• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권6호
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• pp.1600-1619
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• 2023

Organizations and other institutions have recently started using cloud service providers to store and share information in light of the Internet of Things (IoT). The major issues with this storage are preventing unauthorized access and data theft from outside parties. The Block chain based Security Sharing scheme with Data Access Control (BSSDAC) was implemented to improve access control and secure data transaction operations. The goal of this research is to strengthen Data Access Control (DAC) and security in IoT applications. To improve the security of personal data, cypher text-Policy Attribute-Based Encryption (CP-ABE) can be developed. The Aquila Optimization Algorithm (AOA) generates keys in the CP-ABE. DAC based on a block chain can be created to maintain the owner's security. The block chain based CP-ABE was developed to maintain secures data storage to sharing. With block chain technology, the data owner is enhancing data security and access management. Finally, a block chain-based solution can be used to secure data and restrict who has access to it. Performance of the suggested method is evaluated after it has been implemented in MATLAB. To compare the proposed method with current practices, Rivest-Shamir-Adleman (RSA) and Elliptic Curve Cryptography (ECC) are both used.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권8호
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• pp.1172-1179
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• 2022

이진 에드워즈 곡선 (Binary Edwards Curves; BEdC) 기반의 공개키 암호 시스템을 위한 점 스칼라 곱셈기 설계에 대해 기술한다. BEdC 상의 점 덧셈 (Point Addition; PA)과 점 두배 (Point Doubling; PD) 연산의 효율적인 구현을 위해 유한체 연산에 투영 좌표계를 적용하였으며, 이에 의해 점 스칼라 곱셈 (Point Scalar Multiplication; PSM)에 단지 1회의 유한체 역원 연산만 포함되어 연산성능이 향상되었다. 하드웨어 설계에 최적화를 적용하여 PA와 PD의 유한체 연산을 위한 저장 공간과 연산 단계를 약 40% 감소시켰다. BEdC를 위한 점 스칼라 곱셈기를 두 가지 유형으로 설계했으며, Type-I은 257-b×257-b 이진 곱셈기 1개를 사용하고, Type-II는 32-b×32-b 이진 곱셈기 8개를 사용한다. Type-II 설계는 Type-I 구조에 비해 LUT를 65% 적게 사용하나, 240 MHz로 동작할 때 약 3.5배의 PSM 연산시간이 소요되는 것으로 평가되었다. 따라서 Type-I의 BEdC 크립토 코어는 고성능이 필요한 경우에 적합하고, Type-II 구조는 저면적이 필요한 분야에 적합하다.

• 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.

• 정보처리학회논문지C
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• 제15C권6호
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• pp.507-512
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• 2008

최근 정보통신의 급속한 발달로 온라인 서비스에 기반을 둔 기업들이 많이 구축되고 있다. 이들 기업들은 개인정보를 수집하여 고객관리를하며 유료 서비스의 경우 결제정보를 요청하여 대금을 지불하는 방식을 취한다. 이와 같은 정보의 유통과 관리는 최근 큰 이슈가 되고 있으나 대부분의 기업들이 정보보호에 대한 인식이 부족한 현실이다. 실제로 국내 최대 오픈마켓에서 해킹으로 대량의 고객 개인정보가 노출되기도 했다. 따라서 본 논문에서는 고객관리를 위한 개인정보의 불법공격이나 해킹에 대비하기 위해 가장 보편화된 RSA 암호 알고리즘 부하를 줄이는 방법을 제안한다. 이때 부하를 줄이는 방법은 Binary NAF Method를 이용하여 RSA 핵심 연산인 모듈러 멱승 연산을 고속으로 처리할 수 있도록 설계하였고 기존 Binary Method와 Windows Method를 이용한 모듈러 멱승 알고리즘을 구현하여 비교 평가 하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.79-85
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• 2007

