• 제목/요약/키워드: Pairing Based Cryptosystem

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전력 분석 공격과 ID기반 암호 시스템의 안전성 (On the Security of ID-Based Cryptosystem against Power Analysis Attacks)

  • 양연형;박동진;이필중
    • 정보보호학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.135-140
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    • 2004
  • ID 기반 암호 시스템과 전력 분석 공격(Power Analysis Attack)은 모두 각각의 분야에서 활발한 연구가 진행되는 주제이다. 특히 DPA(Differential Power Analysis) 공격(2)은 스마트카드와 같은 저전력 장치에 대한 가장 강력한 공격방식으로 취급되어 왔다. 그러나 ID 기반 암호 시스템과 전력 분석 공격은 각기 독립적으로 연구되고 있다. 본 논문에서는 전력 분석 공격이 ID 기반 암호 시스템의 안전도에 미치는 영향에 대해 분석한다. 그 결과로, pairing을 사용하는 ID 기반 암호 시스템의 경우 DPA에 대한 대응책 없이 SPA에 대한 대응책만으로도 충분히 안전하다는 것을 보인다.

모바일 전자상거래를 위한 ID 기반 지불 프로토콜 (ID-based Payment Protocol for Mobile Electronic Commerce)

  • 이현주;김선신;이충세
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제31권4호
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    • pp.405-413
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    • 2004
  • M-commerce가 활성화되기 위한 주요 요건 중의 하나는 안전성과 효율성을 갖춘 전자 지불 시스템을 개발하는 것이다. 본 논문에서는 ID 기반 공개키 암호 시스템을 이용하여 다중 거래에 적용할 수 있는 효율적인 소액 지불 프로토콜 (Micro-Payment Protocol)을 제안한다. 기존의 PayWord 시스템은 다수의 판매자와 거래를 하기 위해 매번 판매자의 인증서를 생성하였다. 본 논문에서는 인증서 대신 유한체 $F_q$에서 타원곡선(Elliptic Curve Cryptosystem)을 이용한 Weil pairing에 의해 생성된 세션키를 거래에 사용하기 때문에 알려진 키 공격(Known key attacks)과 위장 공격(Man-in-the-middle attacks)에 안전하다.

GF($3^m$)의 Digit-Serial 유한체 곱셈기 (Digit-Serial Finite Field Multipliers for GF($3^m$))

  • 장남수;김태현;김창한;한동국;김호원
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권10호
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    • pp.23-30
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    • 2008
  • 최근 페어링 기반의 암호시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 암호시스템의 효율성은 기존의 공개키 암호시스템과 같이 유한체에 의존한다. 페어링 기반의 암호시스템의 경우 주로 GF($3^m$)에서 고려되며 유한체 연산에서 곱셈 연산이 효율성에 가장 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 삼항 기약다항식 기반의 새로운 GF($3^m$) MSD-first Digit-Serial 곱셈기를 제안한다. 제안하는 MSD-first Digit-Serial 곱셈기는 모듈러 감산 연산부를 병렬화하여 공간복잡도는 기존의 결과와 거의 같으나 Critical Path Delay가 기존의 1MUL+(log ${\lceil}n{\rceil}$+1)ADD에서 1MUL+(log ${\lceil}n+1{\rceil}$)ADD으로 감소한다. 따라서 Digit이 $2^k$가 아닌 경우 1번의 덧셈에 대한 시간 지연이 감소한다.

Analysis of Certificateless Signcryption Schemes and Construction of a Secure and Efficient Pairing-free one based on ECC

