• 정보보호학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.43-54
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• 2002

McEliece introduced a public-key cryptosystem based on Algebraic codes, specially binary classical Goppa which have a good decoding algorithm and vast number of inequivalent codes with given parameters. And the advantage of this system low cost of their encryption and decryption procedures compared with other public-key systems specially RSA, ECC based on DLP(discrete logarithm problem). But in [1], they resent new attack based on probabilistic algorithm to find minimum weight codeword, so for a sufficient security level, much larger parameter size [2048, 1608,81]is required. Then the big size of public key make McEliece PKC more inefficient. So in this paper, we will propose New Type PKC using q-ary Hyperelliptic code so that with smaller parameter(1 over 3) but still work factor as hi인 as McEliece PKC and faster encryption, decryption can be maintained.

• 정보보호학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.11-20
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• 2007

몽고메리 곱셈 방법을 이용한 고속 연산은 RSA 암호 시스템의 설계에 중요한 부분을 차지한다. 몽고메리 곱셈은 두번의 덧셈 연산으로 구성되며 CSA를 이용한 방법과 RBA를 이용한 방법이 있다. CSA의 경우 4-2 CSA 또는 5-2 CSA를 이용하여 구현하며, RBA의 경우 기존 이진 방법과 달리 잉여 이진체계를 이용한다는 특징을 가진다. [1] 에서는 기존의 RBA와 다른 새로운 이진 체계와 하드웨어 구조를 제안하고 몽고메리 곱셈에 적용하였다. 본 논문에서는 [1] 에서 제안한 RBA의 로직 구조를 재구성하여 시간 복잡도 뿐만 아니라 결합기가 필요하지 않도록 구성하여 공간 복잡도를 크게 줄였다. 또한 입 출력 값을 변형시켜 지수승 연산에 적합하도록 설계하였다. 그 결과 제안하는 RBA는 삼성 STD130 $0.18{\mu}m$ 1.8V 표준 셀 라이브러리에서 지원하는 게이트들을 사용하여 설계하는 환경에서, 기존의 4-2 CSA 보다 공간과 시간 복잡도를 각각 18.5%와 25.24%를, 기존의 RBA 보다 6.3%와 14%를 감소시킨다. 또한 [1] 의 RBA와 비교시 44.3%, 2.8%의 감소된 복잡도를 갖는다.

• 정보보호학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.33-41
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• 2006

RSA 암호 시스템은 IC카드, 모바일 시스템 및 WPKI, 전자화폐, SET, SSL 시스템 등에 많이 사용된다. RSA는 모듈러 지수승 연산을 통하여 수행되며, Montgomery 곱셈기를 사용하는 것이 효율적이라고 알려져 있다. Montgomery 곱셈기에서 임계 경로 지연 시간(Critical Path Delay)은 세 피연산자의 덧셈에 의존하고 캐리 전파를 효율적으로 처리하는 문제는 Montgomery 곱셈기의 효율성에 큰 영향을 미친다. 최근 캐리 전파를 제거하는 방법으로 캐리 저장 덧셈기(Carry Save Adder, CSA)를 사용하는 연구가 계속 되고 있다. McIvor외 세 명은 지수승 연산에 최적인 CSA 3단계로 구성된 Montgomery 곱셈기와 CSA 2단계로 구성된 Montgomery 곱셈기를 제안했다. 시간 복잡도 측면에서 후자는 전자에 비해 효율적이다. 본 논문에서는 후자보다 빠른 연산을 수행하기 위해 캐리 전파 제거 특성을 가진 이진 부호 자리(Signed-Digit SD) 수 체계를 사용한다. 두 이진 SD 수의 덧셈을 수행하는 잉여 이진 덧셈기(Redundant Binary Adder, RBA)를 새로 제안하고 Montgomery 곱셈기에 적용한다. 기존의 RBA에서 사용하는 이진 SD 덧셈 규칙 대신 새로운 덧셈 규칙을 제안하고 삼성 STD130 $0.18{\mu}m$ 1.8V 표준 셀 라이브러리에서 지원하는 게이트들을 사용하여 설계하고 시뮬레이션 하였다. 그 결과 McIvor의 2 방법과 기존의 RBA보다 최소 12.46%의 속도 향상을 보였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.356-363
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• 2020

