• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권6호
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• pp.3316-3332
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• 2019

In a transitive signature scheme, a signer wants to authenticate edges in a dynamically growing and transitively closed graph. Using transitive signature schemes it is possible to authenticate an edge (i, k), if the signer has already authenticated two edges (i, j) and (j, k). That is, it is possible to make a signature on (i, k) using two signatures on (i, j) and (j, k). We propose the first transitive signature schemes for undirected graphs from lattices. Our first scheme is provably secure in the random oracle model and our second scheme is provably secure in the standard model.

• 정보보호학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.65-72
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• 2005

최근 Zhou, Cao 그리고 Lu는 강한 위조 불가능을 만족하는 RSA와 소인수 분해 문제 기반의 세 가지 대리서명기법을 제안하면서 각각의 대리서명 기법들이 랜덤 오라클 모델하에서 증명가능한 안전성을 제공한다는 주장을 하였다. 본 논문에서는 이 기법들이 원 서명자로부터 위임받지 않은 사용자도 유효한 대리서명을 생성할 수 있게 한다는 점을 보임으로써 대리서명이 만족해야 하는 기본적인 안전성을 만족하지 않는다는 것을 보인다.

• ETRI Journal
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• 제45권6호
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• pp.1090-1102
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• 2023

Authenticated multiple key agreement (AMKA) protocols provide participants with multiple session keys after one round of authentication. Many schemes use Diffie-Hellman or authenticated key agreement schemes that rely on hard integer factorizations that are vulnerable to quantum algorithms. Lattice cryptography provides quantum resistance to authenticated key agreement protocols, but the certificate always incurs excessive public key infrastructure management overhead. Thus, a lightweight lattice-based secure system is needed that removes this overhead. To answer this need, we provide a two-party lattice- and identity-based AMKA scheme based on bilateral short integer or computational bilateral inhomogeneous small integer solutions, and we provide a security proof based on the random oracle model. Compared with existing AMKA protocols, our new protocol has higher efficiency and stronger security.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.59-71
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• 2012

PKI에 기반을 둔 공개키 방식은 인증성과 비밀성에서 뛰어난 반면 적용된 시스템에서 인증서와 키 관리는 큰 부담이다. 또한 암복호 복잡도(complexity)가 크기 때문에 WSN(Wireless Sensor Network)의 제한된 컴퓨팅 장치에서는 사용하기가 어렵다. 이에 키관리 부담을 없앤 IBE(ID Based Encryption) 방식에서 Bilinear Pairing 방식은 수행속도가 뛰어나고 충분히 안전한 DDH(Decisional Diffie Hellman) 알고리즘으로 인/검증을 처리하는 차세대 암호방식이다. Bilinear Pairing의 이론을 구현한 Elliptic Curve Weil Pairing의 알고리즘은 단순하고 CCA(공격)에 IND/NM의 강력한 보안조건을 만족한다. 동작측면에서 Random Oracle Model을 가정한 IBE PKG는 단일 기밀문서 파일서버로 작동하는 우리의 목적 시스템의 구조에 적합하다. 따라서 본 논문는 Weil Pairing Based IBE 방식을 폐쇄적 기밀문서 유통망[2]에 적합하도록 암복호 및 인검증 알고리즘을 개선하고 본 유통망에 적용된 효율적 프로토콜을 제안한다. 본 논문은 먼저 암호화, 무결성 그리고 사용자 인증을 O(DES) 수준으로 수행하는 개선된 알고리즘을 제안하며 한 번의 암호화 처리에서 비밀성, 무결성과 인증성을 달성하는 정보를 암호문에 포함된다. 둘째 PKI 인증서의 효과를 가진 공개 식별자를 적용하여 키 노출의 위험을 줄인 개선된 IBE 방식을 제안한다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제46권1호
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• pp.64-77
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• 2009

ID기반 재암호화 기법(ID-based foxy re-encryption scheme)은 사용자 간의 복호 능력 위임을 가능하게 하며 분산 데이터 저장, DRM, 이메일 전달 시스템 등의 다양한 분산 암호시스템을 위해 활발히 연구되고 있다. 최근 재암호화키 생성의 비상호성(Non-interactivity)을 제공하는 기법이 Green과 Ateniese에 의해 제안되었다. 이 기법은 선택 암호문 공격에 대한 안전성을 제공하기 위해 설계되었다. 본 논문에서는 Green-Ateniese ID기반 재암호화 기법이 근본적으로 사용자 키 노출 공격에 취약함을 보이고 선택 암호문 공격에 대한 안전성이 보장되지 않음을 증명한다. 그리고 이러한 보안 취약점을 해결하는 새로운 두 가지 ID기반 재암호화 기법들을 제안한다. 제안 기법들이 랜덤 오라클 모델(Random Oracle Model)에서 단순 평문 공격과 선택 암호문 공격에 대해 각각 안전함을 증명한다. 선택 암호문 공격에 안전한 제안 기법을 구성하기 위해, 본 논문에서는 최초로 짧은 서명에 기반한 자가 인증 기법을 고안하여 적용한다. 제안 기법의 중요한 특징은 재암호화 후 암호문의 구조가 유지되는 것이다. 따라서 이전 기법들과는 대조적으로 암호문 확장이 발생되지 않는다. 또한 재암호화의 횟수에 제한이 없어서 연속적인 암호문 변환이 가능하여 다중의 사용자를 위한 복호 능력 위임을 구현할 수 있다.

