본 논문에서는 2011년에 제안된 암호와 복호가 동일한 블록 암호 SSB에 대한 차분 오류 공격을 제안한다. 이 알고리즘은 국제표준 블록암호를 기반으로 설계된 블록 암호로써 하드웨어 구현에서 장점을 갖게 설계되었다. 차분 오류 공격은 부채널 공격 기법 중 하나로 오류 주입 공격과 차분 공격을 결합한 것이다. SSB는 하드웨어 환경에 적합한 알고리즘이므로 차분 오류 공격에 대해 안전성을 가져야 한다. 그러나 본 논문에서 제안하는 차분 오류 공격을 이용하면, 1 개의 랜덤 바이트 오류를 주입과 $2^8$의 전수조사를 통해 SSB의 128 비트 비밀키를 복구할 수 있다. 이 결과는 암호와 복호가 동일한 블록 암호 SSB의 안전성을 분석한 첫 번째 결과이다.
Chao Ma;Xiaojun Jin;Song Luo;Yifei Wei;Xiaojun Wang
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제17권7호
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pp.1935-1950
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2023
The arrival of the Internet of Things and 5G technology enables users to rely on edge computing platforms to process massive data. Data sharing based on edge computing refines the efficiency of data collection and analysis, saves the communication cost of data transmission back and forth, but also causes the privacy leakage of a lot of user data. Based on attribute-based encryption and blockchain technology, we design a fine-grained access control scheme for data in edge computing, which has the characteristics of verifiability, support for outsourcing decryption and user attribute revocation. User attributes are authorized by multi-attribute authorization, and the calculation of outsourcing decryption in attribute encryption is completed by edge server, which reduces the computing cost of end users. Meanwhile, We implemented the user's attribute revocation process through the dual encryption process of attribute authority and blockchain. Compared with other schemes, our scheme can manage users' attributes more flexibly. Blockchain technology also ensures the verifiability in the process of outsourcing decryption, which reduces the space occupied by ciphertext compared with other schemes. Meanwhile, the user attribute revocation scheme realizes the dynamic management of user attribute and protects the privacy of user attribute.
This paper proposes an efficient image encryption scheme based on quintuple encryption using two chaotic maps. The encryption process is realized with quintuple encryption by calling the encrypt(E) and decrypt(D) functions five times with five different keys in the form EDEEE. The decryption process is accomplished in the reverse direction by invoking the encrypt and decrypt functions in the form DDDED. The keys for the quintuple encryption/decryption processes are generated by using a Tent map. The chaotic values for the encrypt/decrypt operations are generated by using a Gumowski-Mira map. The encrypt function E is composed of three stages: permutation, pixel value rotation and diffusion. The permutation stage scrambles all the rows and columns to chaotically generated positions. This stage reduces the correlation radically among the neighboring pixels. The pixel value rotation stage circularly rotates all the pixels either left or right, and the amount of rotation is based on chaotic values. The last stage performs the diffusion four times by scanning the image in four different directions: Horizontally, Vertically, Principal diagonally and Secondary diagonally. Each of the four diffusion steps performs the diffusion in two directions (forward and backward) with two previously diffused pixels and two chaotic values. This stage ensures the resistance against the differential attacks. The security and performance of the proposed method is investigated thoroughly by using key space, statistical, differential, entropy and performance analysis. The experimental results confirm that the proposed scheme is computationally fast with security intact.
클라우드와 같은 퍼블릭 스토리지 시스템은 언제 어디서든 온디맨드(on-demand) 컴퓨팅 서비스를 제공한다는 점에서, 다수 사용자 간 데이터 공유 환경으로 각광받고 있다. 안전한 데이터 공유는 세분화된 접근 제어를 통해 가능한데, 기존의 대칭키 및 공개키 기반 암호 기법은 암호문과 비밀키 간 일대일 대응만을 지원한다는 점에서 적합하지 않다. 속성 기반 암호는 세분화된 접근 제어를 지원하지만, 속성의 개수가 증가함에 따라 암호문의 크기도 함께 증가한다. 게다가, 복호에 필요한 연산비용이 매우 크기 때문에, 가용한 자원이 제한된 환경에서 비효율적이다. 본 연구에서는, 복호 연산의 아웃소싱을 지원하는 효율적인 속성 기반의 안전한 데이터 공유 기법을 제안한다. 제안 기법은 속성의 개수에 관계없이 항상 일정 크기의 암호문을 보장한다. 또한 정적 속성 환경에서 사용자 측면 연산 비용 절감을 지원하며, 이는 약 95.3%의 복호 연산을 고성능의 스토리지 시스템에 위임함으로써 가능하다. 반면 동적 송석 환경에서는 약 72.3%의 복호 연산 위임이 가능하다.
