• Journal of Information Processing Systems
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• 제8권2호
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• pp.375-388
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• 2012

PVSS stands for publicly verifiable secret sharing. In PVSS, a dealer shares a secret among multiple share holders. He encrypts the shares using the shareholders' encryption algorithms and publicly proves that the encrypted shares are valid. Most of the existing PVSS schemes do not employ an ElGamal encryption to encrypt the shares. Instead, they usually employ other encryption algorithms like a RSA encryption and Paillier encryption. Those encryption algorithms do not support the shareholders' encryption algorithms to employ the same decryption modulus. As a result, PVSS based on those encryption algorithms must employ additional range proofs to guarantee the validity of the shares obtained by the shareholders. Although the shareholders can employ ElGamal encryptions with the same decryption modulus in PVSS such that the range proof can be avoided, there are only two PVSS schemes based on ElGamal encryption. Moreover, the two schemes have their drawbacks. One of them employs a costly repeating-proof mechanism, which needs to repeat the dealer's proof at least scores of times to achieve satisfactory soundness. The other requires that the dealer must know the discrete logarithm of the secret to share and thus weakens the generality and it cannot be employed in many applications. A new PVSS scheme based on an ElGamal encryption is proposed in this paper. It employs the same decryption modulus for all the shareholders' ElGamal encryption algorithms, so it does not need any range proof. Moreover, it is a general PVSS technique without any special limitation. Finally, an encryption-improving technique is proposed to achieve very high efficiency in the new PVSS scheme. It only needs a number of exponentiations in large cyclic groups that are linear in the number of the shareholders, while all the existing PVSS schemes need at least a number of exponentiations in large cyclic groups that are linear in the square of the number of the shareholders.

• 정보과학회 논문지
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• 제43권8호
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• pp.933-945
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• 2016

클라우드와 같은 퍼블릭 스토리지 시스템은 언제 어디서든 온디맨드(on-demand) 컴퓨팅 서비스를 제공한다는 점에서, 다수 사용자 간 데이터 공유 환경으로 각광받고 있다. 안전한 데이터 공유는 세분화된 접근 제어를 통해 가능한데, 기존의 대칭키 및 공개키 기반 암호 기법은 암호문과 비밀키 간 일대일 대응만을 지원한다는 점에서 적합하지 않다. 속성 기반 암호는 세분화된 접근 제어를 지원하지만, 속성의 개수가 증가함에 따라 암호문의 크기도 함께 증가한다. 게다가, 복호에 필요한 연산비용이 매우 크기 때문에, 가용한 자원이 제한된 환경에서 비효율적이다. 본 연구에서는, 복호 연산의 아웃소싱을 지원하는 효율적인 속성 기반의 안전한 데이터 공유 기법을 제안한다. 제안 기법은 속성의 개수에 관계없이 항상 일정 크기의 암호문을 보장한다. 또한 정적 속성 환경에서 사용자 측면 연산 비용 절감을 지원하며, 이는 약 95.3%의 복호 연산을 고성능의 스토리지 시스템에 위임함으로써 가능하다. 반면 동적 송석 환경에서는 약 72.3%의 복호 연산 위임이 가능하다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (1)
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• pp.214-216
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• 2005

We consider Wireless Sensor Network Security (WSN) and focus our attention to tolerate damage caused by an adversary who has compromised deployed sensor node to modify, block, or inject packets. We adopt a probabilistic secret sharing protocol where secrets shared between two sensor nodes are not exposed to any other nodes. Adapting to WSN characteristics, we incorporate these secrets to establish new pairwise key for node to node authentication and design multipath routing to multiple base stations to defend against HELLO flood attacks. We then analytically show that our defense mechanisms against HELLO flood attack can tolerate damage caused by an intruder.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.1558-1561
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• 2020

In this paper, we propose a blockchain scheme to enhance fault tolerance in distributed storage blockchain systems. Traditional blockchain systems suffer from ever-increasing storage cost. To overcome this problem, distributed storage blockchain techniques have been proposed. Distributed storage blockchain schemes effectively reduce the storage cost, but there are still limitations in reducing recovery cost and fault tolerance. The proposed approach recovers multiple errors within a group by utilizing locally repairable codes with availability. This improves the fault tolerance of the blockchain systems. Simulation results show that the proposed scheme enhances the fault tolerance while minimizing storage cost and recovery cost compared to other state-of-art schemes.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권2호
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• pp.450-470
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• 2023

Traditional cloud computing faces some challenges such as huge energy consumption, network delay and single point of failure. Edge computing is a typical distributed processing platform which includes multiple edge servers closer to the users, thus is more robust and can provide real-time computing services. Although outsourcing data to edge servers can bring great convenience, it also brings serious security threats. In order to provide image retrieval while ensuring users' data privacy, a privacy preserving image retrieval scheme in edge environment is proposed. Considering the distributed characteristics of edge computing environment and the requirement for lightweight computing, we present a privacy-preserving image retrieval scheme in edge computing environment, which two or more "honest but curious" servers retrieve the image quickly and accurately without divulging the image content. Compared with other traditional schemes, the scheme consumes less computing resources and has higher computing efficiency, which is more suitable for resource-constrained edge computing environment. Experimental results show the algorithm has high security, retrieval accuracy and efficiency.

