• 제목/요약/키워드: Side-channel

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Performance Counter Monitor를 이용한 머신 러닝 기반 캐시 부채널 공격 탐지 (Machine Learning-Based Detection of Cache Side Channel Attack Using Performance Counter Monitor of CPU)

  • 황종배;배대현;하재철
    • 정보보호학회논문지
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    • 제30권6호
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    • pp.1237-1246
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    • 2020
  • 최근 마이크로 아키텍처의 취약점을 이용하여 내부의 비밀 정보를 노출시키는 캐시 부채널 공격들이 제안되었다. 캐시 부채널 공격 중 Flush+Reload 공격은 높은 해상도와 낮은 노이즈 특성으로 인해 여러 악의적 응용 공격에 활용되고 있다. 본 논문에서는 CPU 캐시 활동을 관측할 수 있는 PCM(Performance Counter Monitor) 기능을 이용하여 캐시 기반 부채널 공격을 찾아낼 수 있는 탐지기를 구현하였다. 특히, Spectre 공격과 AES 암호 연산 중 비밀 키 추출 공격이 발생했을 때를 가정하여 PCM 카운터 값의 변화를 관측하였다. 실험 결과, PCM의 4가지 카운터 특성이 캐시 부채널 공격에 크게 반응함을 확인하였고, SVM(Support Vector Machine). RF(Random Forest), MLP(Multi Level Perceptron)와 같은 머신 러닝 기반 검출기를 통해 높은 정확도로 캐시 부채널 공격을 탐지할 수 있었다.

딥러닝을 이용한 부채널 데이터 압축 프레임 워크 (Side-Channel Archive Framework Using Deep Learning-Based Leakage Compression)

  • 정상윤;진성현;김희석
    • 정보보호학회논문지
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    • 제34권3호
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    • pp.379-392
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    • 2024
  • 데이터의 급속한 증가와 함께 저장 공간 절약과 데이터 전송의 효율성이 중요한 문제로 대두되면서, 데이터 압축기술의 효율성 연구가 중요해졌다. 무손실 알고리즘은 원본 데이터를 정확히 복원할 수 있지만, 압축 비율이 제한적이며, 손실 알고리즘은 높은 압축률을 제공하지만 데이터의 일부 손실을 수반한다. 이에 딥러닝 기반 압축 알고리즘, 특히 오토인코더 모델이 데이터 압축 분야에서 활발한 연구가 진행됐다. 본 연구에서는 오토인코더를 활용한 새로운 부채널 분석 데이터 압축기를 제안한다. 제안하는 부채널 데이터 대상 압축기는 부채널데이터 특성을 잘 유지할 뿐만 아니라, 기존의 널리 사용되는 Delfate 압축방식 대비 높은 압축률을 보인다. 로컬 연결 레이어를 사용한 인코더는 부채널 데이터의 시점별 특성을 효과적으로 보존하고, 디코더는 멀티 레이어 퍼셉트론을 사용하여 빠른 압축해제 시간을 유지한다. 상관 전력 분석을 통해 제안된 압축기가 부채널 데이터의 특성을 손실 없이 데이터 압축이 가능을 증명하였다.

광정횡월류위어의 유량계수 산정 (An Estimation of discharge Coefficient for Broad Crested Side Weir)

  • 윤영배;조홍제
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권1B호
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    • pp.63-70
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    • 2011
  • 횡월류위어를 천변저류지 등의 유입부에 설치하기 위해서는 정확한 월류량을 산정하는 것이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 실제 하천에 적용성이 높을 것으로 판단되는 사다리꼴 수로의 광정횡월류위어에 대한 수리실험을 실시하였고, 유량계수산정을 위하여 상류 Froude수, 위어높이, 위어길이, 본류수로폭, 수로경사 등을 고려하였다. 분석결과 광정횡월류위어에서 $h/y_u$, $L/y_u$, $Fr_u$의 중요도가 큰 것을 확인하였고, 다중회귀분석을 통해 유량계수식을 제시하였다. 또한 기존 연구자들의 실험자료와 본 실험의 연구자료를 비교하였으며, 측정된 월류량과 계산된 월류량을 비교하여 유량계수식의 적용성을 확인하였다.

