• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.111-116
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• 2018

본 논문은 양자 키 분배 시스템에서의 보안성을 증폭시키기 위한 유니버셜 랜덤 해쉬 함수의 개념을 소개하고 양자 오류 정정과 보안 사이의 관계를 이용하여 보안성 증폭을 제공하는 것을 보인다. 또한, 보안성 증폭 측면에서 접근 방식이 위상 오차 보정 방식을 소개하며 위상 오차 방식이 다른 방식보다 더 나은 보안성을 제시한다는 것을 보인다. 양자 키 분배의 대표적인 예인 BB84 프로토콜을 이용하여 유니버셜 해시 함수가 보안성을 강화하는 과정을 설명한다. 마지막으로 랜덤 프라이버시 증폭을 사용하는 BB84 프로토콜이 동일한 오류율을 가지는 Mayers의 성능보다 높은 키 레이트를 가지는 것을 보여 보안성이 강화된 것을 확인한다.

• 디지털융복합연구
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• 제11권11호
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• pp.389-395
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• 2013

IT 기술과 의료기술이 융합되면서 환자의 체내에 의료장비를 부착한 환자의 수가 증가하고 있다. 그러나 환자의 생체정보를 제 3자가 악의적으로 도청 및 변경하는 문제점이 발생하고 있다. 본 논문에서는 환자와 병원관계자 사이에서 환자의 생체정보를 제3자가 도청하거나 변조없이 키를 공유하도록 양자 암호 기반의 키 분배 모델을 제안한다. 제안 모델의 양자 정보는 메시지 직접전달보다는 임의의 비트들을 전달하여 키를 공유하는 one-time pad 키를 사용한다. 또한, 제안 모델은 체내삽입장치의 생체정보가 제3자에게 불필요하게 노출되지 않아 환자의 익명성을 보장받는다.

• 한국항행학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.91-97
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• 2004

본 논문은 수직 구조와 고성능 특성을 가진 InGaAsP 다중양자우물(MQW; Multiple Quantum Well) 비대칭 페브리페롯 변조기(AFPM; Asymmetric Fabry-Perot Modulators)에 관한 연구결과로써 광대역 동작특성과 저가격이 요구되는 피코셀과 같은 차세대 광대역 무선통신 시스템에 응용 가능성을 제안하고자 한다. 이 AFPM은 <-2V 동작전압과 광섬유와 간단히 결합되어 결합손실이 3dB 내외인 장점과 -3dB 주파수응답 특성이 10GHz인 특성을 보이므로 광대역 및 다중 무선서비스가 요구되는 시스템에 적용 가능할 것으로 기대된다. 이를 위한 간단한 링크실험 결과 92dB/Hz의 SFDR(Spurious Free Dynamic Range)과 약 40dB의 IMD(Inter-Modulation Distortion)의 결과를 보였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.683-688
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• 2021

미래를 이끌 기술로 주목받고 있는 양자 컴퓨터 기술의 발전으로 RSA나 ECDSA와 같은 전자서명 기술들이 위협받고 있다. 대안으로 격자 기반, 다변수 기반, 코드 기반, 해시 기반 등 다양한 양자내성암호가 연구되고 있는데 그 중 해시 기반은 빠르고 정량적 보안 수준을 계산할 수 있으며 안전성도 증명된 상태여서 많은 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 그 동안 제안된 다양한 해시 함수 기반 전자서명 기법들을 살펴보고 각각의 특징 및 장단점을 분석한다. 또한 해시 함수 기반 전자서명 기법이 실질적으로 사용되기 위해서는 서명 크기를 줄이는 것이 무엇보다 중요하다는 점을 강조한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권9호
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• pp.4357-4378
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• 2017

In cooperative multi-relay networks, the relay nodes which are selected are very important to the system performance. How to choose the best cooperative relay nodes is an optimization problem. In this paper, multi-relay selection schemes which consider either single objective or multi-objective are proposed based on evolutionary algorithms. Firstly, the single objective optimization problems of multi-relay selection considering signal to noise ratio (SNR) or power efficiency maximization are solved based on the quantum bee colony optimization (QBCO). Then the multi-objective optimization problems of multi-relay selection considering SNR maximization and power consumption minimization (two contradictive objectives) or SNR maximization and power efficiency maximization (also two contradictive objectives) are solved based on non-dominated sorting quantum bee colony optimization (NSQBCO), which can obtain the Pareto front solutions considering two contradictive objectives simultaneously. Simulation results show that QBCO based multi-relay selection schemes have the ability to search global optimal solution compared with other multi-relay selection schemes in literature, while NSQBCO based multi-relay selection schemes can obtain the same Pareto front solutions as exhaustive search when the number of relays is not very large. When the number of relays is very large, exhaustive search cannot be used due to complexity but NSQBCO based multi-relay selection schemes can still be used to solve the problems. All simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed schemes.