  • Cao, Liling;Ge, Wancheng
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권9호
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    • pp.4527-4547
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    • 2018
  • Signcryption is a cryptographic primitive that provides authentication (signing) and confidentiality (encrypting) simultaneously at a lower computational cost and communication overhead. With the proposition of certificateless public key cryptography (CLPKC), certificateless signcryption (CLSC) scheme has gradually become a research hotspot and attracted extensive attentions. However, many of previous CLSC schemes are constructed based on time-consuming pairing operation, which is impractical for mobile devices with limited computation ability and battery capacity. Although researchers have proposed pairing-free CLSC schemes to solve the issue of efficiency, many of them are in fact still insecure. Therefore, the challenging problem is to keep the balance between efficiency and security in CLSC schemes. In this paper, several existing CLSC schemes are cryptanalyzed and a new CLSC scheme without pairing based on elliptic curve cryptosystem (ECC) is presented. The proposed CLSC scheme is provably secure against indistinguishability under adaptive chosen-ciphertext attack (IND-CCA2) and existential unforgeability under adaptive chosen-message attack (EUF-CMA) resting on Gap Diffie-Hellman (GDH) assumption and discrete logarithm problem in the random oracle model. Furthermore, the proposed scheme resists the ephemeral secret leakage (ESL) attack, public key replacement (PKR) attack, malicious but passive KGC (MPK) attack, and presents efficient computational overhead compared with the existing related CLSC schemes.

GDHP 은닉서명기법을 이용한 전자지불 프로토콜 (Electronic Payment Protocol using GDHP Blind Signature Scheme)

  • 이현주;이충세
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제6권12호
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    • pp.12-20
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    • 2006
  • 본 논문에서는 유/무선 통합 환경에서 전자상거래를 활성화시키기 위한 지불 수단으로 GDHP 은닉서명 기법을 이용한 전자지불 프로토콜을 제안한다. GDHP 기반의 타원곡선 알고리즘을 적용하여 통신횟수, 계산량 측면에서 기존의 은닉서명 방식의 효율성을 개선하였다. 또한, 기존의 PayWord 프로토콜에서 사용한 인증서 대신 유한체 $F_q$ 에서 타원곡선(Elliptic Curve Cryptosystem) 을 이용한 Weil pairing에 의해 생성된 세션키를 사용하여 개체간의 인증이 이루어지기 때문에 속도의 향상 및 위장공격(Man-in-the-middle attacks)과 Forward secrecy 에 대한 안전성을 제공한다.

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기밀문서유통을 위한 Weil Pairing IBE 개선 연구 (Study on Improvement of Weil Pairing IBE for Secret Document Distribution)

  • 최정현
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.59-71
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    • 2012
  • PKI에 기반을 둔 공개키 방식은 인증성과 비밀성에서 뛰어난 반면 적용된 시스템에서 인증서와 키 관리는 큰 부담이다. 또한 암복호 복잡도(complexity)가 크기 때문에 WSN(Wireless Sensor Network)의 제한된 컴퓨팅 장치에서는 사용하기가 어렵다. 이에 키관리 부담을 없앤 IBE(ID Based Encryption) 방식에서 Bilinear Pairing 방식은 수행속도가 뛰어나고 충분히 안전한 DDH(Decisional Diffie Hellman) 알고리즘으로 인/검증을 처리하는 차세대 암호방식이다. Bilinear Pairing의 이론을 구현한 Elliptic Curve Weil Pairing의 알고리즘은 단순하고 CCA(공격)에 IND/NM의 강력한 보안조건을 만족한다. 동작측면에서 Random Oracle Model을 가정한 IBE PKG는 단일 기밀문서 파일서버로 작동하는 우리의 목적 시스템의 구조에 적합하다. 따라서 본 논문는 Weil Pairing Based IBE 방식을 폐쇄적 기밀문서 유통망[2]에 적합하도록 암복호 및 인검증 알고리즘을 개선하고 본 유통망에 적용된 효율적 프로토콜을 제안한다. 본 논문은 먼저 암호화, 무결성 그리고 사용자 인증을 O(DES) 수준으로 수행하는 개선된 알고리즘을 제안하며 한 번의 암호화 처리에서 비밀성, 무결성과 인증성을 달성하는 정보를 암호문에 포함된다. 둘째 PKI 인증서의 효과를 가진 공개 식별자를 적용하여 키 노출의 위험을 줄인 개선된 IBE 방식을 제안한다.

