본 논문에서는 SEED 알고리즘을 구현하는 암호 보조 프로세서를 CPLD로 구현하였다. 속도 와면적 사이의 상반 관계를 고려하여, 암호 보조 프로세서는 1 라운드 동작을 3개의 부분 라운드로 나누고, 클록마다 하나의 부분 라운드를 수행하는 구조를 갖는다. 동작속도를 향상시키기 위해서 암호 및 복호 동작의 라운드 키를 온라인 사전 계산 기법을 사용하여 계산하였으며, 다양한 분야에 응용 할 수 있도록 4가지 동작 모드를 지원한다. 설계한 암호 프로세서는 알테라사 EPF10K100GC503-3 디바이스에 구현하고, PC ISA 버스 인터페이스를 통한 문서 파일에 대한 암$\cdot$ 복호화 동작을 통해올바른 동작이 이루어짐을 확인하였다. 설계된 회로는 약 29,300개의 게이트로 구성되며 CPLD상에서 약 18Mhz의 동작 주파수를 가지며, ECB 동작 모드에서 약 44 Mbps의 암$\cdot$복호율의 성능을 얻을 수 있었다.
In this work, a hardware based cryptographic module for the cyber security of nuclear power plant is developed using a system engineering approach. Nuclear power plants are isolated from the Internet, but as shown in the case of Iran, Man-in-the-middle attacks (MITM) could be a threat to the safety of the nuclear facilities. This FPGA-based module does not have an operating system and it provides protection as a firewall and mitigates the cyber threats. The encryption equipment consists of an encryption module, a decryption module, and interfaces for communication between modules and systems. The Advanced Encryption Standard (AES)-128, which is formally approved as top level by U.S. National Security Agency for cryptographic algorithms, is adopted. The development of the cyber security module is implemented in two main phases: reverse engineering and re-engineering. In the reverse engineering phase, the cyber security plan and system requirements are analyzed, and the AES algorithm is decomposed into functional units. In the re-engineering phase, we model the logical architecture using Vitech CORE9 software and simulate it with the Enhanced Functional Flow Block Diagram (EFFBD), which confirms the performance improvements of the hardware-based cryptographic module as compared to software based cryptography. Following this, the Hardware description language (HDL) code is developed and tested to verify the integrity of the code. Then, the developed code is implemented on the FPGA and connected to the personal computer through Recommended Standard (RS)-232 communication to perform validation of the developed component. For the future work, the developed FPGA based encryption equipment will be verified and validated in its expected operating environment by connecting it to the Advanced power reactor (APR)-1400 simulator.
양자 컴퓨팅의 급속한 발전으로 현재의 공개키 암호화 방식이 취약해지자, 미국의 국립표준기술연구소(NIST)는 양자컴퓨터 공격에 대응할 수 있는 새로운 암호화 표준을 개발하기 위한 Post-Quantum Cryptography(PQC) 프로젝트를 시작했다. 이 프로젝트는 전 세계 연구자들이 제안한 다양한 암호 알고리즘들을 검토하고 평가하는 과정을 포함한다. 초기에 선택된 양자 저항성 암호화 알고리즘은 격자와 해시 함수를 기반으로 개발됐다. 현재는 BIKE, Classic McEliece, HQC 등 다양한 기술적 접근 방식을 제공하는 알고리즘들이 네 번째 라운드에 검토 중이다. CRYSTALS-KYBER, CRYSTALS-Dilithium, FALCON, SPHINCS+는 세 번째 라운드에서 표준화 대상으로 선정됐다. 2024년에는 네 번째 라운드에서 선정된 알고리즘들과 현재 평가 중인 알고리즘들에 대한 최종 결정이 내려질 예정이다. 양자 컴퓨팅 시대를 대비해 공개 키 암호 시스템의 보안을 강화하는 중요한 단계로, 미래의 디지털 통신 시스템을 위협으로부터 보호하는 데 큰 영향을 미칠 것으로 예상된다. 본 논문에서는 양자 내성 암호 알고리즘의 보안성과 효율성을 분석하여 그 동향을 제시한다.
