• 제목/요약/키워드: Secure Network Coding

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낮은 복잡도의 보안 네트워크 부호화 (New Secure Network Coding Scheme with Low Complexity)

  • 김영식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권4호
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    • pp.295-302
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    • 2013
  • 네트워크 부호화는 중간 노드에서 데이터의 변환을 허용함으로써 전송률 높일 수 있는 방식이지만, 중간 노드에 대한 도청이나 데이터 변조에 취약해지는 문제가 발생한다. 이를 위해 정보이론적 관점에서 또는 암호학적 관점에서 도청 또는 데이터 변조에 저항할 수 있는 다양한 부호화 방식들이 제안되었다. 최근에 암호학적 관점에서 랜덤 네트워크 부호화에도 안전한 네트워크 부호화 방식이 제안되었지만, 안전한 해쉬 함수와 같은 암호학적 도구들의 사용은 센서 노드와 같은 낮은 연산능력을 보유한 장비에서는 적용이 어려운 문제를 지닌다. 이 논문에서는 선형 변환 및 간단한 테이블 룩업을 기반으로 랜덤 네트워크 부호화 사용할 때 n개의 패킷 중에서 공격자가 최대 n-1 개의 패킷을 도청하는 경우에도 n-1 개까지의 사용자 메시지를 동시에 안전하게 전송할 수 있는 안전한 네트워크 부호화 방식을 제안한다. 제안하는 방식은 암호학적으로 전부-또는-전무 변환(all-or-nothing transform) 형태를 가지면서도 정보이론적으로 완화된 조건에서 안전한 네트워크 부호화 방식임을 증명할 것이다.

Practical Schemes for Tunable Secure Network Coding

  • Liu, Guangjun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권3호
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    • pp.1193-1209
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    • 2015
  • Network coding is promising to maximize network throughput and improve the resilience to random network failures in various networking systems. In this paper, the problem of providing efficient confidentiality for practical network coding system against a global eavesdropper (with full eavesdropping capabilities to the network) is considered. By exploiting a novel combination between the construction technique of systematic Maximum Distance Separable (MDS) erasure coding and traditional cryptographic approach, two efficient schemes are proposed that can achieve the maximum possible rate and minimum encryption overhead respectively on top of any communication network or underlying linear network code. Every generation is first subjected to an encoding by a particular matrix generated by two (or three) Vandermonde matrices, and then parts of coded vectors (or secret symbols) are encrypted before transmitting. The proposed schemes are characterized by tunable and measurable degrees of security and also shown to be of low overhead in computation and bandwidth.

Homomorphic Subspace MAC Scheme for Secure Network Coding

  • Liu, Guangjun;Wang, Xiao
    • ETRI Journal
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    • 제35권1호
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    • pp.173-176
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    • 2013
  • Existing symmetric cryptography-based solutions against pollution attacks for network coding systems suffer various drawbacks, such as highly complicated key distribution and vulnerable security against collusion. This letter presents a novel homomorphic subspace message authentication code (MAC) scheme that can thwart pollution attacks in an efficient way. The basic idea is to exploit the combination of the symmetric cryptography and linear subspace properties of network coding. The proposed scheme can tolerate the compromise of up to r-1 intermediate nodes when r source keys are used. Compared to previous MAC solutions, less secret keys are needed for the source and only one secret key is distributed to each intermediate node.

Efficient Post-Quantum Secure Network Coding Signatures in the Standard Model

  • Xie, Dong;Peng, HaiPeng;Li, Lixiang;Yang, Yixian
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권5호
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    • pp.2427-2445
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    • 2016
  • In contrast to traditional "store-and-forward" routing mechanisms, network coding offers an elegant solution for achieving maximum network throughput. The core idea is that intermediate network nodes linearly combine received data packets so that the destination nodes can decode original files from some authenticated packets. Although network coding has many advantages, especially in wireless sensor network and peer-to-peer network, the encoding mechanism of intermediate nodes also results in some additional security issues. For a powerful adversary who can control arbitrary number of malicious network nodes and can eavesdrop on the entire network, cryptographic signature schemes provide undeniable authentication mechanisms for network nodes. However, with the development of quantum technologies, some existing network coding signature schemes based on some traditional number-theoretic primitives vulnerable to quantum cryptanalysis. In this paper we first present an efficient network coding signature scheme in the standard model using lattice theory, which can be viewed as the most promising tool for designing post-quantum cryptographic protocols. In the security proof, we propose a new method for generating a random lattice and the corresponding trapdoor, which may be used in other cryptographic protocols. Our scheme has many advantages, such as supporting multi-source networks, low computational complexity and low communication overhead.

