• 정보보호학회논문지
• /
• 제15권6호
• /
• pp.71-80
• /
• 2005

향후 다양한 인터넷 응용 프로그램들은 멀티캐스트 그룹 통신에 기반을 두게 될 것이며, 따라서 그룹 멤버들의 빈번한 가입과 탈퇴를 효율적으로 대처하기 위한 그룹키 관리기법이 요구된다. 본 논문에서는 기존의 개별 키 갱신기법들을 일괄 키 갱신 기법으로 확장하여 제안하고, 기존의 기법들과 제안된 기법을 키 서버에 의해 수행되는 암호화 및 일방향 해쉬 함수의 횟수 그리고 멀티캐스트 메시지의 크기 측면에서 성능을 비교 분석한다. 비교 분석에 있어서는, 다중 탈퇴자가 존재하는 상황에서 그들에 의해 초래되는 키 갱신 비용을 확률론적인 접근법을 기반으로 평균치를 계산하였다.

• 정보처리학회논문지C
• /
• 제17C권6호
• /
• pp.441-450
• /
• 2010

센서 네트워크는 유무선 네트워크 환경에 다양한 센서를 설치하고 이를 통해 데이터를 감지하며 감지된 데이터를 응용서비스 서버와 연동하는 기술로 최근 다양한 연구가 이루어지고 있다. 그러나 이러한 센서 네트워크는 센서 노드 자체의 제약점 때문에 메모리와 처리 능력, 에너지 수명에 제한을 가지며 그럼으로써 센서 네트워크 자체에 보안상의 취약점이 존재한다. 그러므로 센서 네트워크의 기술에 있어서 보안에 관한 연구가 매우 중요하며 센서의 계산 능력 또한 고려되어야 할 부분이다. 본 논문에서는 위와 같은 특징을 반영하여 일반 센서 노드들과 충분한 저장 공간과 계산 능력을 갖는 노드인 클러스터 헤더가 있는 이종의 센서로 네트워크를 구성하고 키 관리 기법 중 하나인 PCGR(Predistribution and local Collaboration-based Group Rekeying) 기법을 기반으로 하여 안전한 그룹 통신을 위한 그룹키 갱신 방법을 제안한다. 제안된 방법에서는 센서 노드 측에서 클러스터 헤더로부터 받은 새로운 키 정보를 인증하도록 하여 오염된 키 정보로 인해 네트워크의 안전성이 위협받는 상황을 최소화함으로써 보안성을 향상시킬 수 있도록 하였다. 즉, 그룹키를 갱신할 때, 클러스터 헤더는 노드가 보내주는 노드의 부분 정보를 검증함으로써 노드의 무결성을 확인하고 그룹키를 갱신하며 갱신된 그룹키는 다시 노드들에게 보내져서 노드들에 의해 재검증됨으로써 클러스터 헤더가 공격받았는지 아닌지에 대한 여부를 검사한 후 안전하게 그룹키를 갱신할 수 있도록 한다. QualNet 시뮬레이터를 이용한 실험을 통해 제안한 기법이 네트워크의 보안성을 높임은 물론 오버헤드 및 에너지 소모량이 기존의 그룹키 관리 기법보다 효율적임을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
• /
• 제34권11호
• /
• pp.589-598
• /
• 2007

다양한 종류의 데이타 스트림과 다양한 권한을 가지는 사용자들을 위한 그룹 통신을 위해서는 접근 제어(access control)가 필수적이다. 동일한 접근 권한을 가지는 그룹 멤버들은 하나의 클래스에 속하게 되며, 이러한 클래스들은 주어진 접근 관계를 표현한 하나의 계층을 구성한다. 그리고 각 클래스에는 하나의 비밀키가 할당된다. 기존의 기법들에서는 계층으로부터 하나의 논리적 키 트리를 생성하고 각 사용자는 항상 자신이 접근할 수 있는 모든 클래스의 키를 관리하는 방식, 즉 선행적(proactive)인 방식이었다. 하지만, 계층의 규모가 큰 경우에 사용자가 키를 저장하기 위한 공간이 늘어나고 키 갱신을 위한 메시지 또한 커진다는 단점을 가진다. 그리고 대부분의 경우 사용자는 극히 일부의 스트림만을 동시에 접근하게 되며, 이를 위해 모든 키를 지속적으로 갱신하는 것은 낭비가 된다. 본 논문에서는 이를 고려한 반응적(reactive)인 방식의 키 관리 기법을 제안한다. 각 사용자는 자신이 속한 서브그룹의 키만을 관리하며 다른 키가 필요한 경우에만 자신의 키와 공개 파라미터를 이용해서 해당 키를 추출하게 된다. 이로 인해 키 갱신을 위한 비용이 줄어들게 되고, 특히 접근 관계가 복잡하고 규모가 큰 그룹에 대해 좋은 성능을 가진다. 그리고 접근 관계가 변하는 경우, 이를 쉽게 반영할 수 있다는 장점을 가진다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
• /
• 제36권6호
• /
• pp.471-480
• /
• 2009

