• 정보보호학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.37-43
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• 2002

본 논문에서는 기존에 제안된 패스워드 기반의 프로토콜 중 공개키 기반의 프로토콜을 분석하고, 사용자의 서명을 이용한 패스워드 기반의 상호인증 및 세션키 교환 프로토콜인 AKE-ECC를 제안하였다. 제안 프로토콜 AKE-ECC는 사용자와 서버에서 타원곡선의 점의 곱셈 회수가 각각 2회가 실행되며, 서명생성과 인증을 위한 키 쌍(공개키, 비밀키) 생성과 세션키 생성에서 기존의 프로토콜과 달리 키 교환 알고리즘(ECDH)을 이용하여 생성하였다. 또한, 패스워드 기반 프로토콜의 취약점인 dictionary attack 등 알려진 여러 공격으로부터 안전하며, 제안 프로토콜의 안전성은 ECDH, ECDLP를 기반으로 한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.2192-2198
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• 2012

VANET은 다수의 차량노드들이 무선통신 기술을 이용하여 차량노드간 통신 및 차량과 RSU 사이의 통신을 제공하는 네트워크 환경으로써, 사람의 안전과 생명을 보호 하는 중요한 역할을 한다. 때문에 보안은 충분히 고려되어야 하며, 차량간 교환되는 메시지는 인증이 매우 중요하다. 최근 Zhang등은 RAISE를 통해 VANET에서 메시지를 교환하는 방법으로 Diffie-Hellman 키 교환 프로토콜을 사용하는 제안하였으나 이는 여러 공격에 취약한 문제점이 있다. 본 논문에서는 ECDH 키 교환 프로토콜을 사용하여 대칭키를 수립하는 기법을 제안하고 비교분석을 통해 안전성과 키 생성과 교환에 걸리는 시간 단축을 확인한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.13-25
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• 2004

키 교환 방식은 안전한 암호 통신을 위하여 매우 중요하다. 키 교환 프로토콜은 안전성, 키확신, 키신선도 등의 요구사항을 만족해야 한다. 본 논문에서는 국내 광대역 위성 액세스망(BSAN ： Broadband Satellite Access Network)의 보안 프로토콜과 규격을 설정하기 위하여 ETSI(European Telecommunications Standards Institute) 표준안의 내용을 분석하고 RCST(Return Channel Satellite Terminal)와 NCC(network Control Centre)간에 인증 및 키 관리 기능을 위하여 요구되는 주요 핵심 보안 메커니즘에 대하여 분석한다. 이를 바탕으로 국내 광대역 위성 액세스 망에 적용 가능한 보안 기능을 위한 가이드라인을 제시하며, 이를 위한 여러 가지 보안 알고리즘들의 규격을 제시한다. 또한 기존의 ETSI 표준안의 키 교환 방식이 중간자 공격에 취약하고, 키의 신선도와 확신성을 제공하지 않음을 알았다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하고 키의 신선도와 확신성을 갖으면서 계산적 복잡도와 교환되는 데이터 량을 감소시키기 위한 네 가지 키 교환 프로토콜을 제안하고, 제안된 프로토콜의 안전성을 분석하며, 각 제안방식들의 특성을 비교 분석한다. 특히 이러한 특성을 갖는 DH 알고리즘, MTI(Matsumoto, Takashima, Imai), ECDH(Elliptic Curve Diffie-Hellman) 기반의 여러 가지 키 교환 프로토콜들을 제안한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.3-10
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• 2002

본 논문은 제3자 신뢰기관인 키 인증센터(KAC)로부터 미리 등록된 두 사용자간에 2회의 통신으로 KAC의 참여없이 사용자 인증과 키 교환이 가능한 ID 기반의 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 ECDSA의 서명기법과 Diffie-Hellman 키교환 방식을 H. Sakazaki, E. Okamoto 그리고 M. Mambo$^{[9]}$에 의해서 제안된 타원곡선상의 ID-기반 키 분배 프로토클(SOM프로토콜)에 적용하여 개발되었다. 제안된 프로토콜의 안전성은 타원곡선 이산대수 문제(ECDLP)와 Diffie-Hellman 문제(ECDHP)의 어려움에 기반을 두며, unknown key share attack 방지, perfect forward secrecy를 제공함으로 SOM 프로토콜의 취약점을 보완하였다.

• 한국정보보호학회:학술대회논문집
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• 한국정보보호학회 2002년도 종합학술발표회논문집
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• pp.479-486
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• 2002

본 논문에서는 국내 광대역 위성 액세스 망(BSAN: Broadband Satellite Access Network) 에 적용 가능한 보안 기능을 위한 가이드 라인을 살펴보고, RCST와 NCC간에 인증 및 키 관리 기능을 위하여 요구되는 주요 핵심 보안 메커니즘에 기술한다. 더불어 국내 광대역 위성 액세스망을 위한 가이드라인을 기술하고, ETSI 표준을 분석한다. 기종 표준안의 키 공유 프로토콜은 키의 신선도와 확신성을 제공하지 않는다. 따라서 본 논문에서는 키의 신선도와 확신성을 갖으면서 계산적 복잡도와 교환되는 데이터 량을 감소시키기 위한 세 가지 키분배 프로토콜을 제안하고 제안된 프로토콜의 특성을 비교 분석한다. 특히 이러한 특성을 갖는 ECDH(Elliptic Curve Diffie-Hellman)키 공유 프로토콜을 제안한다.

