• 제목/요약/키워드: block cipher

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비트 슬라이스 대합 S-박스에 의한 대칭 SPN 블록 암호에 대한 차분 오류 공격 (Differential Fault Analysis on Symmetric SPN Block Cipher with Bitslice Involution S-box)

  • 강형철;이창훈
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제4권3호
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    • pp.105-108
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    • 2015
  • 본 논문에서는 2011년에 제안된 비트 슬라이스 대합 S-박스에 의한 대칭 SPN 블록 암호에 대한 차분 오류 공격을 제안한다. 이 블록 암호는 AES를 기반으로 설계되었으며, 암호화와 복호화를 동일하게 구성하여 제한적 하드웨어 및 소프트웨어 환경에서 장점을 가지도록 설계되었으므로, 이 블록 암호는 부채널 분석에 대한 안전성을 가져야 한다. 그러나 본 논문에서 제안하는 공격 방법은 1개의 랜덤 바이트 오류 주입과 $2^8$번의 전수 조사를 통해 본 블록 암호의 128-비트 비밀키를 복구한다. 이 분석 결과는 본 블록 암호에 대한 첫 번째 결과이다.

Counter Chain: A New Block Cipher Mode of Operation

  • El-Semary, Aly Mohamed;Azim, Mohamed Mostafa A.
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제11권2호
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    • pp.266-279
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    • 2015
  • In this paper, we propose a novel block cipher mode of operation, which is known as the counter chain (CC) mode. The proposed CC mode integrates the cipher block chaining (CBC) block cipher mode of operation with the counter (CTR) mode in a consistent fashion. In the CC mode, the confidentiality and authenticity of data are assured by the CBC mode, while speed is achieved through the CTR mode. The proposed mode of operation overcomes the parallelization deficiency of the CBC mode and the chaining dependency of the counter mode. Experimental results indicate that the proposed CC mode achieves the encryption speed of the CTR mode, which is exceptionally faster than the encryption speed of the CBC mode. Moreover, our proposed CC mode provides better security over the CBC mode. In summary, the proposed CC block cipher mode of operation takes the advantages of both the Counter mode and the CBC mode, while avoiding their shortcomings.

변형 피스탈 네트워크 블록 암호 알고리즘 (Modified Feistel Network Block Cipher Algorithm)

  • 조경연;송홍복
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.105-114
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    • 2009
  • 본 논문에서는 변형된 피스탈 네트워크 구조 128 비트 블록 암호 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 128, 196 또는 256 비트 키를 가지며, 입력 값 전체에서 선택된 32 비트씩 처리한다. 이러한 구조적 특성은 기존은 블록 암호 알고리즘들과 큰 차별이 되고 있다. 제안한 블록 암호 알고리즘은 국제 표준 블록 암호 알고리즘인 AES와 국내 표준 블록 암호 알고리즘인 SEED 및 ARIA와의 소프트웨어 수행 속도 면에서 많이 개선된 것을 보이고 있다. 이러한 특성을 이용하면 제한된 환경에서 수행해야 하는 스마트카프와 같은 분야에 많이 활용될 수 있을 것이다.

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Impossible Differential Cryptanalysis on DVB-CSA

  • Zhang, Kai;Guan, Jie;Hu, Bin
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권4호
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    • pp.1944-1956
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    • 2016
  • The Digital Video Broadcasting-Common Scrambling Algorithm is an ETSI-designated algorithm designed for protecting MPEG-2 signal streams, and it is universally used. Its structure is a typical hybrid symmetric cipher which contains stream part and block part within a symmetric cipher, although the entropy is 64 bits, there haven't any effective cryptanalytic results up to now. This paper studies the security level of CSA against impossible differential cryptanalysis, a 20-round impossible differential for the block cipher part is proposed and a flaw in the cipher structure is revealed. When we attack the block cipher part alone, to recover 16 bits of the initial key, the data complexity of the attack is O(244.5), computational complexity is O(222.7) and memory complexity is O(210.5) when we attack CSA-BC reduced to 21 rounds. According to the structure flaw, an attack on CSA with block cipher part reduced to 21 rounds is proposed, the computational complexity is O(221.7), data complexity is O(243.5) and memory complexity is O(210.5), we can recover 8 bits of the key accordingly. Taking both the block cipher part and stream cipher part of CSA into consideration, it is currently the best result on CSA which is accessible as far as we know.

블록 암호 XSB에 대한 안전성 분석 (Security Analysis on Block Cipher XSB)

  • 이창훈
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제2권7호
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    • pp.311-316
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    • 2013
  • 2012년에 제안된 256-비트 블록 암호 XSB(eXtended Spn Block cipher)는 암호화 과정과 복호화 과정이 동일하게 설계된 블록 암호 알고리즘이다. 본 논문에서는 XSB에 대한 차분 오류 공격을 제안한다. 랜덤 바이트 오류 주입 가정에 기반을 둔 이 공격은 2개의 랜덤 바이트 오류를 이용하여, XSB의 256-비트 비밀키를 복구한다. 본 논문의 공격 결과는 XSB에 대한 첫 번째 분석 결과이다.

