• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제20권3호
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• pp.341-357
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• 2016

A novel asymmetric multiple-image encryption method using an octonion Fresnel transform (OFST) and a two-dimensional Sine Logistic modulation map (2D-SLMM) is presented. First, a new multiple-image information processing tool termed the octonion Fresneltransform is proposed, and then an efficient method to calculate the OFST of an octonion matrix is developed. Subsequently this tool is applied to process multiple plaintext images, which are represented by octonion algebra, holistically in a vector manner. The complex amplitude, formed from the components of the OFST-transformed original images and modulated by a random phase mask (RPM), is used to derive the ciphertext image by employing an amplitude- and phase-truncation approach in the Fresnel domain. To avoid sending whole RPMs to the receiver side for decryption, a random phase mask generation method based on SLMM, in which only the initial parameters of the chaotic function are needed to generate the RPMs, is designed. To enhance security, the ciphertext and two decryption keys produced in the encryption procedure are permuted by the proposed SLMM-based scrambling method. Numerical simulations have been carried out to demonstrate the proposed scheme's validity, high security, and high resistance to various attacks.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권5호
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• pp.2629-2650
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• 2019

It is important to construct fully homomorphic encryption with ciphertext matrix that makes fully homomorphic encryption become very nature and simple. We present a general design method of constructing fully homomorphic encryption whose ciphertext is matrix. By using this design method, we can deduce a fully homomorphic encryption scheme step by step based on a basic encryption scheme. The process of deduction is similar to solving equation and the final output result is a fully homomorphic encryption scheme with ciphertext matrix. The idea of constructing ciphertext matrix is ciphertexts stack, which don't simply stack ciphertexts together but is to obtain the desired homomorphic property. We use decryption structure as tool to analyze homomorphic property and noise growth during homomorphic evaluation. By using this design method, we obtain three corresponding fully homomorphic encryption schemes. Our obtained fully homomorphic encryption schemes are more efficient. Finally, we introduce the adversary advantage and improve the previous method of estimating concert parameters of fully homomorphic encryption. We give the concert parameters of these schemes.

• 정보보호학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.781-792
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• 2015

본 논문에서는 정보유출을 막기 위하여 보안저장장치를 구비한 가상의 인비저블한 디스크(VIPDISK)기술을 제안한다. 제안 기술은 소프트웨어 기반의 보안 기술로서, 임의의 데이터 저장장치의 운영체제에서는 전혀 확인 할 수 없는 숨은 보안 영역을 설정하여 해당 영역에서 OS를 포함한 어떤 프로그램을 실행하더라도 보안영역의 존재여부를 전혀 알 수 없게 한다. 특히 비활성화상태에서는 타인에게 절대 노출되지 않는 보안 영역을 설정하여 고유의 디지털 키와 복호화 툴을 여는 사용자 암호에 의해서만 활성화되어 사용 가능하게 된다. 그리고 숨은 보안영역에 저장되는 모든 데이터는 실시간으로 암호화하여 저장되므로 만약 VIPDISK가 분실하거나 도난당해도 보안 영역에 저장된 데이터가 절대 유출되지 않도록 보호해준다. 실험을 통하여 VIPDISK는 기존 기법들에 비해 높은 보안성을 제공하는 것을 알 수 있었다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.39-46
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• 2008

본 논문은 plaintext 및 image encryption을 위해 암호화의 원리를 이론적으로 고찰하였다. 암호화 방법에 있어서 과거 암호화 방법은 단순히 문자를 치환(permutation cipher 또는 transposition cipher) 하거나 이동하는 방법으로 이용되어 왔으나, 현재는 key stream generator를 이용하는 방식이 이용되고 있다. 즉 평문에 key를 생성하여 암호 및 해독한다. 즉 key를 생성하는 방법에 따라서 암호화의 체계가 달라지는 것이다. 따라서 본 논문에서는 암호화의 원리 및 도구를 고찰하고, 대표적으로, XOR 연산자 및 key stream generator 가정하에서 암호화 원리를 고찰하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권9호
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• pp.73-84
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• 2004

