• Journal of Information Science Theory and Practice
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• 제10권spc호
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• pp.123-134
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• 2022

Existing network cryptography systems are threatened by recent developments in quantum computing. For example, the Shor algorithm, which can be run on a quantum computer, is capable of overriding public key-based network cryptography systems in a short time. Therefore, research on new cryptography systems is actively being conducted. The most powerful cryptography systems are quantum key distribution (QKD) and post quantum cryptograph (PQC) systems; in this study, a network based on both QKD and PQC is proposed, along with a quantum key management system (QKMS) and a Q-controller to efficiently operate the network. The proposed quantum cryptography communication network uses QKD as its backbone, and replaces QKD with PQC at the user end to overcome the shortcomings of QKD. This paper presents the functional requirements of QKMS and Q-Controller, which can be utilized to perform efficient network resource management.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제20권4호
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• pp.242-249
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• 2022

Classical cryptography with complex computations has recently been utilized in the latest computing systems to create secret keys. However, systems can be breached by fast-measuring methods of the secret key; this approach does not offer adequate protection when depending on the computational complexity alone. The laws of physics for communication purposes are used in quantum computing, enabling new computing concepts to be introduced, particularly in cryptography and key distribution. This paper proposes a quantum computing lattice (CQL) mechanism that applies the BB84 protocol to generate a quantum key. The generated key and a one-time pad encryption method are used to encrypt the message. Then Babai's algorithm is applied to the ciphertext to find the closet vector problem within the lattice. As a result, quantum computing concepts are used with classical encryption methods to find the closet vector problem in a lattice, providing strength encryption to generate the key. The proposed approach is demonstrated a high calculation speed when using quantum computing.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.114-115
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• 2021

본 논문에서는 지금까지의 양자 키 분배 기술에 대한 기본적인 개념과 기술적으로 발전해야 할 문제들을 소개하려 한다. 양자 키 분배 기술은 더이상 쪼갤 수 없는 물리량의 최소 단위인 양자(Quantum)의 특성을 이용해 도청 불가능한 암호키를 생성, 송신자와 수신자 양쪽에 나눠주는 기술이다. 이 기술의 대표적인 프로토콜인 BB84 프로토콜을 소개하고 현실적인 어려움과 앞으로의 과제를 살펴보고자 한다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권3호
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• pp.45-50
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• 2007

1550nm의 파장대를 이용하는 자동 위상보정 양자암호 시스템을 소개한다. 양자키 분배 시스템에서 자동위상보정된 양자키 분배를 위한 메인 컨트롤보드와 phase modulator를 제어할 수 있는 보드를 제작하였고, 단일광자검출기를 위한 dark count당 photon count, quantum key distribution rate($R_{sift}$)와 quantum bit error rate(QBER)값을 측정하였다. 이 시스템은 25km의 광섬유상에서 quantum bit error rate(QBER) 3.5%의 결과값을 얻었고, 이는 상용화가 가능할 것으로 예상된다.

• ETRI Journal
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• 제37권4호
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• pp.696-706
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• 2015

This paper presents an achievable secure videoconferencing system based on quantum key encryption in which key management can be directly applied and embedded in a server/client videoconferencing model using, for example, OpenMeeting. A secure key management methodology is proposed to ensure both a trusted quantum network and a secure videoconferencing system. The proposed methodology presents architecture on how to share secret keys between key management servers and distant parties in a secure domain without transmitting any secrets over insecure channels. The advantages of the proposed secure key management methodology overcome the limitations of quantum point-to-point key sharing by simultaneously distributing keys to multiple users; thus, it makes quantum cryptography a more practical and secure solution. The time required for the encryption and decryption may cause a few seconds delay in video transmission, but this proposed method protects against adversary attacks.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.1321-1329
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• 2017

A quantum computer, based on quantum mechanics, is a paradigm of information processing that can show remarkable possibilities of exponentially improved information processing. This paradigm can be solved in a short time by calculating factoring problem and discrete logarithm problem that are typically used in public key cryptosystems such as RSA(Rivest-Shamir-Adleman) and ECC(Elliptic Curve Cryptography). In 2013, Lei et al. proposed a secure NTRU-based key distribution protocol for quantum computing. However, Lei et al. protocol was vulnerable to man-in-the-middle attacks. In this paper, we propose a NTRU(N-the truncated polynomial ring) key distribution protocol with mutual authentication only using NTRU convolution multiplication operation in order to maintain the security for quantum computing. The proposed protocol is resistant to quantum computing attacks. It is also provided a secure key distribution from various attacks such as man-in-the middle attack and replay attack.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.485-492
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• 2018

Recently, the numerous authentication and key distribution protocol for NFC payment environment have been proposed using public key cryptosystems. However, these protocol are vulnerable to quantum computing attack because quantum computing can solve factoring and discrete logarithm problem effectively using Grover and Shor's algorithm. For these reason, the secure authentication and key distribution have become a very important security issue in order to prevent quantum computing attacks. Therefore, to ensure user's payment information and privacy, we propose a secure quantum resistant authentication and key distribution protocol for NFC payment environments.

• 정보보호학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.49-55
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• 2004

본 논문에서는 Greenberger-Home-Zeilinger(GHZ) 상태론 이용하여 키 분배와 인증을 동시에 수행할 수 있는 인증된 양자 키 분배 프로토콜을 제안한다. 이 프로토콜에서 공유되는 키는 정직한 중재자에게는 노출되지 않으며 완전한 안전성이 보장된다. 제안된 양자 키 분배 프로토콜은 기존의 양자 키 분배 프로토콜이 지니는 안전성을 그대로 확보하면서 기존의 정보를 이용하여 상대방에 대한 신뢰를 추가로 제공한다는 장점을 가지며, 실험적으로도 기본적인 양자 연산만을 이용하기 때문에 쉽게 구현될 수 있을 것이다.

• 정보보호학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.73-80
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• 2005

본 논문에서는 일방향 해쉬함수를 이용한 일회용 n기반 양자 키 분배 프로토콜을 제안한다. 이 프로토콜은 일회용 ID를 이용하여 지정된 사용자들이 중재자와 상대방을 인증할 수 있도록 하였으며, 인증 후 남은 GHZ 상태를 이용하여 양자키를 공유할 수 있도록 고안되었다. 인증과 키 분배 과정에 중재자의 도움이 필요하지만, 인증 이후 분배되는 키에 대한 정보를 중재자에게도 노출시키지 않는다는 점에서 기존에 제안된 프로토콜과 비교하여 키의 안전성을 높였다

• 한국통신학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.629-639
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• 1992

본 논문에서 근거리 통신망에서의 정보보호 취약성, 요구 서비스, 정보보호 적용대안에 대하여 정리하고, 근거리 통신망에 적합한 새로운 키이 분배 방식을 제안하였다. 제안된 방식은 Time Quantum을 암호화 키이에 적용하여 암호화 키이 사용시간과 키이를 이용한 암호화 메시지 양을 제한하였다. 제안된 방식은 키이 concurrency와 상대방에 대한 인증을 더욱 확실하게 할 수 있으며, 프레임 단위 도청으로 인하여 암호화 키이 노출이 발생하더라도 전체 전송 메시지의 내용을 알 수 없으므로 정보보호 및 안정성을 더욱 강화하는 특징을 갖도록 하였다.