브로드캐스트 서비스의 사용자가 많아질수록 확장성 있는 접근 제어는 효율적인 진한 부여에 필수적인 요구사항이라고 할 수 있다. 접근 제어는 합법적인 사용자들에게만 비밀키를 안전하게 전달함으로써 이루어지게 된다. 그러나 브로드캐스트 환경에서는 채널의 안정성이 보장되지 않기 때문에 비밀키를 전달하는 과정에서 키 전달 메시지가 사라지거나, 사용자의 단말이 네트워크에 접속되어 있지 않은 경우 메시지가 사용자에게 제대로 전달되지 못하는 경우가 빈번하게 발생할 수 있다. 본 연구에서는 합법적인 사용자가 서버로부터 다수의 세션동안 키 전달 메시지를 수신하지 못한 경우라도 자신의 이전키와 현재 세션에 전송되는 힌트 메시지를 이용해서 현재 세션의 그룹키를 복구할 수 있는 효율적인 그룹키 자가복구 기법을 제안한다. 성능 분석 결과 제안한 기법은 기존의 신뢰성 있는 키 분배 기법에 비해 확장성 및 효율성 측면에서 더 향상되었다는 것을 알 수 있다. 제안한 기법은 사용자로부터 서버로의 역방향 채널이 존재하지 않는 브로드캐스트 네트워크 환경에서 제한수신시스템 등에 활용될 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제5권9호
• /
• pp.1668-1683
• /
• 2011

The importance of secure communication between only legitimate group members in ad hoc networks has been growing in recent years. Due to the ad hoc nature the scalability on dynamic membership change is a major concern. However, the previous models require at least O(log n) communication cost for key update per each membership change, which imposes a heavy burden on the devices. In this paper we present a scalable model that supports communication-efficient membership change in ad hoc networks by exclusionary keys and RSA functions. The multicast cost for key update is extremely low, that is O(1) , and one-to-one communications occur mostly in neighboring devices.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.163-181
• /
• 2004

그룹 키 동의 프로토콜은 일련의 그룹을 형성하는 다수의 통신 참여자들이 공개된 통신망을 통해 안전하고 효율적인 방법으로 그룹의 세션키를 설정하기 위한 목적으로 설계된다. 하지만, 기존에 제안된 그룹 키 동의 프로토콜들은 모두 상당한 양의 통신 부하를 유발하기 때문에 전송 지연이 긴 WAN 환경에는 적합하지 않다. 이러한 네트워크 환경에서는 특히 라운드 복잡도와 메시지 복잡도가 프로토콜의 수행 시간을 결정하는 핵심 요소들로서, 무엇보다 이들을 줄이는 것이 효율적인 그룹 키 동의 프로토콜의 설계를 위해 중요하다고 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 라운드 수와 메시지 수 측면에서 효율적인 그룹 키 동의 프로토콜을 제안하고, 이의 안전성을 소인수 분해 문제에 기반 하여 랜덤 오라클 모델에서 증명한다. 제안된 프로토콜은 완전한 전방향 안전성과 최적의 메시지 복잡도를 제공하면서도 상수 라운드만에 그룹멤버의 변경에 따른 세션키 갱신을 수행한다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.436-444
• /
• 2011

최근 멀티캐스팅의 활용도가 높아짐에 따라 그에 대한 보안이 중요한 문제로 인식되게 되었다. 멀티캐스트 환경에서 보안성을 제공하기 위해 지금까지 진행되어 오고 있는 연구는 주로 그룹 키 관리기법에 관한 것이다. 멀티캐스트 보안에 있어서 가장 중요한 것은 허가된 멤버만이 데이터에 접근할 수 있어야 한다. 이는 적합한 그룹 멤버들만이 공유하는 그룹 키를 통해 데이터를 암호화하여 전송함으로써 해결된다. 본 논문에서는 안전한 멀티캐스트 데이터를 전달하기 위하여 그룹 가입/탈퇴가 빈번한 멀티캐스트 환경에 적합한 에이전트기반의 그룹 키 관리방안을 제안하고자 한다. 에이전트기술을 도입하여 전체그룹을 여러 개의 서브그룹으로 분할하여 에이전트가 각 서브그룹의 멤버들을 관리하도록 한다. 또한 에이전트 내부에서는 트리기반으로 키를 관리하고 키 갱신을 위하여 일방향 해쉬함수를 사용한다. 이러한 제안방식은 통신 중간단계에서의 그룹 키 교환을 배제하여 키 노출을 방지하고 키 재분배 과정에서 발생하는 지연을 감소시킬 수 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제47권2호
• /
• pp.103-112
• /
• 2010