본 논문에서는 하드웨어 상에 구현된 암호 프리미티브의 안전성을 위협할 수 있는 부채널 공격의 하나인 단순 전력 분석 (Simple Power Analysis)에 대응하는 알고리즘을 제안하고 이를 하드웨어로 구현하고자 한다. 제시하는 알고리즘은 기존에 알려진 대응 알고리즘보다 스칼라 곱셈 방법이 보다 효율적인 장점이 있다. 기존의 대응 알고리즘은 연산의 종속성 때문에 하드웨어의 장점인 병렬 처리 기법을 효율적으로 적용하기 어려운 단점이 존재한다. 이러한 단점을 보완코자 본 논문에서 제시하는 알고리즘은 동작 성능의 저하를 최소화하기 위해 역원 계산 시간 동안 곱셈 및 제곱 연산을 수행할 수 있도록 구성하였다. 또한 하드웨어 기술 언어인 VHDL(VHSIC Hardware Description Language)로 제안 알고리즘을 구현하여 성능 검증을 수행하였으며 이의 활용을 모색하였다. 하드웨어 합성은 Syplify pro7.0을 사용하였으며, 타겟 칩 Xillinx VirtexE XCV2000EFG1156을 대상으로 하였을 때 전체 등가 게이트는 60,608게이트, 최대 동작 주파수는 약 30Mhz로 산출되었다. 본 논문에서 제시한 스칼라 곱셈기는 전자 서명(Digital Signature), 암호화(Encryption) 및 복호화(Decryption), 키 교환(Key Exchange)등의 핵심 연산으로 사용될 수 있을 것으로 보이며, 자원 제약이 심한 Embedded-Micom 환경에 적용하였을 경우, 단순 전력 분석에 안전하면서 효율적인 연산 기능을 제공할 수 있을 것으로 보인다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제4권1호
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• pp.23-30
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• 2015

자바 리플렉션은 프로그램 구성 요소들을 조사하여 호출 및 조작할 수 있는 자바 언어의 기능이다. 이를 이용하면 보다 많은 호출 단계를 거치는 구조로 변형되기에 난독화 효과를 얻을 수 있다. 그러나 이를 이용할 때, 프로그램 자체의 구성 요소 이름이 문자열 형태로 노출된다. 본 논문에서는 안드로이드 애플리케이션에서 리플렉션을 적용하여 난독화하고, 이때 노출되는 문자열들을 비즈네르 암호화 알고리즘으로 은닉하여 정적분석을 방해하는 기법 및 도구를 제시한다. 실험 결과 소스 코드의 전체적인 복잡도를 증가시키는 데 효과가 있었다. 또한 서버와 로컬 기반의 두 가지 복호화 방법을 제공하는데, 이는 애플리케이션의 실행속도에 영향을 미치기 때문에 API의 중요도에 따라 선택할 수 있다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제20권1호
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• pp.42-54
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• 2016

A hybrid color and grayscale images encryption scheme based on the quaternion Hartley transform (QHT), the two-dimensional (2D) logistic map, the double random phase encoding (DRPE) in gyrator transform (GT) domain and the three-step phase-shifting interferometry (PSI) is presented. First, we propose a new color image processing tool termed as the quaternion Hartley transform, and we develop an efficient method to calculate the QHT of a quaternion matrix. In the presented encryption scheme, the original color and grayscale images are represented by quaternion algebra and processed holistically in a vector manner using QHT. To enhance the security level, a 2D logistic map-based scrambling technique is designed to permute the complex amplitude, which is formed by the components of the QHT-transformed original images. Subsequently, the scrambled data is encoded by the GT-based DRPE system. For the convenience of storage and transmission, the resulting encrypted signal is recorded as the real-valued interferograms using three-step PSI. The parameters of the scrambling method, the GT orders and the two random phase masks form the keys for decryption of the secret images. Simulation results demonstrate that the proposed scheme has high security level and certain robustness against data loss, noise disturbance and some attacks such as chosen plaintext attack.

