A new technique is presented to construct predictive models of plasma etch processes. This was accomplished by combining a backpropagation neural network (BPNN) and a random generator (RC). The RG played a critical role to control neuron gradients in the hidden layer, The predictive model constructed in this way is referred to as a randomized BPNN (RG-BPNN). The proposed scheme was evaluated with a set of experimental plasma etch process data. The etch process was characterized by a 2$^3$ full factorial experiment. The etch responses modeled are 4, including aluminum (Al) etch rate, profile angle, Al selectivity, and do bias. Additional test data were prepared to evaluate model appropriateness. The performance of RC-BPNN was evaluated as a function of the number of hidden neurons and the range of gradient. for given range and hidden neurons, 100 sets of random neuron gradients were generated and among them one best set was selected for evaluation. Compared to the conventional BPNN, the proposed RC-BPNN demonstrated about 50% improvements in all comparisons. This illustrates that the RG-BPNN of multi-valued gradients is an effective way to considerably improve the predictive ability of current BPNN of single-valued gradient.
최대 주기를 갖는 의사 난수열을 생성하기 위하여 다양한 방법들이 시도되어왔다. Sabater 등은 shrinking 생성기(Shrinking Generator, 이하 SG)에 의해 생성되는 shrunken 수열을 셀룰라 오토마타(Cellular Automata, 이하 CA)를 이용하여 분석하였다. 본 논문에서는 기존의 SG를 변형한 LFSR(Linear Feedback Shift Register)을 제어 레지스터로 사용하고 CA를 생성 레지스터로 사용하는 새로운 shrinking 생성기(LFSR and CA based Shrinking Generator, 이하 LCSG)를 제안한다. 제안된 LCSG에 의하여 생성된 shrunken 수열은 기존의 shrunken 수열보다 더욱 긴 주기를 가지고 선형복잡도가 크다. 그리고 이 LCSG를 이용하여 생성된 수열을 분석한다.
무선 센서 네트워크는 특정 관심 대상이나 환경으로부터 데이터를 수집하여 사용자에게 전달해 줌으로써 결정수단이나 연구를 목적으로 이용되어 지기 때문에 효과적인 보안이 요구되어 진다. 기존의 존재하는 많은 네트워크 보안은 센서 노드의 특성상 센서 네트워크에 적용될 수 없다 본 논문은 이런 센서 네트워크의 특성을 감안하여 대칭 키(symmetric key)를 기반으로 한 키(key) 관리 프로토콜을 제안한다. 제안 프로토콜은 키의 직접적인 이동 없이 마스터 키(Master Key), 의사 난수 생성기(Pseudo Random Number Generator:PRNG), 난수(Random Number:RN)의 조합을 통해 임의의 키를 생성함으로써 보안성을 강화함과 동시에, 다양한 통신 모델에서 사용되어지는 키들을 생성하고, 또한 통신 모델의 따라 프로토콜 축소와 확장이 가능하며, 다양한 네트워크 모델에 안도록 변형이 용이하게 설계되었다. 그리고 센서 노드의 에너지 소비를 감안하여 프로토콜 수행에 필요한 통신회수를 최소화하였다.
고품질 의사랜덤수열 생성은 암호화 프로토콜을 포함한 많은 암호화 응용 프로그램에서 매우 중요한 부분이다. 그러므로 의사랜덤수열 생성기(Pseudo Random Number Generator, 이하 PRNG)는 암호시스템에서 키수열 생성하는데 꼭 필요한 요소이다. PRNG는 고품질의 랜덤한 큰 데이터 스트림을 효과적으로 생성해야 한다. CA 기반의 PRNG는 LFSR기반의 PRNG에 의해 출력되는 난수열보다 랜덤성이 우수하다는 사실은 이미 잘 알려져 있다. 본 논문에서는 비밀키 암호시스템에서 보다 안전한 비트스트림을 생성하고 키 공간을 확장할 수 있는 PRNG를 설계하기 위해 최대길이를 갖는 90/150 셀룰라 오토마타(Cellular Automata, CA)로부터 유도된 여원 CA가 최대길이 CA임을 보인다. 또한 90/150 최대길이 CA(MLCA)와 여원벡터로부터 유도된 여원 MLCA의 각 셀에서 출력되는 수열 중 비선형 수열을 출력하는 셀의 위치를 분석한다.
랜덤성이 우수한 의사난수열 생성기로 알려진 셀룰라 오토마타(Cellular automata, CA)는 그 응용분야가 매우 다양하다. Cho 등은 긴 주기의 비선형 수열을 생성하기 위하여 CA기반의 수축수열 생성기를 설계하였다. 또한, 카오스 캣맵은 초기 조건에 대한 민감성과 예측 불가능한 특성을 가지는 복잡한 비선형 동역학계로 많은 연구자들에 의하여 연구되어 왔다. 본 논문에서는 높은 보안성을 위하여 최대 주기를 갖는 CA기반의 수축 생성기로 생성한 비선형 수열과 3차원 카오스 캣맵을 이용한 새로운 영상 암호화 방법을 제안한다.