• 정보보호학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.113-124
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• 2002

지금까지 연구된 패스워드 기반 인증 키 공유 프로토콜에 대한 제안은 대부분이 증명 가능한 안전성 논의에 초점이 맞추어져 있었다. 하지만 모바일(mobile) 환경과 같은 실제적인 환경에서는 안전성만큼이나 효율성은 매우 중요한 논의사항이다. 본 논문에서는 랜덤 오라클(random oracle) 모델에서 안전성이 증명된 $PAK^{[1]}$의 효율성에 대해 논의한다. PAK을 구성하는데 쓰이는 4개의 해쉬 함수 $H_i, (1\leq i\leq 4)$ 가운데 패스워드의 증명자를 생성하는 첫 번째 해쉬 함수는 PAK의 효율성에 가장 중요한 영향을 미친다. ［1］에서 제시된 $H_1$의 구성에 대한 두 가지 방법을 분석하고, 위수 q인 또 다른 생성원을 사용하는 $H_{1q}$ 방법이 효율성에 장점을 가짐을 보인다. ［2］에서 제안과는 다르게, 패스워드에 대한 해쉬 함수 출력 값을 타원곡선 위의 점 또는 XTR 부분군의 원소로 변환시키는 부가적인 절차를 요구하지 않는 PAK2-EC와 PAK2-XTR을 제시한다. 마지막으로, PAK2 프로토콜을 SPEKE, AMP 그리고 SRP와 같은 패스워드 기반 인증 키 공유 프로토콜들과 계산량을 비교한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제2권6호
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• pp.312-332
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• 2008

Password-based authentication key exchange (PAKE) protocols in the literature typically assume a password that is shared between a client and a server. PAKE has been applied in various environments, especially in the “client-server” applications of remotely accessed systems, such as e-banking. With the rapid developments in modern communication environments, such as ad-hoc networks and ubiquitous computing, it is customary to construct a secure peer-to-peer channel, which is quite a different paradigm from existing paradigms. In such a peer-to-peer channel, it would be much more common for users to not share a password with others. In this paper, we consider password-based authentication key exchange in the three-party setting, where two users do not share a password between themselves but only with one server. The users make a session-key by using their different passwords with the help of the server. We propose an efficient password-based authentication key exchange protocol with different passwords that achieves forward secrecy in the standard model. The protocol requires parties to only memorize human-memorable passwords; all other information that is necessary to run the protocol is made public. The protocol is also light-weighted, i.e., it requires only three rounds and four modular exponentiations per user. In fact, this amount of computation and the number of rounds are comparable to the most efficient password-based authentication key exchange protocol in the random-oracle model. The dispensation of random oracles in the protocol does not require the security of any expensive signature schemes or zero-knowlegde proofs.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권5호
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• pp.1313-1327
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• 2013

How to make people keep both the confidentiality of the sensitive data and the privacy of their real identity in communication networks has been a hot topic in recent years. Researchers proposed privacy-preserving authenticated key exchange protocols (PPAKE) to answer this question. However, lots of PPAKE protocols need users to remember long secrets which are inconvenient for them. In this paper we propose a lightweight three-party privacy-preserving authentication key exchange (3PPAKE) protocol using smart card to address the problem. The advantages of the new 3PPAKE protocol are: 1. The only secrets that the users need to remember in the authentication are their short passwords; 2. Both of the users can negotiate a common key and keep their identity privacy, i.e., providing anonymity for both users in the communication; 3. It enjoys better performance in terms of computation cost and security. The security of the scheme is given in the random oracle model. To the best of our knowledge, the new protocol is the first provably secure authentication protocol which provides anonymity for both users in the three-party setting.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권11호
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• pp.2769-2792
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• 2013

In this paper, we propose an authenticated key agreement scheme, TinyIBAK, based on the identity-based cryptography and bilinear paring, for large scale sensor networks. We prove the security of our proposal in the random oracle model. According to the formal security validation using AVISPA, the proposed scheme is strongly secure against the passive and active attacks, such as replay, man-in-the middle and node compromise attacks, etc. We implemented our proposal for TinyOS-2.1, analyzed the memory occupation, and evaluated the time and energy performance on the MICAz motes using the Avrora toolkits. Moreover, we deployed our proposal within the TOSSIM simulation framework, and investigated the effect of node density on the performance of our scheme. Experimental results indicate that our proposal consumes an acceptable amount of resources, and is feasible for infrequent key distribution and rekeying in large scale sensor networks. Compared with other ID-based key agreement approaches, TinyIBAK is much more efficient or comparable in performance but provides rekeying. Compared with the traditional key pre-distribution schemes, TinyIBAK achieves significant improvements in terms of security strength, key connectivity, scalability, communication and storage overhead, and enables efficient secure rekeying.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권2호
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• pp.764-785
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• 2018

In this paper, we present a new public key encryption scheme with equality test (PKEwET). Compared to other PKEwET schemes, we find that its security can be improved since the proposed scheme is based on non-Abelian factorization problems. To our knowledge, it is the first scheme regarding equality test that can resist quantum algorithm attacks. We show that our scheme is one-way against chosen-ciphertext attacks in the case that the computational Diffie-Hellman problem is hard for a Type-I adversary. It is indistinguishable against chosen-ciphertext attacks in the case that the Decisional Diffie-Hellman problem is hard in the random oracle model for a Type-II adversary. To conclude the paper, we demonstrate that our scheme is more efficient.