• Journal of Information Processing Systems
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• 제7권3호
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• pp.549-560
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• 2011

Vote validity proof and verification is an efficiency bottleneck and privacy drawback in homomorphic e-voting. The existing vote validity proof technique is inefficient and only achieves honest-verifier zero knowledge. In this paper, an efficient proof and verification technique is proposed to guarantee vote validity in homomorphic e-voting. The new proof technique is mainly based on hash function operations that only need a very small number of costly public key cryptographic operations. It can handle untrusted verifiers and achieve stronger zero knowledge privacy. As a result, the efficiency and privacy of homomorphic e-voting applications will be significantly improved.

• 정보보호학회논문지
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• 제29권6호
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• pp.1285-1303
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• 2019

현재의 신용평가체계에서는 신용정보회사가 개인의 신용정보를 금융기관으로부터 수집하고 이를 기반으로 신용평가를 수행한다. 하지만 이런 신용평가방법은 민감한 신용정보가 하나의 중앙기관에 집중되기에 프라이버시 침해 소지가 있으며, 외부의 공격이 성공할 경우 대규모의 개인정보가 유출될 수 있다. 본 논문에서는 이 문제를 해결하기 위해 개인이 스스로 금융기관으로부터 수집한 신용정보를 바탕으로 신용점수를 계산하고, 이 신용점수가 정상적으로 계산되었음을 영지식 증명과 블록체인으로 증명하는 프라이버시 보장 신용평가방법을 제안한다. 또한 영지식 증명에 이용된 신용정보가 금융기관에서 실제로 제공한 값인지 블록체인을 통해 확인하기 위해, 커밋된 입력에 대해 효율적으로 증명이 가능한 영지식 증명 기법을 제안한다. 이 기법은 Agrawal 등의 기법과 달리 완벽한 영지식성을 제공하며, CRS와 증명의 크기가 작고 증명과 검증 과정이 빠르다. 그리고 제안한 신용평가방법에 실제 환경과 유사한 신용점수 알고리즘을 적용하여 구현 및 실험함으로써 실제 환경에 이용 가능함을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권7호
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• pp.3733-3755
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• 2019

E-cash has its merits comparing with other payment modes. However, there are two problems, which are how to achieve practical/complete tracing and how to achieve it in compact E-cash. First, the bank and the TTP (i.e., trusted third party) have different duties and powers in the reality. Therefore, double-spending tracing is bank's task, while unconditional tracing is TTP's task. In addition, it is desirable to provide lost-coin tracing before they are spent by anyone else. Second, compact E-cash is an efficient scheme, but tracing the coins from double-spender without TTP results in poor efficiency. To solve the problems, we present a compact E-cash scheme. For this purpose, we design an embedded structure of knowledge proof based on a new pseudorandom function and improve the computation complexity from O(k) to O(1). Double-spending tracing needs leaking dishonest users' secret knowledge, but preserving the anonymity of honest users needs zero-knowledge property, and our special knowledge proof achieves it with complete proofs. Moreover, the design is also useful for other applications, where both keeping zero-knowledge and leaking information are necessary.

• East Asian mathematical journal
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• 제38권1호
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• pp.85-94
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• 2022

Recently, an LWE-based commitment scheme is proposed. Their construction is statistically hiding as well as computationally binding. On the other hand, the construction of related zero-knowledge protocols is left as an open problem. In this paper, we present zero-knowledge protocols with hardness based on the LWE problem. we show how to instantiate efficient zero-knowledge protocols that can be used to prove linear and sum relations among these commitments. In addition, we show how the variant of LWE, spLWE problem, can be used to instantiate efficient zero-knowledge protocols.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제13권2호
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• pp.60-66
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• 2021

Blockchain is a technology that enables trust-based consensus and verification based on a decentralized network. Distributed ID (DID) is based on a decentralized structure, and users have the right to manage their own ID. Recently, interest in self-sovereign identity authentication is increasing. In this paper, as a method for transparent and safe sovereignty management of data, among data pseudonymization techniques for blockchain use, various methods for data encryption processing are examined. The public key technique (homomorphic encryption) has high flexibility and security because different algorithms are applied to the entire sentence for encryption and decryption. As a result, the computational efficiency decreases. The hash function method (MD5) can maintain flexibility and is higher than the security-related two-way encryption method, but there is a threat of collision. Zero-knowledge proof is based on public key encryption based on a mutual proof method, and complex formulas are applied to processes such as personal identification, key distribution, and digital signature. It requires consensus and verification process, so the operation efficiency is lowered to the level of O (log_eN) ~ O(N²). In this paper, data encryption processing for blockchain DID, based on zero-knowledge proof, was proposed and a one-way encryption method considering data use range and frequency of use was proposed. Based on the content presented in the thesis, it is possible to process corrected zero-knowledge proof and to process data efficiently.