컴퓨터와 인터넷의 보급과 활용이 일반화 되고 대중화 되면서, 인터넷을 이용한 은행업무 등 비밀을 요하는 다양한 업무를 보게 되었다. 또한 인터넷, 무선통신, 그리고 자료교환에 대한 증가로 인해 많은 사용자와 접속 혹은 사용하는 방법도 빠르게 변화하고 있는 상황이다. 특히 인터넷뱅킹을 이용할 때 인터넷의 구조적인 문제점 때문에 많은 정보들이 유출되고 있고 있다. 기존의 느리고 간단한 암호화 방식으로는 인터넷뱅킹 이용할 때 신용카드 번호 혹은 통장의 계좌번호 및 비밀번호를 노출시킬 수 있다. 이러한 데이터에 대한 보안이 기대에 미치지 못하기 때문에 보다 강력한 암호처리를 필요로 하게 된다. 그러나 전송되는 자료 전체를 암호화 했을 때 소요되는 시간적 공간적 낭비 또한 무시할 수 없는 부분이다. 이에 본 논문에서는 무선기반에서 강력하게 연구되고 있는 타원곡선 알고리즘과 XML의 특징인 DTD의 부분적인 암호를 적용함으로써 보다 빠른 XML의 부분적인 암호를 구현하고자 한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.328-332
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• 2006

정보 보호 응용에 새로운 이슈가 되고 있는 ECC 공개키 암호 알고리즘은 유한체 차원에서의 효율적인 연산처리가 중요하다. 직렬 유한체 곱셈기의 근간은 Mastrovito의 직렬 곱셈기에서 유래한다. 본 논문에서는 polynomial basis 방식을 적용하고 식을 유도하여 Mastrovito의 직렬 유한체 곱셈방식의 3배 성능을 보이는 유한체 곱셈기를 제안하고, HDL로 기술하여 기능을 검증하고 성능을 평가한다. 설계된 3배속 직렬 유한체 곱셈기는 부분합을 생성하는 회로의 추가만으로 기존 직렬 곱셈기의 3배의 성능을 보여주었다. 비도 높은 암호용으로 연구된 유한체 곱셈 연산기는 크게 직렬 유한체 곱셈기, 배열 유한체 곱셈기, 하이브리드 유한체 곱셈기으로 분류되어 왔다. 본 논문에서는 Mastrovito의 곱셈기의 구조를 기본으로 하고, 수식적으로 공통인수를 끌어내어 후처리하는 기법을 유도하여 적용한다. 제안한 방식으로 설계한 새로운 유한체 곱셈기는 HDL로 구현하여 소프트웨어 측면 뿐 아니라 하드웨어 측면에서도 그 기능과 성능을 검증하였다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제2권12호
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• pp.517-524
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• 2013

지식기반의 패스워드 인증방식이 대중적으로 사용되었으나, 사전공격과 같은 근본적인 문제를 해결하지 못한다. 이에따라 소유기반의 인증기술에 대한 연구가 필요해졌다. 2002년 Lee et al.은 지식기반정보(패스워드)와 소유기반정보(smartcard)를 이용한 사용자 원격 인증기법을 제안하였으며, 그 이후로 스마트카드를 이용한 원격 인증기법에 대한 연구가 활발하게 진행되었다. 2009년 Xu et al.은 사용자 익명성을 보장하는 프로토콜을 제안하였으나, 2012년 Shin et al.은 Xu et al. 기법의 사용자익명성 노출, 위장공격에 대한 취약점을 분석하고 이를 개선한 사용자 익명성을 보장하는 프로토콜을 제안하였다. 본 논문에서는 Shin et al. 기법을 전방향안전성과 내부자공격에 대한 취약점을 분석하고 전방향안전성, 내부자공격, 사용자익명성, 위장공격에 안전한 타원곡선암호기반의 사용자 인증 프로토콜을 제안한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권10호
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• pp.3834-3857
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• 2021