• 융합보안논문지
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• 제17권5호
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• pp.77-85
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• 2017

본 논문에서는 멀티캐스트 CoAP 보안 키 설정 기법을 제안한다. 멀티캐스트 CoAP에서 CoAP 클라이언트가 송신한 CoAP Request 메시지는 멀티캐스트로 CoAP 서버 그룹에게 전송되지만, 각각의 CoAP 서버가 송신한 CoAP Response 메시지는 유니캐스트로 클라이언트에게 전송된다. 따라서 CoAP Request 메시지는 그룹키로, 각각의 CoAP Response 메시지는 CoAP 서버와 CoAP 클라이언트 간의 개별키(유니캐스트 키)로 보호된다. 제안하는 프로토콜은 클라이언트와 서버가 최초 CoAP 메시지 교환 과정에서 ECDH를 이용하여 그룹키와 개별키를 설정하는 것이다. 제안 프로토콜은 DTLS Handshake를 대체할 수 있어 통신효율이 높고 확장성이 있으며, 개별키를 설정하기 때문에 종단간 보안을 지원할 수 있다.

• 정보보호학회논문지
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• 제33권1호
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• pp.75-86
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• 2023

현재 금융거래 서비스에서 보편적으로 사용하는 RSA와 ECC 같은 공개키 암호 알고리즘은 양자 컴퓨터가 실현되면 더 이상 안전성을 보장할 수 없으므로 기존 레거시 알고리즘을 양자내성암호로 전환해야 한다. 하지만 다양한 서비스에 사용 중인 알고리즘을 교체하는 데에는 상당한 시간이 소요될 것으로 예상된다. 다가올 전환기를 대비하기 위하여 두 알고리즘을 결합하는 하이브리드 방식에 관한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 레거시 알고리즘인 ECDH 알고리즘과 양자내성암호 알고리즘인 NTRU 알고리즘을 결합하여 세션키를 생성하는 하이브리드 세션키교환 프로토콜을 제안한다. TLS 1.3 기반 하이브리드 키 교환을 위해 IETF에서 제안한 방식들을 적용해본 결과 기존 금융거래 세션 보호 솔루션에 우리가 제안한 프로토콜을 사용하면 안전성을 강화할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.1267-1275
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• 2017

NIST 표준에 정의된 이진체(binary field) 상의 233-비트 타원곡선을 지원하는 타원곡선 암호(elliptic curve cryptography; ECC) 프로세서를 설계하였다. 타원곡선 암호 시스템의 핵심 연산인 스칼라 점 곱셈을 수정형 Montgomery ladder 알고리듬을 이용하여 구현함으로써 단순 전력분석에 강인하도록 하였다. 점 덧셈과 점 두배 연산은 아핀(affine) 좌표계를 기반으로 유한체 $GF(2^{233})$ 상의 곱셈, 제곱, 나눗셈으로 구현하였으며, shift-and-add 방식의 곱셈기와 확장 유클리드 알고리듬을 이용한 나눗셈기를 적용함으로써 저면적으로 구현하였다. 설계된 ECC 프로세서를 Virtex5 FPGA로 구현하여 정상 동작함을 확인하였다. $0.18{\mu}m$ 공정의 CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 49,271 GE로 구현되었고, 최대 345 MHz의 동작 주파수를 갖는다. 스칼라 점 곱셈에 490,699 클록 사이클이 소요되며, 최대 동작 주파수에서 1.4 msec의 시간이 소요된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.58-67
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• 2019

NIST 표준으로 정의된 $GF(2^m)$ 상의 슈도 랜덤 곡선과 Koblitz 곡선을 지원하는 타원곡선 암호(ECC) 프로세서 설계에 대해 기술한다. 고정된 크기의 데이터 패스를 사용하여 5가지 키 길이를 지원함과 아울러 경량 하드웨어 구현을 위해 워드 기반 몽고메리 곱셈기를 기반으로 유한체 연산회로를 설계하였다. 또한, Lopez-Dahab 좌표계를 사용함으로써 유한체 나눗셈을 제거하였다. 설계된 ECC 프로세서를 FPGA 검증 플랫폼에 구현하고, ECDH(Elliptic Curve Diffie-Hellman) 키 교환 프로토콜 동작을 통해 하드웨어 동작을 검증하였다. 180-nm CMOS 표준 셀 라이브러리로 합성한 결과 10,674 등가 게이트와 9 kbit의 dual-port RAM으로 구현되었으며, 최대 동작 주파수는 154 MHz로 평가되었다. 223-비트 슈도 랜덤 타원곡선 상의 스칼라 곱셈 연산에 1,112,221 클록 사이클이 소요되며, 32.3 kbps의 처리량을 갖는다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.1083-1091
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• 2017

NIST 표준에 정의된 소수체(prime field) GF(p) 상의 224-비트 타원곡선을 지원하는 타원곡선 암호 프로세서를 설계하였다. 타원곡선 암호의 핵심 연산인 스칼라 점 곱셈을 수정형 Montgomery ladder 알고리듬을 이용하여 구현하였다. 점 덧셈과 점 두배 연산은 투영(projective) 좌표계를 이용하여 연산량이 많은 나눗셈 연산을 제거하였으며, 소수체 상의 덧셈, 뺄셈, 곱셈, 제곱 연산만으로 구현하였다. 스칼라 점 곱셈의 최종 결과값은 다시 아핀(affine) 좌표계로 변환되어 출력하며, 이때 사용되는 역원 연산은 Fermat's little theorem을 이용하여 구현하였다. 설계된 ECC 프로세서를 Virtex5 FPGA로 구현하여 정상 동작함을 확인하였다. $0.18{\mu}m$공정의 CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 10 MHz의 동작 주파수에서 2.7-Kbit RAM과 27,739 GE로 구현되었고, 최대 71 MHz의 동작 주파수를 갖는다. 스칼라 점 곱셈에 1,326,985 클록 사이클이 소요되며, 최대 동작 주파수에서 18.7 msec의 시간이 소요된다.