• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제22권9호
• /
• pp.1257-1263
• /
• 2018

경량 사물인터넷 디바이스 상에서의 암호화 구현은 정확하고 빠르게 연산을 수행하여 서비스의 가용성을 높이는 것이 중요하다. 특히 곱셈 연산은 RSA, ECC, 그리고 SIDH와 같은 공개키 암호화에 활용되는 핵심 연산으로 최적화된 구현이 요구된다. 하지만 최신 저전력 프로세서인 ARM Cortex-M3 프로세서의 경우에는 곱셈연산 입력 크기에 따라 수행속도가 달라지는 보안 취약점을 가지고 있다. 수행속도가 달라지게 될 경우 연산 시간의 차이점을 확인하여 비밀정보를 추출하는 것이 가능하다. 이를 보완하기 위해 최근 연구에서는 고정된 연산 시간 안에 곱셈 연산을 수행하는 기법이 제안되었다. 하지만 해당 구현에서는 여전히 속도가 완전히 최적화되어 있지 않다. 본 논문에서는 기존에 제안된 곱셈연산을 보다 효율적으로 연산하기 위한 기법을 제안한다. 제안된 기법은 기존 방식에 비해 연산 속도를 최대 25.7% 향상시킨다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.394-402
• /
• 2010

온라인에서 유통되는 수많은 정보들은 데이터로 제작되어 전송되고 있으며 이들 정보들은 타인에 노출될 경우 큰 문제가 발생할 수 있는 정보들이 다수 차지하고 있다. 따라서 과거부터 최근까지 보호가 필요한 정보들의 안전한 유통채널 확보를 위해 다양한 방법들이 연구되고 있으며 그 대표적인 기술이 암호 시스템이다. 암호 시스템은 다양한 수학적 이론과 다양한 암호 알고리즘을 바탕으로 구현되므로 고속 연산의 중심을 두고 연구가 진행되어 지고 있다. 하지만 최근 들어 비공개키 암호 시스템에 비해 공개키 암호 시스템에 대한 연구는 지지부진한 형편이며 따라서 본 논문에서는 대표적인 공개키 암호 시스템인 ECC 암호 시스템에서 고속 공개키 생성을 위한 스칼라곱 연산 시스템을 연구하였다. 제안하는 시스템은 실제 구현을 통해 기존 이진 NAF 시스템과 이진 검색 시스템을 비교 분석 하였고 그 결과 본 논문에서 제안한 시스템이 기존 시스템보다 공개키 생성의 시간적 효율이 우수한 것을 확인하였다.

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

• 정보보호학회논문지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.131-136
• /
• 2007

애드혹 네트워크는 완전 분산형 네트워크 구조로 인해 자원 효율성, 확장 가능성, 결함 허용성 측면에서 많은 장점이 있는 반면에, 다른 한편으로는 완전 분산형 네트워크 토폴로지가 보안 서비스 설계에 많은 도전을 안겨주기도 한다. 더구나, 네트워크 노드가 언제든지 추가 또는 탈퇴가 가능한 동적 토폴로지 변화는 보안 메카니즘을 설계 하는데 있어 어려움을 더하게 한다. 따라서, 애드혹 네트워크에서의 보안 서비스는 확장 가능하고 결함 허용이 가능하면서 네트워크 노드의 멤버쉽이 수시로 변경 가능하도록 하는 방식으로 제공되어야 한다. 본 논문에서는 임계치 암호 기술을 활용하여 기존 CA의 기능을 네트워크에 참여하고 있는 노드들에게 분산시켜 네트워크 자체적으로 인증 서비스가 가능 하도록 하는 분산 인증 기술 알고리즘을 살펴본다. 그러던 중 최근에 제안된 RSA 기반 애드혹 서명 알고리즘인 URSA 알고리즘에 중요한 보안 오류들이 있음을 [5]에서 지적한 바 있는데, 본 논문에서는 이들 오류들의 원인을 밝혀내고 이를 수정한 새로운 알고리즘을 제안한다.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제11권6호
• /
• pp.41-51
• /
• 2001

그룹 서명 기법은 익명성을 보장해주면서 그룹 구성원들로 하여금 그룹을 대표해서 서명을 할 수 있도록 하는 방법으로 분쟁이 발생하는 경우에는 지정된 그룹 관리자만이 구성원의 신원을 확인할 수 있다. 최근 수 년 동안, 그룹 서명 기법은 집중적으로 연구되어 왔으며 다양한 응용분야에 적용되고 있다. 그러나 그룹의 구성원이 소속된 그룹에서 탈퇴하기를 원하거나 불법행위 등의 이유로 그룹에서 강제 탈퇴되어야 하는 경우가 발생했을 때, 이 상황에 적합한 방법이 구체적으로 제시되어 있지 않다. [3]에서 언급한 바에 의하면 구성원 탈퇴에 따른 복잡도는 그룹 서명을 실생활에 적용하는데 있어 걸림돌이며 따라서 시급히 해결해야 할 문제이다. 이 논문에서 그룹 공개키와 서명 길이는 그룹 크기에 독립적이면서 구성원의 자유로운 탈퇴를 허용하는 효율적인 그룹 서명 기법을 제안한다. 제안한 그룹 서명 기법의 안전성은 RSA 가정에 기반하고 있다. 더 나아가 특정한 구성원이 생성한 서명을 추적해 낼 수 있는 방법도 더불어 제안한다.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.21-34
• /
• 2002

