• 인터넷정보학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.1-9
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• 2024

연합학습은 보안 및 프라이버시 측면에서 중앙 집중식 방법보다 안전하도록 설계되었음에도 불구하고 여전히 많은 취약점을 내재한다. 적대적 공격(adversarial attack)을 수행하는 공격자는 신중하게 제작된 입력 데이터, 즉 적대적 예제(adversarial examples)를 클라이언트의 학습 데이터에 주입하여 딥러닝 모델을 의도적으로 조작하여 오분류를 유도한다. 이에 대한 보편적인 방어 전략은 이른바 적대적 학습(adversarial training)으로 적대적 예제들의 특성을 선제적으로 모델에 학습시키는 것이다. 기존의 연구에서는 모든 클라이언트가 적대적 공격 하에 있는 상황을 가정하는데 연합학습의 클라이언트 수가 매우 많음을 고려하면 실제와는 거리가 있다. 본 논문에서는 클라이언트의 일부가 공격 하에 있는 시나리오에서 적대적 학습의 양상을 실험적으로 살핀다. 우리는 실험을 통해 적대적 예제에 대한 분류 정확도가 증가하면 정상 샘플에 대한 분류 정확도의 감소하는 트레이드오프 관계를 가짐을 밝혔다. 이러한 트레이드오프 관계를 효과적으로 활용하기 위해 클라이언트가 자신이 공격받는지 여부에 따라 손실함수를 적응적으로 선택하여 적대적 학습을 수행하는 방법을 제시한다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제16권1호
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• pp.17-28
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• 2024

As listed as one of the most important requirements for Post-Quantum Cryptography standardization process by National Institute of Standards and Technology, the resistance to various side-channel attacks is considered very critical in deploying cryptosystems in practice. In fact, cryptosystems can easily be broken by side-channel attacks, even though they are considered to be secure in the mathematical point of view. The timing attack(TA) and the simple power analysis attack(SPA) are such side-channel attack methods which can reveal sensitive information by analyzing the timing behavior or the power consumption pattern of cryptographic operations. Thus, appropriate measures against such attacks must carefully be considered in the early stage of cryptosystem's implementation process. The Montgomery multiplier is a commonly used and classical gadget in implementing big-number-based cryptosystems including RSA and ECC. And, as recently proposed as an alternative of building blocks for implementing post quantum cryptography such as lattice-based cryptography, the big-number multiplier including the Montgomery multiplier still plays a role in modern cryptography. However, in spite of its effectiveness and wide-adoption, the multiplier is known to be vulnerable to TA and SPA. And this paper proposes a new countermeasure for the Montgomery multiplier against TA and SPA. Briefly speaking, the new measure first represents a multiplication operand without 0 digits, so the resulting multiplication operation behaves in a very regular manner. Also, the new algorithm removes the extra final reduction (which is intrinsic to the modular multiplication) to make the resulting multiplier more timing-independent. Consequently, the resulting multiplier operates in constant time so that it totally removes any TA and SPA vulnerabilities. Since the proposed method can process multi bits at a time, implementers can also trade-off the performance with the resource usage to get desirable implementation characteristics.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제18권2호
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• pp.456-477
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• 2024

With information technology's rapid development, the Internet faces serious security problems. Studies have shown that malware has become a primary means of attacking the Internet. Therefore, adversarial samples have become a vital breakthrough point for studying malware. By studying adversarial samples, we can gain insights into the behavior and characteristics of malware, evaluate the performance of existing detectors in the face of deceptive samples, and help to discover vulnerabilities and improve detection methods for better performance. However, existing adversarial sample generation methods still need help regarding escape effectiveness and mobility. For instance, researchers have attempted to incorporate perturbation methods like Fast Gradient Sign Method (FGSM), Projected Gradient Descent (PGD), and others into adversarial samples to obfuscate detectors. However, these methods are only effective in specific environments and yield limited evasion effectiveness. To solve the above problems, this paper proposes a malware adversarial sample generation method (PixGAN) based on the pixel attention mechanism, which aims to improve adversarial samples' escape effect and mobility. The method transforms malware into grey-scale images and introduces the pixel attention mechanism in the Deep Convolution Generative Adversarial Networks (DCGAN) model to weigh the critical pixels in the grey-scale map, which improves the modeling ability of the generator and discriminator, thus enhancing the escape effect and mobility of the adversarial samples. The escape rate (ASR) is used as an evaluation index of the quality of the adversarial samples. The experimental results show that the adversarial samples generated by PixGAN achieve escape rates of 97%, 94%, 35%, 39%, and 43% on the Random Forest (RF), Support Vector Machine (SVM), Convolutional Neural Network (CNN), Convolutional Neural Network and Recurrent Neural Network (CNN_RNN), and Convolutional Neural Network and Long Short Term Memory (CNN_LSTM) algorithmic detectors, respectively.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권6호
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• pp.39-51
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• 2024

