• 정보보호학회논문지
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• 제29권5호
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• pp.997-1006
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• 2019

본 논문에서는 기존 전력 분석 공격의 어려움과 비효율성을 극복하기 위해 딥 러닝 기반의 MLP(Multi-Layer Perceptron) 알고리즘을 기반으로 한 공격 모델을 사용하여 암호 디바이스의 비밀 키를 찾는 공격을 시도하였다. 제안하는 전력 분석 공격 대상은 XMEGA128 8비트 프로세서 상에서 구현된 AES-128 암호 모듈이며, 16바이트의 비밀 키 중 한 바이트씩 복구하는 방식으로 구현하였다. 실험 결과, MLP 기반의 전력 분석 공격은 89.51%의 정확도로 비밀 키를 추출하였으며 전처리 기법을 수행한 경우에는 94.51%의 정확도를 나타내었다. 제안하는 MLP 기반의 전력 분석 공격은 학습을 통한 feature를 추출할 수 있는 성질이 있어 SVM(Support Vector Machine)과 같은 머신 러닝 기반 모델보다 우수한 공격 특성을 보임을 확인하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.101-110
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• 2009

6LoWPAN은 IEEE 802.15.4 MAC과 PHY 계층 위에서 IPv6 패킷을 전송하기 위해 IPv6 헤더 압축, TCP/UDP/ICMP 헤더 압축, 단편화 및 재조립 등을 수행하는 적응계층이다. 그러나 보안 관점에서 보면 기존 IP 계층에서 단편화 및 재조립으로 인한 보안 취약점을 그대로 가지고 있으며 6LoWPAN 적응계층 고유의 새로운 보안 취약점에 노출될 수 있다. 센서 노드는 특성상 재생공격으로 인해 단편화된 패킷의 재전송이 빈번하게 발생하게 되면 심각한 통신장애가 발생한다. 본 논문에서는 6LoWPAN 계층에서 패킷 단편화로 발생할 수 있는 보안 취약점을 분석하고 재생공격으로 인한 재전송을 최소화할 수 있는 메커니즘을 제안하였다. 6LoWPAN 표준을 기반으로 추가적인 재전송 절차 및 단편화 패킷 구조를 설계하고 재전송 지연시간을 분석하였다. 제안하는 메커니즘은 타임스템프, 난스, 체크섬을 도입하여 센서 노드에 가해질 수 있는 재생공격을 최소화한다. 이를 통해 불필요한 패킷 단편화 및 재조립을 제거함으로써 센서 노드의 재조합 버퍼 오버플로우, 통신 속도 저하, 컴퓨팅 자원 손실, 노드 재부팅 등을 최소화시켜 통신의 신뢰도를 높일 수 있다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제17C권1호
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• pp.1-14
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• 2010

IEEE 802.15.4 표준기술[1]은 센서 네트워크에서 저전력을 위한 기술로 LR-WPANs(Low Rate-Wireless Personal Area Networks)의 물리 계층과 MAC계층을 규정한다. 이 표준은 무선 센서, 가상 선(Virtual Wire)과 같은 제한된 출력과 성능으로 간단한 단거리 무선 통신을 필요로 하는 폭넓은 응용에 활용되고 있지만 보안 측면의 연구는 현재 미비한 상태로 다양한 공격에 대한 취약점을 내포하고 있다. 본 논문에서는 802.15.4 MAC계층의 슬립거부(Denial of Sleep) 공격에 대한 취약성을 분석하고 이를 탐지하는 메커니즘을 제안한다. 분석 결과, 슈퍼프레임 구간 변경, CW(Contention Window)값 변경, 채널스캔 및 PAN 연합과정 등에서 슬립거부 공격의 가능성을 분석할 수 있었고, 이 과정 중 일부에서는 표준에서 정의한 인증과 암호화 기능이 적용되어도 공격 가능함을 알 수 있었다. 또한 본 논문에서는 분석된 취약점 중에 채널스캔 및 PAN 연합과정에서 Beacon/Association Request 메시지 위조를 통한 슬립거부 공격의 탐지 메커니즘을 제안한다. 제안된 메커니즘은 메시지 요청 간격, 요청 노드 ID, 신호 세기 등을 모니터링하여 공격을 식별하여 탐지한다. QualNet 시뮬레이션 툴을 사용하여 공격의 영향 및 제안된 탐지 메커니즘의 탐지 가능성과 성능의 우수성을 입증할 수 있었다.

