• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.45-52
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• 2015

위성신호는 방송신호와 같이 동보성을 지니므로 타 통신기술에 비해 데이터의 보안성이 극히 떨어진다. 따라서 통신위성에서 암호화는 매우 중요한 문제로 대두되고 있고 일반서비스와의 통신성능 분석은 반드시 필요하다. 암호화 적용 시 성능 분석을 위하여 본 논문에서는 IP 기반 위성통신에서 터보코드에 부호율 호환 펑처링을 적용시키고 무선채널은 실제 위성통신을 고려하여 레일리 페이딩과 라이시안 페이딩 두 가지 채널에 가중치를 두어 구성하였다. 재전송 기반 에러 제어 방식은 최근 고려되고 있는 여러 가지 방식 중 가장 성능이 좋은 H-ARQ Type-II, III 방식으로 구성하였다. 보안서비스를 암호화 알고리즘 AES, ARIA (CTR, CBC모드)로 구성하여 일반서비스 대비 위성통신망에 미치는 영향을 분석하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.53-60
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• 2015

위성신호는 광대역이 뛰어나 동일한 정보를 넓은 범위로 제공할 수 있으나 그만큼 데이터 보안성의 수준이 낮다는 단점이 있다. 따라서 위성 통신에서는 보안성을 보완하는 것은 무엇보다 중요한 문제라고 할 수 있다. 이 논문에서는 암호화 기술인 ARIA적용하고, IPsec VPN가 미치는 영향을 알아보기 위해서 보안 헤더인 AH와 ESP를 전송모드와 터널모드를 모두 고려하여 시뮬레이션을 하였다. 또한, 암호화 알고리즘이 미치는 영향을 분석하기 위해 암호화를 적용하지 않은 일반서비스와 비교하였다. 채널은 Markov채널을 적용하고, AWGN을 더하여 위성 통신환경을 구성하였다. 재전송 기반 에러 제어 방식의 경우에는 최근 대두되고 것 중 성능이 좋은 방식인 Type-II HARQ 방식, Type-III HARQ 방식을 적용하였고, 터보코드와 BPSK 변조 방식으로 구성하였다. 시뮬레이션을 보다 효과적으로 비교하기 위해서 BER과 Throughput으로 성능을 분석하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.83-92
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• 2007

비 연결형 패킷 통신망에 Block Chaining 모드를 사용하여 통신패킷을 암호화하는 암호통신시스템에서 통신패킷의 송수신 순서가 달라지거나 통신패킷이 분실되면 암호 통신 성능 및 효율성이 저하된다. 이를 해결하기 위하여 통신패킷의 송수신 순서에 무관하게 암복호 처리 할 수 있는 고속 패킷통신을 위한 패킷 암호 스킴을 제안하였다. 제안한 패킷 암호 스킴은 키교환할 때 생성한 IV(Initial Vector)와 암호모듈 내부에서 난수로 만든 salt를 이용하여 새로운 IV를 만들고, 이 IV와 공통키를 사용하여 통신패킷별로 암호화한다. 패킷 암호 스킴을 적용하기 위한 패킷 암복호 함수 및 메커니즘을 추가한 확장된 Cryptoki를 제안하여 편리성과 성능을 개선하였다. 제안한 패킷암호 함수의 성능을 비교하기 위하여 암호모듈을 구현하였으며, 시험한 환경에서 패킷 암호 함수를 적용하여 20회 암호화하였을 때 기존 Cryptoki API에 비하여 약 1.5배에서 15.6배 정도의 성능 향상을 가져왔다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제15B권6호
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• pp.575-584
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• 2008

미디어의 전송시 네트워크의 상황에 따라 통신망의 과부하가 발생할 수 있으며, 이를 줄이기 위해서 필터링, 부하 분산기법, 막힘 제어 기법, 프레임 드로핑 등의 많은 연구가 진행되었다. 이들 중 효과적인 방법은 동영상의 비트율을 조절하기 위해 특정 비디오 프레임을 제거함으로써 대역폭의 감소를 가능하게 하는 프레임 드로핑(Frame dropping)이다. 프레임 드로핑은 프레임 간의 종속성이 가장 적은 B 프레임을 먼저 제거하고 종속성의 관계에 따라 I, P 프레임 순서대로 제거한다. 본 논문에서는 MPEG-4 미디어의 전송에 프레임 드로핑을 적용 하였으며 이때 암호화를 통하여 저작권을 보호할 수 있는 방법을 제안한다. 이를 위하여 서버에 저장되어있는 프레임 드로핑 이 이미 적용된 파일을 클라이언트에게 전송하는 방법과 서버에 저장되어있는 미디어 파일을 클라이언트에게 전송시 실시간으로 프레임 드로핑하는 두 가지 방법을 설계 구현 하였다. MPEG-4 데이터의 암호화에는 3가지 방법을 제안하였다: I-VOP내의 매크로 블록(Macro block) 암호화, P-VOP내의 매크로 블록과 모션벡터 암호화(Motion Vector), I-VOP내의 매크로블록과 P-VOP내의 모션벡터 암호화. MPEG-4 미디어의 전송시, 최적의 방법을 선택하기 위해 드로핑, 암호화, 복호화 및 영상의 품질을 비교하였으며 드로핑 후에도 원래의 영상과 큰 차이가 없었다. 암호화와 복호화에서는 I-VOP와 P-VOP를 모두 암호화 하였을 때가 가장 성능이 좋았다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.115-124
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• 2013

