본 논문에서는 IC 카드 용 ECC(Elliptic Curve Cryptography) 및 ECKCDSA(Elliptic Curve KCDSA) 알고리즘 설계, 구현 및 테스트 결과에 대해 기술하고 있다. 타원곡선 암호는 160 비트의 키 길이를 이용하여 현재 사용되는 공개키 암호 알고리즘(RSA)과 동등한 안전도를 제공해준다. 또한. 짧은 키 길이를 사용하기 때문에 작은 메모리와 처리 능력이 제한된 IC 카드나 이동 통신 등과 같은 분야에서 매우 유용하게 사용될 수 있으며, ECC나 ECKCDSA를 자바 카드 상에 구현하여 사용함으로써 사용자들은 보다 강화된 보안성과 안전성을 제공받을 수 있을 것이다.
소형화와 안전성에서 보다 더 진보된 ECC( Elliptic Curve Cryptography) 암호화 알고리즘의 하드웨어적 구현을 제안한다. Basis는 VLSI 구현에 적합한 standard basis이며 m=193 ECC 승산기 회로를 설계하였다. Bit-Parallel 구조를 바탕으로 Digit-Serial/Bit-Parallel 방법으로 구현하였다. 제안된 구조는 VHDL 및 SYNOPSYS로 검증되었다.
센서네트워크는 유비쿼터스 환경을 실현할 수 있는 기술로서, 최근 무인 경비 시스템이나 에너지 관리, 환경 모니터링, 홈 자동화, 헬스케어와 같은 다양한 분야에 적용 가능하다. 하지만 센서네트워크의 무선 통신 특성은 도청과 전송 메시지에 대한 위변조, 서비스 거부 공격에 취약하다. 현재 센서네트워크 상에는 안전한 통신을 위해 ECC(elliptic curve cryptography)를 통한 PKC(public key cryptography)암호화 기법이 사용된다. 해당 기법은 RSA에 비해 작은 키길이를 통해 동일한 암호화 강도를 제공하기 때문에 제한된 성능을 가진 센서상의 적용에 적합하다. 하지만 ECC에 요구되어지는 높은 부하 때문에 센서상의 구현을 위해서는 성능개선이 필요하다. 본 논문에서는 센서 상에서의 ECC를 가속화하기 위해 ECC연산의 핵심연산인 곱셈에 대한 최적화 기법을 제안한다.
기술의 발전을 통해 기존 영상보안시스템들이 아날로드 방식의 CCTV에서 네트워크 기반 CCTV로 교체되어지고 있다. 이러한 기술 변화로 인해 네트워크를 이용한 도청 및 해킹에 대한 공격이 발생하게 되면 영상정보유출로 인해 개인 및 공공기관에 대한 피해는 막대하다 할 수 있다. 따라서 이러한 피해발생을 해결하기 위해 본 논문에서는 데이터 통신 과정에서 영상정보를 보호할 수 있는 ECC(Elliptic Curve Cryptography) scalar multiplication algorithm들을 비교 분석하여 영상시스템에서 최적화된 ECC scalar multiplication algorithm을 제안하고자 한다.
The growth of mobile technology particularly smartphone applications such as ticketing, access control, and making payments are on the increase. Elliptic Curve Cryptography (ECC)-based systems have also become widely available in the market offering various convenient services by bringing smartphones in proximity to ECC-enabled objects. When a system user attempts to establish a connection, the AIK sends hashes to a server that then verifies the values. ECC can be used with various operating systems in conjunction with other technologies such as biometric verification systems, smart cards, anti-virus programs, and firewalls. The use of Elliptic-curve cryptography ensures efficient verification and signing of security status verification reports which allows the system to take advantage of Trusted Computing Technologies. This paper proposes a device payment method based on ECC and Shuffling based on distributed key exchange. Our study focuses on the secure and efficient implementation of ECC in payment device. This novel approach is well secure against intruders and will prevent the unauthorized extraction of information from communication. It converts plaintext into ASCII value that leads to the point of curve, then after, it performs shuffling to encrypt and decrypt the data to generate secret shared key used by both sender and receiver.
