• 대한수학회보
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• 제50권6호
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• pp.1799-1816
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• 2013

Privacy preserving multiset union (PPMU) protocol allows a set of parties, each with a multiset, to collaboratively compute a multiset union secretly, meaning that any information other than union is not revealed. We propose efficient PPMU protocols, using multiplicative homomorphic cryptosystem. The novelty of our protocol is to directly encrypt a polynomial by representing it by an element of an extension field. The resulting protocols consist of constant rounds and improve communication cost. We also prove the security of our protocol against malicious adversaries, in the random oracle model.

• 정보보호학회지
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• 제8권4호
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• pp.15-46
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• 1998

본 고에서는 큰 수의 인수분해가 어렵다는 사실에 기반한 암호방식인 RSA암호시스템의 안전성에 영향을 미치는 여러 요소에 대하여 고찰하였다. 먼저 RSA시스템에 대하여 간단하게 살펴보고, 다음으로 모듈러 n의 인수분해를 통한 공격 방식을 살펴본다. 그리고 마지막으로 RSA시스템에 대한 공격 방식을 homomorphic공격과 다항식 공격으로 나누어 살펴본다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제8권1호
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• pp.79-85
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• 2022

사물인터넷(IoT)은 다양한 플랫폼, 컴퓨팅 성능, 기능을 가지는 장치를 연결한다. 네트워크의 다양성과 IoT 장치의 편재로 인해 보안 및 개인 정보 보호에 대한 요구가 증가하고 있다. 따라서 암호화 메커니즘은 이러한 증가된 요구 사항을 충족할 만큼 충분히 강력해야 하고 동시에 저 사양의 장치에 구현될 수 있을 만큼 충분히 효과적이어야 한다. 논문에서는 IoT에서 사용할 수 있는 다양한 유형의 장치에 대한 최신 암호화 기본 요소 및 체계의 성능 및 메모리 제한 사항을 제시한다. 또한, IoT 네트워크에 자주 사용되는 저 사양의 장치에서 가장 일반적으로 사용되는 암호화 알고리즘의 성능에 대한 자세한 성능 평가를 수행한다. 데이터 보호 기능을 제공하기 위해 바이너리 링에서 암호화 비대칭 완전 동형 암호화와 대칭 암호화 AES 128비트를 사용했다. 실험 결과 IoT 장치는 대칭 암호를 구현하는데 충분한 성능을 가지고 있었으나 비대칭 암호 구현에서는 성능이 저하되는 것을 알 수 있다.

• 대한수학회보
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• 제46권4호
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• pp.771-787
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• 2009

We use an idea of linear representations of the symmetric group to reduce the number of communication rounds in the verification protocol, proposed in Crypto 2005 by Peng et al., of a shuffling. We assume Paillier encryption scheme with which we can apply some known zero-knowledge proofs following the same line of approaches of Peng et al. Incidence matrices of 1-subsets and 2-subsets of a finite set is intensively used for the implementation, and the idea of $\lambda$-designs is employed for the improvement of the computational complexity.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제11권1호
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• pp.17-23
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• 2013

Cloud computing is a currently developing revolution in information technology that is disturbing the way that individuals and corporate entities operate while enabling new distributed services that have not existed before. At the foundation of cloud computing is the broader concept of converged infrastructure and shared services. Security is often said to be a major concern of users considering migration to cloud computing. This article examines some of these security concerns and surveys recent research efforts in cryptography to provide new technical mechanisms suitable for the new scenarios of cloud computing. We consider techniques such as homomorphic encryption, searchable encryption, proofs of storage, and proofs of location. These techniques allow cloud computing users to benefit from cloud server processing capabilities while keeping their data encrypted; and to check independently the integrity and location of their data. Overall we are interested in how users may be able to maintain and verify their own security without having to rely on the trust of the cloud provider.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.153-161
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• 2015