Certificateless multi-signer universal designated multi-verifier signature from elliptic curve group

  • Deng, Lunzhi;Yang, Yixian;Chen, Yuling
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권11호
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    • pp.5625-5641
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    • 2017
  • Certificateless public key cryptography resolves the certificate management problem in traditional public key cryptography and the key escrow problem in identity-based cryptography. In recent years, some good results have been achieved in speeding up the computation of bilinear pairing. However, the computation cost of the pairing is much higher than that of the scalar multiplication over the elliptic curve group. Therefore, it is still significant to design cryptosystem without pairing operations. A multi-signer universal designated multi-verifier signature scheme allows a set of signers to cooperatively generate a public verifiable signature, the signature holder then can propose a new signature such that only the designated set of verifiers can verify it. Multi-signer universal designated multi-verifier signatures are suitable in many different practical applications such as electronic tenders, electronic voting and electronic auctions. In this paper, we propose a certificateless multi-signer universal designated multi-verifier signature scheme and prove the security in the random oracle model. Our scheme does not use pairing operation. To the best of our knowledge, our scheme is the first certificateless multi-signer universal designated multi-verifier signature scheme.

무선 인터넷에서의 은익기반 서명에 의한 전자상거래 (Blind Signature based on Mobile Commerce)

  • 김장환;이충세
    • 융합보안논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.1-6
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    • 2008
  • 효율적이고 안전한 전자 지불시스템을 설계하는 것은 전자상거래에서 아주 중요하다. 본 논문에서는 ID를 기반으로 한 공개키 암호 시스템을 적용하여 다중 처리를 허용하는 효율적인 지불시스템을 설계하였다. 제안한 지불 시스템은 유한체 Fq상에서의 타원곡선 암호 시스템을 사용하는 Weil-pairing 기법에 의해 생성된 인증키를 생성하는 과정을 이용한다. 따라서, 이 방법은 알려진 키 공격과 위장 공격에 대해 보다 안전하고 속도의 향상 및 안정성을 제공한다.

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고속 비트-직렬 유한체 곱셈기 (Fast Bit-Serial Finite Field Multipliers)

  • 장남수;김태현;이옥석;김창한
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제45권2호
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    • pp.49-54
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    • 2008
  • 유한체 연산 기반의 암호시스템에서 곱셈 연산은 가장 주된 연산부로 구성된다. 또한 곱셈기 설계 환경의 자원이 제약적인 경우 비트-직렬 구조가 많이 고려된다. 본 논문은 기존의 비트-직렬 곱셈기에 비하여 작은 시간 복잡도를 가지는 삼항 기약 다항식 기반의 유한체 고속 비트-직렬 곱셈기를 제안한다. 제안하는 두 가지 타입의 곱셈기는 기존의 곱셈기에 비하여 시간 복잡도면에서는 모두 효율적이고, Interleaved 곱셈기의 $m{\cdot}MUL+2m{\cdot}ADD$ 시간지연 보다 작은 $(m+1){\cdot}MUL+(m+1){\cdot}ADD$ 시간 지연만으로 수행이 가능하다. 따라서 확장체의 표수가 작은 타원곡선 암호 시스템, 페어링 기반의 암호시스템에서 고속 동작가능하며, 표수가 2 또는 3인 경우 기존의 곱셈기 보다 대략 2배 빠르게 동작한다.

이동 Ad-Hoc 네트워크 환경에서 페어링 연산의 밀러 알고리듬에 대한 데이터 오류 공격 (A Data Fault Attack on the Miller Algorithm for Pairing Computation in Mobile Ad-Hoc Network Environments)

  • 배기석;손교용;박영호;문상재
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권2호
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    • pp.70-79
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    • 2013
  • 최근 이동 ad hoc 네트워크에 적합한 ID 기반의 암호시스템 구현을 위해서 다양한 페어링 연산들이 사용되고 있으며, 밀러 알고리듬은 Weil, Tate, Ate 페어링 연산에서 가장 많이 사용되는 알고리듬이다. 본 논문에서는 Whelan과 Scott에 의해 제안된 밀러 알고리듬의 중간 값에 대한 오류 공격을 구체화하여 라운드 위치와 상관없이 적용할 수 있는 데이터 오류 주입 공격의 가능성을 분석하였다. 시뮬레이션 결과, 제안하는 공격 방법이 라운드 위치나 사용하는 좌표계와 관계없이 적용 가능하여 효과적이며 강력한 오류 주입 공격 방법임을 확인하였다.