센서 네트워크에서, 센서들은 보호되지 않는 환경에 배치되므로 공격자들의 오염타깃이 되기 쉽다. 만일 오염센서들의 수가 급격히 증가하면, 키 관리 자체가 무력화 된다. 특히, 클러스터 기반의 센서 네트워크에서 클러스터 헤드 (CH: Cluster Head)들의 오염은 일반센서들의 오염보다 훨씬 더 위협적이다. 따라서, 최근에는 오염된 센서들에게 노출된 키들을 그들에게 알려지지 않은 키들을 이용하여 변경시키는 키 갱신 기법들이 부상하고 있다. 그러나 이들은 클러스터 내에서의 그룹키 사용, 매우 소극적인 오염노드 퇴출, 과도한 통신 및 연산오버헤드 유발과 같은 문제점들을 발생시킨다. 본 논문에서는 클러스터 기반의 센서 네트워크에서 클러스터 조직의 갱신을 이용한 선행적인 키갱신 기법을 제안한다. 제안방법에서, 각 센서들은 네트워크 구성시간에 이웃센서들과 개별키들을 설정하며, 이 키들은 클러스터내의 통신에 이용된다. 주기적인 클러스터 재조직에 의해 오염노드들은 네트워크로부터 퇴출되며, 임의의 클러스터 내에서 사용되는 개별키들은 계속해서 변경된다. 또한 새로 선출된 CH들은 자신의 멤버들을 싱크에게 알리는 것에 의해 싱크와 안전하게 키를 일치시킨다. 실험결과는 제안방법이 오염노드들의 증가에도 불구하고 기밀성과 무결성을 크게 향상 시킴을 보여주었다. 또한 실험결과는 제안방법이 SHELL에 비해 소중한 에너지를 더 효율적으로 사용함을 보여주었다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
• /
• 제37권5호
• /
• pp.327-338
• /
• 2010

Complete Subtree(CS)[1] 기법은 브로드캐스트암호화기법 중 비상태성을 만족시키는 부분집합-커버(Subset-Cover) 접근방법으로 그룹의 키의 배포 및 업데이트를 수행하는 방법이다. 브로드캐스트가 서비스 제공자로부터 단방향으로 이루어지는 비상태성 수신자를 가지는 환경에서는 키 관련 데이터 전송을 위해 저장 오버헤드와 통신 오버헤드가 발생한다. 본 논문에서는 효율적인 통신 오버헤드를 위해 새로운 탈퇴 기법인 Merged Complete Subtree(MCS) 기법을 제안한다. MCS 기법에서는 CS기법에서 키 암호화 키(Key Encryption Key)를 분배하기 위해 사용하는 부분집합의 구성을 단순 트리구조가 아닌 합집합 기반의 복합 구조를 취한다. 이 수정 사항은 늘어난 전체 부분집합과 그에 해당되는 키 암호화 키로 인해 보다 많은 저장 오버헤드를 필요로 하지만 CS 기법에서 헤더(header)를 구성하기 위한 두 부분집합을 하나의 합집합 형태로 표현 가능하게 함으로써 기존의 CS기법의 통신 오버헤드를 절반으로 감소시킨다. 제안된 기법은 전체 잠재적 사용자에 대한 탈퇴한 사용자의 비율이 커졌을 때 큰 이득을 가지며 공모를 통한 공격에 대하여 완벽한 저항성을 가진다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2008년도 추계학술발표대회
• /
• pp.1437-1440
• /
• 2008

인터넷 프로토콜 텔레비전(IPTV) 시스템에서 특정 프로그램을 허가된 가입자에게만 전달하기 위해 그룹 키 관리 방법을 이용 할 수 있다. 그러나 기존의 그룹 키 관리 방법은 가입자의 수가 많아지거나 가입자가 서비스에 자주 가입하고 탈퇴할 수록 서버의 부하가 커진다는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위한 많은 연구들이 진행되어 왔지만 해당 연구들은 IPTV 시스템의 특성을 고려치 못했다는 단점이 있다. 우리는 IPTV 시스템의 특성을 고려한 새로운 그룹 키 갱신 방법을 제안한다. 제안 방법은 현재 IPTV 채널 상에서 전송되는 프로그램의 가치를 고려해서 그룹 키 갱신 주기를 조절하는 방법이다. 이를 통해서 서버의 부하를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 프로그램의 가치에 따라서 차등적인 보안 수준을 제공할 수 있다.