• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권12호
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• pp.3244-3260
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• 2013

A three-party password-based authenticated key exchange (PAKE) protocol allows two clients registered with a trusted server to generate a common cryptographic key from their individual passwords shared only with the server. A key requirement for three-party PAKE protocols is to prevent an adversary from mounting a dictionary attack. This requirement must be met even when the adversary is a malicious (registered) client who can set up normal protocol sessions with other clients. This work revisits three existing three-party PAKE protocols, namely, Guo et al.'s (2008) protocol, Huang's (2009) protocol, and Lee and Hwang's (2010) protocol, and demonstrates that these protocols are not secure against offline and/or (undetectable) online dictionary attacks in the presence of a malicious client. The offline dictionary attack we present against Guo et al.'s protocol also applies to other similar protocols including Lee and Hwang's protocol. We conclude with some suggestions on how to design a three-party PAKE protocol that is resistant against dictionary attacks.

• 정보보호학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.73-80
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• 2006

최근 Sun등은 서버의 공개키를 사용하고 사용자의 패스워드로부터 유도된 검증자를 이용한 3자 참여 인증된 키교환 프로토콜을 제안하였다. 본 논문에서는 스마트카드를 사용한 패스워드 기반의 3자 참여 인증된 키교환 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 Sun등의 프로토콜에 비해 공개키 연산 대신 XOR과 해쉬함수 연산을 사용하기 때문에 계산비용이 매우 작으며, 또한 메시지 전송회수도 20% 줄어들기 때문에 효율적으로 인증된 키 교환을 수행할 수 있다. 또한, 제안된 기법에서는 패스워드를 서버에 저장하지 않으므로 패스워드 추측공격에 안전하고, 두 사용자들 간에 공유된 세션키를 서버가 알 수 없기 때문에 서버 Compromise 공격으로부터도 안전하다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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• pp.163-165
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• 2008

Recently, Lu and Cao proposed a password-authenticated key exchange protocol in the three party setting, and the authors claimed that their protocol works within three rounds. In this paper, we analyze the protocol and show the protocol cannot work within three rounds. We also find two security flaws in the protocol. The protocol is vulnerable to an undetectable password guessing attack and an off-line password guessing attack.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.388-395
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• 2009

2006년에 공개키 연산 대신 XOR 연산과 해쉬함수만을 사용하는 스마트카드를 이용하는 3자 참여 인증된 키 교환 프로토콜이 제안되었다. 최근에는 개인프라이버시에 대한 관심이 높아지며 사용자 익명성을 보호하기 위한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 2006년 제안된 3자 참여 인증된 키 교환 프로토콜이 사용자 익명성을 제공하지 못하며 잘못된 입력값 감지가 늦다는 문제점을 제기하고, 이러한 문제점을 해결하기 위해서 스마트카드 기반 3자 참여 키 교환 프로토콜을 제안하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권5호
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• pp.1313-1327
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• 2013

How to make people keep both the confidentiality of the sensitive data and the privacy of their real identity in communication networks has been a hot topic in recent years. Researchers proposed privacy-preserving authenticated key exchange protocols (PPAKE) to answer this question. However, lots of PPAKE protocols need users to remember long secrets which are inconvenient for them. In this paper we propose a lightweight three-party privacy-preserving authentication key exchange (3PPAKE) protocol using smart card to address the problem. The advantages of the new 3PPAKE protocol are: 1. The only secrets that the users need to remember in the authentication are their short passwords; 2. Both of the users can negotiate a common key and keep their identity privacy, i.e., providing anonymity for both users in the communication; 3. It enjoys better performance in terms of computation cost and security. The security of the scheme is given in the random oracle model. To the best of our knowledge, the new protocol is the first provably secure authentication protocol which provides anonymity for both users in the three-party setting.

• 정보보호학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.11-20
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• 2008

3자간 키 교환 프로토콜은 신뢰할 수 있는 서버의 도움을 받아 서버와 공유한 패스워드를 사용하여 사전에 특정 정보를 공유하지 않은 사용자와의 인증된 키 교환을 수행할 수 있는 암호학적 기법이다. 사용자는 다수의 패스워드를 기억하지 않고 서버와 공유한 패스워드만 기억하면 다수의 사용자와 키 교환이 가능하다. 서버는 사용자들의 키 교환 프로토콜이 수행될 때마다 두 사용자를 인증해주기 위한 통신과 연산을 수행한다. 따라서 동시에 다수의 사용자가 키 교환 프로토콜을 수행하면 서버에 큰 부담이 된다. 본 논문에서는 3자간 키 교환 프로토콜에서 실제 키 교환 수행 시 서버가 개입하지 않음으로서 서버의 부담을 최소화하는 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜에서는 사용자의 등록 시에만 서버가 개입하고, 실제 키 교환 수행과정은 두 사용자들 사이에서만 이루어지므로 키 교환과정에서 서버는 연산이나 통신을 수행하지 않는다.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제5권4호
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• pp.139-150
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• 2009

