• 융합보안논문지
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• 제16권7호
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• pp.121-127
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• 2016

최근 스마트 기기의 보급화로 Wi-Fi, LTE 등을 이용한 무선인터넷 사용률이 대폭 증가한 반면 유선인터넷의 비율은 감소하고 있는 추세이다. 이렇듯 장소에 구애받지 않고 무선인터넷에 접속하여 사람과 사람뿐만이 아니라 사람과 사물간의 통신, 사물과 사물간의 통신인 사물인터넷의 범위가 점점 다양해지고 있는 추세이다. 사물인터넷(Internet Of Thing)의 빠른 확산과 함께 사물인터넷 보안 위협에 대한 우려도 크게 늘고 있다. 본 논문에서는 사물인터넷 환경에서 그룹 통신을 위한 키 분배와 관리에 대한 새로운 기법을 제안한다. 제안 기법은 키를 분배하지 않고 그룹에 속한 사물이 자신의 비밀 정보와 공개 값을 가지고 계산한 그룹 키를 사용하여 그룹 멤버 사이에 안전한 그룹 통신이 가능하게 된다.

• 한국정보보호학회:학술대회논문집
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• 한국정보보호학회 2003년도 동계학술대회
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• pp.504-510
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• 2003

안전한 멀티캐스트란 동적으로 그룹 멤버가 변하는 환경에서는 현재의 그룹 멤버만 데이터를 얻을 수 있도록 멀티캐스트하는 방법을 말한다. 이를 위해 그룹 멤버간에 그룹키를 공유하며, 이 키로 암호화하여 데이터를 멀티캐스트한다. 전방향 안전성(forward secrecy)과 후방향 안전성(backward secrecy)을 제공하기 위해 멤버가 가입하고 탈퇴할 때마다 공유키를 변경해야 한다. 이 때 확장성을 위해 그룹키의 변경이 그룹 전체에 미치는 영향은 최소화되어야 한다. 지금까지의 연구는 확장성 문제를 해결하기 위해 플랫한 그룹키 공유 구조에서 계층 구조로 변화해 왔으며, 그룹의 파티션을 용이하게 하고 중앙집중 방식의 문제를 극복하기 위해 중앙 키 서버를 사용하지 않고 그룹 멤버가 생성한 값을 계산을 통하여 그룹키를 생성하는 프로토콜로 변화해 오고 있다. 하지만 지금까지 제안된 안전한 멀티캐스트 방식은 멤버의 가입은 확장성을 갖추고 있지만 멤버의 탈퇴는 그렇지 못하며, 성능 측면에서 많은 개선이 있었지만 실제 응용에 사용되기에는 아직도 연산 측면에서 적절하지 못하다. 이 때문에 이 논문에서는 실제 응용에서 안전한 멀티캐스트를 효율적으로 사용할 수 있도록 그룹키 분배를 위한 중앙 서버를 사용하지 않는 환경에서 가입과 탈퇴가 일어날 때마다 개별적으로 처리하지 않고 일괄 처리하는 여러 알고리즘을 제안하고 그 성능을 분석한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.53-61
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• 2018

In this paper, the author proposes an efficient group key agreement scheme in a mobile environment where group members frequently join and leave. This protocol consists of basic protocols and general ones and is expected to be suitable for communications between a mobile device with limited computing capability and a key distributing center (or base station) with sufficient computing capability. Compared with other schemes, the performance of the proposed protocol is a bit more efficient in the aspects of the overall cost for both communication and computation where the computational efficiency of the scheme is achieved by using exclusive or operations and a one-way hash function. Also, in the aspect of security, it guarantees both forward and backward secrecy based on the computational Diffie-Hellman (CDH) assumption so that secure group communication can be made possible. Furthermore, the author proves its security against a passive adversary in the random oracle model.

