• 정보보호학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.107-115
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• 2004

SHACAL-2는 국제 표준 해쉬 알고리즘 SHA-2의 압축 함수에 기반을 둔 최대 512 비트 키 크기를 가지는 256 비트 블록 암호이다. 최근에 SHACAL-2는 NESSIE 프로젝트의 256 비트 블록 암호에 선정되었으며. 현재까지 SHACAL-2의 안전성에 대한 문제점은 제기되지 않았다. 본 논문에서는 불능 차분 공격에 대한 SHACAL-2의 안전성을 논의한다. 본 논문은 두 가지 형태의 14 라운드 불능 차분 특성을 구성한다. 이를 이용하여 512 비트 키를 사용하는 30 라운드 SHACAL-2의 공격을 소개한다. 공격 결과를 요약하면 744개의 선택 평문을 가지고 2$^{495.1}$ 30 라운드 SHACAL-2 암호화 과정의 시간 복잡도로 전수 조사 과정보다 빠른 30 라운드 SHACAL-2의 공격이 가능하다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.167-176
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• 2009

본 논문에서는 간단한 대칭단을 사용하여 암호와 복호를 동일하게 개선한 SHACAL-1을 제안한다. SHACAL-1의 한 라운드는 20스텝으로 되어 있고 모두 4라운드로 구성되어 있으며 복호는 암호의 역함수로 되어있다. 본 논문에서 제안하는 대칭구조 SHACAL-1은 전반부, 대칭단 그리고 후반부의 3개 부분으로 구성한다. 전반부는 SHACAL-1의 암호 알고리즘으로 한 라운드는 10스텝으로 하여 4라운드로 구성한다. 후반부는 SHACAL-1의 복호 알고리즘으로 동일하게 구조를 가진다. 그 중간에 대칭단을 삽입하여 암호와 복호 알고리즘을 동일하게 구성한다. 제안한 대칭구조 SHACAL-1은 SHACAL-1과 수행시간 테스트 결과 거의 영향을 미치지 않은 결과를 보였고, 안전성 또한 대칭단의 적응으로 선형, 차분분석과 같은 높은 확률 패스를 이용한 공격에도 분석을 어렵게 하고 있다. 제안한 알고리즘은 암호와 복호가 다른 블록 암호에도 쉽게 적용 가능하며, 다른 블록 암호 설계에도 유용하다.

• 정보보호학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.87-93
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• 2002

SHACAL은 NESSIE 프로젝트에 발표된 블록 암호로서 국제 해쉬 표준인 SHA-1에 기반한다. SHACAL은 XOR 연산, 덧셈에 대한 modular 연산 및 비트별 계산 가능한 부울 함수를 사용한다. 이러한 연산들과 부울 함수의 사용은 차분 공격을 어렵게 만든다. 즉, 비교적 높은 확률을 가지는 긴 라운드의 차분 특성식을 찾기 힘들게 한다. 그러나 SHACAL은 높은 확률의 짧은 차분 특성식들을 가지고 있으며, 이를 이용하여 36-step 부메랑 distinguisher를 꾸밀 수 있다. 본 논문에서는 36-step 부메랑 distinguisher를 이용하여 다양한 키 길이를 가지는 SHACAL의 축소된 라운드에 대한 확장된 부메랑 공격을 소개한다. 공격 결과를 요약하면 256 비트 키를 사용하는 39-step SHACAL과 512 비트 키를 사용하는 47-step SHACAL은 확장된 부메랑 공격이 가능하다.

• 정보보호학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.57-66
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• 2005

SHACAL-2는 국제 표준 해쉬 알고리즘 SHA-2의 압축 함수에 기반을 둔 최대 512 비트 키 크기를 가지는 256 비트 블록 암호이다. 최근에 SHACAL-2는 NESSIE 프로젝트의 256 비트 블록 암호에 선정되었다. 본 논문에서는 차분-선형 공격을 다양하게 확장한 차분-선형 유형 공격에 대한 SEACAL-2의 안전성을 논의한다. SHACAL-2는 전체 64 라운드로 추성되며, 차분-선형 유형 분석 기법을 통하여 512 비트 키를 사용하는 32 라운드 SHACAL-2를 공격한다. 본 논문에서 소개하는 512 비트 키를 가지는 32 라운드 SHACAL-2에 대한 공격은 SHACAL-2 블록 암호에 알려진 분석 결과 중 가장 효과적이다.

