• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권2호
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• pp.826-845
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• 2017

Outsourcing computation is one of the most important applications in cloud computing, and it has a huge ability to satisfy the demand of data centers. Modular exponentiation computation, broadly used in the cryptographic protocols, has been recognized as one of the most time-consuming calculation operations in cryptosystems. Previously, modular exponentiations can be securely outsourced by using two untrusted cloud servers. In this paper, we present two practical and secure outsourcing modular exponentiations schemes that support only one untrusted cloud server. Explicitly, we make the base and the index blind by putting them into a matrix before send to the cloud server. Our schemes provide better performance in higher efficiency and flexible checkability which support single cloud server. Additionally, there exists another advantage of our schemes that the schemes are proved to be secure and effective without any cryptographic assumptions.

• 한국통신학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.1036-1044
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• 1997

We modify the montgomery modeular multikplication to extract the common parts in common-multiplicand multi-plications. Since the modified method computes the common parts in two modular multiplications once rather than twice, it can speed up the exponentiations and reduce the amount of storage tables in m-ary or windowexponentiation. It can be also applied to an exponentiation mehod by folding the exponent in half. This method is well-suited to the memory limited environments such as IC card due to its speed and requirement of small memory.

• 정보보호학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.29-39
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• 2007

본 논문에서는 래딕스-4 몽고메리 곱셈기 기반의 고속 RSA 연산기를 제안하고 그 구현 결과를 제시한다. 캐리저장 가산기 기반의 래딕스-4 몽고메리 곱셈기를 제안하고, 중국인의 나머지 정리를 적용할 수 있도록 그 구조를 확장하였다. 이를 바탕으로 설계한 1024-비트 RSA 연산기는 1024-비트 모듈러 지수승을 0.84M 클락 사이클, 512-비트 지수승은 0.25M 클락 사이클 동안 각각 계산할 수 있으며, 0.18um 공정을 이용하여 구현한 결과, 최대 300MHz 클락 속도를 가지므로 1024-비트 지수승은 365Kbps, 512-비트 지수승은 1,233Kbps의 성능을 각각 가진다. 또한 고속 RSA 암호 시스템의 구현을 위해, 몽고메리 매핑 계수 계산 및 중국인 나머지 정리의 전처리 과정에 적용할 수 있도록 모듈러 감산 기능을 하드웨어로 구현하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권6호
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• pp.1480-1491
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• 2013

Certificate-based cryptography is a new cryptographic primitive which eliminates the necessity of certificates in the traditional public key cryptography and simultaneously overcomes the inherent key escrow problem suffered in identity-based cryptography. However, to the best of our knowledge, all existed constructions of certificate-based encryption so far have to be based on the bilinear pairings. The pairing calculation is perceived to be expensive compared with normal operations such as modular exponentiations in finite fields. The costly pairing computation prevents it from wide application, especially for the computation limited wireless sensor networks. In order to improve efficiency, we propose a new certificate-based encryption scheme that does not depend on the pairing computation. Based on the decision Diffie-Hellman problem assumption, the scheme's security is proved to be against the chosen ciphertext attack in the random oracle. Performance comparisons show that our scheme outperforms the existing schemes.

• ETRI Journal
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• 제30권6호
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• pp.818-825
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• 2008

This paper proposes an exponentiation method with Frobenius mappings. The main target is an exponentiation in an extension field. This idea can be applied for scalar multiplication of a rational point of an elliptic curve defined over an extension field. The proposed method is closely related to so-called interleaving exponentiation. Unlike interleaving exponentiation methods, it can carry out several exponentiations of the same base at once. This happens in some pairing-based applications. The efficiency of using Frobenius mappings for exponentiation in an extension field was well demonstrated by Avanzi and Mihailescu. Their exponentiation method efficiently decreases the number of multiplications by inversely using many Frobenius mappings. Compared to their method, although the number of multiplications needed for the proposed method increases about 20%, the number of Frobenius mappings becomes small. The proposed method is efficient for cases in which Frobenius mapping cannot be carried out quickly.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2003년도 추계학술발표대회(상)
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• pp.112-115
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• 2003

모듈러 멱승은 주어진 값 X, E, N에 대하여 X$^{E}$ mod N으로 정의된다. 모듈러 멱승은 대부분의 공개키 암호시스템과 전자서명에 사용되므로, 이 연산을 빠르게 수행하는 문제는 암호학 분야에서 중요하게 연구 되고 있다. 모듈러 멱승을 계산하기 위해 가장 많이 사용되는 효율적인 알고리즘은 VLNW방법이다. 그러나 이 방법은d, q 인자를 고정시키기 때문에 제한적인 결과를 제공한다. 일반화된 그래프 모델은 VLNW방법의 f 인자를 제거하여 그 성능을 향상시켰다. 그러나 고 인자는 여전히 VLNW방법과 동일하게 고정되어 있다. d 인자는 초기 블록 테이블을 결정하는 인자로써, 이것을 확장할 경우 천 처리 시간이 기하급수적으로 증가하게 된다. 그러나, 본 논문은 전 처리 시간의 기하급수적인 증가를 저지하면서도 고 인자를 확장하기 위해서 초기 블록 테이블을 만드는 몇 가지 효율적인 방법을 제시한다. 이 방법은 VLNW 방법과 일반화된 그래프 모델보다도 효율적이며, 그 성능은 실험을 통하여 검증하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제29권5호
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• pp.291-298
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• 2002

