• 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.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권3호
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• pp.273-287
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• 2016

White-box cryptography presented by Chow et al. is an obfuscation technique for protecting secret keys in software implementations even if an adversary has full access to the implementation of the encryption algorithm and full control over its execution platforms. Despite its practical importance, progress has not been substantial. In fact, it is repeated that as a proposal for a white-box implementation is reported, an attack of lower complexity is soon announced. This is mainly because most cryptanalytic methods target specific implementations, and there is no general attack tool for white-box cryptography. In this paper, we present an analytic toolbox on white-box implementations of the Chow et al.'s style using lookup tables. According to our toolbox, for a substitution-linear transformation cipher on n bits with S-boxes on m bits, the complexity for recovering the $$O\((3n/max(m_Q,m))2^{3max(m_Q,m)}+2min\{(n/m)L^{m+3}2^{2m},\;(n/m)L^32^{3m}+n{\log}L{\cdot}2^{L/2}\}\)$$, where $m_Q$ is the input size of nonlinear encodings,$m_A$ is the minimized block size of linear encodings, and $L=lcm(m_A,m_Q)$. As a result, a white-box implementation in the Chow et al.'s framework has complexity at most $O\(min\{(2^{2m}/m)n^{m+4},\;n{\log}n{\cdot}2^{n/2}\}\)$ which is much less than $2^n$. To overcome this, we introduce an idea that obfuscates two advanced encryption standard (AES)-128 ciphers at once with input/output encoding on 256 bits. To reduce storage, we use a sparse unsplit input encoding. As a result, our white-box AES implementation has up to 110-bit security against our toolbox, close to that of the original cipher. More generally, we may consider a white-box implementation of the t parallel encryption of AES to increase security.

• ETRI Journal
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• 제37권5호
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• pp.1012-1022
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• 2015

Conventional cryptographic algorithms are not sufficient to protect secret keys and data in white-box environments, where an attacker has full visibility and control over an executing software code. For this reason, cryptographic algorithms have been redesigned to be resistant to white-box attacks. The first white-box AES (WB-AES) implementation was thought to provide reliable security in that all brute force attacks are infeasible even in white-box environments; however, this proved not to be the case. In particular, Billet and others presented a cryptanalysis of WB-AES with 230 time complexity, and Michiels and others generalized it for all substitution-linear transformation ciphers. Recently, a collision-based cryptanalysis was also reported. In this paper, we revisit Chow and others's first WB-AES implementation and present a conditional re-encoding method for cryptanalysis protection. The experimental results show that there is approximately a 57% increase in the memory requirement and a 20% increase in execution speed.

• 정보보호학회논문지
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• 제32권5호
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• pp.751-763
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• 2022

최근 세계적으로 사물인터넷 부문의 지출 성장이 높아짐에 따라 이를 암호화하기 위한 경량 블록 암호의 중요성 또한 높아지고 있다. ICISC 2020에 제안된 경량 블록 암호 PIPO 암호화 알고리즘은 Unbalanced bridge 구조를 이용한 SPN 구조의 암호이다. 화이트박스 공격 모델은 공격자가 암호화 동작의 중간값까지 알 수 있는 상태를 의미한다. 이를 대응하기 위한 기법으로 2002년 Chow 등은 화이트박스 구현 기법을 제안하여 DES와 AES에 적용하였다. 본 논문에서는 경량 블록 암호 PIPO 알고리즘에 화이트박스 구현 기법을 적용한 화이트박스 PIPO를 제안한다. 화이트박스 PIPO는 Chow 등이 제안한 화이트박스 AES 대비 테이블의 크기는 약 5.8배, 연산 시간은 약 17배 감소하였다. 또한, 모바일 보안제품에 화이트박스 PIPO를 활용하였으며 적용 범위에 따른 테스트 케이스 별 실험 결과를 제시한다.

• 융합보안논문지
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• 제24권1호
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• pp.69-76
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• 2024

화이트박스 구현은 암호 시스템의 비밀키를 보호하는데 사용되는 암호화 기술이다. 주로 음악, 비디오 등의 디지털 저작권 관리에 사용된다. 2002년 이후, 안전한 디지털 저작권 관리를 확보하기 위해 많은 화이트박스 구현이 개발되었다. 이는 고급 암호화 표준(AES) 및 데이터 암호화 표준(DES)에 적용되었다. ARIA는 대합(involution) 대입 치환 네트워크(SPN)를 사용하는 128비트 블록 암호로, 2004년에 한국 표준으로 채택되었다. 본 논문에서는 최초의 화이트박스 ARIA 구현을 제안한다. 우리의 구현은 전체 크기가 1,984KB인 7,696개의 조회 테이블로 구성된다. 안전성 측면에서 현저한 화이트박스 다양성과 화이트박스 모호함이 있음을 보인다.

