-131
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• 2004

Elliptic Curve Cryptography (ECC) coprocessors support massive scalar multiplications of a point. We research the design for multi-segment multipliers in fixed-size ECC coprocessors using the multi-segment Karatsuba algorithm on GF($2^m$). ECC coprocessors of the proposed multiplier is verified on the SoC-design verification kit which embeds ALTERA EXCALIBUR FPGAs. As a result of our experiment, the multi-segment Karatsuba multiplier, which has more efficient performance about twice times than the traditional multi-segment multiplier, can be implemented as adding few H/W resources. Therefore the multi-segment Karatsuba multiplier which satisfies performance for the cryptographic algorithm, is adequate for a low cost embedded system, and is implemented in the minimum area.

• 정보보호학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.37-44
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• 2001

본 논문에서는 유한체 연산을 바탕으로 하는 타원곡선 암호화 프로세서의 승산기를 효율적으로 구현할 수 있는 구조를 제안한다. 타원곡선 암호알고리즘에 적용된 비도는 193비트로 하드웨어 구현에 유리한 trinomial 다항식을 사용하였다. 제안된 승산기는 trinomial 다항식의 특성을 이용하여 기존의 193bit serial LFSR를 개선한 37bit digit serial 구조를 갖도록 설계하였다. 회로는 합성수준의 VHDL코드와 타원곡선 상에서의 임의의 좌표의 가산식으로부터 만들어진 테스트벡터를 적용하여 기능을 검증하고 회로의 규모를 측정하였다. 검증된 결과는 기존의 LFSR승산기의 30% 면적으로 승산기 구현이 가능하였다

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권8호
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• pp.15-26
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• 2005

본 논문에서는 효율적인 $GF(2^m)$ 멀티 세그먼트 곱셈 연산 구조를 제안하고 제안된 구조의 타원곡선 암호 프로세서 설계 응용을 연구한다. 제안된 멀티 세그먼트 곱셈 연산 구조는 유한체 크기 m에 비하여 아주 작은 워드 조합 곱셈기를 이용하여 부분곱을 계산하고 거의 모든 내부 버스는 워드 크기이며 m 비트 멀티플렉서와 m 비트 레지스터를 하나만 사용한다. 따라서 조합 곱셈기의 워드 크기 w를 줄이고 세그먼트 수 k를 크게 하여 전체 데이터패스 자원 사용량이 최소화할 수 있다. 제안된 곱셈기는 디지트 시리얼 곱셈기로 구현된 ECC 프로세서와 비교할 때 이론적으로 자원 효율성이 우수하다 암호 프로세서의 자원 사용량은 구현에 필요한 기본 하드웨어 요소 수뿐만 아니라 구성 요소들의 배치와 연결 상태에도 의존한다. 제안된 프로세서의 실질적인 자원사용량을 디지트 시리얼 곱셈기 기반 암호 프로세서와 비교하기 위하여 두 종류의 프로세서를 FPGA 상에 구현하였다. 실험 결과로 제안된 멀티 세그먼트 곱셈기 기반 EU 프로세서는 유사한 성능을 가지는 디지트 시리얼 곱셈기 기반 EU 프로세서보다 자원 사용면에서 2배 정도 우수함을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제34권3호
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• pp.93-100
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• 2007

Koblitz와 Miller가 암호시스템에 타원곡선을 사용할 것을 제안한 이래, 타원곡선 암호에 관한 다양한 연구가 진행되어 왔다. 타원곡선 암호는 타원곡선 상의 점들이 덧셈 연산에 대한 군을 형성한다는 관찰에 기반하고 있는데, 안전한 암호를 실현하기 위해서는 군의 위수에 큰 소수를 인자로 포함하는 적절한 타원곡선을 찾고 이 큰 소수를 위수로 갖는 기저점을 찾는 작업이 매우 중요하다. 현재까지 타원 곡선을 찾거나 해당 군의 위수를 계산하는 방법에 관해서는 많은 연구가 있어 왔으나, 곡선이 주어질 때 기저점을 찾는 문제에 대한 연구 결과는 많지 않다. 이에 본 논문에서는 $GF(p^m)$ 상에서 정의된 타원곡선 상에서 임의의 기저점을 찾는 효율적인 방안을 제시한다. 먼저 우리는 기저점을 찾는 데 있어 가장 중요한 연산이 멱승 연산임을 밝히고， 다음에 $GF(p^m)$ 상에서의 멱승을 빠르게 하기 위한 효율적인 알고리즘들을 제시한다. 마지막으로 이 알고리즘들을 구현하여 다양한 실제 타원 곡선 상에서 실험한 결과들을 제시하는데， 이에 따르면 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 이진 멱승에 기반한 기저점 탐색 알고리즘에 비해 탐색 속도를 1.62-6.55 배 향상시킴을 확인할 수 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2006년도 춘계학술발표대회
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• pp.955-958
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• 2006

초고속인터넷이 널리 보급되면서 최근 메신저 서비스(Messenger Service)를 이용하는 사용자가 폭발적으로 증가하고, 해킹 기술의 발달로 인하여 메신저를 통하여 전달되는 메시지들이 악의의 사용자에게 쉽게 노출될 수 있는 가증서도 커지고 있다. 본 논문에서는 인스턴트 메신저의 안전한 통신을 위해 인증서를 이용한 인스턴트 메신저 프로토콜에 대해 설계하였다. 또한 메신저 서비스에서의 메시지 보안을 구현함에 있어서 공개키 암호 알고리즘의 연산수행시간을 단축하기 위해 ElGamal 방식의 ECC(Elliptic Curve Cryptography) 알고리즘을 사용하고, 사용자 그룹 단위의 암호화를 위해 그룹별로 타원곡선과 그 위에 있는 임의의 점을 선택하여 다른 그룹과 구별하였다.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.71-84
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• 2019

Various researchers conducted the research on two-factor authentication suitable for wireless sensor networks (WSNs) after Das first proposed two-factor authentication combining the smart card and password. After then, To improve the security of user authentication, elliptic curve cryptography(ECC)-based authentication protocols have been proposed. Jiang et al. proposed a privacy-aware two-factor authentication protocol based on ECC for WSM for resolving various problems of ECC-based authentication protocols. However, Jiang et al.'s protocol has the vulnerabilities on a lack of mutual authentication, a risk of SID modification and a lack of sensor anonymity, and user's ID exposed on sensor node Therefore, this paper proposed security enhanced privacy-aware two-factor authentication protocol for wireless sensor networks to solve the problem of Jiang et al.'s protocol, and security analysis was conducted for the proposed protocol.