• Journal of Platform Technology
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• 제10권4호
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• pp.39-46
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• 2022

최근 다양한 분야에서 영상과 사운드를 포함한 디지털 콘텐츠가 생성되어 인터넷을 통해 클라우드에 전송된 후 저장되어 활용되고 있다. 디지털 콘텐츠의 활용을 위해서는 해당 데이터 무결성(data integrity) 검증은 필수적이며, 검증 자료의 네트워크 대역폭 효율성 보장이 필요하다. 이 논문에서는 영상데이터의 무결성 검증을 위한 데이터들을 유지 및 관리하며 제공하는 서버의 설계 및 구현에 관하여 기술한다. 서버는 영상데이터를 획득하는 모듈인 Logger로부터 영상데이터를 전달받아 저장하며, 영상데이터의 검증을 수행하는 모듈인 Verifier에 검증에 필요한 데이터를 제공하는 기능을 수행한다. 이후 해시값을 사용하여 경량 머클트리를 구성한다. 경량 머클트리(light-weight Merkle tree)는 두 버젼의 영상프레임 인덱스의 해당 영상프레임 변경사항을 개별 해시값의 비교 없이도 빠르게 무결성 위반을 검출할 수 있다. 이를 위해 네트워크 대역폭 효율성을 갖도록 디지털 콘텐츠의 해시값을 생성하여 경량 머클트리를 구성하고, 이를 무결성 검증의 증명 수행 결과로 제시한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.1375-1386
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• 2016

본 논문에서는 CCN(Content Centric Networking)에서 세그먼트 데이터 인증에 대한 연산 부하와 전송량 부하를 크게 줄일 수 있는 해시 체인 기반의 데이터 인증 기법을 제안한다. 제안방법은 컨텐츠의 실제 정보를 담은 데이터 세그먼트들에 해시 체인 인증을 적용하고, 각 세그먼트들의 해시값들로 구성된 메타 부분에 대하여 해시 체인과 MHT(Merkle Hash Tree)를 적용한 2계층 인증 방법이다. 해시 체인과 MHT를 적절히 사용하여 해시 체인 방법의 효율성을 활용할 수 있으며, 또한, 해시 체인의 단점인 데이터 손실과 순서대로가 아닌(out-of-order) 전송 문제를 해결할 수 있다. CCNx 라이브러리에 구현하여 100Mbyte 전송 시, 연산 부하와 전송량 부하를 측정한 결과, 약, 2.596%와 1.803%만을 발생시키며, 이는 CCNx 라이브러리에 기본 탑재된 패킷 별 서명(per-packet signing), MHT 기반 서명과 비교하여 크게 개선된 것이다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권6호
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• pp.2922-2945
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• 2018

Achieving efficient authentication is a crucial issue for stream data commonly seen in content delivery, peer-to-peer, and multicast/broadcast networks. Stream authentication mechanisms need to be operated efficiently at both sender-side and receiver-side at the same time because of the properties of stream data such as real-time and delay-sensitivity. Until now, many stream authentication mechanisms have been proposed, but they are not efficient enough to be used in stream applications where the efficiency for sender and receiver sides are required simultaneously since most of them could achieve one of either sender-side and receiver-side efficiency. In this paper, we propose an efficient stream authentication mechanism, so called TIM, by integrating Trapdoor Hash Function and Merkle Hash Tree. Our construction can support efficient streaming data processing at both sender-side and receiver-side at the same time differently from previously proposed other schemes. Through theoretical and experimental analysis, we show that TIM can provide enhanced performance at both sender and receiver sides compared with existing mechanisms. Furthermore, TIM provides an important feature for streaming authentication, the resilience against transmission loss, since each data block can be verified with authentication information contained in itself.

• 융합보안논문지
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• 제17권1호
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• pp.3-13
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• 2017

보안로그의 활용범위가 다양해짐에 따라 저장된 로그 데이터에 대한 무결성의 중요성이 높아지고 있다. 특히, 저장된 로그 데이터는 시스템에 침입한 공격자들이 자신의 흔적을 없애기 위해 우선적으로 조작되는 대상이다. 키 정보가 노출이 된 이후의 로그 데이터의 안전성은 보장하지 못하지만, 그 이전에 축적된 로그 데이터 무결성의 전방 안전성을 보장하는 다양한 이론적 기법들이 소개되었다. 이런 기법들의 인증태그들은 선형 해시체인을 기반으로 하고 있다. 이 경우 부분 검증이 어렵고, 인증태그 생성속도와 검증속도를 높이기 힘들다. 본 논문에서는, 부분 검증이 용이하고 멀티 스레딩이 적용 가능한 Merkle Tree 기반의 로그인증 메커니즘을 제안한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권6호
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• pp.2429-2449
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• 2018

Dynamic data possession verification is a common requirement in cloud storage systems. After the client outsources its data to the cloud, it needs to not only check the integrity of its data but also verify whether the update is executed correctly. Previous researches have proposed various schemes based on Merkle Hash Tree (MHT) and implemented some initial improvements to prevent the tree imbalance. This paper tries to take one step further: Is there still any problems remained for optimization? In this paper, we study how to raise the efficiency of data dynamics by improving the parts of query and rebalancing, using a new data structure called Rank-Based Merkle AVL Tree (RB-MAT). Furthermore, we fill the gap of verifying multiple update operations at the same time, which is the novel batch updating scheme. The experimental results show that our efficient scheme has better efficiency than those of existing methods.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권2호
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• pp.892-905
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• 2018

In smart home environment, certificate based signature technology is being studied by communication with Internet of Things(IoT) device. However, block - chain technology has attracted much attention because of the problems such as single - point error and management overhead of the trust server. Among them, Keyless Signature Infrastructure(KSI) provides integrity by configuring user authentication and global timestamp of distributed server into block chain by using hash-based one-time key. In this paper, we provide confidentiality by applying group key and key management based on multi - solution chain. In addition, we propose a smart home environment that can reduce the storage space by using Extended Merkle Tree and secure and efficient KSI-based authentication and communication with enhanced security strength.