키 교환 프로토콜에서 상호 인증은 필수 요소이며, 사용자에게 편리하고 비용이 적게 드는 패스워드 기반의 인증 방식이 널리 사용되고 있다. 패스워드 기반의 프로토콜은 패스워드가 가지는 제약으로 인한 공격에 대해서 안전해야 할 뿐 아니라, 사용자의 작업량을 줄이기 위한 효율성도 매우 중요한 요건 이다. 본 논문에서는 서버와 사용자간의 인증을 제공하고 세션키를 공유하기 위한 키 교환 프로토콜 OTP-EKE(One Time Password based Encrypted Key Exchange)를 제안하였다. 키 교환을 위한 사용자 인증방식으로 패스워드 방식을 채택하였다. 특히 서버 디렉토리에 대한 공격 등에 대해서 안전도를 높이기 위하여 원-타임-패스워드 확인자와 서버의 공개 패스워드를 이용하였다. 제안한 프로토콜은 모듈라지수승 계산 횟수와 메시지 전송 횟수를 줄임으로써 효율성 향상을 보인다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.83-88
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• 2008

SIP(Session Initiation Protocol)는 인터넷상에서 멀티미디어 세션을 시작하고 컨트롤하기 위한 응용계층 프로토콜이다. SIP 서비스를 사용하기 위해 클라이언트는 서버로부터 우선 사용자 인증을 받아야 한다. 일반적으로 인증이란 통신 상대방이 제공하는 네트워크 서비스에 접근하기 위해 자신의 신원을 검증받는 과정을 말한다. 2005년, Yang 등은 SIP 응용을 목적으로 Diffie-Hellman 프로토콜에 기반한 키 교환 및 인증 방식을 제안하였다. 그러나 Yang 등이 제안한 방식은 상당한 양의 계산을 필요로 하기 때문에 계산능력이 떨어지는 클라이언트나 서버로 구성된 네트워크 환경에서 사용하기에는 부적합하다는 단점을 가지고 있다. 이에 Huang과 Wei는 최근 Yang 등이 제안한 방식을 개선하여 효율성을 증대시킨 새로운 키 교환 및 인증 방식을 제안하고 이의 안전성을 주장하였다. 하지만 본 논문에서는 Huang-Wei가 제안한 키 교환 및 인증 방식이 사전공격과 전방향 비밀성에 취약함을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제2권6호
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• pp.312-332
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• 2008

Password-based authentication key exchange (PAKE) protocols in the literature typically assume a password that is shared between a client and a server. PAKE has been applied in various environments, especially in the “client-server” applications of remotely accessed systems, such as e-banking. With the rapid developments in modern communication environments, such as ad-hoc networks and ubiquitous computing, it is customary to construct a secure peer-to-peer channel, which is quite a different paradigm from existing paradigms. In such a peer-to-peer channel, it would be much more common for users to not share a password with others. In this paper, we consider password-based authentication key exchange in the three-party setting, where two users do not share a password between themselves but only with one server. The users make a session-key by using their different passwords with the help of the server. We propose an efficient password-based authentication key exchange protocol with different passwords that achieves forward secrecy in the standard model. The protocol requires parties to only memorize human-memorable passwords; all other information that is necessary to run the protocol is made public. The protocol is also light-weighted, i.e., it requires only three rounds and four modular exponentiations per user. In fact, this amount of computation and the number of rounds are comparable to the most efficient password-based authentication key exchange protocol in the random-oracle model. The dispensation of random oracles in the protocol does not require the security of any expensive signature schemes or zero-knowlegde proofs.

• 정보보호학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.101-110
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• 2003

안전하고 안정적인 그룹 통신은 최근 그룹 및 그룹 구성원간의 협조가 필요한 응용 분야가 발전하면서 점차 그 필요성이 대두되고 있다. 이중 가장 중요한 문제는 그룹 내의 키 관리 문제이다. 센터에 의존하는 키 관리 방식의 경우 대용량의 멀티캐스트 그룹에 어울리는 반면 구성원간의 협조에 의하여 이루어지는 그룹(즉, 센터가 없는 그룹)의 경우 분산 키 관리 방식(즉 그룹 키 합의 방식)이 필요하다. 기존의 그룹 키 합의 방식의 경우 계산량을 효율적으로 하는 데만 그 연구가 치중되어 있는 실정이다. 단 한가지 예외는 STR 프로토콜로 이 방식의 경우 Diffie-Hellman protocol을 키 트리에 응용하되 키 트리가 한쪽으로 치우친 구조를 가지고 있어 통신량을 최적화하고 있다. 하지만 계산량에 있어서 그룹 멤버의 변경 시 현재 그룹 멤버의 수에 비례한 계산량을 필요로 한다. 본 논문에서는 STR 키 관리 방식에 pairing을 응용하여 계산량에 있어서 효율성을 제공하는 동시에 통신량을 유지할 수 있는 새로운 방식을 제시한다.