에너지 하베스팅 네트워크에서 물리계층 보안을 향상시키기 위한 파워 분할 기반의 아날로그 네트워크 코딩 (Power Splitting-based Analog Network Coding for Improving Physical Layer Security in Energy Harvesting Networks)

  • 이기송;최현호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권10호
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    • pp.1849-1854
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    • 2017
  • 외부의 RF 신호로부터 전력을 수집하는 RF 에너지 하베스팅은 무선 센서의 전원 부족 문제를 해결하는 기술로써 최근 큰 관심을 받고 있다. 뿐만 아니라, 사물 인터넷의 구현을 위해서는 센서 간의 보안 통신을 보장하는 것 역시 중요하다. 본 논문에서는 두 source로부터 전송되는 신호로부터 에너지 하베스팅이 가능한 relay가 존재하는 2-hop 네트워크에서 물리계층 보안을 최대화하기 위한 파워 분할 기반 네트워크 아날로그 코딩을 제안한다. 두 source, relay, eavesdropper가 존재하는 시스템을 수학적으로 모델링하고, exhaustive search를 통해 최소 요구 보안 용량을 최대화 할 수 있는 최적의 파워 분할 비율을 찾았다. 다양한 환경에서 시뮬레이션을 통해 제안 방안은 기존 방안에 비해 eavesdropper에서의 도청을 막아 최소 요구 보안 용량을 개선함을 보인다.

보안성 강화를 위한 블록체인기술의 활용과 개선방안 연구 (A Study on Security Enhancement for the Use and Improvement of Blockchain Technology)

  • 유승재
    • 융합보안논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.63-68
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    • 2023
  • 본 연구에서는 블록체인 프로토콜과 네트워크 보안에 관련해서 MITM공격 및 DoS/DDoS 공격 등에 강한 대응수준을 갖출 수 있도록 블록체인 구성과 스마트 컨트랙트 상의 암호화 키 관리 방안과 에 대해 연구한다. 암호화 통신 프로토콜과 인증강화를 통한 중간자 공격(MITM)등의 데이터보안 위협에 대응, 노드간의 로드밸런싱과 분산화 된 방식으로 DDoS 공격 대응, 안전한 코딩과 취약점 검사, 안전한 합의알고리즘에 의한 스마트 컨트랙트 보안 강화, 사용자 인증과 권한 부여 강화를 통한 액세스 제어 및 인증, 블록체인 코어 및 노드의 보안성 강화, 기타 블록체인 프로토콜 업데이트 및 보안 강화를 위한 모니터링 시스템 구축 등을 통해 보안성이 강화된 블록체인 기술을 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

중간자공격을 이용한 보안서버 무효화공격에 대한 대응법 (A Countermeasure against the Abatement Attack to the Security Server)

  • 조성민;이훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.94-102
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    • 2016
  • 본 연구에서는 컴퓨터 사용자가 침해 사실을 직접 확인하기 힘든 중간자 공격에 의한 보안서버의 무효화 공격에 대한 대응법을 제안한다. 이를 위하여 먼저 현재 존재하는 다양한 유형의 중간자공격에 대해서 기존의 대응방안에 대해 분석한다. 이어서 기존의 연구에서 아직 해결되지 않았으며 본 연구의 제안 기법인 민감 정보 전송 전 세션 상태를 확인하여 비정상 접속이 확인되면 사용자가 민감 정보를 전송하지 못하게 하고, 사용자로 하여금 침해에 대한 경각심을 가질 수 있게 안내페이지로 전환하는 시큐어코딩 기법을 제안한다.