In this paper, we construct an efficient fuzzy identity-based encryption scheme in the random oracle model. The fuzzy identity-based encryption is an extension of identity-based encryption schemes where a user's public key is represented as his identity. Our construction requires constant number of bilinear map operations for decryption and the size of private key is small compared with the previous fuzzy identity-based encryption of Sahai-Waters. We also presents that our fuzzy identity-based encryption can be converted to attribute-based encryption schemes.
본 논문에서는 직교성의 특성을 가진 Walsh code 영상과 무작위 위상 영상을 이용하여 계층적인 영상의 암호화 및 복호화로 영상 정보의 수준에 따른 효율적인 정보보호와, 암호화의 수준을 향상시키는 방법을 제안하였다. 제안한 암호화 과정은 각각의 원 영상과 무작위 위상 영상을 곱한 영상을 푸리에 변환 후, Walsh code 영상과 이진 무작위 위상영상을 곱한 영상에 확산시켜 암호화한다. 복호화 키는 암호화 과정에 사용된 Walsh code 영상을 정보의 수준에 따라 더함으로써 계층적인 복호화 키를 생성한다. 그러므로 하나의 복호화 키로도 정보 보호의 수준에 따라 각 암호화 영상을 복호화할 수 있다. 또한 이진 무작위 위상과 무작위 위상 영상은 암호화 영상을 백색 잡음의 패턴과 유사하여 암호화 수준이 높은 장점을 가진다. 컴퓨터 실험과 고찰을 통하여 암호화의 적합함을 확인하였다.
In this paper, we use LFSR(Linear Feedback Shift Register) as a kind of pseudo-random one-time pad. Key generator is constructed using r separate LFSR's with IP(Irreducible Polynominal) which are relatively prime. Key generated in this method has high linear complexity. And also, file cryptosystem for file encryption and decryption is constructed.
LEA(Lightweight Encryption Algorithm)는 2013년 국가보안연구소(NSRI)에서 빅데이터 처리, 클라우드 서비스 및 모바일 환경에 적합하도록 개발되었다. LEA는 128비트 메시지 블록 크기와 128비트, 192비트 및 256비트 키(Key)에 대한 암호화 방식을 규정하고 있다. 본 논문에서는 128비트 메시지를 암호화하고 복호화할 수 있는 LEA 블록 암호 알고리즘을 Verilog-HDL을 사용하여 설계하였다. 설계된 LEA 암.복호화 IP는 Xilinx Vertex5 디바이에서 약 164MHz에서 동작하였다. 128비트 키 모드에서 최대 처리율은 874Mbps이며, 192비트 키 모드에서는 749Mbps 그리고 256비트 키 모드에서는 656Mbps이다. 본 논문에서 설계된 암호 프로세서 IP는 스마트 카드, 인터넷 뱅킹, 전자상거래 및 IoT (Internet of Things) 등과 같은 모바일 분야의 보안 모듈로 응용이 가능할 것으로 사료된다.
In this paper, we propose a new dual optical encryption method for binary data and secret key based on 2-step phase-shifting digital holography for a cryptographic system. Schematically, the proposed optical setup contains two Mach-Zehnder type interferometers. The inner interferometer is used for encrypting the secret key with the common key, while the outer interferometer is used for encrypting the binary data with the same secret key. 2-step phase-shifting digital holograms, which result in the encrypted data, are acquired by moving the PZT mirror with phase step of 0 or ${\pi}/2$ in the reference beam path of the Mach-Zehnder type interferometer. The digital hologram with the encrypted information is a Fourier transform hologram and is recorded on CCD with 256 gray level quantized intensities. Computer experiments show the results to be encryption and decryption carried out with the proposed method. The decryption of binary secret key image and data image is performed successfully.
본 논문은 Cellular Automata 기초로 형성된 stream cipher에 대해 원리를 분석하였다. 원래 Cellular Automata는 State, Neighborhood, Transition Rules이라는 단순한 특징을 가지고 복잡하고 다양한 원리를 구현할 수 있다. 즉 Cellular Automata는 transition nile를 이용하여 암호화를 원활하게 처리할 수 있다는 것을 암시하고 있다. 따라서 본 논문에서는 Cellular Automata의 transition rule 30 적용으로 binary pad(key stream)을 생성하고, 암호 분류 중 symmetric key encryption 방식의 stream cipher를 이용하여 encryption 및 decryption의 능력을 실험하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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