• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제9권12호
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• pp.291-306
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• 2020

오늘날 데이터 네트워크 AI (DNA) 기반 지능형 서비스 및 애플리케이션은 비즈니스의 삶의 질과 생산성을 향상시키는 새로운 차원의 서비스를 제공하는 것이 현실이 되었다. 인공지능(AI)은 IoT 데이터(IoT 장치에서 수집한 데이터)의 가치를 높이며, 사물 인터넷(IoT)은 AI의 학습 및 지능 기능을 촉진한다. 딥러닝을 사용하여 대량의 IoT 데이터에서 실시간으로 인사이트를 추출하려면 데이터가 생성되는 IoT 단말 장치에서의 처리능력이 필요하다. 그러나 딥러닝에는 IoT 최종 장치에서 사용할 수 없는 상당 수의 컴퓨팅 리소스가 필요하다. 이러한 문제는 처리를 위해 IoT 최종 장치에서 클라우드 데이터 센터로 대량의 데이터를 전송함으로써 해결되었다. 그러나 IoT 빅 데이터를 클라우드로 전송하면 엄청나게 높은 전송 지연과 주요 관심사인 개인 정보 보호 문제가 발생한다. 분산 컴퓨팅 노드가 IoT 최종 장치 가까이에 배치되는 엣지 컴퓨팅은 높은 계산 및 짧은 지연 시간 요구 사항을 충족하고 사용자의 개인 정보를 보호하는 실행 가능한 솔루션이다. 본 논문에서는 엣지 컴퓨팅 내에서 딥러닝을 활용하여 IoT 최종 장치에서 생성된 IoT 빅 데이터의 잠재력을 발휘하는 현재 상태에 대한 포괄적인 검토를 제공한다. 우리는 이것이 DNA 기반 지능형 서비스 및 애플리케이션 개발에 기여할 것이라고 본다. 엣지 컴퓨팅 플랫폼의 여러 노드에서 딥러닝 모델의 다양한 분산 교육 및 추론 아키텍처를 설명하고 엣지 컴퓨팅 환경과 네트워크 엣지에서 딥러닝이 유용할 수 있는 다양한 애플리케이션 도메인에서 딥러닝의 다양한 개인 정보 보호 접근 방식을 제공한다. 마지막으로 엣지 컴퓨팅 내에서 딥러닝을 활용하는 열린 문제와 과제에 대해 설명한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.85-96
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• 2023

클라우드 컴퓨팅 기술 발전과 함께 이커머스, 금융 기업 등 다양한 영역에서 클라우스 서비스 제공자의 서비스형 블록체인을 활용하여 고객 이력 관리, 유통 이력 관리 등을 진행하고 있다. 하지만 추천 알고리즘, 검색 엔진 개발 등의 영역에서 사용자의 검색 이력, 구매 이력 등을 서비스형 블록체인에 활용하고자 하는 경우, 사용자의 검색 쿼리는 서비스형 블록체인을 운영하는 기업에 노출되며, 이에 대한 프라이버시 문제가 야기될 수 있다. Z. Guan 등의 연구는 컨소시엄 블록체인 환경에서 검색 가능 암호를 활용하여 사용자의 검색 쿼리와 검색 결과 간의 비연결성을 보장하며, 내적 유사도를 기반으로 사용자의 검색 쿼리와 관련성이 높은 Top-k 결과를 선정한다. 하지만 내적 유사도의 동점에 의해 Top-k 결과 중 일부가 선정 불가능한 문제점이 존재하며, 클라우드 기반의 서비스형 블록체인 환경은 고려되지 않았다. 따라서 본 논문은 코사인 유사도를 활용하여 Z. Guan 등 연구의 문제점을 해결하여 검색 결과의 정확도를 향상한다. 그리고 이를 바탕으로 정확도가 향상된 안전한 Top-k 검색 기반 서비스형 블록체인 설계 및 프라이버시를 보호하며 사용자의 검색과 관련성이 높은 Top-k 검색 결과를 얻을 수 있는 스마트 컨트랙트를 설계한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.1-14
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• 2015

