• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.2891-2898
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• 2013

CCSDS 규격은 국제 우주 통신 분야에서 하나의 규격으로 폭넓게 사용되고 있다. 이 규격에서 암호화는 계층별로 고유의 암호 프로토콜을 수행해 통신 채널에서 보안 요구사항을 만족하도록 하고 있고, 동기화를 위해서는 암호화된 데이터의 시작부에 암호화 동기를 삽입하여 수행한다. 그러나 예외적인 상황(타이밍 지터링, 시스템의 비정상적인 종료 등)의 발생 시 수신 장비는 데이터를 수신하더라도 정상적인 데이터를 복원할 수 없게 되는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 송수신 도중에 문제가 발생할 경우 송신측에 SES Alarm 신호를 전송하여 정상적인 송수신이 이루어지도록 하는 SES Alarmed 링크 암호동기 방식을 제안하고, 성능 분석을 통하여 SES Alarm 신호를 위한 최적의 조건을 제시하였다.

• Journal of Multimedia Information System
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• 제8권2호
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• pp.131-142
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• 2021

This paper traces the process of constructing a new one-dimensional chaotic map, and will provide a simple application in color image encryption. The use of Sarkovskii's theorem will make it possible to determine the existence of chaos and restrict all conditions to ensure the existence of this new sequence. In addition, the sensitivity to initial conditions will be proved by Lyapunov's index value. Similarly, the performance of this new chaotic map will be illustrated graphically and compared with other chaotic maps most commonly used in cryptography. Finally, a humble color image encryption application will show the power of this new chaotic map.

• KNOM Review
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• 제22권2호
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• pp.39-47
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• 2019

과학기술연구망(KREONET)에서는 기상기후 정보, 고에너지물리, 천문연구, 위성정보데이터, 유전체 연구데이터 등의 빅데이터 중심 첨단 연구 활동을 지원을 수행하고 있다. 기존의 네트워크 보안장비들이 있는 환경에서는 성능 저하가 발생하기 때문에, 고성능 연구전용 네트워크 상에서 성능저하를 방지하고, 고속 연구협업을 위한 방안들이 연구되고 있다. 또한 최근 이슈가 되는 양자컴퓨터의 등장으로 기존 암호체계를 활용한 보안성에 위협이 되고 있다. 본 논문에서는 단대단(End-to-End)의 고속 연구전용 네트워크상에서 양자암호기반의 통신망 구축을 통하여 물리적 보안성을 강화시키는 환경구축과 고성능 전송테스트를 통하여 양자암호기반 통신망을 구성한다. 물리적 암호화 수행시에 망 성능에 미치는 영향을 분석하여, 고성능 연구협업 네트워크 구축을 위한 기초 자료로 활용하고자 한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.1929-1934
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• 2017

경량 블록암호화 (Lightweight Encryption Algorithm, LEA)는 연산의 효율성과 높은 보안성으로 인해 가장 각광받고 있는 블록암호화 알고리듬이다. 해당 블록암호화는 실제 응용프로그램에서도 많이 사용되고 있으며 서비스 가용성을 높이기 위해 연산 성능을 개선하는 연구가 많이 진행되고 있다. 본 논문에서는 최신 ARMv8 프로세서 상에서 LEA 연산을 최적화하는 방안에 대해 제안한다. 구현은 새로운 SIMD 명령어 셋인 NEON을 통해 최적화되었으며 병렬화된 연산을 통해 동시에 24 번의 암호화 연산을 수행하도록 한다. 메모리 접근 횟수를 줄이기 위해 활용가능한 모든 NEON 레지스터에 중간 계산값을 할당하여 활용하였다. 해당 구현 결과는 속도 관점에서 평가되었으며 ARMv8 상에서 LEA 암호 구현은 Apple A7 그리고 Apple A9 프로세서 상에서 각각 2.4 cycles/byte 그리고 2.2 cycles/byte 안에 수행 가능함을 확인할 수 있었다.

• Journal of Computing Science and Engineering
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• 제8권4호
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• pp.187-198
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• 2014

In this paper an efficient image encryption scheme based on cyclic rotations and multiple blockwise diffusions with two chaotic maps is proposed. A Sin map is used to generate round keys for the encryption/decryption process. A Pomeau-Manneville map is used to generate chaotic values for permutation, pixel value rotation and diffusion operations. The encryption scheme is composed of three stages: permutation, pixel value rotation and diffusion. The permutation stage performs four operations on the image: row shuffling, column shuffling, cyclic rotation of all the rows and cyclic rotation of all the columns. This stage reduces the correlation significantly among neighboring pixels. The second stage performs circular rotation of pixel values twice by scanning the image horizontally and vertically. The amount of rotation is based on $M{\times}N$ chaotic values. The last stage performs the diffusion four times by scanning the image in four different ways: block of $8{\times}8$ pixels, block of $16{\times}16$ pixels, principal diagonally, and secondary diagonally. Each of the above four diffusions performs the diffusion in two directions (forwards and backwards) with two previously diffused pixels and two chaotic values. This stage makes the scheme resistant to differential attacks. The security and performance of the proposed method is analyzed systematically by using the key space, entropy, statistical, differential and performance analysis. The experimental results confirm that the proposed method is computationally efficient with high security.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권7호
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• pp.3397-3413
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• 2016

