• 정보보호학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.29-40
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• 2005

본 논문에서는 최근 제안된 소프트웨어 구현에 적합한 (블록 단위) 스트림 암호는 HELIX, SCREAM, MUGI, PANAMA 알고리즘들의 대수적 공격에 대한 안전성을 분석한다. 대수적 공격은 알려진 입출력 쌍을 가지고 내부 알고리즘의 기본 대수 방정식을 이용하는 방법으로, 과포화된 다변수 연립 방정식을 통하여 변수의 값을 얻고 이를 이용하여 키를 복구해내는 방업이다. 이 분석법은 초기 대수적 특성을 지닌 블록 암호의 분석에 적용되었으나. 이후 블록 암호보다는 스트림 암호의 분석에 보다 용이하게 적용되었다. 그러나 일반적인 알고리즘을 이 분석법을 그대로 적용하기에는 많은 어려움이 존재한다. 따라서 본 논문에서는 최근 제안된 워드 단위의 소프트웨어 구현에 적합한 스트림 암호의 각 알고리즘에 대해 대수적 방정식과 변수의 수를 비교 및 분석함으로써 각 알고리즘의 대수적 공격에 대한 내성을 살펴본다. 또한 이러한 분석을 통해 대수적 공격에 안전한 소프트웨어 구현에 적합한 스트림 암호의 설계 시 고려해야 할 세 가지 설계 고려사항을 제시한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.3-16
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• 2008

무선 센서 네트워크는 센서 노드 또는 모트(mote)라 불리는 소형 장치들로 이루어진 무선 네트워크이다. 최근 센서 네트워크에 대한 연구가 활발한 가운데 센서 네트워크에서의 보안에 관한 연구 또한 활발히 진행되고 있다. 센서 노드 및 센서 네트워크 상의 정보를 안전하게 저장, 전송하기 위해서는 암호 알고리즘의 구현이 필요하며, 이 암호 알고리즘들은 센서 노드의 한정된 자원을 효과적으로 활용할 수 있도록 효율적인 구현이 필수적이다. 센서 노드 상에서 이용될 수 있는 암호로는 TinyECC 등의 공개키 암호와 AES와 같은 표준 블록 암호가 있으나, 스트림 암호는 최근에서야 eSTREAM 프로젝트에서 표준화가 완료되어 아직 센서 노드상에서 사용 가능성이 명확하지 않은 실정이다. 이에 본 논문에서는 eSTREAM의 2단계와 3단계에 채택되었던 10개 소프트웨어 기반 암호들 중 9개의 암호들을 MicaZ 모트 상에 구현하여 성능을 비교하고, 특히 최종적으로 eSTREAM에 채택된 SOSEMANUK, Salsa20, Rabbit을 포함한 6개 암호에 대해서는 MicaZ에 적합하도록 최적화하였다. 또한 참조 구현으로써 하드웨어용 스트림 암호 및 AES-CFB에 대한 실험 결과도 제시한다. 본 논문의 실험에 따르면, 대부분의 스트림 암호가 약 31Kbps - 406Kbps의 암호화 성능을 보임으로써 센서 노드에서 사용하기에 큰 무리가 없음을 확인할 수 있었다. 특히 최종적으로 채택된 SOSEMANUK, Salsa20, Rabbit의 경우 센서 노드에 적합한 128바이트 크기의 작은 패킷의 암호화에서 각각 406Kbps, 176Kbps, 121Kbps의 속도를 보여주고, 70KB, 14KB, 22KB의 ROM및 2811B, 799B, 755B의 RAM을 사용함으로써, 106Kbps의 속도를 보여준 소프트웨어 기반 AES에 비해 우수한 성능을 보임을 알 수 있었다.

• 정보보호학회지
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• 제1권2호
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• pp.9-28
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• 1991

창간호에 이어 본고에서는 동기축자암호시스템(synchronous stream ciphers)의 암호 화 및 복호, 키 자동키 암호시스템, 그리고 자기동조축자암호시스템의 암호문귀환암호시스 템과 평문귀환암호시스템에 관하여 분석하고자 한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.17-24
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• 2009

Zhang 등은 SAC'08에서 스트림 암호에 대한 향상된 고속 상관 공격을 제안하였다[8]. 이 공격은 Crypto'00에서 제안된 고속 상관 공격에 기반을 두고 FWT(fast Walsh transform)을 적용하여 설계되었다. [8]에서는 다양한 공격 환경에서 공격 알고리즘의 복잡도와 성공 확률이 제시되었지만, 제안된 공격 알고리즘을 실제 구현한 결과, 제시된 결과와 다르게 나타났다. 본 논문에서는 실험 결과를 토대로 [8]에서 제시된 공격 결과의 문제점을 분석하고, 이 공격 알고리즘이 유효하게 적용되는 bias의 threshold를 제시한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권9C호
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• pp.846-852
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• 2006

