• ETRI Journal
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• 제42권6호
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• pp.872-885
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• 2020

Distributed consensus requires the consent of more than half of the congress to produce irreversible results, and the performance of the consensus algorithm deteriorates with the increase in the number of nodes. This problem can be addressed by delegating the agreement to a few selected nodes. Since the selected nodes must comply with the Byzantine node ratio criteria required by the algorithm, the result selected by any decentralized node cannot be trusted. However, some trusted nodes monopolize the consensus node selection process, thereby breaking decentralization and causing a trilemma. Therefore, a consensus node selection algorithm is required that can construct a congress that can withstand Byzantine faults with the decentralized method. In this paper, an algorithm based on the Byzantine agreement among decentralized agents to facilitate agreement between decentralization nodes is proposed. It selects a group of random consensus nodes per block by applying the proposed proof of nonce algorithm. By controlling the percentage of Byzantine included in the selected nodes, it solves the trilemma when an arbitrary node selects the consensus nodes.

• 디지털융복합연구
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• 제12권9호
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• pp.219-223
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• 2014

최근 무선통신 시스템의 기술이 발전함으로 M2M(Machine-to-Machine)이 산업분야에서 관심이 되고 있다. 기기간 통신인 M2M은 재난, 안전, 건설, 보건복지, 기상, 환경, 물류, 문화, 국방, 의료, 농.축산 등 사람의 접근이 어려운 공간 등에 설치되어 운용된다. 이는 사람을 대신해 장비들이 자동으로 상황에 맞추어 통신을 하고 어느 정도의 조치는 자동으로 취해지도록 함으로써 사람을 대신한 정보 관리 및 장비 운영을 할 수 있다. M2M이 디바이스간 통신이 무선으로 이루어지는 경우 공격자의 공격에 노출되어 운영되는 보안적 문제로 정당한 장치인지 상호인증 등 적절한 보안이 필요하다. 관련하여 최근 보안적으로 안전한 많은 프로토콜이 연구 되고 있으며 본 논문에서는 M2M 보안문제를 해결하기 위하여 SessionKey, HashFunction, 및 Nonce 를 적용하였으며 보안취약성을 보완한 안전한 프로토콜을 제안한다. 제안프로토콜을 기존의 대부분의 연구처럼 수학적 정리증명으로 안전함을 주장하지 않고 Casper/FDR을 이용하여 정형검증 하였으며 실험결과 제안프로토콜이 안전함이 확인되었다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.182-188
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• 2011

최근 Yoon 등은 스마트카드를 이용하여 원격지에 있는 사용자를 인증할 수 있는 개선된 스킴을 제안하였다. Yoon 등은 인증 서버의 비밀키 유출과 도용 시에도 보안성이 있으며, 사용자와 인증서버 간 상호인증이 가능한 효율적인 사용자 인증 방법을 소개하였다. 그러나 패스워드 기반 스마트카드를 이용한 사용자 인증 스킴에서 고려하는 보안 요구사항을 완전히 만족하지 못하고 있다. 본 논문에서는, 허가받지 않은 침입자가 사용자의 스마트카드를 훔치거나 일시적으로 접근할 수 있는 경우에 Yoon 등의 스킴이 오프라인 패스워드 추측공격에 취약하다는 것을 밝혀낸다. 따라서 제안하는 사용자 인증 스킴은 이와 같은 보안 문제를 해결하기 위해 Hash 함수와 랜덤 nonce를 기반으로 패스워드 추측공격을 포함한 다양한 공격에 견딜 수 있는 개선안을 제시한다. 보안성을 위한 비교분석을 통해 제안하는 인증 스킴은 무시할 정도의 exclusive-OR 연산의 수행이 조금 더 요구되지만, Yoon 등의 인증 스킴보다 안전하고 효율적인 스킴임을 알 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.747-754
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• 2016