Considering that the layered cellular automata (LCA) are naturally fit for representing image data in various applications, a novel reverse iterative image encryption scheme based on LCA is proposed. Specifically, the plain image is set as the final configuration of an 8-layer CA, and some sequences derived from a random sequence are set as the pre-final configuration, which ensure that the same plain image will never be encrypted in the same way when encrypted many times. Then, this LCA is backward evolved by following some reversible two order rules, which are generated with the aid of a newly defined T-shaped neighborhood. The cipher image is obtained from the recovered initial configuration. Several analyses and experimental results show that the proposed scheme possesses a high security level and executive performance.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권12호
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• pp.1904-1913
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• 2021

스마트폰의 대중화와 IoT 기술의 발달로 데이터 수집이 쉬워지며 공익을 위해 이를 분석하는 것이 가능해졌지만, 개인정보 유출의 가능성으로 인해 다수의 사용자는 자발적으로 데이터를 제공하는 것에 우려를 표한다. 이러한 문제해결을 위해 개인정보를 보호하면서 데이터 수집을 가능하게 하는 프로토콜에 관하여 연구하였다. 본 연구에서는 자료 교란, 전통 암호, 그리고 동형암호를 이용한 알고리즘들의 성능에 대해 분석하였으며 정확도, 메시지 길이, 그리고 계산 지연시간의 3가지 단위를 이용하여 비교 분석하였다. 실험 결과를 통해 자료 교란 방식은 연산 속도가 빠르고 정확도는 낮으며, 반면에 전통 암호 알고리즘은 효율성이 떨어지지만 100%의 정확도를 보장한다는 점을 확인하였다. 동형 암호 알고리즘은 암호화된 데이터에 대해 복호화 없이 연산을 수행하는 방식이므로 상대적으로 개인정보보호에 효과적이지만, 높은 비용이 발생하였다. 그러나 동형 암호 알고리즘의 주요 비용인 사칙연산은 분산 처리하여 비용을 낮출 수 있으며, 통계수치 분석과 같은 연산은 데이터 개수와 상관없이 복호화가 단 한 번만 수행된다는 장점을 확인하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.201-211
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• 2012

본 논문에서는 단일 FPGA를 이용한 SATA 하드디스크용 Full Disk Encryption 연산기를 제안하고, 해당 연산기를 FPGA기반 테스트용 보드에 구현하여 실험한 결과를 제시한다. 제안하는 연산기는 크게 디스크 암호화 표준알고리즘인 IEEE P1619 (XTS-AES) 연산블록과, SATA Host (PC)와 Device (HDD)간의 정합 기능을 담당하는 SATA 인터페이스 블록으로 구성된다. 고속 암복호 연산기능을 담당하는 XTS-AES 암호 연산블록은 암복호 기능추가로 인한 속도저하를 최소화하기 위해 매 4 클록 사이클마다 1 블록 암호화를 처리하도록 4단 파이프라이닝구조로 설계하여 최대 4.8Gbps의 암복호 성능을 가진다. 또한 전체 연산기를 Xilinx사의 ML507 FPGA 개발보드에 구현하여, Windows XP 32비트 환경에서 SATA II 하드디스크(7200rpm)에 대해 암호화 장치없이 직접 연결했을 때와 동등한 속도인 최대 140MB/sec 읽기/쓰기 성능을 나타내었다. 따라서, 제안하는 연산기는 단일 FPGA를 이용하여 속도저하 없는 Full Disk Encryption 기능 구현이 가능함을 확인하였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.99-104
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• 2010

USN 화재방재 시스템은 온도, 습도, 조도, 가속도, CO2 등의 다양한 센서로부터 얻는 데이터를 이용해 관리자에게 전달하고, 화재를 판별하는 화재 판별 알고리즘을 이용하여 소화설비를 동작시키는 지능적인 시스템이다. USN 화재방재 시스템은 센서의 데이터에 전적으로 의지하여 동작함으로 본 논문에서는 분산된 각각의 센서 데이터들을 임베디드 시스템 환경에서 효율적이고 안전하게 수집, 전달하기 위한 모델을 제안한다. 패킷의 구성과 패키징은 저 전력 소모를 위해 최대한 가볍고 빠른 처리 과정을 거치게 설계하였으며, 현재 나와 있는 암호화 알고리즘 중 DES, 3DES, AES, HIGHT를 각각 적용, 빠른 암복호화에 목표를 두어 최종적으로 국내에서 제안한 표준 암호화 알고리즘인 HIGHT가 잦은 센싱 시간을 요구하는 화재방재 시스템에 적합함을 확인하였다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제8권2호
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• pp.204-210
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• 2019

Mobile Crowd Computing is one of the most efficient and effective way to collect the Electronic health records and they are very intelligent in processing them. Mobile Crowd Computing can handle, analyze and process the huge volumes of Electronic Health Records (EHR) from the high-performance Cloud Environment. Electronic Health Records are very sensitive, so they need to be secured, authenticated and processed efficiently. However, security, privacy and authentication of Electronic health records(EHR) and Patient health records(PHR) in the Mobile Crowd Computing Environment have become a critical issue that restricts many healthcare services from using Crowd Computing services .Our proposed Efficient Multi-layer Encryption Framework(MLEF) applies a set of multiple security Algorithms to provide access control over integrity, confidentiality, privacy and authentication with cost efficient to the Electronic health records(HER)and Patient health records(PHR). Our system provides the efficient way to create an environment that is capable of capturing, storing, searching, sharing, analyzing and authenticating electronic healthcare records efficiently to provide right intervention to the right patient at the right time in the Mobile Crowd Computing Environment.