• 한국정보보호학회:학술대회논문집
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• 한국정보보호학회 2003년도 동계학술대회
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• pp.169-173
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• 2003

스마트카드는 내부의 암호 알고리듬이 수행될 때, 비밀키와 관련된 여러 가지 물리적인 정보가 누출될 가능성이 있다. 이러한 물리적 정보를 이용하는 전력분석공격은 현재 많은 이론적 분석, 실험 및 대응방법이 연구되어지고 있다. 본 논문에서는 국내외 하드웨어적인 전력분석공격 실험 및 대응방법에 대한 최신 연구동향을 분석하고자 한다. 연산과정과 데이터의 해밍 웨이트에 따른 실험 동향을 예측한 후 하드웨어 대응방법들에 대한 동향과 문제점들을 기술한다.

• 융합보안논문지
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• 제11권6호
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• pp.53-58
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• 2011

산업 현장에서 일반 컴퓨터와 윈도우 운영체계를 사용하여 생산 시스템을 제어 하게 되면서, 산업 시설에 대한 사이버 보안 위협이 심각한 문제로 대두 되고 있다. 네트워크와 연결된 산업 제어 시스템은 우리가 일상적으로 사용하는 PC나 기업의 정보 시스템에서 문제시 되던 악성코드의 공격에 노출되었다. 특히 컴퓨터 웜인 스턱스넷은 가스 수송관이나 발전소 같은 특정 산업 제어 시스템을 표적으로 하며, 이론상 물리적 타격도 가능하다. 본 논문에서는 산업 제어 시스템 구성 요소와 SCADA의 사이버 보안 위협을 살펴본 후, SCADA 보안 취약점을 조기에 파악하고 평가하여 가능한 사이버 공격을 사전에 대처할 수 있는 위험 분석 방법으로 공격 트리 분석을 고찰한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권10호
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• pp.3319-3326
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• 2021

As a form of industrial control systems (ICS), nuclear instrumentation and control (I&C) systems have been digitalized increasingly. This has raised in turn cyber security concerns. Cyber security for ICS is important because cyber-attacks against ICS can cause not only equipment damage and loss of production but also personal and public safety hazards unlike in general IT environments. Numerous risk analyses have been carried out to enhance the safety of ICS and recently, many studies related to the cyber security of ICS are being conducted. Many existing risk analyses and cyber security studies have considered safety and cyber security separately. However, both safety and cyber security perspectives should be considered when analyzing risks for complex and critical ICS facilities such as nuclear power plants (NPPs). In this paper, the STPA-SafeSec methodology is selected to consider both safety and security perspectives when performing a risk analysis for NPPs in order to assess impacts on the safety by cyber-attacks against the digital I&C systems. The STPA-SafeSec methodology was applied to a test-bed system that simulates a condensate water (CD) system in an NPP. The process of the application up to the development of mitigation strategies is described in detail.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제8권3호
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• pp.483-494
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• 2012

Many recent events, such as terrorist attacks, exposed defects in most sophisticated security systems. Therefore, it is necessary to improve security data systems based on the body or behavioral characteristics, often called biometrics. Together with the growing interest in the development of human and computer interface and biometric identification, human face recognition has become an active research area. Face recognition appears to offer several advantages over other biometric methods. Nowadays, Principal Component Analysis (PCA) has been widely adopted for the face recognition algorithm. Yet still, PCA has limitations such as poor discriminatory power and large computational load. This paper proposes a novel algorithm for face recognition using a mid band frequency component of partial information which is used for PCA representation. Because the human face has even symmetry, half of a face is sufficient for face recognition. This partial information saves storage and computation time. In comparison with the traditional use of PCA, the proposed method gives better recognition accuracy and discriminatory power. Furthermore, the proposed method reduces the computational load and storage significantly.