이 논문은 컨테이너 기반의 시스템 보안 강화를 목표로, 커널을 수정하지 않고 시스템콜을 분석하여 경쟁 상태를 동적으로 감지하는 새로운 방법을 제시한다. 컨테이너 탈출 공격은 공격자가 컨테이너의 격리를 벗어나 다른 시스템에 접근할 수 있게 하는데, 이 중 경쟁 상태 기반의 공격은 병렬 컴퓨팅 환경에서 발생할 수 있는 보안 취약점을 이용한다. 이러한 공격을 효과적으로 감지하고 방어하기 위해, 본 연구에서는 eBPF를 활용하여 공격 시 발생하는 시스템콜 패턴을 관찰하고, AdaBoost 모델을 사용하여 공격 프로세스와 정상 프로세스를 구분하는 방법을 개발하였다. 이를 위해 Dirty COW, Dirty Cred와 같은 공격과 MongoDB, PostgreSQL, Redis와 같은 일반 컨테이너 사용 사례에서 발생하는 시스템콜을 분석하여 학습 데이터로 활용하였다. 실험 결과, 이 방법은 99.55%의 Precision, 99.68%의 Recall 그리고 99.62%의 F1-score를 달성했으며, 이로 인한 시스템 오버헤드는 약 8%로 나타났다.

• 정보관리학회지
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• 제19권1호
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• pp.23-46
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• 2002

폭발적인 디지털콘텐츠의 성장과 함께, 지식과 정보를 중계하고 유통시키는 조직으로서 도서관과 정보센터는 지식소유자와 이용자사이에서의 새로운 역할을 수행하여야 한다 정보화사회에서 무형의 정보와 지식에 경제적인 가치가 더하게 되므로서 전자지불시스템은 이러한 중계서비스를 수행하기 위하여 필수적으로 요구되고 있다. 그러나 네트웍상에서 디지털콘텐츠를 전자적으로 사고 팔기 위해서는 데이터와 사용자의 정보에 대한 보안이 필수적으로 요구된다. 지식중계시스템(전자도서관)은 이용자가 안전하고 편리하게 인터넷을 통하여 자신이 필요로 하는 디지털콘텐츠를 입수 및 구매할 수 있어야 한다. 그러나 정보의 공유와 개방을 목표로 개발된 인터넷이 갖고 있는 기본적인 취약성 때문에 거래내용, 신용카드정보, 은행계좌정보. 혹은 관련 비밀번호, 사용자 정보 등의 중요정보들이 쉽게 노출될 수 있다. 이러한 인터넷과 같은 개방망에서의 전자거래의 보안성을 높이기 위한 방법으로서 본 연구에서는 기존의 인증시스템과 관련된 암호관련 기술을 살펴보고 보다 보안성을 높일 수 있는 방법으로서 고려되고 있는 스마트카드가 가지고 있는 장점을 온라인상의 전자거래에 적용하는데 있어서의 사용자와 스마트카드에 대한 인증방법을 제안하고 있으며 특히 개방형 네트워크상에서 의 스마트카드를 기반으로 하는 전자중계시스템에서의 사용자 및 스마트카드에 대한 동시적 다중인증 및 암호통신에 대한 프로토콜을 설계하고 이를 구현하였다.