사이드 채널형 링블로워의 임펠러 내부 유로에 따른 성능변화 분석 (Analysis of Performance Characteristics by Inner Flow Path of Side Channel Type Ring Blower)

  • 이경용;최영석;정경호;박운진
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.67-71
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    • 2012
  • This study analyzed performance changes by an inner flow path of impeller groove for side channel type ring blower using CFD. Two models have the same side channel and clearance while one has an inner flow path and the other doesn't. To analyze the performance change of a ring blower, overall performance and local flow field were analyzed. For the overall performance, pressure increase and impeller torque were checked under the design flow condition. Under the design flow condition, pressure increase was greater for the model with the inner flow path. The model with the inner flow path showed improved efficiency because the area subject to torque decreased due to the creation of inner flow path. To analyze local flow field, a section was created from the representative location of each impeller groove toward the direction of radius. Inner channel pressure distribution depending on the rotation direction shows that the model with the inner flow path has pressure equilibrium of working fluid through the inner flow path. Velocity distribution of inside impeller groove shows that flow field was coupled and appeared to form an inner wall where the flow field was stabilized.

STUDY ON HEAT TRANSFER CHARACTERISTICS OF THE ONE SIDE-HEATED VERTICAL CHANNEL WITH INSERTED POROUS MATERIALS APPLIED AS A VESSEL COOLING SYSTEM

  • KURIYAMA, SHINJI;TAKEDA, TETSUAKI;FUNATANI, SHUMPEI
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제47권5호
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    • pp.534-545
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    • 2015
  • In the very high temperature reactor (VHTR), which is a next generation nuclear reactor system, ceramics are used as a fuel coating material and graphite is used as a core structural material. Even if a depressurization accident occurs and the reactor power goes up instantly, the temperature of the core will change only slowly. This is because the thermal capacity of the core is so high. Therefore, the VHTR system can passively remove the decay heat of the core by natural convection and radiation from the surface of the reactor pressure vessel. The objectives of this study are to investigate the heat transfer characteristics of natural convection of a one-side heated vertical channel with inserted porous materials of high porosity and also to develop the passive cooling system for the VHTR. An experiment was carried out using a one-side heated vertical rectangular channel. To obtain the heat transfer and fluid flow characteristics of the vertical channel with inserted porous material, we have also carried out a numerical analysis using a commercial Computational Fluid Dynamics (CFD) code. This paper describes the thermal performances of the one-side heated vertical rectangular channel with an inserted copper wire of high porosity.

단백질 분자에서 변형된 채널 발견을 위한 유효 사이드 체인 배치 알고리즘 (An Algorithm for Computing Valid Side Chain Conformations for Finding Transformed Channels in a Protein Molecule)

  • 최지훈;김병주;김구진
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제4권1호
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    • pp.1-4
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    • 2015
  • 본 논문에서는 주어진 채널이 변형될 때, 아미노산들의 유효한 사이드 체인 배치(side chain conformation)를 찾는 알고리즘을 제시한다. 제안된 알고리즘은 아미노산의 유연성에 근거하여 사이드 체인 유연성을 가진 단백질 분자를 구현하고, 채널 변화에 영향을 주는 인접 아미노산(adjacent amino acid)을 추출한다. 인접 아미노산과 이웃(neighbor) 아미노산의 충돌 검사를 수행하여 유효하지 않은 사이드 체인 배치를 제거한 후, 회전각 조합 트리(rotation angle combination Tree)를 구성하여 사이드 체인 배치 중 유효한 것들만을 추출한다.

임피던스 측정용 측벽전극 내장형 마이크로채널 제작 (Fabrication of Micro-Channel with Embedded Electrode for Impedance Measurement)

  • 강길환;노용래;김규만
    • 한국기계가공학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.11-16
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    • 2006
  • A new method to fabricate metal electrodes on side wall of the microchannel is presented. Electrical signal can be measured by the metal electrodes on channel side wall when microparticles pass through a polymer microchannel. 3 dimensional metal electrodes on channel side wall could be fabricated by local deposition of metal through a shadowmask and inclined evaporation. The polymer microchannel with side wall electrodes could be precisely aligned onto metal contact patterns on pyrex glass. The impedance measurement test showed possibility of electrical signal measurement using the fabricated device.