본 논문에서는 최근 발표된 멱승방법인 나눗셈 체인을 적용한 새로운 모듈로 멱승기의 하드웨어 구조를 제안하였다. 나눗셈 체인은 제수(divisor) d=2 또는 $d=2^I +1$ 과 그에 따른 나머지(remainder) r을 이용하여 지수 I를 새롭게 변형하는 방법으로 전체 멱승 연산이 평균 약 1.4$log_2$E 번의 곱셈으로 가능한 알고리즘이다. 이것은 Binary Method가 하드웨어 구현 시 항상 worst case인 $2log_2$E의 계산량이 필요한 것과 비교할 때 상당한 성능개선을 의미한다. 전체 구조는 파이프라인 동작이 가능한 선형 시스톨릭 어레이 구조로 설계하였으며, DG(Dependence Graph)를 수평으로 매핑하여 k비트의 키 사이즈에 대해 두 개의 k 비트 프레임이 k/2+3 개의 PE(Processing Element)로 구성된 두 개의 곱셈기 모듈을 통해 병렬로 동시에 처리되어 100% 처리율을 이루게 하였다. 또한, 규칙적인 데이터 패스를 가질 수 있도록 나눗셈체인을 새롭게 코딩하는 방법을 제안하였다. ASIC 구현을 위해 삼성 0.5um CMOS 스탠다드 셀 라이브러리를 이용해 합성한 결과 최장 지연 패스는 4.24ns로 200MHz의 클럭이 가능하며, 1024비트 데이터 프레임에 대해 약 140kbps의 처리속도를 나타낸다. 복호화 시에는 CRT(Chinese Remainder Theorem)를 적용하여 처리속도를 560kbps로 향상시켰다. 전자서명의 검증과정으로 사용되기도 하는 암호화 과정을 수행할 때 공개키 E는 3,17 혹은 $2^{16} +1$의 사용이 권장된다는 점을 이용하여 E를 17 비트로 제한할 경우 7.3Mbps의 빠른 처리속도를 가질 수 있다.

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

• 디지털융복합연구
• /
• 제14권10호
• /
• pp.295-302
• /
• 2016

ICT 강국을 중심으로 국가자원에서 IoT기반의 기술을 지원하고 있으며, 기업 및 연구소에서도 기술 개발 및 생태계 조성을 위해서 활발히 연구되고 있다. 서울시의 도로 곳곳에서는 IoT기반의 공공시설이 도입되고 있으며, 사용자들로부터 다양한 서비스 및 편의성을 제공하고 있다. 하지만 IoT의 본격적인 도래와 발전을 위해서는 보안 및 프라이버시 침해와 생명과 안전에 대한 위협하는 사례가 빈번히 발생하고 있다. 또한 IoT 환경은 기존의 센서 네트워크, 이 기종 통신 네트워크, IoT 환경에서 최적화된 Device 등 다양한 환경기술을 포함하고 있으므로 기존의 보안 위협 및 다양한 공격 기법을 계승한다. 그러므로 본 논문에서는 IoT환경에서 안전한 통신을 위한 속성기반 암호화기술에 대해서 연구한다. 디바이스에서 수집된 데이터를 속성기반의 암호화 기법을 활용하여 전송하며, 키 생성 프로토콜을 설계하여 디바이스와 사용자에 대한 등급 및 권한을 식별하여 안전한 메시지를 전송하도록 한다. 성능평가를 수행하여 기존의 RSA 알고리즘 대비 암호화, 서명부분에서 대략 69%, 40%의 향상된 속도를 확인하였으며, IoT환경에서 발생하는 보안위협에 대해서 안전성을 분석하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
• /
• pp.850-853
• /
• 2008

현재의 인터넷은 짧은 기간에 급속한 성장을 했으며 이를 기반으로 하는 전자상거래도 급성장했다. 이러한 인터넷 기반의 전자상거래는 사용자와 공급자간의 효과적인 상호 사용자 인증 방법으로 웹 클라이언트 메시지 기술이 활용되고 있다. 클라이언트 메시지의 사용은 사용자 인증 및 전자상거래를 비롯한 웹 서비스의 효율성을 높여줄 뿐 아니라, 다양한 목적으로 여러 가지 기능을 제공해 주기도 한다. 하지만, 클라이언트 메시지는 평문 형태로 전송되고 저장되기 때문에 네트워크 공격, 종단 시스템 공격, 쿠키 획득공격에 정보가 쉽게 노출될 수 있다. 본 논문에서는 네트워크 전송 메시지에 보안 서비스 제공을 위해 암호 알고리즘을 이용하여 클라이언트 메시지의 보안상 문제 해결을 위해 안전한 메시지와 메시지 생성과 검증에 사용되는 클라이언트 사용자 입력 정보를 안전하게 웹 서버로 전송하기 위해 네트워크 전송 메시지에 대한 보안 서비스를 설계하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제8권7호
• /
• pp.1493-1500
• /
• 2004

오늘날 상용화되어 운영되고 있는 보안서버시스템은 기밀성과 무결성 그리고 가용성과 같은 보안성을 보장하는 반면 서비스 거부 공격에는 취약한 특성을 가지고 있다. 특히 공개키 기반 암호화 기법을 사용하는 인증시스템은 암ㆍ복호화 속도가 느리기 때문에 인증요청의 폭주로 인해서 서비스가 중단되는 위험에 노출되어 있다. 따라서 서비스 거부공격을 억제하고 합법적인 사용자에게 최대한의 보안성과 가용성을 제공할 수 있는 시스템의 능력이 요구된다. 이의 해결책으로 퍼즐 프로토콜을 수용한 인증모델을 제안하고 검증하였다. 제안 모델은 인증의 점진적인 강화 기법을 사용해서 급속하게 증가하고 있는 서비스거부공격을 억제하고 서비스의 지속성을 보장함으로써 보안서버시스템의 신뢰성을 높여 줄 수 있을 것으로 기대된다.