• 한국전자거래학회지
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• 제20권4호
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• pp.1-17
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• 2015

낙동강 하굿둑의 주요 기능인 염수피해 방지와 홍수 배제를 효과적으로 수행하기 위하여, 주요 지점의 하천 수위 변화를 감시하여 하굿둑 수문(水門) 운영에 신속히 반영할 수 있도록 하천수위감시시스템을 구축하였다. 하굿둑 운영에 직접 영향을 미치는 낙동강 본류 3개 지점에 PLC와 공중통신망을 이용하여 시스템을 구축하고, 하굿둑 통합운영시스템과 연계하였다. PLC를 활용하여 안정성과 범용성을 확보하고 유지관리의 편의성을 제고할 수 있었다. 전원 제어장치를 설치하여 경고장 발생 시 원격에서 신속히 조치를 취한 뒤, 초기화할 수 있도록하여 현장까지의 출동 횟수를 대폭 감소시킬 수 있었다. 현장 데이터 저장 기능을 추가하여, 통신망 이상 등으로 데이터가 센터로 전송되지 못할 경우를 대비하였으며, 통신망은 공중통신망인 ADSL(FTTH)을 이용하여 경제성을 고려하였고, CDMA(M2M)를 보조망으로 구성하여 이중화하였다. 공중통신망의 보안 취약성을 보완하기 위하여 전용망과 같은 효과를 볼 수 있도록 VPN을 각각 설치하고, 가상사설망을 통하여 센터와 관측국이 통신하도록 하였다. 일반적으로 하천 수위관측국에는 목적에 따라 전용의 원격터미널을 이용하고 있으나, 본 사례는 범용적인 PLC를 이용하여 개방적 구조의 시스템을 구축함으로써, 향후 유역통합물관리에 대비하여 여러시스템간의 인터페이스와 유지관리의 용이성, 보안성, 경제성을 고려한 모델이라는 점에 의의가 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.530-536
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• 2020

일반적인 지문 인식기에서 이용되는 미뉴셔 특징은 표현 공격에는 강건하지만 오 정합률이 상대적으로 높다는 약점이 있다. 따라서 미뉴셔 특징은 스켈리톤 영상과 함께 이용되는 경향이 있다. 보통 지문의 미뉴셔 특징에 대한 보안 취약성 연구는 많이 진행되어 있으나 스켈리톤에 대한 취약성 연구는 미약한 형편이므로 본 연구에서는 스켈리톤에 대한 표현 공격의 취약성을 분석하고자 한다. 이를 위해, 본 연구에서는 지문의 스켈리톤으로부터 학습 알고리즘을 사용해 원래의 지문을 복구하는 방법을 제시한다. 본 논문에서 제시된 방법은 기존의 Pix2Pix 모델에 잠재 벡터를 추가한 새로운 학습 모델인 Pix2Pix을 제안하여, 보다 자연스러운 지문을 생성한다. 본 논문의 실험 결과에서는 제시된 학습 알고리즘을 이용해 원래의 지문을 복원한 다음, 복원된 지문을 지문 인식기에 입력시켜 높은 인식률을 달성하였다. 그러므로 본 연구는 스켈리톤을 함께 이용하는 지문 인식기는 표현 공격에 취약함을 검증하였다. 본 논문에서 제시된 접근방법은 지문 인식 및 복원, 비디오 보안, 생체 인식 등과 연관된 많은 실제적인 응용 분야에서 유용하게 사용될 것으로 기대된다.

• 융합보안논문지
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• 제20권4호
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• pp.143-151
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• 2020