• 정보보호학회논문지
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• 제30권1호
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• pp.1-15
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• 2020

화이트 박스 암호에 대한 부채널 분석 맥락의 공격인 차분 계산 분석(Differential computation analysis, DCA) 공격이 제안됨에 따라, 이에 대응하기 위해 Lee 등의 대응기법과 같이 테이블 인코딩 기반 마스킹 화이트 박스 암호가 제안되었다. 마스킹 화이트 박스 암호에 대한 기존 고차 DCA는 테이블 인코딩 기반의 마스킹 구현 구조를 고려하지 못하여 Lee 등이 제안한 대응 기술에는 적용이 불가능하였다. 본 논문에서는 테이블 인코딩 기반 마스킹 구현에도 적용할 수 있는 새로운 고차 DCA 기법을 제안하고, Lee 등이 제안한 마스킹 화이트 박스 암호의 비밀키 정보를 실제로 찾음으로써 그 유효성을 증명하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.69-76
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• 1994

Traditionally, simulation-based learning games which are known as flight-simulators have been constructed as a black-box game. Within a black-box game, game-players can view and modify only a part of model parameters. Game-players cannot change the structure of a simulation model. In a black-box game, game-players cannot understand and learn the system structure which is responsible for the system behavior. In this paper, the multi-tasking at the level of operating systems is exploited to enhance the transparency of simulation-based learning game. The white-box game or transparent-box game allows game-players ot view and modify the model structure. The multi-tasking solution for white-box learning game is implemented with Smalltalk language on MS-/windows operating system.

• 스마트미디어저널
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• 제12권9호
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• pp.9-18
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• 2023

블랙박스 암호는 하드웨어로 구성된 암호화 장치를 기반으로 '디바이스와 사용자는 신뢰할 수 있다'는 가정하에 동작하는 암호이다. 그러나 공격자에게 내부 구조가 공개되는 순간 키 추출 등의 다양한 공격이 존재함과 동시에 최근 들어 신뢰할 수 없는 개방형 플랫폼에서 암호 알고리즘을 적용하는 경우가 증가하여 블랙 박스 암호 시스템에 대한 위협은 더욱 커져가고 있다. 그로 인해, 개방형 플랫폼에서 암호 알고리즘을 안전하게 동작하고자 암호화 과정에서 암호 키를 숨김으로써 공격자의 키 유출을 어렵게 하는 화이트 박스 암호화 기술이 제안되었다. 하지만, 이러한 화이트 박스 기반 암호는 기존의 암호와는 다르게 정해진 규격이 존재하지 않아 구조적 안전성을 검증하는 것이 어렵다. 이에 CHES에서는 보다 안전한 화이트 박스 암호 활용을 위해 The WhibOx Contest를 주기적으로 개최하여, 다양한 화이트 박스 암호에 대한 안전성 분석이 수행 되었다. 이 중 2016년 Bos가 제안한 Differential Computation Analysis(DCA) 공격법은 현재까지도 안전성 분석에 널리 활용되고 있는 강력한 화이트 박스 블록 암호에 대한 공격 기술에 해당한다. 이에 본 논문은 화이트 박스 암호에 대한 동향을 분석하고, 화이트 박스 블록 암호에 대한 부채널 정보 기반 암호분석 기술인 DCA, HODCA 공격 분석 및 관련 대응 기술 동향을 정리한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.627-628
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• 2010

2002년 S.Chow는 AES 암호 알고리즘을 화이트박스 공격에 강하게 구현하는 방법으로 화이트박스 AES(이하 WBC-AES) 암호를 제안하였다. 본 논문에서는 S.Chow가 제안한 WBC-AES에 대한 설명과 함께 이를 이용하여 콘텐츠를 보호하기 위한 방법에 관하여 기술하고자 한다.

• 한국균학회지
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• 제27권2호통권89호
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• pp.119-123
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• 1999

Pseudomonas tolaasii와 WLRO(White line reacting organism)의 국내 수집 균주들에 대하여 REP, ERIC, BOX-PCR분석을 이용하여 유전적 다양성을 측정하였다. p. tolaasii 균주들은 매우 유사하였으나 WLRO 균주들을 상호간의 큰 차이를 보였다. 유전적 근연관계 분석 결과 WLRO 균주들은 유전적으로 변이가 높은 복합 집단 양상을 나타내었다. p. tolaasii 균주들과 WLRO 균주들 사이의 repetitive DNA 부위의 유전적 근연 관계는 적은 것으로 나타났다.