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JMP+RAND: 바이너리 난수 삽입을 통한 메모리 공유 기반 부채널 공격 방어 기법 (JMP+RAND: Mitigating Memory Sharing-Based Side-Channel Attack by Embedding Random Values in Binaries)

  • 김태훈;신영주
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제9권5호
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    • pp.101-106
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    • 2020
  • 컴퓨터가 보급된 이래로 정보보안을 달성하기 위해 많은 노력이 이루어졌다. 그중 메모리 보호 기법에 대한 연구가 가장 많이 이루어졌지만, 컴퓨터의 성능 향상으로 기존 메모리 보호 기법의 문제들이 발견되었고 부채널 공격의 등장으로 새로운 방어기법이 필요하게 되었다. 본 논문에서는 JMP+RAND 기법을 이용해 페이지(Page)마다 5-8byte의 난수를 삽입하여 메모리 공유 기반 부채널 공격을 방어하고 기존 메모리 보호 기법도 보완하는 방법을 제안한다. 기존 부채널 공격들의 방어기법과 달리 JMP+RAND 기법은 정적 바이너리 재작성 기법(Static binary rewriting)과 연속된 jmp 명령어, 난수 값을 이용해 사전에 부채널 공격을 방어한다. 우리는 메모리 공유 기반 부채널 공격이 JMP+RAND 기법이 적용된 바이너리를 공격하는 데 걸리는 시간을 정량적으로 계산하였고 현실적인 시간 내에 공격할 수 없다는 것을 보여주었다. 최근 아키텍처는 분기 예측(Branch prediction)을 이용해 jmp 명령어의 분기처리가 매우 빠르고 정확하므로 JMP+RAND 기법의 오버헤드가 매우 낮다. 특히 특정 프로그램에만 난수 삽입이 가능하므로 클라우드 컴퓨팅 환경에서 메모리 중복제거 기능과 함께 사용하면 높은 효율성을 보일 수 있을 것으로 기대한다.

이종 디바이스 환경에 효과적인 신규 딥러닝 기반 프로파일링 부채널 분석 (Novel Deep Learning-Based Profiling Side-Channel Analysis on the Different-Device)

  • 우지은;한동국
    • 정보보호학회논문지
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    • 제32권5호
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    • pp.987-995
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    • 2022
  • 딥러닝 기반 프로파일링 부채널 분석은 사전에 소비전력과 같은 부채널 정보와 중간값과의 관계를 신경망이 학습한 뒤, 학습된 신경망을 이용하여 공격 파형의 비밀키를 찾아내는 기법이다. 최근에는 실제 부채널 분석 환경을 고려하기 위하여 교차 디바이스 환경에서의 분석 방안들이 제안되고 있다. 그러나 이러한 환경은 프로파일링 디바이스와 공격 디바이스의 칩이 다르면 공격 성능이 낮아지는 한계점이 존재한다. 따라서 본 논문에서는 공격자가 프로파일링 디바이스와 다른 칩을 가지는 공격 디바이스를 가지고 있는 환경을 이종 디바이스라고 정의하고, 이러한 환경을 고려한 분석 방안을 제안하고자 한다. 프로파일링 데이터와 공격 데이터에서 발생하는 도메인 차이를 줄이기 위해 비지도 도메인 적응을 사용하였다. 또한, 각 데이터의 특징을 잘 추출하기 위하여 여러 전처리 데이터와 원본 데이터를 학습하는 신경망 구조인 MCNN를 이용하였다. 이종 디바이스 환경을 구성하기 위해 8-bit 기반 프로세서 1개, 32-bit 기반 프로세서 5개를 이용하여 AES-128 전력 파형을 수집하였다. 제안한 방법론을 적용한 신경망과 적용하지 않은 신경망의 공격 성능을 비교했을 때, 제안한 방법론을 적용한 신경망의 최소 분석 파형 수가 최대 25배 이상 낮아졌다.

부채널 공격에 대응하는 마스킹 기반의 블록 암호 LEA (Masking-Based Block Cipher LEA Resistant to Side Channel Attacks)

  • 박은수;오수현;하재철
    • 정보보호학회논문지
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    • 제27권5호
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    • pp.1023-1032
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    • 2017
  • 스마트카드와 같은 정보보호용 디바이스에서 평문 데이터를 직접 암호화할 경우 누설되는 부채널 정보에 의해 사용되는 비밀 키가 노출될 수 있다. 특히, IoT 환경을 고려하여 설계된 LEA와 같은 경량 암호 알고리즘에서도 부채널 공격의 취약점이 발견되었다. 본 논문에서는 부채널 공격에 대응하기 위한 마스킹 기법을 소개하고 LEA 알고리즘에 적용할 수 있는 효율적인 마스킹 기법을 제안한다. 특히, 제안하는 산술-부울 마스킹 변환 기법은 256바이트 정도의 메모리가 필요하지만 연산 시간을 크게 감소시킴으로써 전체 암호 알고리즘의 수행 속도를 기존 알고리즘에 비해 약 17%정도 향상시킬 수 있다.