In this paper, we propose a new optical thresold generator as a key-stream genrator for stream cipher systems. The random key-bit stream is generated by a digital generator that is composed of LFSRs and nonlinear ligics. Digital implementatin of a key-stream generator requires large memory to implement programmable tapping points. This memory problem may be overcome easily by using the proposed optical system which has the proberty of 2D parallel processing.To implement hte threshold generator optically, we use conventional twisted nematic type SLMs (LCDs). This proposed system is based on the shadow casting technique for the AND operation between taps and sregister stages. It is also based on the proposed PMRS method for modulo 2 addition. The proposed PMRS method uses the property of light's polarization on LCD and can be implemented optically using one LCD and some mirrors. One of the major advantages of the proosed system is that there is no limitation of the number of the progarmmable tapping points. Therefore, the proposed system can be applied for the 2D encryption system which processes large amounts of data such as 2D images. We verify the proposed system with some simulation.
많은 종류의 데이터들은 텐서로 표현될 수 있다. 텐서란 다차원 배열을 의미하며, 그 예로 (사용자, 사용자, 시간)으로 이루어진 소셜 네트워크 데이터가 있다. 이러한 다차원 데이터 분석에 있어서 텐서 생성기는 시뮬레이션, 다차원 데이터 모델링 및 이해, 샘플링/외삽법 등 다양한 응용이 가능하다. 하지만, 존재하는 텐서 생성기들은 실제 세계의 텐서처럼 멱 법칙을 따르는 특성과 희박성을 갖는 텐서를 생성할 수 없다. 또한, 처리가능한 텐서 크기에 한계가 존재하고, 분산시스템에서 추가 분석을 하려면 텐서를 분산시스템에 업로드 하는 추가비용이 든다. 본 논문은 분산 테라스케일 텐서 생성기(TeT)를 제안함으로써 이러한 문제를 해결하고자 한다. TeT는 희박성을 갖는 랜덤 텐서와 희박성과 멱 법칙을 따르는 특성을 갖는 Recursive-MATrix 텐서, 크로네커 텐서를 크기 제한없이 생성할 수 있다. 또한, TeT에서 생성된 텐서는 같은 분산 시스템에서 추가적인 텐서분석이 가능하다. TeT는 효율적인 설계로 인해 거의 선형적인 머신확장성을 보인다.
본 논문은 양자 키 분배 시스템에서의 보안성을 증폭시키기 위한 랜덤 보안성 증폭의 개념을 소개한다. 양자 오류 정정과 보안 사이의 관계를 이용하여 보안성 증폭을 제공하는 것을 보인다. 또한 보안성 증폭 측면에서 랜덤 보안성 증폭이 기존 유니버셜 해쉬 함수만을 이용한 것보다 나은 보안성을 제시한다는 것을 보인다. QKD의 대표적인 예인 BB84 프로토콜을 이용하여 유니버셜 해시 함수가 보안성을 강화하는 과정을 설명한다. 마지막으로 제안한 랜덤 보안성 증폭과 기존 방식이 양자 QKD 채널에서 키 생성률에 따른 보안성을 비교한다.
현대 사회에서 스토리지를 필요로 하는 애플리케이션이 많아졌다. 그 중에서 특히 핀테크의 발달은 스토리지의 보안 필요성을 크게 증대시켰다. 스토리지에는 사용자의 민감 정보가 저장되어 있는데 이 정보들이 노출되면 사용자들이 금전적인 피해를 입게 된다. 따라서 이러한 사고를 막기 위해 스토리지 암호화를 수행해야 하는데 스토리지 암호화를 수행하는 애플리케이션 중 하나로 EncFS가 있다. EncFS는 IV를 이용하여 암호화를 수행하는데 IV 값은 EncFS 단위 블록마다 유일해야 한다. 하지만 동일한 IV 값이 생성되는 경우들이 존재한다. 이를 이용해 암호화 과정을 조작하여 평문과 암호문 간의 관계를 알 수 있는 취약점이 존재한다. 본 논문에서는 해당 취약점이 IND-CPA에 안전하지 않음을 보이고 이를 개선하는 기법을 제안한다.
본 논제에서는 원시근과 이차 잉여규를 중심으로 관련되는 암호학에 이용을 언급하기로 한다. 이외에도 이산로그(discrete logarithm), 연분수(conti-nued fraction), 여러 부정방정식(diophantine equation)의 이론등이 암호학에서 빈번히 사용되는 알고리즘의 근간을 이루는 이론들로 알려져 있다. 또한, 유사임의 수열(pseudo-random number sequence)을 만들기 위한 생성자 (generator)들 중에는 정수론에 기초하고 있는 것들이 않이 있다. 제2절에서는 정수의 위수와 원시근에 대한 성질을 논하고, 제 3절에서는 2차 잉여류와 Legender 기호를 소개한 후, 제4절에서 이들이 주로 사용되는 암호학의 분야를 논하기로 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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