사물인터넷 시대가 되면서 다양한 디바이스가 유·무선으로 연결되고 있다. 이에 따른 일상생활의 편리성 향상과 함께 사생활 침해, 정보유출, 서비스 거부 등의 보안 문제가 증가하고 있다. 공개키 암호 시스템의 하나인 타원곡선 암호 시스템 ECC는 사용하는 키의 크기가 RSA 알고리즘보다 상대적으로 작아 제약적인 환경의 디바이스에 널리 사용되고 있다. 그러나 제약적인 환경의 디바이스에 적용된 ECC의 비밀 키는 스칼라 곱셈 연산을 수행하는 과정에서 전력 분석 공격법에 의해 노출될 수 있다. 본 논문에서는 SECG 표준 타원곡선 파라미터의 스칼라 곱셈 방법에 대해 차분 전력 분석에 대응하고 연산의 효율성을 증가시키는 방법을 알아본다. 제안하는 방법은 비밀 키에 타원곡선 위수의 난수 배를 더하여 차분 전력 분석에 대응하는 Coron의 방법을 사용한다. 연산의 효율성을 증가시키기 위해 SECG 표준 파라미터의 위수 n을 상대적으로 작은 상수 c로 n=2^l±c로 표현하고, 2^lP =∓cP인 성질을 이용한다. 임의의 난수를 사용한 Coron의 키-난수화 방법은 스칼라 곱셈 수행을 2l번 하는데, 본 논문에서 제안하는 방법은 위수 성질을 이용하면 스칼라 곱셈 수행을 약 (3/2)l번 수행하게 되어 25% 정도 연산의 효율성이 향상된다.

• 정보보호학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.1091-1102
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• 2014

전력 분석 공격은 물리적 장치에 내장된 암호 알고리듬을 수행할 때 발생하는 부채널 전력 정보를 이용하여 사용자의 비밀 키를 찾아내는 공격 기법이다. 특히, RSA와 같은 공개 키 암호 시스템에 사용되는 멱승은 수백 번의 모듈라 곱셈으로 이루어져 있는데 이 연산이 전력 분석 공격의 목표가 되어 왔다. 최근에는 동일한 입력을 가지는 두 개의 모듈라 곱셈에서 발생한 전력의 상관 분석을 통해 비밀 키를 추출하는 공격이 제안되었다. 본 논문에서는 모듈라 곱셈의 입력충돌에 기반한 부채널 공격의 원리를 살펴보고 정규화 특성을 갖는 멱승 알고리듬에 대한 취약성을 분석하였다. 또한, 충돌 입력쌍을 이용한 상관 전력 분석 공격을 포함한 기존 부채널 공격에 대응할 수 있는 효율적인 멱승 방법을 제안하고 안전성을 비교 분석하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제28권6호
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• pp.1329-1342
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• 2018

최근 양자 컴퓨터에 대한 개발이 활발히 진행되면서, 기존에 널리 사용되고 있는 RSA와 타원곡선 암호 알고리즘의 안전성에 대한 문제가 제기되고 있다. 이에 대응하기 위하여 미국 표준기술연구원(NIST)은 양자 컴퓨팅 환경에서도 안전한 공개키 암호 기법에 대한 표준화 작업을 진행하고 있다. 대표적인 포스트 양자 암호(post-quantum cryptography, PQC) 기법으로는 격자기반 암호(lattice-based cryptography)가 있으며, NIST의 PQC 표준화 공모에도 다양한 격자기반 암호 기법들이 제안되었다. 이 중 EMBLEM은 기존의 LWE (learning with errors) 가정을 기반으로 하여 설계된 암호 기법들과는 달리, 더 직관적이고 효율적으로 암/복호화가 가능한 새로운 다중 비트 암호화 방법을 제안하였다. 본 논문에서는 LWR(learning with rounding) 가정을 추가적으로 사용하여 더 효율적으로 동작하는 다중 비트 암호화 기법을 제안한다. 그리고 제안하는 기법의 안전성을 증명하고, EMBLEM 및 R.EMBLEM과의 비교를 통해 효율성을 분석한다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제16권1호
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• pp.17-28
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• 2024