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)는 IP 주소 관리의 효율성과 편의를 위한 프로토콜이다. DHCP는 네트워크 내 개별 호스트에게 TCP/IP 통신을 실행하기 위해 필요한 IP 주소 및 구성 정보를 자동적으로 할당해준다. 하지만 기존의 DHCP는 서버와 클라이언트 간 상호 인증 체계가 없기 때문에 DHCP spoofing, release 공격과 같은 네트워크 공격에 취약하다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 다음과 같은 기능을 지원하는 DHCP 프로토콜을 설계하였다. 먼저, ECDH(Elliptic Curve Diffie-Hellman)를 이용하여 세션 키를 생성하고 ECDSA(Elliptic Curve Digital Signature Algorithm)를 사용하여 전자서명을 함으로써 서버와 클라이언트 간 상호 인증을 수행한다. 그리고 메시지에 HMAC(Hash-based Message Authentication Code)을 추가하여 메시지의 무결성을 보장한다. 또한 Nonce를 사용하여 재전송공격을 방지한다. 결과적으로 수신자는 인증되지 않은 호스트로부터 수신한 메시지를 폐기함으로써 네트워크 공격을 막을 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권12B호
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• pp.750-757
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• 2007

본 논문에서는 SIP 기반의 VoIP 망에서 발생할 수 있는 스팸 위협에 대해 분석하고 이를 차단하기 위해 UA와 프락시 서버 간에 인증 및 SDP를 암호화할 수 있는 키 교환 기법을 제안한다. 기존 HTTP 다이제스트 인증은 호 설정 시 마다 사용자 인증을 위해 매 번 challenge 값을 전송해야 하므로 많은 메시지 교환 과정이 요구되고 SDP에 대한 기밀성도 제공하지 않는다. 제안 기법은 본 논문에서 분석한 스팸 위협을 차단하기 위해 등록 과정 에서 세션 마스터 키 및 초기 nonce를 교환하고 이 키를 인증 키 및 암호화 키로 유도해 사용하므로 호 설정 시 challenge 값 전송에 따른 메시지 교환 과정과 S/MIME 또는 TLS 적용 시 발생하는 오버헤드를 줄일 수 있다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.1048-1058
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• 2012

본 논문은 클라우딩 환경에서 클라이언트와 저장 서버, 검증 서버로 구성하여 자가 조직 저장 매체의 데이터 손실을 방지하고, 보안을 유지하기 위한 DDMPF( Distributed Data Management Protocol using FAT)을 제안한다. DDMPF는 클라우드 컴퓨팅 환경에서 자가 조직 저장 서버를 구축하고, 데이터를 분할하여 저장 서버에 분산 저장함으로써 기존의 클라우딩 저장 매체의 중앙 집중화 문제와 저장 서버 문제로 인한 데이터 손실 문제를 해결하였고, 파일할당테이블을 이용해 분산 저장된 데이터 관리의 효율성도 향상시켰다. 그리고 DDMPF는 저장 서버의 데이터 무결성을 검증 서버가 검증함으로써 데이터의 신뢰성을 향상시키고, 클라이언트의 비밀키와 EC-DH 알고리즘을 이용하여 생성된 시스템 마스터 키로 이중 암호화하여 전송함으로써 보안을 강화시켰다. 또한, 자가 조직 저장 매체를 구성할 때, 검증서버의 개수를 제한하고, 검증요청메시지에 대한 TS(Time Stamp)을 설정함으로써 플러딩 공격 탐지하였고, 검증을 요청할 때마다 새롭게 생성된 nonce 값을 이용하여 재전송 공격을 탐지하도록 하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.229-239
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• 2009

원격 사용자 인증에 대한 문제를 해결하기 위해 자신이 알고 있는 패스워드와 소지한 스마트카드를 동시에 이용한 원격 사용자 인증 방식이 연구되었다. 최근에는 개인의 프라이버시를 보호하는 차원에서 통신 채널상에서 사용자의 익명성을 제공할 수 있는 방향으로 연구가 진행 중에 있다. 2004년도에 Das 등에 의해 동적 아이디를 사용한 사용자 익명성 제공 인증 기법이 처음으로 제안하였다. 그 후 Chien 등은 Das 등의 인증 기법이 사용자 익명성을 제공하지 못함을 지적하고 보다 개선된 인증 기법을 제안하였다. 그러나 Chien 등의 개선된 인증 기법도 내부자 공격, 서비스 거부 공격, 제한적 재전송 공격 등에 취약하다. 따라서 본 논문에서는 Chien 등의 방식이 가지는 취약점을 해결하는 향상된 인증 기법을 제안한다. 제안하는 원격 인증 방식은 사용자의 Nonce 값을 사용하여 내부자 공격을 방지하고, 타임 스탬프(time stamp) 대신 랜덤수를 사용하여 제한적 재전송 공격을 방어할 수 있도록 하였다. 또한, 복잡한 멱승 연산을 사용하지 않으므로 계산 효율성을 높였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.588-594
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• 2021