${\kappa}$-오류 선형복잡도는 통신 시스템 및 스트림 암호 시스템 등에 사용되는 수열의 안정성 여부를 판단하는 중요한 척도이다. 본 논문은 p가 소수이고 2가 모듈로 $p^2$의 원시근일 때 $p^m$-주기 이진 수열의 k-오류 선형복잡도와 해당 오류벡터를 효과적으로 구할 수 있는 알고리듬을 소개한다. 또한 암호학적인 관점에서 정의된 ${\kappa}$-오류 선형 복잡도의 의미를 부호 이론의 관점에서 살펴봄으로써 부호어의 길이가 $p^m$인 이진 순환 부호를 효과적으로 복호할 수 있는 알고리듬을 소개하며 이러한 부호의 최소 거리에 관한 중요한 성질들을 유도한다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제12C권4호
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• pp.495-502
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• 2005

암호 알고리즘의 구현 적합성 평가는 제품에 사용될 알고리즘이 설계자의 의도에 맞게 정확히 구현되어 있는지를 평가하는 것이다. 대표적인 구현 적합성 평가 시스템으로는 미국 NIST 주관의 암호 모듈 적합성 검증 프로그램(CMVP)을 들 수 있다. CMVP는 미 연방표준 FIPS에 포함된 암호 모듈의 구현 적합성을 평가하는 것이며, FIPS 내에는 스트림 암호가 없는 관계로 CMVP 세부 항목에 스트림 암호에 대한 검증도구는 포함되어 있지 않다. 본 논문에서는 CMVP에는 포함되어 있지 않아서 아직 구현 적합성 검증 기법이 알려지지 않고 있지만, 주로 무선 환경에서 표준으로 제정되어 널리 사용되고 있는 블루투스 표준 스트림 암호 E0와 제3세대 비동기식 이동통신 표준 스트림 암호 A5/3, WEP과 SSL/TLS 등에 사용되는 스트림 암호 RC4에 대한 구현 적합성 검증 방법을 제안하고, JAVA로 구현한 검증 도구를 보여준다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제11권2호
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• pp.310-324
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• 2015

The stream cipher Salsa20 and its reduced versions are among the fastest stream ciphers available today. However, Salsa20/7 is broken and Salsa20/12 is not as safe as before. Therefore, Salsa20 must completely perform all of the four rounds of encryption to achieve a good diffusion in order to resist the known attacks. In this paper, a new variant of Salsa20 that uses the chaos theory and that can achieve diffusion faster than the original Salsa20 is presented. The method has been tested and benchmarked with the original Salsa20 with a series of tests. Most of the tests show that the proposed chaotic Salsa of two rounds is faster than the original four rounds of Salsa20/4, but it offers the same diffusion level.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.191-197
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• 2002

본 논문에서는 셀룰라 오토마타를 이용한 스트림 암호 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘의 안전성 평가를 위해 출력 수열에 대하여 FIPS PUB 140-2에서 제시하는 통계 검정을 수행하였으며, 부가적으로 스트림 암호 출력 수열에 대한 검정 방법으로 많이 사용되는 엔트로피 검정과 선형복잡도 검정 및 자기상관 검정을 수행함으로써 발생 수열의 랜덤성 결과를 보인다.

• ETRI Journal
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• 제43권6호
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• pp.1113-1129
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• 2021

Lightweight ciphers are increasingly employed in cryptography because of the high demand for secure data transmission in wireless sensor network, embedded devices, and Internet of Things. The PRESENT algorithm as an ultralightweight block cipher provides better solution for secure hardware cryptography with low power consumption and minimum resource. This study generates the key using key rotation and substitution method, which contains key rotation, key switching, and binary-coded decimal-based key generation used in image encryption. The key rotation and substitution-based PRESENT architecture is proposed to increase security level for data stream and randomness in cipher through providing high resistance to attacks. Lookup table is used to design the key scheduling module, thus reducing the area of architecture. Field-programmable gate array (FPGA) performances are evaluated for the proposed and conventional methods. In Virtex 6 device, the proposed key rotation and substitution PRESENT architecture occupied 72 lookup tables, 65 flip flops, and 35 slices which are comparably less to the existing architecture.

• 정보보호학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.53-60
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• 2007

기지 평문 공격 시나리오에서 스트림 암호에 대한 고속 상관 공격은 매우 강력한 공격 방법이다. 대부분의 고속 상관 공격은 암호학적인 문제를 적당한 디코딩 문제의 관점에서 접근한다. 본 논문에서는 이진 대칭 채널의 출력 값으로부터 입력 값을 복구하기 위해 사용되는 패리티 검사 방정식과 Fast Walsh Transform을 이용한 Chose등이 제안한 고속 상관 공격과 Zhang 등이 제안한 다중 경로 고속 상관 공격을 개선한 다중 경로 고속 상관 공격을 제안한다. 이 공격기법은 기 제안된 공격 기법들과 마찬가지로 표적 LFSR(Linear Feedback Shift Register)의 초기 상태 값 중 일부를 추측하나, Zhang 등이 제안한 기법보다 각 경로에서 한 비트씩을 더 복구 할 수 있어 보다 효율적인 공격이 가능하게 한다.