• 융합보안논문지
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• 제24권1호
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• pp.51-57
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• 2024

최근 산업제어시스템은 정보기술과 운영기술을 융합하는 Industrial IoT의 도입과 함께 진화를 계속하고 있지만, 과거에는 경험하지 못한 다양한 사이버 공격 역시 증가하고 있다. 제어센터에서 전송되는 다양한 명령어 메시지를 통해 시스템을 구성하는 필드 디바이스들에 대한 모니터링 및 운영 제어가 행해지기에 명령어 메시지에 대한 무결성과 더불어 제어센터에 대한 인증은 필수 요구사항이 되고 있다. 기존의 대칭키 기반의 메시지인증코드 방식 또는 공개키 기반의 서명 방식은 제어센터 그리고 자원 제약적 필드 디바이스의 비대칭성에 따른 적용상의 제약들이 존재한다. 특히, 대칭키 방식에서는 필드 디바이스에 설치된 대칭키가 공격자에게 노출되면 시스템 전반적인 보안 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 명령어 메시지를 구성하는 구성 필드들이 취할 수 있는 데이터 값들이 제한적(낮은 엔트로피)이라는 점에 착안하여 암호해시함수로 구축된 이중 해시체인을 통한 메시지 인증기법을 제안한다. 한 쌍의 이중 해시체인은 오직 한 개의 명령어 메시지에 적용되기에 다중 사용을 위한 Merkle 트리에 기반을 둔 확장 기법 역시 제안한다. 메시지 인증을 위해 암호해시함수 이외의 암호 프리미티브는 사용이 안되기에 계산 복잡도는 매우 낮게 유지될 수 있음을 성능평가를 통해 확인한다.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제11권1호
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• pp.343-348
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• 2023

As the IoT market continues to grow, security threats to IoT devices with limited resources are also increasing. However, the application of security technology to the existing system to IoT devices with limited resources is impossible due to the inherent characteristics of IoT devices. Various methods for solving related problems have been studied in existing studies to solve this problem. Therefore, this study analyzes the characteristics of domestic IoT authentication standards and existing research to propose an algorithm that applies blockchain-based authentication and lightweight encryption algorithms to IoT equipment with limited resources. In this study, a key generation method was applied using a Lamport hash-chain and data integrity between IoT devices were provided using a Merkle Tree, and an LEA encryption algorithm was applied using confidentiality in data communication. In the experiment, it was verified that the efficiency is high when the LEA encryption algorithm, which is a lightweight encryption algorithm, is applied to IoT devices with limited resources.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.2479-2487
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• 2009

센서네트워크의 인증과 관련된 초기의 연구에서는 센서노드의 자원제약적인 특징을 고려하여 대칭키 기반의 인증 방식이 주로 제안되었으나, 최근에는 암호알고리즘의 성능이 개선되고 센서노드의 제조기술이 발달하여 Merkle 트리 방식 등 공개키 기반의 인증 방식도 제안되고 있다. 따라서 본 연구에서는 센서네트워크에 효과적으로 적용될 수 있는 새로운 개념의 다항식 비밀분산을 이용한 공개키 인증방식을 제안하며, hash 함수를 이용한 악의적 노드탐지 기법도 제안한다. 제안된 인증방식은 Shamir의 임계치 기법에 변형된 분산정보의 일종인 지수(exponential) 분산정보 개념을 적용하여 동시에 주변 노드들을 인증하면서 센서노드의 자원을 최소로 사용하고 네트워크의 확장성을 제공한다.

• 융합보안논문지
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• 제18권1호
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• pp.19-31
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• 2018

ICT기술이 발전함에 따라 산업 전분야에 걸쳐 이전보다 훨씬 많은 디지털 데이터들이 생성, 이동, 보관, 활용되고 있다. 산출되는 데이터의 규모가 커지고 이를 활용하는 기술들이 발전함에 따라 대규모 데이터 기반의 신 서비스들이 등장하여 우리의 생활을 편리하게 하고 있으나 반대로 이들 데이터를 위변조 하거나 생성 시간을 변경하는 사이버 범죄 또한 증가하고 있다. 이에 대한 보안을 위해서는 데이터에 대한 무결성 및 시간 검증 기술이 필요한데 대표적인 것이 공개키 기반의 서명 기술이다. 그러나 공개키 기반의 서명 기술의 사용은 인증서와 키 관리 등에 필요한 부가적인 시스템 자원과 인프라 소요가 많아 대규모 데이터 환경에서는 적합하지 않다. 본 연구에서는 해시 함수와 머클 트리를 기반으로 시스템 자원의 소모가 적고, 동시에 대규모 데이터에 대해 서명을 할 수 있는 데이터 서명 기법을 소개하고, 서버 고장 등 장애 상황에서도 보다 안정적인 서비스가 가능하도록 개선한 해시 트리 분산 처리 방법을 제안하였다. 또한, 이 기술을 구현한 시스템을 개발하고 성능분석을 실시하였다. 본 기술은 클라우드, 빅데이터, IoT, 핀테크 등 대량의 데이터가 산출되는 분야에서 데이터 보안을 담보하는 효과적인 기술로써 크게 활용될 수 있다.