A trapdoor discrete logarithm group is a cryptographic primitive with many applications, and an algorithm that allows discrete logarithm problems to be solved faster using a pre-computed table increases the practicality of using this primitive. Currently, the distinguished point method and one extension to this algorithm are the only pre-computation aided discrete logarithm problem solving algorithms appearing in the related literature. This work investigates the possibility of adopting other pre-computation matrix structures that were originally designed for used with cryptanalytic time memory tradeoff algorithms to work as pre-computation aided discrete logarithm problem solving algorithms. We find that the classical Hellman matrix structure leads to an algorithm that has performance advantages over the two existing algorithms.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제11권7호
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pp.3648-3663
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2017
With the development of cloud computing and widespread availability of mobile devices, outsourcing computation has gotten more and more attention in cloud computing services. The computation of bilinear pairing is the most expensive operation in pair-based cryptographic schemes. Currently, most of the algorithms for outsourcing bilinear pairing have small checkability or the outsourcers need to operate expensive computations. In this paper, we propose an efficient algorithm for outsourcing bilinear pairing with two servers, where the outsourcers can detect the errors with a probability of 1 if the cloud servers are dishonest, and the outsourcers are not involved in any complex computations. Finally, the performance evaluation demonstrates that the proposed algorithm is most efficient in all of fully verifiable outsourcing algorithms for bilinear pairing.
공개키 암호 알고리즘의 암호화 함수는 한 방향으로의 계산은 매우 쉬우나, 역 계산은 매우 어렵다는 일방향성과 특별한 정보를 가지면 역 계산이 가능하다는 트랩도어(trapdoor)성질이 있어야 하기 때문에 NP 문제나 계산상 풀기 어려운 수학 문제에 기반하여 연구되고 있다. 본 논문에서는 정수 계획법이라는 NP-완전 문제를 이용한 새로운 공개키 암호 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘의 키 생성 방식은 기존의 배낭꾸리기 암호 TTMXPA의 방식과 유사히지만 기존 시스템의 공격 대상이었던 비밀키가 가지는 취약성을 보완하였다.
영지식 대화증명은 인증자(prover)가 비밀정보를 노출시키지 않으면서, 검증자(verifier)와 대화를 통해서 이 비밀정보를 알고 있음을 검증자에게 증명하는 방법이다. 본 논문에서는 ElGamal 암호 알고리듬을 이용하여 메세지 전송과 개인 인중이 동시에 가능한 순방향 영지식 증명 프로토콜과 역방향 영지식 증명 프로토콜을 제안한다. 그리고 전송효율을 송신한 전비트와 정보비트와의 비로 정의하여 각각의 프로토콜의 전송효율을 계산한다.
본 고에서는 약 100 만건의 건강정보를 이용하여 3-Node MongoDB 플랫폼 환경에서 AES, 3DES, ARIA 암호 알고리즘을 이용하여 암호화를 적용하는 방법을 알아본다. 각각의 암호 알고리즘별로 YCSB 성능테스트 툴을 이용하여 다양한 Workload 별로 성능을 테스트를 수행한 뒤, 그 결과를 비교·정리한다.
IOS/IEC JTC1/SC27의 국제표준소개의 첫번째 편으로 DIS 9797을 소개한다. 이것은 1989년에 1차로 국제표준이 되었다가 결함이 발견되어 다시 작업이 시작되어 1992년 10월 SC27정기총회에서 CD(Committee Draft)에서 수정후 DIS(Draft Internationa Standard) 수준으로 올리기로 하여 1993년 3월 DIS로서 표결에 부쳐진 문서이다. 이해를 돕기 위하여 국문뒤에 원문을 덧붙였다. 번역이 적절하지 않거나 더 좋은 표현이 있으면 역자에게 알려주면 참고하여 추후의 수정본에 반영하겠다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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