새롭게 대두되는 컴퓨팅 패러다임에 대응하기 위해 전통적인 접근제어 방식을 확장하는 다양한 연구들이 수행되고 있다. 정보에 대한 접근과 획득 방식이 훨씬 다양하고 용이해지고 있는 반면 강력하고 다양한 도구를 이용한 불법접근이 가능하도록 하는 부작용이 초래되고 있다. 본 연구에서는 상황정보의 의미를 기반으로 보안정책에 의해 명시된 상황제약조건이 질의에 수반되는 상황제약조건의 구문과 일치하지 않는 경우에도 적절한 보안정책 집행이 가능하도록 하는 접근제어 방식을 제안한다. 상황정보를 트리구조로 구성하여 함의에 의한 보안규칙을 유도하고 함의에 의한 과도한 권한부여를 방지할 수 있는 방법을 제시한다. 그리고 제안방식을 구현하는 프로토타입 시스템의 구조를 제시하고 성능평가를 통해 이전 접근제어 방식들과 비교한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권10호
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• pp.3607-3623
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• 2014

The increasing demand in promoting cloud computing in either business or other areas requires more security of a cloud storage system. Traditional cloud storage systems fail to protect data integrity information (DII), when the interactive messages between the client and the data storage server are sniffed. To protect DII and support public verifiability, we propose a data integrity verification scheme by deploying a designated confirmer signature DCS as a building block. The DCS scheme strikes the balance between public verifiable signatures and zero-knowledge proofs which can address disputes between the cloud storage server and any user, whoever acting as a malicious player during the two-round verification. In addition, our verification scheme remains blockless and stateless, which is important in conducting a secure and efficient cryptosystem. We perform security analysis and performance evaluation on our scheme, and compared with the existing schemes, the results show that our scheme is more secure and efficient.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2005년도 추계학술발표대회 및 정기총회
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• pp.19-22
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• 2005

본 논문에서는 대용량 네트워크 트래픽 데이터를 대상으로 사이트의 프라이버시를 보호하면서 마이닝 결과의 정확성, 실용성 등을 보장할 수 있는 효율적인 순차 패턴 마이닝 기법을 제안한다. 네트워크가 발달함에 따라 네트워크 트래픽 데이터에 대한 마이닝은 네트워크를 통한 통신의 패턴을 찾아내고, 이를 사용하여 침입 탐지, 인터넷 웜의 탐지 등으로 유용하게 쓰이게 되었다. 그러나 네트워크 트래픽 데이터는 네트워크 사용자 개개인의 인터넷 접속 형태, IP 주소 등의 정보를 포함하는 데이터로 네트워크 사용자의 프라이버시를 해칠 수 있다는 문제점이 존재한다. 따라서 이들 네트워크 트래픽 데이터를 대상으로 하는 마이닝 기법에서는 프라이버시 보호를 위하여 각 사이트에 저장되어 있는 네트워크 트래픽 데이터를 공개하지 않으면서도, 의미있는 패턴을 찾을 수 있어야 한다. 본 논문에서는 프라이버시 보호를 위하여 N-저장소 서버 모델을 제안한다. 제안된 모델에서는 데이터를 분할하여 암호화한 후, 이를 복호화할 수 없는 서버에서 집계하는 방식을 사용하여 실제 데이터가 저장되어 있는 각 사이트의 출처 정보를 감추는 방식을 사용한다. 또한, 효율적인 빈번 패턴 생성을 위하여 빈번 항목에 대한 인덱스 구조를 제안하고, 이를 기반으로 한 순차 패턴 마이닝 기법을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권6호
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• pp.370-378
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• 2014

잘 알려진 바와 같이 데이터마이닝 (Data Mining)은 대용량의 데이터를 분석하여 필요한 정보를 추출하는데 있어서 매우 중요한 역할을 수행한다. 그중에서 집합에 포함된 원소들의 빈도수 (Frequency)를 알아내는 것은 데이터마이닝에서 기본적으로 지원되어야 하는 필수기능이다. 동시에 사용자가 소유한 다중집합 (혹은 집합) 자체의 공개를 원하지 않는 경우에 대비하여 다중집합의 원소는 공개하지 않고 빈도수만 계산하는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 암호학적 도구를 기반으로 사용하여 이러한 조건을 만족하는 기법을 개발하고, 이것의 안전성을 엄밀하게 증명한다. 본 논문에서 제안된 기법은 기존 기법들과 달리 첫째, 시스템 가정이 일반적이고 둘째, 통신/연산 복잡도가 효율적이고 마지막으로 엄밀한 안전성 증명을 제시한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권2호
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• pp.826-845
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• 2017