미국 국가안보국에서 개발된 경량 블록암호 SIMON은 하드웨어 구현에 최적화 된 블록암호 군으로서, 여러 환경에서 효율적으로 동작할 수 있도록 많은 입·출력 규격을 제공한다. 블록암호 카운터 운용모드는 블록암호의 입력 규격보다 더 큰 평문을 암호화할 수 있도록 제공되는 운용모드 중 하나이다. 카운터 운용모드는 입력 값으로 상수 값인 논스와 블록의 번호인 카운터를 사용한다. 이때 논스 부분은 모든 블록이 동일하기 때문에, 다른 상수 값과 연산한다면 항상 동일한 연산 결과를 가진다. 이 특징을 활용한다면 일부 값을 사전 연산하여 라운드 함수의 일부분을 생략하는 것이 가능하다. 일반적인 상황에서 SIMON의 입력 값은 카운터에 영향을 받으나, 8-bit 환경에서는 8-bit 단위로 연산이 되기에 고속 구현이 가능한 부분이 존재한다. 따라서 본 논문에서는 연산 생략이 가능한 지점을 중점적으로 확인하고 기존 SIMON 구현물과 성능 비교를 통해 제안하는 기법의 우수성을 확인한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제32권2호
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• pp.163-170
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• 2022

LEA는 2013년 국내에서 개발된 경량 블록암호이다. 본 논문에서는 블록 암호 운용 방식 중 CTR 운용 모드와 CTR 운용 모드를 활용하며 기밀성과 무결성을 제공하는 GCM 운용 모드의 구현을 진행한다. LEA-CTR의 최적화 구현은 CTR 운용 모드의 고정된 Nonce 값의 특성을 활용하여 사전 연산을 통한 연산 생략과 State 고정을 통해 State 간의 이동을 생략한 최적화 구현을 제안한다. 또한 제안 기법을 GCM 운용 모드에 적용 가능함을 보여주며, Galois Field(2¹²⁸) 곱셈 연산을 사용하는 GHASH 함수 구현을 통해 GCM 구현을 진행한다. 결과적으로 32-bit RISC-V상에서 제안하는 기법을 적용한 LEA-CTR의 경우 기존 연구 대비 2%의 성능 향상을 확인하였으며, 추후 다른 연구에서 성능 지표로 사용될 수 있도록 GCM 운용 모드의 성능을 제시한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제32권5호
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• pp.807-816
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• 2022

SITM (See-In-The-Middle)은 부채널 정보를 차분 분석에 활용하는 분석 기법이다. 이 공격은 블록암호 구현시 마스킹 되지 않은 중간 라운드의 전력 파형을 수집하여 공격자의 차분 패턴을 만족하는 평문 쌍을 선별하고 이를 차분 분석에 활용하여 키를 복구한다. NIST 경량 암호 표준화 공모사업의 최종 후보 중 하나인 Romulus는 Tweakable 블록암호 Skinny-128-384+를 기반으로 한다. 본 논문에서는 SITM 공격을 14-라운드 부분 마스킹 구현된 Skinny-128-384에 적용하였다. 이 공격은 기 제안된 결과보다 depth를 한 라운드 증가한 것뿐만 아니라 시간/데이터 복잡도를 2^14.93/2^14.93으로 줄였다. Depth는 전력 파형을 수집하는 블록암호의 라운드 위치를 뜻하며, 이 공격에 대응하기 위해 부분 마스킹 기법 적용 시 필요한 적절한 마스킹 라운드 수를 측정할 수 있다. 더 나아가 공격을 Romulus의 Nonce 기반 AE 모드 Romulus-N으로 확장하였으며, Tweakey의 구조적 특징을 이용하면 Skinny-128-384보다 적은 복잡도로 공격할 수 있음을 보인다.