• 정보보호학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.115-126
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• 2005

SHACAL-2는 해쉬 알고리즘 SHA-2의 압축 함수에 기반을 둔 최대 512 비트 키 크기를 가지는 256 비트 블록 암호이다. 최근에 SHACAL-2는 NESSIE 프로젝트의 256 비트 블록 암호에 선정되었다. 본 논문에서는 연관키를 이용한 두 가지 형태의 연관키 차분-비선형 공격과 연관키 Rectangle 공격에 대한 SHACAL-2의 안전성을 논의한다. 연관키 차분-비선형 공격 기법을 통하여 512 비트 키를 사용하는 35-라운드 SHACAL-2를 분석하고, 연관키 렉탱글 공격 기법을 통하여 512 비트 키를 사용하는 37-라운드 SHACAL-2를 분석한다. 본 논문에서 소개하는 512 비트 키를 가지는 37-라운드 SHACAL-2 연관키 렉탱글 공격은 SHACAL-2 블록 암호에 알려진 분석 결과 중 가장 효과적이다.

• 정보보호학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.57-68
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• 2004

블록 암호 분석 기법 중 Rectangle 공격과 연관키 공격은 잘 알려진 강력한 블록 암호 분석 도구이다. 본 논문에서는 Rectangle 공격과 연관키 공격을 결합한 연관키 Rectangle 공격을 소개한다. 두 가지 분석 기법의 특징과 장점을 적절히 이용하는 연관키 Rectangle 공격은 512-비트 키를 사용하는 59-라운드 SHACAL-1에 효과적으로 적용된다. 59-라운드 SHACAL-1의 연관키 Rectangle 공격은 2$^{149.72}$개의 선택 평문과 대략 2$^{498.30}$번의 59-라운드 SHACAL-1 암호화 과정으로 연관키를 구할 수 있다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.1427-1438
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• 2013

5단계 파이프라인으로 구성된 기밀성과 무결성이 우수하고 실시간처리가 가능한 128비트 출력 스트림 암호를 개발했다. 개발한 스트림 암호는 ASR 277비트와 SHACAL-2를 통해 128비트 스트림을 만들고 이를 CFB모드 적용한 후 표백처리 과정을 통하여 최종적인 128비트 암호문을 만드는 스트림 암호 알고리즘이다. 스트림 암호의 하드웨어는 Verilog HDL을 사용하여 Modelsim 6.5d를 활용하여 기능을 검증하였고, 성능은 Quartus II 12.0을 활용하여 분석했고, Worst Case에서 Max Frequency는 33.34MHz(4.27Gbps)의 빠른 성능을 보여주었다. 이는 무선 인터넷과 센서 네트워크 및 DRM 환경의 속도를 충분히 만족함을 보여준다. 기밀성과 무결성이 우수한 스트림 암호 알고리즘 개발에 본 논문은 매우 유용한 아이디어를 제공하고 있다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.9-17
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• 2012

본 논문에서는 암호와 복호 과정이 동일한 SPN 구조 256 비트 블록 암호 알고리즘인 가칭 XSB(eXtended SPN Block cipher)를 제안한다. XSB는 짝수 N 라운드로 구성하고, 1 라운드부터 N/2-1 라운드까지는 전함수를 적용하고, N/2+1 라운드부터 N 라운드까지는 후함수를 적용한다. 각 라운드는 키 합산층, 치환층, 바이트 교환층 및 확산층의 네 단계로 구성한다. 또한 전함수단과 후함수단 사이에 대칭 블록을 구성하는 대칭단을 삽입한다. 대칭단은 간단한 비트 슬라이스 대합 S-박스로 구성한다. 비트 슬라이스 대합 S-박스는 Square 공격, 부매랑 공격, 불능차분 공격 등의 공격을 어렵게 한다.