Outsourcing computation is one of the most important applications in cloud computing, and it has a huge ability to satisfy the demand of data centers. Modular exponentiation computation, broadly used in the cryptographic protocols, has been recognized as one of the most time-consuming calculation operations in cryptosystems. Previously, modular exponentiations can be securely outsourced by using two untrusted cloud servers. In this paper, we present two practical and secure outsourcing modular exponentiations schemes that support only one untrusted cloud server. Explicitly, we make the base and the index blind by putting them into a matrix before send to the cloud server. Our schemes provide better performance in higher efficiency and flexible checkability which support single cloud server. Additionally, there exists another advantage of our schemes that the schemes are proved to be secure and effective without any cryptographic assumptions.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권2호
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• pp.924-944
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• 2017

Telecare Medical Information System (TMIS) helps the patients to gain the health monitoring information at home and access medical services over the mobile Internet. In 2015, Das et al proposed a secure and robust user AKA scheme for hierarchical multi-medical server environment in TMIS, referred to as DAKA protocol, and claimed that their protocol is against all possible attacks. In this paper, we first analyze and show DAKA protocol is vulnerable to internal attacks, impersonation attacks and stolen smart card attack. Furthermore, DAKA protocol also cannot provide confidentiality. We then propose a lightweight pseudonym AKA protocol for multi-medical server architecture in TMIS (short for PAKA). Our PAKA protocol not only keeps good security features declared by DAKA protocol, but also truly provides patient's anonymity by using pseudonym to protect sensitive information from illegal interception. Besides, our PAKA protocol can realize authentication and key agreement with energy-saving, extremely low computation cost, communication cost and fewer storage resources in smart card, medical servers and physical servers. What's more, the PAKA protocol is proved secure against known possible attacks by using Burrows-Abadi-Needham (BAN) logic. As a result, these features make PAKA protocol is very suitable for computation-limited mobile device.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2022년도 춘계학술발표대회
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• pp.161-164
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• 2022

Homomorphic Encryption (HE) schemes have been recently growing as a reliable solution to preserve users' information owe to maintaining and operating the user data in the encrypted state. In addition to that, several Neural Networks models merged with HE schemes have been developed as a prospective tool for privacy-preserving machine learning. Those mentioned works demonstrated that it is possible to match the accuracy of non-encrypted models but there is always a trade-off in the computation time. In this work, we evaluate the implementation of CKKS HE scheme operations over the layers of a LeNet5 convolutional inference model, however, owing to the limitations of the evaluation environment, the scope of this work is not to develop a complete LeNet5 encrypted model. The evaluation was performed using the MNIST dataset with Microsoft SEAL (MSEAL) open-source homomorphic encryption library ported version on Python (PyFhel). The behavior of the encrypted model, the limitations faced and a small description of related and future work is also provided.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2021년도 추계학술발표대회
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• pp.189-192
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• 2021

5G와 사물인터넷(IoT) 시대에 데이터의 크로스컴퓨팅은 연구, 의료, 금융, 민생 분야 등에 더 많은 지원을 할 수 있고 프라이버시 안전성이 중요해지고 있다. SMPC (Secure Multi-party Computation)은 서로 믿지 않는 참여자 간의 프라이버시 보호 시너지 컴퓨팅 문제를 해결하고, 데이터 수요자에게 원본 데이터를 누설하지 않는 범위 하에서의 다자간 컴퓨팅 능력을 제공한다. IoT 장치는 전력 소모와 지연에 제한을 받기 때문에 대부분의 장치가 여전히 경량화 보안 메커니즘에 속하고 IoT에서 트래픽의 데이터 통합관리가 어렵기 때문에 통신 중 신원인식과 데이터를 주고받는 단계에서 프라이버시 유출의 문제가 발생할 수 있고 심지어 DDOS공격, RelayAttack공격 등 사이버의 목적이 될 수도 있다. 본 논문에서 IoT 네트워크 데이터 통신 특징을 분석하고 동형 암호에 기반의 SMPC 연산 아키텍처를 제안한다. 제안하는 이키텍처에서 동형 암호를 사용함으로써 장치 데이터의 안전을 보장하는 동시에 전체 네트워크 안전성도 확보한다. SMPC 및 동형암호 기술의 지속적 발전에 따라 제안하는 아키텍처가 계속 개선할 잠재력이 있다.