• 제목/요약/키워드: ECC cryptography

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MoTE-ECC Based Encryption on MSP430

  • Seo, Hwajeong;Kim, Howon
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제15권3호
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    • pp.160-164
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    • 2017
  • Public key cryptography (PKC) is the basic building block for the cryptography applications such as encryption, key distribution, and digital signature scheme. Among many PKC, elliptic curve cryptography (ECC) is the most widely used in IT systems. Recently, very efficient Montgomery-Twisted-Edward (MoTE)-ECC was suggested, which supports low complexity for the finite field arithmetic, group operation, and scalar multiplication. However, we cannot directly adopt the MoTE-ECC to new PKC systems since the cryptography is not fully evaluated in terms of performance on the Internet of Things (IoT) platforms, which only supports very limited computation power, energy, and storage. In this paper, we fully evaluate the MoTE-ECC implementations on the representative IoT devices (16-bit MSP processors). The implementation is highly optimized for the target platform and compared in three different factors (ROM, RAM, and execution time). The work provides good reference results for a gradual transition from legacy ECC to MoTE-ECC on emerging IoT platforms.

CLB-ECC: Certificateless Blind Signature Using ECC

  • Nayak, Sanjeet Kumar;Mohanty, Sujata;Majhi, Banshidhar
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제13권4호
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    • pp.970-986
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    • 2017
  • Certificateless public key cryptography (CL-PKC) is a new benchmark in modern cryptography. It not only simplifies the certificate management problem of PKC, but also avoids the key escrow problem of the identity based cryptosystem (ID-PKC). In this article, we propose a certificateless blind signature protocol which is based on elliptic curve cryptography (CLB-ECC). The scheme is suitable for the wireless communication environment because of smaller parameter size. The proposed scheme is proven to be secure against attacks by two different kinds of adversaries. CLB-ECC is efficient in terms of computation compared to the other existing conventional schemes. CLB-ECC can withstand forgery attack, key only attack, and known message attack. An e-cash framework, which is based on CLB-ECC, has also been proposed. As a result, the proposed CLB-ECC scheme seems to be more effective for applying to real life applications like e-shopping, e-voting, etc., in handheld devices.

ECC 프로세서에 대한 부채널 공격 및 대응방안 동향 (A Survey on Side-Channel Attacks and Countermeasures for ECC Processor)

  • 정영수;신경욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.101-103
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    • 2022
  • 타원곡선 암호 (elliptic curve cryptography; ECC)는 효율적인 하드웨어 구현이 가능하면서 높은 보안 강도를 가져 오늘날 IoT 기기나 V2X 통신의 공개키 보안 하드웨어 구현에 폭넓게 사용되고 있다. 그러나 ECC 기반의 공개키 보안 시스템은 부채널 공격 (side channel attacks; SCA)에 대한 일부 보안 취약점을 갖는 것으로 알려지고 있어 ECC 프로세서 설계 시 보안공격에 대한 대응 방법의 적용이 필요하다. 본 논문에서는 부채널 공격 유형과 ECC 프로세서 설계에 적용할 수 있는 부채널 공격 대응 방안에 대해 알아본다.

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Novel Method for DNA-Based Elliptic Curve Cryptography for IoT Devices

  • Tiwari, Harsh Durga;Kim, Jae Hyung
    • ETRI Journal
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    • 제40권3호
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    • pp.396-409
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    • 2018
  • Elliptic curve cryptography (ECC) can achieve relatively good security with a smaller key length, making it suitable for Internet of Things (IoT) devices. DNA-based encryption has also been proven to have good security. To develop a more secure and stable cryptography technique, we propose a new hybrid DNA-encoded ECC scheme that provides multilevel security. The DNA sequence is selected, and using a sorting algorithm, a unique set of nucleotide groups is assigned. These are directly converted to binary sequence and then encrypted using the ECC; thus giving double-fold security. Using several examples, this paper shows how this complete method can be realized on IoT devices. To verify the performance, we implement the complete system on the embedded platform of a Raspberry Pi 3 board, and utilize an active sensor data input to calculate the time and energy required for different data vector sizes. Connectivity and resilience analysis prove that DNA-mapped ECC can provide better security compared to ECC alone. The proposed method shows good potential for upcoming IoT technologies that require a smaller but effective security system.

P-224 ECC와 2048-비트 RSA를 지원하는 공개키 암호 프로세서 (A Public-key Cryptography Processor supporting P-224 ECC and 2048-bit RSA)

  • 성병윤;이상현;신경욱
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.522-531
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    • 2018
  • FIPS 186-2에 정의된 224-비트 소수체 타원곡선 암호와 2048-비트 키길이의 RSA 암호를 단일 하드웨어로 통합 구현한 공개키 암호 프로세서 EC-RSA를 설계하였다. ECC의 스칼라 곱셈과 RSA의 멱승 연산에 공통으로 사용되는 유한체 연산장치를 32 비트 데이터 패스로 구현하였으며, 이들 연산장치와 내부 메모리를 ECC와 RSA 연산에서 효율적으로 공유함으로써 경량화된 하드웨어로 구현하였다. EC-RSA 프로세서를 FPGA에 구현하여 하드웨어 동작을 검증하였으며, 180-nm CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 11,779 GEs와 14 kbit의 RAM으로 구현되었고, 최대 동작 주파수는 133 MHz로 평가되었다. ECC의 스칼라 곱셈 연산에 867,746 클록 사이클을 소요되어 34.3 kbps의 처리율을 가지며, RSA의 복호화 연산에 26,149,013 클록 사이클이 소요되어 10.4 kbps의 처리율을 갖는 것으로 평가되었다.