본 논문에서는 무선 센서네트워크상에서 Lightweight Individual Encryption Multicast 방식으로 그룹키의 사용대신에 Forward Error Correction을 이용한 개인별 인크립션을 사용하여 안전한 데이터 전송을 제안한다. 무선 센서네트워크에서 센서노드 프로그램을 위한 업데이트 방법으로 싱크 노드는 데이터를 다수의 센서노드에게 멀티캐스트 방식으로 전송이 가능하며, 그룹키 인크립션 방식이 가장 보편적인 안전한 데이터 전송을 위한 방식이라 할 수 있다. 이러한 그룹키 방식은 더 강력하고 안전한 데이터 전송을 위하여 멤버의 가입 및 탈퇴시 키를 재 생성하는 re-key 방식이 필요하다. 그러나 이러한 그룹키 방식을 센서네트워크에서 구현하기에는 제한된 컴퓨팅 자원, 저장 공간, 통신 등으로 인한 많은 제약이 존재한다. 또한 개인별 인크립션을 사용하면 각 노드에 대한 개별적 컨트롤은 가능하지만, 데이터 전송을 위한 개인별 인크립션 비용이 많이 발생하는 문제점이 있다. 멀티캐스트 전송시 개인별 인크립션 방식이 많이 고려되지 않았지만, 보내고자 하는 전체 데이터의 0.16 %만 개인키를 사용하여 각 노드에게 유니캐스트로 안전하게 전송하고, 나머지 99.84%의 데이터는 멀티캐스트를 이용하여 전송함으로써 무선 센서네트워크 성능을 향상시킨다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제3권4호
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• pp.201-204
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• 2005

Twofish is a 128-bit block cipher that accepts a variable-length key up to 256 bits. The cipher is a 16­round Feistel network with a bijective F function made up of four key-dependent 8-by-8-bit S-boxes, a fixed 4­by-4 maximum distance separable matrix over Galois Field$(GF (2^8)$, a pseudo-Hadamard transform, bitwise rotations, and a carefully designed key schedule. In this paper, the Twofish is modeled in VHDL and simulated. Hardware implementation gives much better performance than software-based approaches.

• Journal of Multimedia Information System
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• 제8권2호
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• pp.131-142
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• 2021

This paper traces the process of constructing a new one-dimensional chaotic map, and will provide a simple application in color image encryption. The use of Sarkovskii's theorem will make it possible to determine the existence of chaos and restrict all conditions to ensure the existence of this new sequence. In addition, the sensitivity to initial conditions will be proved by Lyapunov's index value. Similarly, the performance of this new chaotic map will be illustrated graphically and compared with other chaotic maps most commonly used in cryptography. Finally, a humble color image encryption application will show the power of this new chaotic map.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제16권3호
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• pp.599-611
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• 2020

With the application and promotion of biometric technology, biometrics has become more and more important to identity authentication. In order to ensure the privacy of the user, the biometrics cannot be stored or manipulated in plaintext. Aiming at this problem, this paper analyzes and summarizes the scheme and performance of the existing biometric authentication system, and proposes an iris-based ciphertext authentication system based on fully homomorphic encryption using the FV scheme. The implementation of the system is partly powered by Microsoft's SEAL (Simple Encrypted Arithmetic Library). The entire system can complete iris authentication without decrypting the iris feature template, and the database stores the homomorphic ciphertext of the iris feature template. Thus, there is no need to worry about the leakage of the iris feature template. At the same time, the system does not require a trusted center for authentication, and the authentication is completed on the server side directly using the one-time MAC authentication method. Tests have shown that when the system adopts an iris algorithm with a low depth of calculation circuit such as the Hamming distance comparison algorithm, it has good performance, which basically meets the requirements of real application scenarios.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제50권5호
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• pp.780-787
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• 2018

This article presents a security module based on a field programmable gate array (FPGA) to mitigate man-in-the-middle cyber attacks. Nowadays, the FPGA is considered to be the state of the art in nuclear power plants I&C systems due to its flexibility, reconfigurability, and maintainability of the FPGA technology; it also provides acceptable solutions for embedded computing applications that require cybersecurity. The proposed FPGA-based security module is developed to mitigate information-gathering attacks, which can be made by gaining physical access to the network, e.g., a man-in-the-middle attack, using a cryptographic process to ensure data confidentiality and integrity and prevent injecting malware or malicious data into the critical digital assets of a nuclear power plant data communication system. A model-based system engineering approach is applied. System requirements analysis and enhanced function flow block diagrams are created and simulated using CORE9 to compare the performance of the current and developed systems. Hardware description language code for encryption and serial communication is developed using Vivado Design Suite 2017.2 as a programming tool to run the system synthesis and implementation for performance simulation and design verification. Simple windows are developed using Java for physical testing and communication between a personal computer and the FPGA.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권10호
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• pp.2822-2843
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• 2023

All aspects of human life have become increasingly dependent on data in the last few decades. The development of several applications causes an enormous issue on data volume in current years. This information must be safeguarded and kept in safe locations. Massive volumes of data have been safely stored with cloud computing. This technology is developing rapidly because of its immense potentials. As a result, protecting data and the procedures to be handled from attackers has become a top priority in order to maintain its integrity, confidentiality, protection, and privacy. Therefore, it is important to implement the appropriate security measures in order to prevent security breaches and vulnerabilities. An improved version of Modular Encryption Standard (IMES) based on layered modelling of safety mechanisms is the major focus of this paper's research work. Key generation in IMES is done using a logistic map, which estimates the values of the input data. The performance analysis demonstrates that proposed work performs better than commonly used algorithms against cloud security in terms of higher performance and additional qualitative security features. The results prove that the proposed IMES has 0.015s of processing time, where existing models have 0.017s to 0.022s of processing time for a file size of 256KB.