Authentication and key exchange are fundamental for establishing secure communication channels over public insecure networks. Password-based protocols for authenticated key exchange are designed to work even when user authentication is done via the use of passwords drawn from a small known set of values. There have been many protocols proposed over the years for password authenticated key exchange in the three-party scenario, in which two clients attempt to establish a secret key interacting with one same authentication server. However, little has been done for password authenticated key exchange in the more general and realistic four-party setting, where two clients trying to establish a secret key are registered with different authentication servers. In fact, the recent protocol by Yeh and Sun seems to be the only password authenticated key exchange protocol in the four-party setting. But, the Yeh-Sun protocol adopts the so called "hybrid model", in which each client needs not only to remember a password shared with the server but also to store and manage the server's public key. In some sense, this hybrid approach obviates the reason for considering password authenticated protocols in the first place; it is difficult for humans to securely manage long cryptographic keys. In this work, we introduce a key agreement protocol and a key distribution protocol, respectively, that requires each client only to remember a password shared with its authentication server.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제2권6호
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• pp.312-332
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• 2008

Password-based authentication key exchange (PAKE) protocols in the literature typically assume a password that is shared between a client and a server. PAKE has been applied in various environments, especially in the “client-server” applications of remotely accessed systems, such as e-banking. With the rapid developments in modern communication environments, such as ad-hoc networks and ubiquitous computing, it is customary to construct a secure peer-to-peer channel, which is quite a different paradigm from existing paradigms. In such a peer-to-peer channel, it would be much more common for users to not share a password with others. In this paper, we consider password-based authentication key exchange in the three-party setting, where two users do not share a password between themselves but only with one server. The users make a session-key by using their different passwords with the help of the server. We propose an efficient password-based authentication key exchange protocol with different passwords that achieves forward secrecy in the standard model. The protocol requires parties to only memorize human-memorable passwords; all other information that is necessary to run the protocol is made public. The protocol is also light-weighted, i.e., it requires only three rounds and four modular exponentiations per user. In fact, this amount of computation and the number of rounds are comparable to the most efficient password-based authentication key exchange protocol in the random-oracle model. The dispensation of random oracles in the protocol does not require the security of any expensive signature schemes or zero-knowlegde proofs.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제6권1호
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• pp.43-52
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• 2010

In the secure communication areas, three-party authenticated key exchange protocol is an important cryptographic technique. In this protocol, two clients will share a human-memorable password with a trusted server, in which two users can generate a secure session key. On the other hand the protocol should resist all types of password guessing attacks. Recently, STPKE' protocol has been proposed by Kim and Choi. An undetectable online password guessing attack on STPKE' protocol is presented in the current study. An alternative protocol to overcome undetectable online password guessing attacks is proposed. The results show that the proposed protocol can resist undetectable online password guessing attacks. Additionally, it achieves the same security level with reduced random numbers and without XOR operations. The computational efficiency is improved by $\approx$ 30% for problems of size $\approx$ 2048 bits. The proposed protocol is achieving better performance efficiency and withstands password guessing attacks. The results show that the proposed protocol is secure, efficient and practical.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권1_2호
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• pp.110-118
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• 2006

양자간 암호학 프로토콜 디자인에서 잘 고려되지 않는 사항 중에 동시 메시지 전송이 있다. 즉, 듀플렉스(duplex) 채널을 사용해서 통신하는 두 파티는 동시에 메시지를 보낼 수 있다. 하지만 대부분의 양자간 키 교환 프로토콜은 두 파티가 교대로 메시지를 보내는 하프 듀플렉스(half-duplex) 채널을 가정해서 디자인되었다. 이 논문에서 우리는 듀플렉스 채널을 사용할 경우에 동시 메시지 전송을 사용해서 좀 더 효율적인 양자간 키 교환 프로토콜을 설계할 수 있음을 보인다 이 논문에서는 세 개의 안전성 증명 가능한 1-라운드 양자간 키 교환 프로토콜들을 제안한다. 첫 번째 프로토콜은 가장 효율적이며, 세션키 독립성(key independence)을 보장한다. 두 번째 프로토콜은 세션키 독립성과 더불어 전방위 안전성(forward secrecy)을 보장한다. 세 번째 프로토콜은 두 번째 프로토콜과 같은 안전성을 보장하지만, 표준모델(standard model)에서 안전성이 증명된다. 우리가 제안하는 프로토콜들은 최초의 안전성 증명이 가능하면서 전방위 안전성을 제공하는 1-라운드 양자간 키 교환 프로토콜이다.