Top-k 위치정보서비스는 사용자의 위치로부터 가장 가까운 k개의 장소를 반환하는 서비스이다. 기존의 방법들은 사용자의 위치 정보가 LBS Server에 그대로 노출되어 사용자의 프라이버시 훼손의 문제가 있다. 본 논문에서는 완전동형암호를 사용하여 Top-k 위치정보서비스 사용자의 프라이버시를 보호하는 방안을 연구한다. 제안 방법에서는 사용자의 위치 정보가 포함된 질의와 Database의 위치 데이터 정보를 암호화한다. LBS Server는 완전동형암호를 이용해 암호화된 질의 위치 정보와 암호화된 위치 데이터로 거리 계산을 수행한다. LBS Server는 계산 결과를 암호문 상태에서 비교하여 사용자의 위치로부터 가장 가까운 위치가 저장되어 있는 k개의 암호문을 결과로서 도출한다. 결과는 LBS Server로부터 사용자에게 반환되며, 사용자는 이를 복호화하여 자신의 질의 결과를 확인한다. 본 방법에서는 Database의 위치 데이터와 사용자의 질의 정보가 모두 암호화된 상태로 Top-k 위치정보서비스를 제공하므로 LBS Server에 대해 사용자와 위치 데이터 정보의 프라이버시가 보존된다. 시뮬레이션에서는, 16개의 위치 정보에 대하여 질의와 거리 연산을 수행하여 사용자의 질의로부터 가장 가까운 3개의 위치를 알아내는 과정을 수행하였다. 그 결과 일반적인 데스크탑 환경에서 약 270시간이 걸려 단기간 내의 실용화는 어려울 것으로 예상되나 이러한 성능 문제는 하드웨어의 발전과 함께 개선될 것이라 생각된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권1C호
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• pp.86-93
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• 2007

최근 들어, 국내외에서는 투표용지 대신에 전자적 투표 장치를 이용하는 전자투표 시스템들을 개발하고 있으나 이러한 전자투표 시스템은 전자투표의 초기 단계로서 온라인 투표시스템은 아니다. 따라서 많은 암호학자들은 암호기술을 기반으로 하는 온라인 전자투표에 대한 연구를 하고 있다. 기존의 1-out-of-L 전자투표는 E1Gamal 암호 기법을 기반으로 하고 있다. 본 논문에서는 계산복잡도를 줄이기 위해, r차 잉여암호를 이용하고, E1Gamal 암호 기반의 1-out-of-L 전자투표의 계산복잡도와 제안한 1-out-of-L 전자투표의 계산복잡도를 비교 분석하였으며, 제안한 전자투표 방식이 보다 효율적임을 보여준다. 또한, 새로운 형태의1-out-of-L 전자투표의 투표-취소 기법을 제안한다. 기존의 전자투표 시스템들은 투표 후의 투표-취소 기법에 대해서 간과해 왔다. 본 논문에서는 제안한 투표-취소 기법을 위해, 기존의 r차 잉여암호의 준동형성을 확장한다. 확장된 준동형성은 프라이버시와 전체검증성을 유지하면서 투표를 취소할 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권2호
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• pp.617-636
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• 2021

This paper presents a privacy-preserving data aggregation scheme deals with the multidimensional data. It is essential that the multidimensional data is rarely mentioned in all researches on smart grid. We use the Paillier Cryptosystem and blinding factor technique to encrypt the multidimensional data as a whole and take advantage of the homomorphic property of the Paillier Cryptosystem to achieve data aggregation. Signature and efficient batch verification have also been applied into our scheme for data integrity and quick verification. And the efficient batch verification only requires 2 pairing operations. Our scheme also supports fault tolerance which means that even some smart meters don't work, our scheme can still work well. In addition, we give two extensions of our scheme. One is that our scheme can be used to compute a fixed user's time-of-use electricity bill. The other is that our scheme is able to effectively and quickly deal with the dynamic user situation. In security analysis, we prove the detailed unforgeability and security of batch verification, and briefly introduce other security features. Performance analysis shows that our scheme has lower computational complexity and communication overhead than existing schemes.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 춘계학술발표대회
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• pp.123-125
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• 2023

As deep learning has become an essential part of human lives, the requirement for Deep Learning as a Service (DLaaS) is growing. Since using remote cloud servers induces privacy concerns for users, a Fully Homomorphic Encryption (FHE) arises to protect users' sensitive data from a malicious attack in the cloud environment. However, the FHE cannot support several computations, including the most popular activation function, Rectified Linear Unit (ReLU). This paper analyzes several polynomial approximation methods for ReLU to utilize FHE in DLaaS.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제20권1호
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• pp.116-130
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• 2024

In the Internet-of-Things (IoT) or blockchain-based network systems, secure keys may be stored in individual devices; thus, individual devices should protect data by performing secure operations on the data transmitted and received over networks. Typically, secure functions, such as a physical unclonable function (PUF) and fully homomorphic encryption (FHE), are useful for generating safe keys and distributing data in a network. However, to provide these functions in embedded devices for IoT or blockchain systems, proper inspection is required for designing and implementing embedded system-on-chip (SoC) modules through overhead and performance analysis. In this paper, a virtual platform (SoC VP) was developed that includes a secure key generation module with a PUF and FHE. The SoC VP platform was implemented using SystemC, which enables the execution and verification of various aspects of the secure key generation module at the electronic system level and analyzes the system-level execution time, memory footprint, and performance, such as randomness and uniqueness. We experimentally verified the secure key generation module, and estimated the execution of the PUF key and FHE encryption based on the unit time of each module.