• Current Optics and Photonics
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• 제3권6호
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• pp.531-540
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• 2019

Spectral Amplitude Coding Optical Code Division Multiple Access (SAC OCDMA) is an advanced technique in asynchronous environments. This paper proposes design and implementation of a novel quantum logic gate (QLG) code, with code construction algorithm generated without following any code mapping procedures for SAC system. The proposed code has a unitary matrices property with maximum overlap of one chip for various clients and no overlaps in spectra for the rest of the subscribers. Results indicate that a single algorithm produces the same length increment for codes with weight greater than two and follows the same signal to noise ratio (SNR) and bit error rate (BER) calculations for a higher number of users. This paper further examines the performance of a QLG code based SAC-OCDMA system with NAND and direct detection techniques. BER analysis was carried out for the proposed code and results were compared with existing MDW, RD and GMP codes. We demonstrate that the QLG code based system performs better in terms of cardinality, which is followed by improved BER. Numerical analysis reveals that for error free transmission (10^-9), the suggested code supports approximately 170 users with code weight 4. Our results also conclude that the proposed code provides improvement in the code construction, cross-correlation and minimization of noises.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권5호
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• pp.2762-2777
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• 2017

A fuzzy identity based signature (FIBS) scheme allows a signer with identity ${\omega}$ to generate a signature which could be verified under identity ${\omega}^{\prime}$ if and only if ${\omega}$ and ${\omega}^{\prime}$ are within a certain distance of each other as judged by some metric. In this paper, we propose an efficient FIBS scheme from lattice assumption, which can resist quantum-computer attacks. Without using the Bonsai Tree technique, we utilize the lattice basis delegation technique to generate the private key, which has the advantage of keeping the lattice dimension invariant. We also prove that our proposed scheme is existentially unforgeable under an adaptive chosen message and identity attack in the random oracle model. Compared with existing scheme, our proposed scheme is much more efficient, especially in terms of communication overhead. Since our FIBS scheme possesses similar error-tolerance property, it can be well applied in post-quantum communication biometric authentication environments, where biometric identifiers such as fingerprints, voice, iris and gait are used in human identification.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제12권6호
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• pp.181-188
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• 2023

Grover 양자 알고리즘은 brute-force attack 가속화로 대칭키 암호의 보안 강도를 크게 감소시키므로 기존 블록 암호가 양자 컴퓨터에 안전하지 않을 것이라 예상한다. 따라서 대상 암호에 대한 양자회로 구현을 통해 Post-quantum 보안 강도를 확인하여 대규모 양자 컴퓨터 시대에 대비할 수 있다. 본 논문에서는 모든 SIMECK 경량 암호군에 대해 양자 자원(큐비트, 양자 게이트)을 최소화 한 기법으로 설계된 최적의 양자회로 구현 결과를 제시하고 각 함수별 양자 회로 동작을 설명한다. 마지막으로 제안된 SIMECK 양자회로에 대한 양자자원 추정 결과를 SIMON 양자 회로 결과와 비교하고 Grover 공격 비용을 계산하여 SIMECK 경량암호의 Post-quantum 보안 강도를 평가한다. Post-quantum 보안 강도 평가 결과 모든 SIMECK 경량 암호군이 NIST 보안 강도에 도달하지 못했다. 따라서 대규모 양자 컴퓨터 등장 시 SIMECK 암호의 안전성이 불명확하다고 예상하며 이에 대해 본 논문에서는 보안 강도를 높이기 위한 방안으로 블록사이즈 및 라운드 수와 키 길이를 증가시키는 것이 적합하다고 판단한다.

• 융합보안논문지
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• 제21권3호
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• pp.3-11
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• 2021

현존하는 대부분의 인터넷 보안 프로토콜은 소인수분해 문제의 수학적 복잡도에 기초한 고전적인 암호화 알고리즘에 의존하고 있으나, 이러한 고전 알고리즘은 양자 컴퓨터의 공격에 취약하다고 알려져 있다. 최근 양자 컴퓨팅 기술이 비약적으로 발전하면서 기존 통신의 물리 및 네트워크 계층 보안을 위해 양자키분배 기술을 적용하는 것이 국제적으로 필수적인 과제가 되고 있다. 본 연구에서는 성형 네트워크에 적용하기 위한 plug & play 방식의 양자키분배 장치를 제작하고, 생성된 양자키를 IPSec의 키 교환 과정에 이용함으로써 기존 IPSec 장치와 연동 실험한 결과를 보고하고자 한다.

• 전자통신동향분석
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• 제17권6호통권78호
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• pp.146-154
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• 2002

본 고에서는 최근 IT-NT 융합 기술 중 각광받고 있는 양자 정보통신 기술의 기초 이론 및 최신 동향 그리고, 실제적인 시스템 구현을 위한 구성 요소들을 살펴보고자 한다. 양자정보통신 기술은 광자(光子)의 양자역학적 특성에 기반을 둔 기술로서 양자 이론과 밀접한 관련을 가진 기술 분야이다. 일반적으로 양자정보처리 기술은 크게 양자 컴퓨터(quantum computer)와 양자 암호화(quantum cryptography) 기술, 양자 통신(quantum communication) 등으로 구분된다. 양자정보통신의 각 분야 기술이 아직은 기초연구 수준에 있지만 세계적으로 그 중요성을 인식하고 대규모 투자를 아끼지 않는 분야이기 때문에, 이 분야에 대한 투자를 소홀히 하면 기술 종속 또는 기술 후진국으로 전락할 수도 있다. 그러므로, 본 고에서는 외국의 기술 발전 추세에 대처하고 자체적인 관련 기반 기술을 확보하기 위한 기초 이론과 기술 동향에 대해 간략히 살펴보기로 한다.