As listed as one of the most important requirements for Post-Quantum Cryptography standardization process by National Institute of Standards and Technology, the resistance to various side-channel attacks is considered very critical in deploying cryptosystems in practice. In fact, cryptosystems can easily be broken by side-channel attacks, even though they are considered to be secure in the mathematical point of view. The timing attack(TA) and the simple power analysis attack(SPA) are such side-channel attack methods which can reveal sensitive information by analyzing the timing behavior or the power consumption pattern of cryptographic operations. Thus, appropriate measures against such attacks must carefully be considered in the early stage of cryptosystem's implementation process. The Montgomery multiplier is a commonly used and classical gadget in implementing big-number-based cryptosystems including RSA and ECC. And, as recently proposed as an alternative of building blocks for implementing post quantum cryptography such as lattice-based cryptography, the big-number multiplier including the Montgomery multiplier still plays a role in modern cryptography. However, in spite of its effectiveness and wide-adoption, the multiplier is known to be vulnerable to TA and SPA. And this paper proposes a new countermeasure for the Montgomery multiplier against TA and SPA. Briefly speaking, the new measure first represents a multiplication operand without 0 digits, so the resulting multiplication operation behaves in a very regular manner. Also, the new algorithm removes the extra final reduction (which is intrinsic to the modular multiplication) to make the resulting multiplier more timing-independent. Consequently, the resulting multiplier operates in constant time so that it totally removes any TA and SPA vulnerabilities. Since the proposed method can process multi bits at a time, implementers can also trade-off the performance with the resource usage to get desirable implementation characteristics.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.3942-3949
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• 2010

기존 네이트온은 사용자의 개인 정보를 서버의 데이터베이스에 저장을 하기 때문에 내부자 공격에 취약하고, 사용자간의 통신 내용도 그대로 송.수신되었다. 이러한 정보노출 문제점을 해결하기 위한 안전한 메신저를 구현하였다. 본 논문에서 제안한 메신저에서는 서버에게 사용자의 최소한의 개인정보만을 공개하고 중요한 개인정보는 사용자만 알고 있는 패스워드로 암호화하여 서버의 DB에 저장한다. 서버 관리자 또는 제 3자는 악의적인 의도로 사용자의 중요한 정보를 알 수 없다. 또한 네트워크상에 노출되었던 통신 내용도 송.수신 시 암 복호화 되어 때문에 안전하게 통신을 할 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권10호
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• pp.3572-3590
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• 2014

Cellular automata (CA) based cryptosystem has been studied for almost three decades, yet most of previously reported researches focus on the symmetric key encryption schemes. Up to now, few CA based public key encryption scheme has been proposed. To fill the gap, in this paper, we propose a new public key encryption scheme based on layered cellular automata (LCA). Specifically, in the proposed scheme, based on the T-shaped neighborhood structure, we combine four one-dimensional reversible CAs (set as the private key) to form the transition rules of a two-dimension CA, where the two-dimension CA is set as the corresponding public key. Based on the hardness assumption of the Decisional Dependent CA problem in LCA, we formally prove the proposed scheme is indistinguishably secure against the chosen-plaintext attack (IND-CPA). In addition, we also use a numeric example to demonstrate its feasibility. Finally, analysis of key space and time efficiency are also carried out along with RSA-1024, and the simulation results demonstrate that our proposed scheme is more efficient.

• 정보보호학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.11-21
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• 2009

NTRU는 1990년대 Hoffstein 등에 의해 제안된 격자(Lattice) 기반 공개키 암호체계로서 기존의 공개키 암호와 비교하여 동일한 안전성을 제공하면서 암호화 및 복호화 속도가 빠르며 양자 연산 알고리즘을 이용한 공격에도 강하다는 이점이 있어 많은 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 단순 전력 분석 공격과 통계적 특성을 이용한 전력 분석 공격인 상관계수 전력 분석 공격에 대한 NTRU의 안전성을 분석하고, NesC로 구현한 NTRU의 연산을 Telos 모트(mote)에서 수행시켜 측정한 전력 소모 데이터에 상관계수 전력 분석 공격을 적용하여 개인키 정보를 복원하는 실험 결과를 보인다. 또한 이러한 전력 분석 공격을 방지하기 위한 대응 방법을 제시한다. 먼저, 단순 전력 분석 공격을 방지하기 위해 연산 결과를 저장할 배열을 0이 아닌 수로 초기화시키는 방법을 제안하고, 통계적 특성을 이용한 전력분석 공격을 방지하기 위해 연산 순서를 변경하거나 컨볼루션(convolution) 연산에 사용되는 피연산자들에게 무작위성(randomness)을 부여하여 같은 입력에 대해서 랜덤한 전력 소모를 보이도록 하는 방법을 제안한다.