• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권1호
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• pp.74-96
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• 2023

At present, the smart grid has become one of the indispensable infrastructures in people's lives. As a commonly used communication method, wireless communication is gradually, being widely used in smart grid systems due to its convenient deployment and wide range of serious challenges to security. For the insecurity of the schemes based on large integer factorization and discrete logarithm problem in the quantum environment, an identity-based key management scheme for smart grid over lattice is proposed. To assure the communication security, through constructing intra-cluster and inter-cluster multi-hop routing secure mechanism. The time parameter and identity information are introduced in the relying phase. Through using the symmetric cryptography algorithm to encrypt improve communication efficiency. Through output the authentication information with probability, the protocol makes the private key of the certification body no relation with the distribution of authentication information. Theoretic studies and figures show that the efficiency of keys can be authenticated, so the number of attacks, including masquerade, reply and message manipulation attacks can be resisted. The new scheme can not only increase the security, but also decrease the communication energy consumption.

• ETRI Journal
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• 제45권3호
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• pp.365-378
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• 2023

ARIA is a block cipher proposed by Kwon et al. at ICISC 2003 that is widely used as the national standard block cipher in the Republic of Korea. Herein, we identify some flaws in the quantum rebound attack on seven-round ARIA-DM proposed by Dou et al. and reveal that the limit of this attack is up to five rounds. Our revised attack applies to not only ARIA-DM but also ARIA-MMO and ARIA-MP among the PGV models, and it is valid for all ARIA key lengths. Furthermore, we present dedicated quantum rebound attacks on seven-round ARIA-Hirose and ARIA-MJH for the first time. These attacks are only valid for the 256-bit key length of ARIA because they are constructed using the degrees of freedom in the key schedule. All our attacks are faster than the generic quantum attack in the cost metric of the time-space tradeoff.

• 한국정보기술학회 영문논문지
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• 제9권2호
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• pp.115-123
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• 2019

White-box cryptography is an implementation technique in order to protect secret keys of cryptographic algorithms in the white-box attack model, which is the setting that an adversary has full access to the implementation of the cryptographic algorithm and full control over their execution. This concept was introduced in 2002 by Chow et al., and since then, there have been many proposals for secure implementations. While there have been many approaches to construct a secure white-box implementation for the ciphers with SPN structures, there was no notable result about the white-box implementation for the block ciphers with Feistel structure after white-box DES implementation was broken. In this paper, we propose a secure white-box implementation for a block cipher SEED with Feistel structure, which can prevent the previous known attacks for white-box implementations. Our proposal is simple and practical: it is performed by only 3,376 table lookups during each execution and the total size of tables is 762.5 KB.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.97-110
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• 2016

Cryptanalysis is very important step for auditing and checking strength of any cryptosystem. Some of these cryptosystem ensures confidentiality and security of large information exchange from source to destination using symmetric key cryptography. The cryptanalyst investigates the strengths and identifies weakness key as well as enciphering algorithm. With increase in key size the time and effort required to guess the correct key increases so trend is increase key size from 8, 16, 24, 32, 56, 64, 128 and 256 bits to strengthen the cryptosystem and thus algorithm continues without compromise on the cost of time and computation. Automatic Variable Key (AVK) approach is an alternative to the approach of fixing up key size and adding security level with key variability adds new dimension in the development of secure cryptosystem. Likewise, whenever any new cryptographic method is invented to replace per-existing vulnerable cryptographic method, its deep analysis from all perspectives (Hacker / Cryptanalyst as well as User) is desirable and proper study and evaluation of its performance is must. This work investigates AVK based cryptic techniques, in future to exploit benefits of advances in computational methods like ANN, GA, SI etc. These techniques for cryptanalysis are changing drastically to reduce cryptographic complexity. In this paper a detailed survey and direction of development work has been conducted. The work compares these new methods with state of art approaches and presents future scope and direction from the cryptic mining perspectives.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제36권6호
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• pp.545-551
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• 2009

본 논문에서는 USN과 기존 네트워크간 연동을 위한 보안키 관리 프레임워크를 제안한다. USN과 기존 네트워크간 연동은 다양하고 많은 디바이스로 구성되기 때문에, 인증기관(Certificate Authority, CA)의 부재에도 불구하고 공개키 기반의 암호기술이 사용되어야 한다. 제안된 메커니즘은 IP 네트워크의 PKI 시스템의 지원을 받지 못하는 상황에서의 공개키/개인키 관리와 디바이스간 인증에 초점을 두고 있으며, 인증기관 부재의 문제를 해결하기 위해 신원기반 암호화 개념을 도입하였다. 또한, 실제 네트워크에서의 적용가능성 검증에 초점을 두어 USN과 IP 네트워크 그리고 PLC네트워크를 연동하여 테스트베드를 구축하고, 제안 메커니즘을 적용하여 테스트하였다. 이러한 테스트를 통해 보안키 생성, 업데이트 과정에서 대칭키 기반 알고리즘과 유사한 성능을 확인하였고, 네트워크연동 및 장비인증이 가능함을 화인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권12호
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• pp.67-74
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• 2004