• ETRI Journal
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• 제37권4호
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• pp.696-706
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• 2015

This paper presents an achievable secure videoconferencing system based on quantum key encryption in which key management can be directly applied and embedded in a server/client videoconferencing model using, for example, OpenMeeting. A secure key management methodology is proposed to ensure both a trusted quantum network and a secure videoconferencing system. The proposed methodology presents architecture on how to share secret keys between key management servers and distant parties in a secure domain without transmitting any secrets over insecure channels. The advantages of the proposed secure key management methodology overcome the limitations of quantum point-to-point key sharing by simultaneously distributing keys to multiple users; thus, it makes quantum cryptography a more practical and secure solution. The time required for the encryption and decryption may cause a few seconds delay in video transmission, but this proposed method protects against adversary attacks.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권9호
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• pp.2442-2454
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• 2012

To ensure the security of wireless sensor networks, it is important to have a robust key management scheme. In this paper, we propose a Quorum-based key management scheme. A specific sensor, called as key distribution server (KDS), generates a key matrix and establishes a quorum system from the key matrix. The quorum system is a set system of subsets that the intersection of any two subsets is non-empty. In our scheme, each sensor is assigned a subset of the quorum system as its pre-distributed keys. Whenever any two sensors need a shared key, they exchange their IDs, and then each sensor by itself finds a common key from its assigned subset. A shared key is then generated by the two sensors individually based on the common key. By our scheme, no key is needed to be refreshed as a sensor leaves the network. Upon a sensor joining the network, the KDS broadcasts a message containing the joining sensor ID. After receiving the broadcast message, each sensor updates the key which is in common with the new joining one. Only XOR and hash operations are required to be executed during key update process, and each sensor needs to update one key only. Furthermore, if multiple sensors would like to have a secure group communication, the KDS broadcasts a message containing the partial information of a group key, and then each sensor in the group by itself is able to restore the group key by using the secret sharing technique without cooperating with other sensors in the group.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권6호
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• pp.333-340
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• 2014

많은 인터넷 사용자들은 다수의 인증 정보를 기억해야 하는 불편함 때문에, 보안상의 취약점에도 불구하고 동일하거나 매우 유사한 패스워드 및 ID를 여러 사이트에서 재사용하려는 성향을 보인다. 본 논문에서는 안전한 휴대 저장장치로 스마트카드를 활용하여, 랜덤하게 생성한 다수의 (ID, 패스워드) 쌍들을 사용자가 기억할 필요 없이 안전하게 저장 및 검색, 갱신할 수 있는 기법을 제안한다. 제안 기법은 사이트의 (ID, 패스워드) 쌍 정보를 스마트 카드의 메모리 및 별도의 원격 서버에 분할하여 보관하기 때문에, 스마트카드의 분실 또는 도난에도 안전하다. 또한 제안 기법에는 원격 서버의 정보를 삭제하는 기능이 포함되어 있어서, 스마트카드 분실 및 메모리의 해킹이 의심되는 상황에서도 공격자가 스마트카드 소유자의 어떠한 (ID, 패스워드) 쌍도 구해내지 못하도록 막을 수 있다. 제안 기법을 적용할 경우 사용자는 (ID, 패스워드) 정보를 얻기 위해 접근을 원하는 사이트 정보와 패스프레이즈를 스마트카드에 입력해야 하나, 이 정도의 추가 부담은 ID와 패스워드를 자유롭게 선택할 수 있음에도 그것들을 전혀 기억할 필요가 없다는 장점을 고려할 때 감내할 수준이내라고 판단한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제11권9호
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• pp.305-316
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• 2022

사물인터넷 및 빅데이터 등 디지털 데이터의 범람으로, 다수 사용자로부터 방대한 데이터를 처리 및 보관하는 클라우드 서비스 제공자는 효율적 데이터 관리를 위한 데이터 중복제거를 적용할 수 있다. 중앙 클라우드 서버로의 네트워크 혼잡 및 연산 효율성 저하 등의 문제를 개선하기 위한 클라우드의 확장으로 엣지 컴퓨팅 개념이 도입되면서 사용자 경험을 개선할 수 있으나, 전적으로 신뢰할 수 없는 새로운 엣지 디바이스의 추가로 인하여 프라이버시 보존 데이터 중복제거를 위한 암호학적 연산 복잡도의 증가를 야기할 수 있다. 제안 기법에서는 신뢰실행환경을 활용함으로써 사용자-엣지-클라우드 간 최적화된 통신 구조에서 프라이버시 보존 데이터 중복제거의 효율성 개선 방안을 제시한다. 사용자와 클라우드 사이에서의 비밀정보 공유를 통하여 엣지 디바이스에서의 연산 복잡도를 최소화하고, 클라우드 서비스 제공자의 효율적 암호화 알고리즘 사용을 가능하게 한다. 또한, 사용자는 엣지 디바이스에 데이터를 오프로딩함으로써 데이터 중복제거와 독립적인 활동을 가능하게 하여 사용자 경험을 개선한다. 실험을 통하여 제안 기법이 데이터 프라이버시 보존 중복제거 과정에서 엣지-클라우드 통신 효율성 향상, 엣지 연산 효율성 향상 등 성능 개선 효과가 있음을 확인한다.