제 5의 전장이라고 불리는 사이버 전장은 육·해·공·우주의 기존 물리 전장과 달리, 지형적인 정보를 기반으로 하지 않으며 각 정보간 긴밀한 연관 관계를 갖는 특징을 갖고 있다. 사이버 전장은 물리 전장에 위치한 장비의 네트워크 연결 정보를 기반으로 생성되므로 지형 정보와 완전히 분리되어 있지 않으면서도, 물리적 공간 제약을 넘어서 네트워크 토폴로지 기반의 논리적인 연결 상태와 OS 및 SW의 취약점 등에 의존적인 특징을 가진다. 그러므로 사이버 전장의 상황인식을 위한 정보 분석은 지리적이거나 논리적인 특정 정보 분석으로는 제한적이며, 여러 도메인의 상황을 한 눈에 인식할 수 있는 형태로 정보가 제공되어야 한다. 본 논문에서는 사이버 전장에서의 지휘통제를 위해 반드시 필요한 사이버작전 상황도 개발에 관한 연구를 기술한다. 특히 멀티레이어드 개념을 적용한 시각화 기술을 기반으로 지리정보를 비롯한 사이버 자산, 위협, 임무 등 상호 연관분석이 필요한 여러 계층의 정보를 상황도에서 직관적으로 도시할 수 있는 아키텍쳐를 제안한다. 본 연구를 통해 사이버작전 수행을 위해 필요한 지휘결심 지원 정보들이 도시요소로 표현되어, 복잡하고 이해하기 어려운 사이버 전장에서 지휘관이 신속하고 정확하게 지휘통제를 수행할 수 있도록 지원하는 상황도 구조를 제안한다.

• 융합보안논문지
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• 제22권3호
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• pp.25-32
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• 2022

최근 이미지 인식 및 탐지 분야에 딥러닝 기반의 기술이 도입되면서 영상 처리 산업이 활성화되고 있다. 딥러닝 기술의 발전과 함께 적대적 공격에 대한 학습 모델 취약점이 계속해서 보고되고 있지만, 학습 시점에 악의적인 데이터를 주입하는 포이즈닝 공격의 대응 방안에 대한 연구가 미흡한 실정이다. 종래 포이즈닝 공격의 대응 방안은 매번 학습 데이터를 검사하여 별도의 탐지 및 제거 작업을 수행해야 한다는 한계가 있었다. 따라서, 본 논문에서는 포이즌 데이터에 대해 별도의 탐지 및 제거과정 없이 학습 데이터와 추론 데이터에 약간의 변형을 가함으로써 공격 성공률을 저하시키는 기법을 제안한다. 선행연구에서 제안된 클린 라벨 포이즌 공격인 원샷킬 포이즌 공격을 공격 모델로 활용하였고, 공격자의 공격 전략에 따라 일반 공격자와 지능형 공격자로 나누어 공격 성능을 확인하였다. 실험 결과에 따르면 제안하는 방어 메커니즘을 적용하면 종래 방법 대비 최대 65%의 공격 성공률을 저하시킬 수 있었다.

• 한국소프트웨어감정평가학회 논문지
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• 제15권2호
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• pp.111-119
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• 2019

존 스마트그리드 기기 인증 체계는 DCU와 검침 FEP 및 MDMS에 집중되어 있으며 스마트미터에 대한 인증체계는 확립되지 않은 상황이다. 현재 몇몇 암호칩이 개발되었지만, 낮은 강도의 단순 암호화 수준에 머물러 있어 PKI 인증체계를 완성하기에는 어려움이 있다. 스마트그리드는 기존 전력망과 달리 개방형 양방향 통신을 기반으로 함에 따라 정보보안 취약성이 높아지면서 사고 위험 증가하고 있다. 하지만 스마트미터에는 PKI가 적용되기 어려워, 조작한 패킷을 보내 운영시스템에 거짓 정보 전송으로 시스템 정지 등의 사고가 발생할 가능성 존재한다. 하드웨어 제약사항이 많은 스마트미터에 기존 PKI 인증서를 발급할 경우 인증 및 인증서 갱신이 어렵기 때문에 스마트미터의 열악한 성능(Non-IP 네트워크, 프로세서, 메모리 및 저장소 공간 등)에서도 작동 가능한 초경량 암호 인증 프로토콜을 설계 구현하였다. 실험 결과 Cortex-M3 환경에서도 경량 암호 인증 프로토콜을 빠른 시간 내에 수행 할 수 있었으며, 앞으로 스마트그리드 산업에서의 더 안전한 보안성을 갖춘 인증 시스템을 마련하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.