가변 라운드 수를 갖는 블록 암호에 대한 차분 연관 암호 공격 (Differential Related-Cipher Attacks on Block Ciphers with Flexible Number of Rounds)

  • 성재철;김종성;이창훈
    • 정보보호학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.77-86
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    • 2005
  • 연관 암호 공격은 키의 길이에 따라 가변 라운드 수를 갖는 블록 암호알고리즘의 키 스케줄의 약점을 이용한 공격으로 2002년 Hongjun Wu에 의해 소개되었다. 이 공격은 두 개의 서로 다른 키 길이에 대해 각기 다른 라운드 수를 갖는 두 암호에서 사용되는 키 쌍이 유사-동치키일 경우에 적용되는 공격이다. 본 논문에서는 이러한 연관 암호 공격을 블록 암호알고리즘의 가장 강력한 공격 방법인 차분 공격과 결합한 차분 연관 암호 공격의 개념을 제시한다. 차분 연관 암호 공격은 기존의 연관 암호 공격에서 라운드 수의 차이가 커짐에 따라 공격 적용의 어려움을 극복한 방법이다. 이 공격법을 이용하여 블록 암호알고리즘 ARIA v.0.9와 SC2000을 분석한다. 또한, 차분 공격 뿐 아니라 선형 공격. 고계 차분 공격 등과 같은 기존의 블록 암호알고리즘 공격들과 연관 암호 공격이 결합 가능함을 이용하여, 가변 라운드 수존 갖는 블록 암호알고리즘인 SAFER++와 CAST-128을 분석한다.

IP Design of Corrected Block TEA Cipher with Variable-Length Message for Smart IoT

  • Yeo, Hyeopgoo;Sonh, Seungil;Kang, Mingoo
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권2호
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    • pp.724-737
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    • 2020
  • Corrected Block TEA(or XXTEA) is a block cipher designed to correct security weakness in the original block TEA in 1998. In this paper, XXTEA cipher hardware which can encrypt or decrypt between 64-bit and 256-bit messages using 128-bit master key is implemented. Minimum message block size is 64-bit wide and maximal message block size is 256-bit wide. The designed XXTEA can encrypt and decrypt variable-length message blocks which are some arbitrary multiple of 32 bits in message block sizes. XXTEA core of this paper is described using Verilog-HDL and downloaded on Vertex4. The operation frequency is 177MHz. The maximum throughput for 64-bit message blocks is 174Mbps and that of 256-bit message blocks is 467Mbps. The cryptographic IP of this paper is applicable as security module of the mobile areas such as smart card, internet banking, e-commerce and IoT.

전자상거래를 위한 128비트 블록 암호 알고리즘의 구현 (An Implementation of 128bit Block Cipher Algorithm for Electronic Commerce)

  • 서장원;전문석
    • 한국전자거래학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.55-73
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    • 2000
  • Recently; EC(Electronic Commerce) is increasing with high speed based on the expansion of Internet. EC which is done on the cyber space through Internet has strong point like independence from time and space. On the contrary, it also has weak point like security problem because anybody can access easily to the system due to open network attribute of Internet. Therefore, we need the solutions that protect the security problem for safe and useful EC activity. One of these solutions is the implementation of strong cipher algorithm. NC(Nonpolynomial Complete) cipher algorithm proposed in this paper is good for the security and it overcome the limit of current 64bits cipher algorithm using 128bits key length for input, output and encryption key, Moreover, it is designed for the increase of calculation complexity and probability calculation by adapting more complex design for subkey generation regarded as one of important element effected to encryption. The result of simulation by the comparison with other cipher algorithm for capacity evaluation of proposed NC cipher algorithm is that the speed of encryption and decryption is 7.63 Mbps per block and the speed of subkey generation is 2,42 μ sec per block. So, prosed NC cipher algorithm is regarded as proper level for encryption. Furthermore, speed of subkey generation shows that NC cipher algorithm has the probability used to MAC(Message Authentication Code) and block implementation of Hash function.

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Dynamic Network using Symmetric Block Cipher

  • Park Jong-Min
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제3권1호
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    • pp.5-8
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    • 2005
  • Dynamic cipher has the property that the key-size, the number of round, and the plaintext-size are scalable simultaneously. We present the method for designing secure Dynamic cipher against meet-in-the-middle attack and linear cryptanalysis. Also, we show that the differential cryptanalysis to Dynamic cipher is hard. In this paper we propose a new network called Dynamic network for symmetric block ciphers.

모바일 보안용 병합 TEA 블록 암호의 면적 효율적인 설계 (An Area-Efficient Design of Merged TEA Block Cipher for Mobile Security)

  • 손승일;강민구
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.11-19
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    • 2020
  • 본 논문에서는 TEA, XTEA 및 XXTEA 암호 알고리즘을 통합한 병합 TEA 블록 암호 프로세서를 설계한다. TEA 암호 알고리즘이 처음 설계된 이후, 보안 결함을 보완하기 위해 XTEA와 XXTEA 암호 알고리즘이 설계되었다. 3가지 유형의 암호 알고리즘은 128비트의 매스터 키를 사용하며, 설계된 암호 프로세서는 TEA와 XTEA 암호 알고리즘은 64비트 단위로, XXTEA 암호 알고리즘은 32비트의 배수로 최대 256비트까지 가변 길이 메시지 블록에 대한 암·복호화를 수행하도록 구현하였다. 64비트 메시지 블록에 대한 최대 처리율은 137Mbps이며, 256비트 메시지에 대한 최대 처리율은 369Mbps이다. 본 논문에서 설계된 병합 TEA 블록 암호 IP는 경량 암호인 LEA 암호와 비교하여 면적 측면에서는 16%의 이득이 있다. 본 논문에서 설계된 암호 프로세서 IP는 스마트 카드, 인터넷뱅킹, 전자상거래 등과 같은 모바일 분야의 보안 모듈로 응용이 가능할 것으로 사료된다.