정보시스템의 정보보호를 위한 사전점검에 관한 연구 (A Study of Pre-inspection for Information Security in Information System)

  • 이근호
    • 디지털융복합연구
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    • 제12권2호
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    • pp.513-518
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    • 2014
  • IT기술의 발전에 따라 다양한 신규 IT서비스가 생겨나고 있다. 신규 IT 서비스는 이용자의 서비스 접근의 편의성을 제공하나 네트워크와 복합 단말기 사용 등 정보시스템의 복잡도가 증가하고 있어 다양한 보안에 대한 위협과 취약성이 증가하고 있다. 정보시스템에 대한 안전성을 확보하기 위하여 정보통신 서비스 구축단계에서부터 정보보호 취약점 분석 등을 통해 사전에 취약점을 제거하고 정보보호 대책을 수립하여 적용하였는지에 대한 점검 활동에 대한 제도를 마련하고 있다. 본 논문에서는 정보시스템에 사전점검 방법에 대한 각 나라별 소개와 추진현황에 대해서 살펴본다. 한국인터넷 진흥원에서 추진하고 있는 사전점검 방법에 대한 추진 방향과 안전성을 확보하기 위한 활성화 방향에 대해서 제안한다.

디지털 상품 거래를 위한 전자지불 프로토콜 설계 및 구현 (Design and Implementation of the Electronic Payment Protocol for Digital Merchandise)

  • 박세승;한재균
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제8권7호
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    • pp.988-999
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    • 2005
  • 인터넷이 상거래를 변환시키면서 지불 방법이 인터넷을 통한 상거래를 성공적으로 이끄는 중요한 요소가 되고 있으며, 전자 화폐는 기존 실물 화폐가 가지는 모든 특성들을 가지면서 모든 거래에 대해 보안성을 보장해 준다. 따라서 전자 화폐를 기반으로 하는 인터넷 지불 시스템이 향후 전자 상거래에 있어서 안전하고 효율적인 지불 방법으로 기대된다. 디지털 상품과 같은 콘텐츠 상품은 상품의 전달과 대금 지불이 동일 네트워크에서 이루어질 수 있다는 특성을 가짐으로써 전자 상거래 시스템의 설계를 최적화하는데 도움이 된다. 본 논문에서는 지불 과정을 가상 n를 사용하여 익명성이 가능하도록 하였으며, 동일 네트워크에서 처리하여 지불단계를 줄일 수 있었고, 암호화 횟수 및 통신횟수를 감소시킴으로서 시스템의 효율성 및 안전성이 확보되도록 하였다.

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신뢰성 시험 프로세스 개선을 통한 무기체계 내장형 소프트웨어 소스코드 품질확보에 관한 연구 (A Study on Quality Assurance of Embedded Software Source Codes for Weapon Systems by Improving the Reliability Test Process)

  • 권경용;주준석;김태식;오진우;백지현
    • 정보과학회 논문지
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    • 제42권7호
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    • pp.860-867
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    • 2015
  • 국방 분야에서 무기체계가 첨단화 되면서 무기체계 내장형 소프트웨어의 중요성이 증대되고 있으며, 현대의 전장상황이 네트워크 중심전(NCW)으로 전개됨에 따라 무기체계 내장형 소프트웨어의 신뢰성 및 품질 확보가 중요시 되고 있다. 또한 내장형 소프트웨어의 문제점이 개발단계에서 양산단계로 이관되어 막대한 손실이 발생되고 있으며, 개발업체에서는 소프트웨어 신뢰성 시험에 대한 체계적인 활동이 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 다양한 소스코드 신뢰성 검증사례 분석을 바탕으로 소프트웨어 소스코드 품질검증체계 확립에 대한 접근방안을 제시한다. 방위사업청의 "무기체계 소프트웨어 개발 및 관리 매뉴얼"의 동적분석 평가항목 및 코드실행률 목표값 기준을 제시하고, 개발업체의 소프트웨어 개발능력 향상을 유도하기 위한 방안을 제안한다.