• 정보보호학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.313-323
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• 2020

최근 스마트 그리드 관련 기술의 발전으로 사용자는 다양한 환경에서 보다 안전하고 신뢰성 있는 전력 서비스를 제공 받을 수 있다. 그러나 이러한 서비스들은 인터넷을 통하여 제공되므로 공격자의 데이터 주입, 변경, 삭제 및 추출 등 다양한 잠재적인 공격에 취약하다. 따라서 올바른 사용자에게만 서비스를 제공하기 위한 사용자 인증하고 키를 합의 하는 것은 반드시 이루어져야 하는 보안 필수요소 이다. 본 논문에서는 Zhang 등이 제안한 인증 및 키 합의 방식이 안전성을 tamper-resistant 디바이스에 의존하는 문제가 있으며 스마트 미터 도난 및 위장 공격, 세션 키 노출 공격 등 다양한 공격에 취약함을 밝히고 이를 개선한 스마트 그리드 환경에서 변조 방지 디바이스를 사용하지 않으며 안전한 사용자 인증 및 키 합의 방식을 제안한다. 또한 제안된 인증 방식의 안전성 및 성능을 분석하고 BAN(Abadi-Burrow-Needham) logic 분석을 통하여 제안한 방식이 안전한 상호 인증을 제공함을 입증하였다. 따라서 제안된 방식은 효율적이고 안전하며 실제 스마트 그리드 환경에서 효율적으로 적용 가능한 인증 방식이다.

• 정보보호학회논문지
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• 제32권4호
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• pp.607-615
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• 2022

SITM (See-In-The-Middle) 공격은 부채널 정보를 활용한 차분 분석 기법 중 하나로, CHES 2020에서 제안되었다. 이 기법은 부분적으로 부채널 마스킹이 적용된 블록암호에서 부채널 마스킹이 적용되지 않은 중간 라운드의 전력 파형을 이용해 차분 분석을 진행한다. 블록암호 GIFT는 CHES 2017에 제안된 경량암호로, 블록암호 PRESENT에서 발견된 취약점을 보완하고 더욱 효율적인 구현이 가능하도록 설계되었다. 본 논문에서는 부분 마스킹이 적용된 GIFT-128에 대한 SITM 공격을 제안한다. 이 공격은 4-라운드와 6-라운드 부분 마스킹이 적용된 GIFT-128을 공격대상으로 하며, 공격에 필요한 시간/데이터 복잡도는 각각 2^14.01 /2^14.01, 2¹⁶ /2¹⁶ 이다. 본 논문에서는 SITM 공격에서 사용 가능한 마스터키 복구 논리를 비교하여, 상황에 따라 더욱 효율적인 논리를 선택하는 기준을 성립한다. 마지막으로, NIST 표준 경량암호 공모사업 최종 후보 중 하나인 GIFT-COFB에 해당 공격을 적용하는 방안을 제시한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제32권2호
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• pp.155-162
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• 2022

CHES 2020에서 제안된 SITM (See-In-The-Middle) 공격은 차분 분석과 부채널 분석이 조합된 분석 기법의 일종으로 SNR (Signal-to-Noise Ratio)이 낮은 열악한 환경에서도 적용할 수 있다. 이 공격은 부분 1차 또는 고차 마스킹으로 구현된 블록암호를 공격대상으로 하여, 마스킹 되지 않은 중간 라운드의 취약점을 이용한다. 블록암호 PRESENT는 CHES 2007에 제안된 경량 블록암호로, 저전력 환경에서 효율적으로 구현 가능하도록 설계되었다. 본 논문에서는 차분 패턴들을 이용하여 14-라운드 부분 마스킹으로 구현된 PRESENT에 대한 SITM 공격을 제안한다. 기존 공격은 4-라운드 부분 마스킹 구현된 PRESENT에 적용 가능했지만 본 공격은 더 많이 마스킹된 구현에도 유효하며, 이는 PRESENT가 본 공격에 내성을 가지기 위해서는 16-라운드 이상의 부분 마스킹이 필요함을 보인다.