Journal of information and communication convergence engineering
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제15권3호
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pp.160-164
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2017
Public key cryptography (PKC) is the basic building block for the cryptography applications such as encryption, key distribution, and digital signature scheme. Among many PKC, elliptic curve cryptography (ECC) is the most widely used in IT systems. Recently, very efficient Montgomery-Twisted-Edward (MoTE)-ECC was suggested, which supports low complexity for the finite field arithmetic, group operation, and scalar multiplication. However, we cannot directly adopt the MoTE-ECC to new PKC systems since the cryptography is not fully evaluated in terms of performance on the Internet of Things (IoT) platforms, which only supports very limited computation power, energy, and storage. In this paper, we fully evaluate the MoTE-ECC implementations on the representative IoT devices (16-bit MSP processors). The implementation is highly optimized for the target platform and compared in three different factors (ROM, RAM, and execution time). The work provides good reference results for a gradual transition from legacy ECC to MoTE-ECC on emerging IoT platforms.
Certificateless public key cryptography (CL-PKC) is a new benchmark in modern cryptography. It not only simplifies the certificate management problem of PKC, but also avoids the key escrow problem of the identity based cryptosystem (ID-PKC). In this article, we propose a certificateless blind signature protocol which is based on elliptic curve cryptography (CLB-ECC). The scheme is suitable for the wireless communication environment because of smaller parameter size. The proposed scheme is proven to be secure against attacks by two different kinds of adversaries. CLB-ECC is efficient in terms of computation compared to the other existing conventional schemes. CLB-ECC can withstand forgery attack, key only attack, and known message attack. An e-cash framework, which is based on CLB-ECC, has also been proposed. As a result, the proposed CLB-ECC scheme seems to be more effective for applying to real life applications like e-shopping, e-voting, etc., in handheld devices.
본 논문은 타원곡선 디지털 서명 알고리듬 (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm; ECDSA)의 핵심 연산으로 사용되는 타원곡선 암호 (Elliptic Curve Cryptography; ECC)의 하드웨어 구현에 대해 기술한다. 설계된 ECC 프로세서는 NIST P-521 곡선 상의 8가지 연산 모드 (점 연산 4가지, 모듈러 연산 4가지)를 지원한다. 점 스칼라 곱셈 (PSM)에 필요한 연산량을 최소화하기 위해 5가지 PSM 알고리듬과 4가지 좌표계에 따른 연산 복잡도 분석을 토대로 radix-4 Booth 인코딩과 수정된 자코비안 좌표계를 적용하여 설계하였다. 모듈러 곱셈은 수정형 3-Way Toom-Cook 정수 곱셈과 수정형 고속 축약 알고리듬을 적용하여 구현되었다. 설계된 ECC 프로세서는 xczu7ev FPGA 디바이스에 구현하여 하드웨어 동작을 검증하였다. 101,921개의 LUT와 18,357개의 플립플롭 그리고 101개의 DSP 블록이 사용되었고, 최대 동작주파수 45 MHz에서 초당 약 370번의 PSM 연산이 가능한 것으로 평가되었다.
Elliptic curve cryptography (ECC) can achieve relatively good security with a smaller key length, making it suitable for Internet of Things (IoT) devices. DNA-based encryption has also been proven to have good security. To develop a more secure and stable cryptography technique, we propose a new hybrid DNA-encoded ECC scheme that provides multilevel security. The DNA sequence is selected, and using a sorting algorithm, a unique set of nucleotide groups is assigned. These are directly converted to binary sequence and then encrypted using the ECC; thus giving double-fold security. Using several examples, this paper shows how this complete method can be realized on IoT devices. To verify the performance, we implement the complete system on the embedded platform of a Raspberry Pi 3 board, and utilize an active sensor data input to calculate the time and energy required for different data vector sizes. Connectivity and resilience analysis prove that DNA-mapped ECC can provide better security compared to ECC alone. The proposed method shows good potential for upcoming IoT technologies that require a smaller but effective security system.
타원곡선 암호 (elliptic curve cryptography; ECC)는 효율적인 하드웨어 구현이 가능하면서 높은 보안 강도를 가져 오늘날 IoT 기기나 V2X 통신의 공개키 보안 하드웨어 구현에 폭넓게 사용되고 있다. 그러나 ECC 기반의 공개키 보안 시스템은 부채널 공격 (side channel attacks; SCA)에 대한 일부 보안 취약점을 갖는 것으로 알려지고 있어 ECC 프로세서 설계 시 보안공격에 대한 대응 방법의 적용이 필요하다. 본 논문에서는 부채널 공격 유형과 ECC 프로세서 설계에 적용할 수 있는 부채널 공격 대응 방안에 대해 알아본다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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