• 정보처리학회논문지C
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• 제12C권7호
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• pp.941-948
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• 2005

자가 치료 기능을 가진 그룹키 분배 기법은 신뢰성이 약한 네트워크 환경에서 특정 세션의 그룹키 정보를 수신하지 못한 사용자가 그룹 매니저와의 추가적인 통신 없이 스스로 세션키를 복구할 수 있도록 해주는 방식이다. 본 논문에서는 자가 치료 기능을 가진 새로운 그룹키 분배 기법을 제안한다. 여기에서 제안하는 방식은 취소 능력을 가지며, 사용자의 저장 메모리 관점에서 최적이고, 통신 복잡도 측면에서는 기존의 방법들 보다 효율적이다. 최근에 제안된 Blondo 등(13)과 Liu 등(14)의 방식에서 사용한 브로드캐스트 방법을 적절히 원용함으로써 메모리 정장소는 최적이고, 통신 복잡도 관점에서는 기존 두 방식들보다 약 2배정도 개선된 결과를 얻는다. 또한, 제안한 프로토콜이 t-차 순방향 및 역방향 기밀성을 만족한다는 사실을 증명하고, 단일 브로드캐스트 메시지를 통해서 그룹세션키를 복구할 수 있는 보다 효율적인 자가 치료 기능을 가진 그룹키 분배 기법도 가능함을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권2호
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• pp.901-923
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• 2017

Efficient key distribution and management mechanisms as well as lightweight ciphers are the main pillar for establishing secure wireless sensor networks (WSN). Several symmetric based key distribution protocols are already proposed, but most of them are not scalable, yet vulnerable to a small number of compromised nodes. In this paper, we propose an efficient and scalable key management and distribution framework, named KMMR, for large scale WSNs. The KMMR contributions are three fold. First, it performs lightweight local processes orchestrated into upward and downward tiers. Second, it limits the impact of compromised nodes to only local links. Third, KMMR performs efficient secure node addition and revocation. The security analysis shows that KMMR withstands several known attacks. We implemented KMMR using the NesC language and experimented on Telosb motes. Performance evaluation using the TOSSIM simulator shows that KMMR is scalable, provides an excellent key connectivity and allows a good resilience, yet it ensures both forward and backward secrecy. For a WSN comprising 961 sensor nodes monitoring a 60 hectares agriculture field, KMMR requires around 2.5 seconds to distribute all necessary keys, and attains a key connectivity above 96% and a resilience approaching 100%. Quantitative comparisons to earlier work show that KMMR is more efficient in terms of computational complexity, required storage space and communication overhead.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.808-811
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• 2011

Sun 등은 pay-TV 를 위한 새로운 접근제어 모델을 제안하였다. 그들의 모델은 서비스 제공자와 사용자 간의 형평성 (fairness)을 보장하고, 사용자에게 편의 (convenience)를 제공한다. 또한, Sun 등은 그들이 제안한 접근제어 모델을 지원하기 위한 새로운 접근제어 시스템을 제안하였다. 그들이 제안한 시스템은 대규모 그룹에도 적용할 수 있도록 확장 가능한 (scalable) 키 관리를 수행한다. 그러나 그들의 시스템은 pay-TV 의 핵심 보안 요구사항인 후방향 안전성 및 전방향 안전성(backward/forward secrecy)을 만족하지 못할 뿐 아니라, 공모 공격 (collusion attack)에 대한 취약점이 존재하고, 공격에 대한 낮은 복원 능력 (poor reparability)을 갖는다. 본 논문에서는 공격 시나리오를 통해 Sun 등이 제안한 시스템의 보안 문제점을 분석하고 그 결과를 제시한다.

