최근 수동형 태그에 적용 가능한 경량의 AES 대칭키 알고리즘의 연산회로가 개발되면서, RFID 시스템에 AES 대칭키 암호화 기법을 이용한 보안 프로토콜이 제안되고 있다. 본 논문은 수동형 태그에 부착된 경량의 AES 연산기와 난수 발생기를 이용한 RFID 시스템의 보안 강화 프로토콜을 제안하였다. 제안 프로토콜은 서버, 리더, 태그에 모두 AES 알고리즘과 난수생성기가 있으며, 매 세션마다 난수에 의해 다른 비밀키로 메시지를 암호화하여 전송한다. 리더와 태그의 상호인증은 태그난수와 리더난수를 이용하였다. 본 논문의 제안 프로토콜은 기존 상호인증 프로토콜의 인증단계를 줄이고, 태그의 연산량을 감소였으며, 리더와 태그간 Air Zone의 통신단계를 줄임으로서, 모든 공격유형에 견고하고 안전한 프로토콜로서 증명되었다.
정보보안 응용에 적합한 self-timed 링 (ring) 기반 TRNG (true random number generator)의 경량 하드웨어 설계에 관해 기술한다. TRNG의 하드웨어 복잡도를 줄이기 위해 피드백 구조의 엔트로피 추출기를 제안하였으며, 이를 통해 링 스테이지 수를 최소화 하였다. 본 논문의 FSTR-TRNG는 동작 주파수와 엔트로피 추출 회로를 고려하여 링 스테이지 수가 11의 배수가 되도록 결정되었으며, 링 발진기가 등간격 모드로 진동할 수 있도록 토큰 (token)과 버블(bubble) 개수의 비를 결정하였다. FSTR-TRNG는 FPGA 디바이스에 구현하여 난수 생성 동작을 검증하였다. Spartan-6 FPGA 디바이스에 구현된 FSTR-TRNG로부터 2,000만 비트의 데이터를 추출하여 NIST SP 800-22에 규정된 통계학적 무작위성 테스트를 수행한 결과, 15개의 테스트가 모두 기준을 만족하는 것으로 확인되었다. Spartan-6 FPGA 디바이스로 합성한 FSTR-TRNG는 46 슬라이스로 구현이 되었으며, 180 nm CMOS 표준셀로 합성하는 경우에는 약 2,500 등가 게이트로 구현되었다.
선형 쉬프트 레지스터를 이용한 이진 난수 발생기의 연구는 1970년대부터 연구되어져 왔으며, 이러한 이진 난수열 발생기는 스트림 암호 기법에 이용되어졌다. 일반적으로, 이진 난수열 발생기는 최대 주기의 선형 쉬프트 레지스터와 선형 복잡도가 높은 난수를 발생시키기 위하여 비선형 여과함수 또는 비선형 결합함수로 구성된다. 그러므로, 높은 선형 복잡도 뿐만 아니라, 긴 주기를 갖는 이진 난수열의 생성은 스트림 암호 기법의 안전성을 평가하는데 중요한 요소가 된다. 일반적으로 L개의 레지스터와 1개의 궤환 함수 또는 특성 다항식으로 구성된 선형 쉬프트 레지스터의 최대 주기는 $2^L$-1을 넘을 수 없다. 본 논문에서는 L개의 레지스터와 2개의 부분 특성 다항식으로 구성된 새로운 이진 난수열 발생기를 제안한다. 제안된 이진 난수열 발생기는 초기 상태 값에 따라 기존의 선형 쉬프트 레지스터에서 생성한 수열의 주기와 같거나 긴 주기를 갖는 이진 난수열을 생성하며, 생성 수열의 선형복잡도 역시 증가된다.
As times goes by, a ton of electric devices have been developing. Nowadays, there are many personal electric goods that are connected each other and have important private information such as identification, account number, passwords, and so on. As many people own at least one electric device, security of the electric devices became significant. To prevent leakage of the information, study of Chaotic TRNG, "Chaotic True Random Number Generator", protecting the information by generating random numbers that are not able to be expected, is essential. In this paper, A chaotic TRNG is introduced is simulated. The proposed Chaotic TRNG is simulated with Virtuoso &, a circuit design program of Cadence that is a software company. For simulating the mentioned Chaotic TRNG, setting values, 0V low and 3V high on Vpulse, 1.2V on V-ref, 3.3V on VDD, and 0V on VSS, are used.