IC 카드용 타원곡선 암호 알고리즘 (Elliptic Curve Cryptography Algorithms for IC Card)

  • 이택희;서창호;김영철;이태훈;윤보현
    • 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.

Elliptic curve기반 센서네트워크 보안을 위한 곱셈 최적화 기법 (Multiplication optimization technique for Elliptic Curve based sensor network security)

  • 서화정;김호원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권8호
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    • pp.1836-1842
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    • 2010
  • 센서네트워크는 유비쿼터스 환경을 실현할 수 있는 기술로서, 최근 무인 경비 시스템이나 에너지 관리, 환경 모니터링, 홈 자동화, 헬스케어와 같은 다양한 분야에 적용 가능하다. 하지만 센서네트워크의 무선 통신 특성은 도청과 전송 메시지에 대한 위변조, 서비스 거부 공격에 취약하다. 현재 센서네트워크 상에는 안전한 통신을 위해 ECC(elliptic curve cryptography)를 통한 PKC(public key cryptography)암호화 기법이 사용된다. 해당 기법은 RSA에 비해 작은 키길이를 통해 동일한 암호화 강도를 제공하기 때문에 제한된 성능을 가진 센서상의 적용에 적합하다. 하지만 ECC에 요구되어지는 높은 부하 때문에 센서상의 구현을 위해서는 성능개선이 필요하다. 본 논문에서는 센서 상에서의 ECC를 가속화하기 위해 ECC연산의 핵심연산인 곱셈에 대한 최적화 기법을 제안한다.

타원곡선 암호 알고리즘에 기반한 digit-serial 승산기 설계 (Design of digit-serial multiplier based on ECC(Elliptic Curve Cryptography) algorithm)

  • 위사흔;이광엽
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(2)
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    • pp.140-143
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    • 2000
  • 소형화와 안전성에서 보다 더 진보된 ECC( Elliptic Curve Cryptography) 암호화 알고리즘의 하드웨어적 구현을 제안한다. Basis는 VLSI 구현에 적합한 standard basis이며 m=193 ECC 승산기 회로를 설계하였다. Bit-Parallel 구조를 바탕으로 Digit-Serial/Bit-Parallel 방법으로 구현하였다. 제안된 구조는 VHDL 및 SYNOPSYS로 검증되었다.

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영상보안시스템에서의 데이터 보호를 위한 ECC(Elliptic Curve Cryptography) 연산알고리즘 비교분석 (A Comparative Analysis on ECC(Elliptic Curve Cryptography) Operation Algorit hm for Data Protection in Video security System)

  • 김종민;추현욱;이동휘
    • 융합보안논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.37-45
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    • 2019
  • 기술의 발전을 통해 기존 영상보안시스템들이 아날로드 방식의 CCTV에서 네트워크 기반 CCTV로 교체되어지고 있다. 이러한 기술 변화로 인해 네트워크를 이용한 도청 및 해킹에 대한 공격이 발생하게 되면 영상정보유출로 인해 개인 및 공공기관에 대한 피해는 막대하다 할 수 있다. 따라서 이러한 피해발생을 해결하기 위해 본 논문에서는 데이터 통신 과정에서 영상정보를 보호할 수 있는 ECC(Elliptic Curve Cryptography) scalar multiplication algorithm들을 비교 분석하여 영상시스템에서 최적화된 ECC scalar multiplication algorithm을 제안하고자 한다.

양자내성암호를 활용한 경량 보안 프로토콜 설계 (Design of a Lightweight Security Protocol Using Post Quantum Cryptography)

  • 장경배;심민주;서화정
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제9권8호
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    • pp.165-170
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    • 2020
  • IoT (Internet of Things) 시대가 활성화되면서 개인정보를 포함한 많은 정보들이 IoT 디바이스들을 통해 전달되고 있다. 정보보호를 위해 디바이스끼리 상호 암호화하여 통신하는 것이 중요하며 IoT 디바이스 특성상, 성능의 제한으로 인해 경량 보안 프로토콜 사용이 요구된다. 현재 보안 프로토콜에서 사용하는 암호 기법들은 대부분 RSA, ECC (Elliptic Curve Cryptography)를 사용하고 있다. 하지만 고사양의 양자 컴퓨터가 개발되고 쇼어 알고리즘을 활용한다면 앞선 RSA와 ECC가 근거하는 안정성의 문제를 쉽게 해결할 수 있기 때문에 더 이상 사용할 수 없다. 이에 본 논문에서는 양자 컴퓨터의 계산능력에 내성을 가지는 보안 프로토콜을 설계하였다. 미국 NIST (National Institute of Standards and Technology) 양자내성암호 표준화 공모전을 진행중인 코드기반암호 ROLLO를 사용하였으며, IoT 디바이스끼리의 상호 통신을 위해 연산 소모가 적은 해시, XOR연산을 활용하였다. 마지막으로 제안하는 프로토콜과 기존 프로토콜의 비교 분석 및 안전성 분석을 실시하였다.