• 융합정보논문지
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• 제12권2호
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• pp.23-29
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• 2022

최근 사물인터넷(Internet of Things, IoT) 기기 사용 증가로 인해 클라우드 컴퓨팅 서버로 전송해 처리하는 데이터양이 급증하고, 그 결과 네트워크 관련 문제점(지연, 서버의 과부하 및 보안 위협)들이 크게 대두되고 있다. 특히, 연산 능력이 클라우드 컴퓨팅보다 낮은 에지 컴퓨팅은 수많은 IoT 기기들을 손쉽게 인증할 수 있는 경량화된 인증 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 IoT와 에지 장치 간 익명성과 순방향·역방향의 비밀성을 보장하고 중간자 공격과 재전송 공격에 안정적이며, 에지 장치와 IoT 기기 특성에 적합한 경량화 알고리즘의 키 동의 프로토콜을 제안하였고, 제안한 키 동의 프로토콜을 기존 연구와 비교·분석한 결과 IoT 기기와 에지 장치에서 효율적으로 사용 가능한 경량화 프로토콜임을 보였다.

• 한국IT서비스학회지
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• 제19권1호
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• pp.145-158
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• 2020

With the development and widespread application of online shopping, the number of online consumers has increased. With one click of a mouse, people can buy anything they want without going out and have it sent right to the doors. As consumers benefit from online shopping, people are becoming more concerned about protecting their privacy. In the group buying scenario described in our paper, online shopping was regarded as intra-group communication. To protect the sensitive information of consumers, the polynomial-based encryption key sharing method (Piao et al., 2013; Piao and Kim, 2018) can be applied to online shopping communication. In this paper, we analyze security problems by using a polynomial-based scheme in the following ways : First, in Kamal's attack, they said it does not provide perfect forward and backward secrecy when the members leave or join the group because the secret key can be broken in polynomial time. Second, for simultaneous equations, the leaving node will compute the new secret key if it can be confirmed that the updated new polynomial is recomputed. Third, using Newton's method, attackers can successively find better approximations to the roots of a function. Fourth, the Berlekamp Algorithm can factor polynomials over finite fields and solve the root of the polynomial. Fifth, for a brute-force attack, if the key size is small, brute force can be used to find the root of the polynomial, we need to make a key with appropriately large size to prevent brute force attacks. According to these analyses, we finally recommend the use of a relatively reasonable hash-based mechanism that solves all of the possible security problems and is the most suitable mechanism for our application. The study of adequate and suitable protective methods of consumer security will have academic significance and provide the practical implications.

• 정보처리학회논문지C
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• 제15C권6호
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• pp.573-586
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• 2008

컴퓨터의 성능 향상과 소형화, 그리고 무선 통신 기술의 향상으로 인하여 많은 고품질 서비스들이 등장하고 있다. 그 중 화상회의, 동영상 스트림, 인터넷 TV 등의 인터넷 멀티미디어 서비스의 증가로 인하여 멀티캐스트 서비스가 많은 주목을 받고 있다. 또 이러한 모바일 멀티캐스트 서비스를 이용하는데 안전성은 매우 중요한 요소이다. 본 논문에서 계층적 마이크로 모빌리티 환경에서 안전한 멀티캐스트 프로토콜을 이용 할 수 있는 보안 기능을 제안하였다. 안전한 멀티캐스트 프로토콜은 대칭키/비대칭키 암호화 알고리즘과 케이퍼빌리티를 이용하여 인증, 접근제어, 비밀성, 무결성 등의 보안 서비스를 제공한다. 순방향/역방향 비밀성과 확장성을 제공하기 위하여 계층적 마이크로 모빌리티 환경에 맞는 서브그룹키를 사용하였다. 이러한 보안기능은 불법적 모바일 노드에 의해 멀티캐스트 서비스에 수행되는 모든 유형의 공격을 방지할 수 있다. 그리고 내부의 불법 노드에 의한 공격의 경우 패킷 삭제와 네트워크 자원의 낭비를 유발하는 공격을 제외하고 모든 공격을 방지할 수 있다. 제안한 안전한 멀티캐스트 프로토콜의 성능을 시뮬레이션을 이용하여 측정하였고 결과로 보안 기능의 추가로 인한 부하가 크지 않다는 것을 보여줬다.