스트림 암호 방식에서 사용되는 난수 발생기는 선형 궤환 쉬프트 레지스터(Linear feedback shift register, LFSR) 구조를 주로 사용한다. Leap-ahead LFSR 구조는 기존 다중 LFSR 구조와 같이 한 사이클에 다중 비트의 난수를 발생시킨다. 단지 하나의 LFSR로 구성되기 때문에 하드웨어적으로 간단하다는 장점을 갖지만, 때때로 생성되는 난수열의 최대 주기가 급격히 감소한다. 본 논문은 이러한 문제를 해결하기 위해 세그멘티드 Leap-ahead LFSR 구조를 제안한다. 수학적인 분석을 이용하여 제안된 구조를 검증하였다. 또한 제안된 구조를 Xilinx Vertex5 FPGA를 이용하여 회로 합성후 동작 속도와 회로 크기를 기존 구조와 비교하였다. 제안된 구조는 기존 Leap-ahead LFSR 구조에 비해 최대 2.5배까지 최대 주기를 향상시킨다.
Kim, Kunho;Kim, Byungwhan;Kim, Kyungnam;Hong, Jin-Han;Park, Sang-Ho
한국지능시스템학회:학술대회논문집
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한국퍼지및지능시스템학회 2003년도 ISIS 2003
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pp.595-598
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2003
A new classifier is constructed by using a generalized regression neural network (GRNN) in conjunction with a random generator (RC). The RG played a role of generating a number of sets of random spreads given a range for gaussian functions in the pattern layer, The range experimentally varied from 0.4 to 1.4. The DNA sequences consisted 4 types of promoters. The performance of classifier is examined in terms of total classification sensitivity (TCS), and individual classification sensitivity (ICS). for comparisons, another GRNN classifier was constructed and optimized in conventional way. Compared GRNN, the RG-GRNN demonstrated much improved TCS along with better ICS on average.
본 논문에서는 랜덤 수 생성 회로를 통해 Relaxation Oscillator의 주파수를 불규칙하게 변환하여 EMI Noise를 최소화하는 방법을 제시한다. 또한, DC-DC Converter에 이 기법이 적용되었을 때의 효과와 이 결과가 RF Receiver system에 미치는 효과를 Noise 측면에서 연구하였다. 제안하는 Relaxation Oscillator 출력 중심주파수는 7.9 MHz이고, 온도보상기법을 적용하여 온도변화에 따라 주파수가 보상되도록 설계하였다. 이 칩은 $0.18{\mu}m$ 공정으로 설계하였고, 칩의 면적은 $220{\mu}m{\times}280{\mu}m$이다. 전류 소모는 공급전압인 1.8 V에서 $500{\mu}A$이다.
의사난수 생성기(PRNG)는 많은 양의 난수가 필요할 때 사용되는 프로그램이다. 대칭 키 암호시스템에서 대칭 키를 생성, 공개 키 암호나 디지털 서명에서 공개 키 쌍의 생성, 일회용 패드로 패딩에 사용되는 열을 생성하는 데 사용한다. 다양한 과학 분야에서 비선형 동역학계를 구체적으로 표현하는데 유용한 셀룰라 오토마타(CA)는 이산적이고 추상적인 계산 시스템으로 하드웨어 구현이 가능하여 암호시스템에서 키를 생성하는 PRNG로 응용되고 있다. 본 논문에서는 이웃 셀의 반경을 2로 증가한 5-이웃 CA를 이용하여 비선형 수열을 효과적으로 생성할 수 있는 프로그램 가능한 5-이웃 CA기반의 PRNG를 합성하는 알고리즘을 제안한다.
This paper proposed a random sigma-delta modulator(RSDM), which is constructed by a 1st order sigma-delta modulator(SDM) and a simple structured random binary generator(RBG). The 1st order SDM produces a switching pulse waveform which has the same low-frequency component as the reference input, while the RBG spreads the distribution of the number of sampling per switching cycle, and thus disperses the spectrum spikes in the output. The relationship between the harmonic spectra and the number of sampling per switching cycle is studied through computer simulations, and the frequency spectra of the RSDM are confirmed in an experimental setup.
International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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제13권1호
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pp.243-248
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2021
Although many different types of covert channels have been suggested in the literature, there are little work in directly applying game theory to building up covert channel. This is because researchers have mainly focused on tailoring game theory for covert channel analysis, identification, and covert channel problem solving. Unlike typical adaptation of game theory to covert channel, we show that game theory can be utilized to establish a new type of covert channel in IoT devices. More specifically, we propose a covert channel that can be constructed by utilizing the Nash Equilibrium with sensor data collected from IoT devices. For covert channel construction, we set random seed to the value of sensor data and make payoff from random number created by running pseudo random number generator with the configured random seed. We generate I × J (I ≥ 2, J ≥ 2) matrix game with these generated payoffs and attempt to obtain the Nash Equilibrium. Covert channel construction method is distinctly determined in accordance with whether or not to acquire the Nash Equilibrium.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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