AES는 인터넷 프로토콜의 대칭키 보안 알고리즘으로 널리 사용된다. 무선 내장형 시스템들이 점점 더 전통적인 유선 네트워크 프로토콜을 많이 사용하고 있으므로 이들 무선 내장형 시스템을 위한 저비용 AES 알고리즘 구현은 매우 중요하다. 가장 기본적인 AES 아키텍처는 키 스케줄을 포함하여 20개의 S-box를 사용하는 하나의 cipher 라운드로 구성되어 있다. 암호화는 동일한 라운드를 반복하여 완료된다. 근래에 이 방법의 구현 비용을 더욱 줄이기 위하여 오직 8개의 S-box만 사용하는 folded architecture가 제안되었다. 본 논문에서는 folded architecture를 이용하여 무선 통신 기술을 위한 저비용 AES 구현 구조에 대하여 연구한다. 먼저 folded architecture를 개선하여 16 바이트의 추가적인 상태 메모리 사용을 줄였다. 구현 비용을 더욱 줄이기 위하여 데이터 암호화에 하나의 S-box만 사용하는 single byte architecture를 구현하였다. Single byte architecture는 암호화에 352 클록이 소요된다. FPGA 구현 시 최대 동작 주파수는 40MHz에 도달하였다. 따라서 암호화 속도는 13Mbps 이상으로 3G 무선통신에 충분하다.

• 한국정보컨버전스학회:학술대회논문집
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• 한국정보컨버전스학회 2008년도 International conference on information convergence
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• pp.47-52
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• 2008

A radio-frequency identification(RFID) tag is a small, inexpensive microchip that emits an identifier in response to a query from a nearby reader. The price of these tags promises to drop to the range of $0.05 per unit in the next several years, offering a viable and powerful replacement for barcodes. The challenge in providing security for low-cost RFID tags is that they are computationally weak devices, unable to perform even basic symmetric-key cryptographic operations. Security researchers often therefore assume that good privacy protection in RFID tags is unattainable. In this paper, we explore a notion of minimalist cryptography suitable for RFID tags. We consider the type of security obtainable in RFID devices with a small amount of rewritable memory, but very limited computing capability. Our aim is to show that standard cryptography is not necessary as a starting point for improving security of very weak RFID devices. Our contribution is threefold: 1. We propose a new formal security model for authentication and privacy in RFID tags. This model takes into account the natural computational limitations and the likely attack scenarios for RFID tags in real-world settings. It represents a useful divergence from standard cryptographic security modeling, and thus a new view of practical formalization of minimal security requirements for low-cost RFID-tag security. 2. We describe protocol that provably achieves the properties of authentication and privacy in RFID tags in our proposed model, and in a good practical sense. Our proposed protocol involves no computationally intensive cryptographic operations, and relatively little storage. 3. Of particular practical interest, we describe some reduced-functionality variants of our protocol. We show, for instance, how static pseudonyms may considerably enhance security against eavesdropping in low-cost RFID tags. Our most basic static-pseudonym proposals require virtually no increase in existing RFID tag resources.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.112-121
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• 2003

정보보호 및 암호기술은 If산업과 더불어 매우 많은 발전을 이룩하였지만 실시간 처리 및 비화성 유지 등은 아직도 해결해야 하는 문제점이다. 그러므로 본 논문에서는 표준화된 AES인 Rijndael에 대하여 비도 증가 및 처리율 증가를 위한 새로운 PRN-SEED 암호알고리즘을 제안하였으며 Rijndael 및 다른 AES와 비교하여 성능분석을 수행하였다. PRN-SEED 암호알고리즘의 구현은 Synopsys Design Analyser Ver. 1999. 10과 삼성 KG75 library 그리고 Synopsys VHDL Debegger를 사용하였다. 모의실험 결과, 대칭형 암호시스템인 DES는 동작주파수가 4MHz일 경우 416Mbps의 처리율을 가지며 Rijndael 암호시스템은 동작주파수가 50MHz일 경우 612Mbps의 처리율을 가진다. PRN-SEED 암호시스템의 전체 게이트 수는 10K이며 동작주파수가 40MHz일 때 128 비트에 대한 처리율은 430Mbps, 50MHz일 때 128비트에 대한 처리율은 630Mbps였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권7호
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• pp.14-23
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• 2006

무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network, WSN)는 작고 값이 싸지만 매우 제한된 자원을 가진 많은 수의 센서로 구성된다. 이러한 자원의 부종으로 인하여 공개키 암호화방식은 WSN에 사용하기 적합하지 않으며, 비밀키 암호화방식을 적용시키기 위하여는 키 관리와 선분배 기법이 필요하다. 많은 키 선분배 기법이 제안되었지만 대부분의 이러한 기법은 실제 WSN의 환경을 충분히 고려하지 않고 있다. 이 논문에서는 적당한 통신량과 연결을 고려한 WSN을 위하여 계층적 그리드(Grid)를 기반으로 하는 보안 프레임워크를 제안한다. 프레임워크의 보안성을 검증하기 위하여 간단한 키 개체 분배 기법을 적용하였으며, WSN에서 가능한 보안 위협에 대하여 분석하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권7호
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• pp.602-609
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• 2018

본 논문은 LTE 통신망 환경에서 군집 UAV의 비디오 영상 데이터를 고속으로 암호화하기 위한 하이브리드 암호시스템을 제안한다. 이 암호시스템은 ECC 공개키 알고리즘과 LEA 대칭키 알고리즘으로 구성된다. ECC는 RSA보다 빠르면서 동일한 보안성을 가지며, LEA는 동일한 키로 AES보다 빠른 국내 표준 알고리즘이다. 본 논문은 OpenSSL과 OpenCV를 활용하여 Socket 프로그램으로 8개의 군집 UAV 환경에서 하이브리드 암호시스템을 구성하여 구현하였다. 실험을 통하여 본 하이브리드 암호시스템이 실시간 환경에서 효율적으로 적용이 가능함을 보인다.