• 한국정보보호학회:학술대회논문집
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• 한국정보보호학회 2002년도 종합학술발표회논문집
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• pp.473-476
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• 2002

본 논문에서는 ad-hoc wireless network에서 상호간의 사전지식 없이 상대편을 authenticate하는 프로토콜을 제시한다. 기존에 Dirk Balfanz et al에 의해 제시된 변형된interactive Guy Fawkes protocol은 해쉬함수의, 전달하고자 하는 메시지와 그 authenticator의 해쉬값을 보내고, 다음 단계에서 그 원본을 밝히는 원리를 이용한 것으로, PKI 없이 해쉬함수 만으로 상호인증과 메시지의 무결성을 보장함으로써 전반적인 ID 체계와 public key encryption, decryption 연산에 대한 부담을 덜었다. 하지만, 이것은 여전히 eavesdropping같은 passive attack에 노출되어 있다[1]. 본 논문에서는 zero-knowledge 기반의 프로토콜을 이용하여 상호 정보를 교환할 수 없는 환경에서도 안전하게 상호 authentication을 가능하게 하는 방법을 제시한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.17-22
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• 2021

데이터3법의 적용과 더불어 가명정보 활용의 범위가 넓어졌다. 가명정보의 경우 다양한 데이터와의 연계 및 결합에 의하여 특정개인을 식별할 수 있으며 가명정보의 잘못된 활용으로 인하여 개인정보가 유출될 수 있다. 본 논문에서는 데이터의 사용범위를 세분화하고 해당범위에 따른 차별화된 가명정보 처리방법을 제안하였다. 연구를 위하여 가명정보 처리방법 중 영지식증명의 수식을 활용하여 해당 수식을 수정하였으며 제안한 수식을 적용한 경우 기존 영지식증명의 수식을 적용한 경우보다 Verification time 측면에서 평균 10%정도 성능 향상을 확인하였다.

• 한국정보보호학회:학술대회논문집
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• 한국정보보호학회 1991년도 학술발표논문집
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• pp.85-94
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• 1991

Fiat, Shamir의 ZKIP(zero knowledge interactive proofs) 방식을 이용한 새로운 키분배방식을 제안한다. 본 방식은 평방잉여를 이용한 Fiat, Shamir의 ZKIP 방식을 이용하여 상호인증을 행하고 그 과정에서 교환되는 데이타를 사용하여 비밀통신용 공통키를 생성한다. 공통키 생성 과정에 사용된 데이타가 인증 과정에서 사용된 데이타이고, 인증 과정은 ZKIP 방식을 이용했으므로 제안한 키분배방식 역시 zero knowledge일 것으로 생각되며 ZKIP 방식은 인증 과정의 반복으로 인한 통신량이 많은 반면 제안한 방식은 인증과정에서의 반복횟수가 1이기 때문에 상대적으로 통신량이 적은 이점이 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권5호
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• pp.833-840
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• 2015

본 논문에서는 미리 알려진 임의의 다항식과 암호화된 다항식의 곱셈을 수행한 후, 해당 곱셈이 정당하게 수행되었음을 보이기 위해 증명자 (Prover)와 검증자 (Verifier)간의 다항식 상등성 영지식증명 (Zero-knowledge Proof) 프로토콜을 일반화할 수 있는 방법을 다룬다. 이를 위하여 다항식의 상등성을 증명하는 일반화된 프로토콜을 제시하고 랜덤오라클 (Random Oracle) 모델에서 안전성을 증명한다. 이러한 기법은 안전한 집합연산 기법을 포함하여 다항식에 기반한 다자간 연산기법 (Secure Multi-party Computation)에 적용될 수 있다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제13권2호
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• pp.67-75
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• 2021

As pass the three revised bills, the Personal Information Protection Act was revised to have a larger application for personal information. For an industrial development through an efficient and secure usage of personal information, there is a need to revise the existing anonymity processing method. This paper modifies the Zero Knowledge Proofs algorithm among the anonymity processing methods to modify the anonymity process calculations by taking into account the reliability of the used service company. More detail, the formula of ZKP (Zero Knowledge Proof) used by ZK-SNAKE is used to modify the personal information for pseudonymization processing. The core function of the proposed algorithm is the addition of user variables and adjustment of the difficulty level according to the reliability of the data user organization and the scope of use. Through Setup_p, the additional variable γ can be selectively applied according to the reliability of the user institution, and the degree of agreement of Witness is adjusted according to the reliability of the institution entered through Prove_p. The difficulty of the verification process is adjusted by considering the reliability of the institution entered through Verify_p. SimProve, a simulator, also refers to the scope of use and the reliability of the input authority. With this suggestion, it is possible to increase reliability and security of anonymity processing and distribution of personal information.