• 반도체공학회 논문지
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• 제1권1호
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• pp.1-8
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• 2023

본 논문에서는 High-Level Synthesis(HLS)을 이용하여, 차세대 양자내성암호인 Crystals-Kyber를 하드웨어 가속기로 설계하여 FPGA에 구현하였으며, 성능 분석결과 우수성을 제시한다. Crystals-Kyber 알고리즘을 Vitis HLS 에서 제공하는 여러 Directive 를 활용해서 최적화 설계를 진행하고, AXI Interface 를 구성하여 FPGA-기반 양자내성암호 하드웨어 가속기를 설계하였다. Vivado 툴을 이용해서 IP Block Design 를수행하고 ZYNQ ZCU106 FPGA 에 구현하였다. 최종적으로 PYNQ 프레임워크에서 Python 코드로 동영상 촬영 및 H.264 압축을 진행한 후, FPGA 에 구현한 Crystals-Kyber 하드웨어 가속기를 사용해서 동영상 암호화 및 복호화 처리를 가속화하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권4호
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• pp.435-440
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• 2006

XML 암호화는 주로 웹 콘텐츠를 위한 기밀성 서비스 제공에 사용되는데, 물론 응용 영역이 반드시 웹 콘텐츠로만 제한되는 것은 아니다. XML 암호화는 데이터 파일 단위로 적용될 수도 있지만, 주로 XML 문서에 부분적으로 적용되면서 다양한 암호화 범위를 지원한다. 이러한 특성으로 인해 XML 암호화는 여러 웹 애플리케이션에서 SSL/TLS, IPsec, PGP, S/MIME 등의 여타 기밀성 프로토콜보다 효율적인 수단이 될 수 있다. XML 암호화의 성공적 정착을 위해서는 구현 제품들 사이의 상호운용성이 필수적인데, 이를 위해서는 제품들이 XML 암호화 표준을 정확히 구현해야 한다. 표준적합성 시험에서는 제품들이 관련 표준을 정확히 구현하였는지를 시험한다. 본 논문에서는 XML 암호화 제품을 위한 표준적합성 시험 방법을 제시하고 구현한다. 이를 위해 먼저 W3C에서 개발된 XML 암호화 표준을 먼저 살펴보고, 적합성 시험을 위한 항목들을 도출한다. 그런 다음 시험 방법을 제안하는데, 여기에서는 암호화 기능과 복호화 기능을 분리하여 시험하는 방식을 취한다. 또한 제안된 방법을 GUI 기반의 시험 도구로 구현하여 시험 결과를 제시한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제12권2호
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• pp.69-76
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• 2023

매년 수십만 개의 암호를 분실하거나 잊어버리면서 합법적인 소유자나 권한을 부여받은 법 집행 담당자가 필요한 정보를 사용할 수 없게 된다. 이러한 암호를 되찾기 위해 암호 해독(Password Cracking)이 사용된다. 암호 해독에 CPU 대신 GPU를 사용하면 복구 과정에서 필요한 많은 양의 계산을 신속하게 처리할 수 있다. 본 논문은 현재 가장 많이 사용되는 PDF 1.4 -1.6 버전의 암호 해독에 중점을 두고 CUDA를 사용하여 GPU에서 최적화한다. MD5 알고리즘의 불필요 연산 제거, RC4 알고리즘의 32비트 워드 통합 구현, 공유메모리 사용의 기법을 사용하였다. 또한 성능향상에 영향을 미치는 블록, 스레드 수 탐색을 위해 오토튠 기법을 사용하였다. 결과적으로 RTX 3060, RTX 3090 환경에서 블록 크기 65,536, 스레드 크기 96에서 31,460 kp/s(kilo passwords per second), 66,351 kp/s의 처리량을 보였으며, 기존 최고 처리량을 보여주는 해시캣의 처리량보다 각각 22.5%, 15.2%를 향상시켰다.