타원곡선 암호는 기존의 RSA 암호와 더불어 ANSI와 IEEE 표준 공개키 암호방식을 활용되고 있으며, 특히 WAP 표준으로 채택되어, 스마트폰 등에 의한 이동통신 환경에서 암호 기능을 효율적으로 처리하는 수단으로 각광을 받고 있다. 국내외 보안업체들 역시 최근 스마트폰 등 의 모바일 장치에서 동작되는 다원곡선 암호 장치를 개발 및 출시하고 있으며, 타원곡선 암호 구현과 관련된 국제특허들을 출원하고 있는 추세이다. 본 논문에서는 국내 보안업체들의 다원곡선 암호 상용화 제품 개발을 지원하는 차원에서, WIPO에 최근 출원된 다원곡선 암호 구현기술들을 소개한다.
지식 정보사회로의 발전에 따라 부수적으로 발생하는 정보의 불법도청, 악용, 개조 등 역기능에 대비하기 위한 암호기술의 필요성이 증대하고 있다. 본고에서는 암호 기법에서 가장 널리 이용되는 기밀성 확보를 위한 비밀키 암호로 DES를 비롯한 AES의 추진 현황을 소개하고, 인증성을 확보하는 공개키 암호의 대표적인 알고리즘 DH, RSA 등을 소개하고 새로운 공개키 암호 방식에 대하여 기술한다. 미국의 AES 추진 계획에 자극을 받은 유럽 및 일본은 자국의 암호 산업 보호 및 전자 정부 구축을 위한 암호 방식의 공모 계획을 최근 수립하였는데 그 내용을 소개하고 암호기술의 향후 발전 전망을 제시하였다.
현실세계에서 사이버 세계로의 전환은 우리에게 많은 생활의 변화를 가져옴과 동시에 혼란을 동반 하고 있다. 이러한 상황에서 암호기술은 사이버 세계의 질서를 잡는 핵심기술로 발전하고 있다. 본 논문에서는 기존의 공개키 기반 구조의 단점들을 보안 하는 방법으로 생체인증 기술인 지문 인식시스템과 RSA암호 알고리즘을 결합한 새로운 인증 시스템을 제안한다.
대칭형 암호 알고리즘의 단점을 보안하기 생겨난 비대칭 암호 알고리즘의 대표적인 알고리즘이 RSA 알고리즘이다. 본 논문에서는 RSA 알고리즘의 공개키와 비밀키를 사용자가 생성하고 Web을 통해 등록할 수 있는 키 관리 시스템을 구현하고, 이를 이용하여 사용자 인증, 암호화, 복호화 하는 과정을 보인다.
최근 들어, 네트워크의 급속한 발전으로 온라인 뱅킹과 주식 거래 같은 응용프로그램들의 사용이 증가함에 따라 데이터에 대한 보안은 점점 더 중요해 지고 있다. 따라서, 데이터 보호를 위해 인터넷과 같은 개방형 네트워크에서 공개키 또는 대칭키 암호 알고리즘이 널리 사용되고 있다. 일반적으로 공개키 암호시스템은 인수분해와 이산대수의 문제를 기반으로 하고 있어, 대칭키 암호시스템에 비해 처리속도가 상대적으로 느리다. 공개키 암호시스템 중 타원곡선 암호는 RSA에 비해 보다 작은 사이즈의 키를 사용하여도 동일한 보안성을 제공하는 장점이 있어 처리 속도가 빠르다. 본 논문에서는 실수체를 기반으로 하는 타원곡선 암호의 효율적인 키 생성 방법을 제안한다.
사전 대응적 안전성은 이동성 공격자에 대해 오랜 기간 안전하게 유지 및 사용되어야 할 암호학적 키들의 안전성을 증가시킨다. 최근에 Shoup은 매우 실제적인 문턱 RSA 서명방식을 제안하였는데, 그의 논문에서는 사전 대응적 안전성에 대해서 고려하지 않았다. 본 논문에서는 Shoup이 제안한 서명방식과 사전 대응적 안전성을 고려하여 이동성 공격자에 강인한 문턱 RSA 서명방식을 제안한다.
타원곡선 암호법(ECC)은 RSA나 ElGamal 암호법에 비하여 1/6정도의 열쇠(key) 크기로 동일한 안전도를 보장하므로, 메모리 용량이나 프로세서의 파워가 제한된 휴대전화기(cellular phone), 스마트카드, HPC(small-size computers) 등에 더욱 효과적인 암호법이다. 본 논문에서는 효과적인 타원곡선 암호법에 많이 사용되는 유한체위에서의 연산방법을 설명하고, Weil의 강하공격법(descent attack)에 안전하면서, 연산속도를 최대화하는 유한체의 합성체를 구축하여, 그 합성체위에서의 고속 연산기를 제안하려고 한다.
정보통신망에서 공개 키의 인증 문제를 비교적 쉽게 해결할 수 있고 디지털 서명 및 키 분배를 하나의 시스템 내에서 구현할 수 있는 효율적인 비대칭 키 암호시스템이 요구될 수 있다. 본 논문에서는 개인정보에 기초하여 디지털 서명과 키 분배를 통합하는 두 가지 형태의 암호시스템을 제안하고 계산량과 구현 측명에서 효율성을 분석한다. 그 하나는 ElGamal형 서명 기법을 이용하고 다른 하나는 RSA기법을 이용하여 시스템을 구성한다. 두 암호시스템은 대화형 및 일방향 형태로 키를 분배할 수 있다.
Lenstra 등에 의하여 LLL 알고리즘이 처음 개발된 이래 최근까지 격자 이론은 공개키 암호의 분석 및 안전성 증명에 광범위하게 이용되어지고 있다. 초창기 Knapsack 계열 암호의 분석에 부분적으로 활용되었던 격자 이론은 1990년대에 인수분해, Diffie-Hellman, 격자 기반 공개키 암호로 그 분석 적용 분야가 확대되었고, RSA-OAEP를 비롯한 여러 암호 시스템들의 안전성 증명 등에도 중요한 도구로 활용되었다. 본 논문에서는 암호학의 도구로 활용되는 격자 이론의 개요를 살펴보고, 공개키 암호 분야의 분석에 있어 격자 이론이 활용된 사례들을 각 분야별로 결과 위주로 소개한다.
Shor 알고리즘의 영향으로 RSA 등 기존 잘 알려진 암호 알고리즘들은 양자컴퓨터가 등장하면 안전성에 대한 위험을 받게 된다. NIST에서는 양자컴퓨터 환경으로부터 보안성이 유지되는 암호를 선정하기 위한 양자내성암호 공모전을 개최하였다. 또한, 국내에서도 양자내성암호 분야의 경쟁력 향상과 기술 저변 확대를 위해 양자내성암호 국가공모전(KpqC 공모전)을 개최하였다. 본 논문은 KpqC 공모전 1라운드에 제출된 4개의 코드 기반 양자내성암호 알고리즘에 대한 소개, 퍼포먼스 및 안전성에 관하여 살펴볼 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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