The design of cluster-based routing protocols is necessary for Wireless Sensor Networks (WSN). But, due to the lack of features, the traditional methods face issues, especially on unbalanced energy consumption of routing protocol. This work focuses on enhancing the security and energy efficiency of the system by proposing Energy Efficient Based Secure Routing Protocol (EESRP) which integrates trust management, optimization algorithm and key management. Initially, the locations of the deployed nodes are calculated along with their trust values. Here, packet transfer is maintained securely by compiling a Digital Signature Algorithm (DSA) and Elliptic Curve Cryptography (ECC) approach. Finally, trust, key, location and energy parameters are incorporated in Particle Swarm Optimization (PSO) and meta-heuristic based Harmony Search (HS) method to find the secure shortest path. Our results show that the energy consumption of the proposed approach is 1.06mJ during the transmission mode, and 8.69 mJ during the receive mode which is lower than the existing approaches. The average throughput and the average PDR for the attacks are also high with 72 and 62.5 respectively. The significance of the research is its ability to improve the performance metrics of existing work by combining the advantages of different approaches. After simulating the model, the results have been validated with conventional methods with respect to the number of live nodes, energy efficiency, network lifetime, packet loss rate, scalability, and energy consumption of routing protocol.

• 정보보호학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.9-21
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• 2008

본 논문에서는 "작은 워드 크기를 사용하는 센서모트에서는 GF$(2^m)$상의 partial XOR 곱셈연산이 저전력 마이크로프로세서에 의하여 효율적으로 지원되지 않기 때문에 GF$(2^m)$에 기반을 둔 타원곡선 암호시스템의 소프트웨어 구현은 비효율적이다"라는 일반적으로 인정된 의견을 검증한다. 비록 센서모트에서 GF$(2^m)$에 기반을 둔 몇 가지의 소프트웨어 구현은 있지만, 이것들의 성능은 센서네트워크에서 사용할 만큼 충분하지 못하다. 기존 구현들의 성능 저하는 유한체 곱셈과 감산 연산에서 발생하는 중복된 메모리 접근에서 기인한다. 따라서 본 논문에서는 유한체 곱셈과 감산과정에서 발생하는 불필요한 메모리 접근을 줄일 수 있는 몇 가지 방법을 제안한다. 제안한 방법을 통하여, GF$(2^{163})$상의 유한체 곱셈과 감산의 수행시간을 각각 21.1%와 24.7% 줄일 수 있으며 이것은 Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA)의 sign과 verify 연산 시간을 약 $15{\sim}19%$ 단축시킬 수 있다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.59-71
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• 2012

PKI에 기반을 둔 공개키 방식은 인증성과 비밀성에서 뛰어난 반면 적용된 시스템에서 인증서와 키 관리는 큰 부담이다. 또한 암복호 복잡도(complexity)가 크기 때문에 WSN(Wireless Sensor Network)의 제한된 컴퓨팅 장치에서는 사용하기가 어렵다. 이에 키관리 부담을 없앤 IBE(ID Based Encryption) 방식에서 Bilinear Pairing 방식은 수행속도가 뛰어나고 충분히 안전한 DDH(Decisional Diffie Hellman) 알고리즘으로 인/검증을 처리하는 차세대 암호방식이다. Bilinear Pairing의 이론을 구현한 Elliptic Curve Weil Pairing의 알고리즘은 단순하고 CCA(공격)에 IND/NM의 강력한 보안조건을 만족한다. 동작측면에서 Random Oracle Model을 가정한 IBE PKG는 단일 기밀문서 파일서버로 작동하는 우리의 목적 시스템의 구조에 적합하다. 따라서 본 논문는 Weil Pairing Based IBE 방식을 폐쇄적 기밀문서 유통망[2]에 적합하도록 암복호 및 인검증 알고리즘을 개선하고 본 유통망에 적용된 효율적 프로토콜을 제안한다. 본 논문은 먼저 암호화, 무결성 그리고 사용자 인증을 O(DES) 수준으로 수행하는 개선된 알고리즘을 제안하며 한 번의 암호화 처리에서 비밀성, 무결성과 인증성을 달성하는 정보를 암호문에 포함된다. 둘째 PKI 인증서의 효과를 가진 공개 식별자를 적용하여 키 노출의 위험을 줄인 개선된 IBE 방식을 제안한다.