• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.676-682
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• 2018

WSN을 포함하는 IoT 세상이 발전할수록, IoT를 적용하는 주위환경에 따라 정보를 센싱하는 센서 시스템의 수가 매우 가변적이다. 이러한 복잡한 환경에서 각각의 센서 시스템들에 대한 보안을 수행하기 위하여 보안모듈들도 가변적으로 증감을 수행해야 한다. 이러한 문제점은 시스템 효율성과 해킹/크래킹을 고려하였을 경우, 하드웨어/소프트웨어적인 구현을 어렵게 한다. 그러므로 본 논문은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 센싱 노드들의 수와 상관없이 일정한 주기를 가지는 의사난수를 발생시키며 이상현상을 탐지할 수 있는 기능을 가진 고정 길이 탭을 가진 의사 난수 발생기(FLT: Pseudo-random Number Generator with Fixed Length Tap unrelated to the variable sensing nodes) 구조를 제안하였다. 제안된 FLT-LFSR 구조는 IoT 환경에서 하드웨어/소프트웨어 구현에 대하여 보안레벨 및 전체 데이터 포맷팅을 일정하게 유지시킬 수 있도록 하였다. 그러므로 제안된 FLT-LFSR 구조는 센서 시스템 구현의 용이성 및 센싱 노드들의 수와 상관없이 네트워크의 확장성을 강조할 수 있도록 하였다.

• 융합보안논문지
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• 제12권4호
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• pp.17-23
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• 2012

최근 스마트폰 및 태블릿 PC를 이용한 무선통신 사용자가 점차 늘면서 암호 알고리즘, 특히 스트림 암호 연구가 활발히 진행되고 있다. 스트림 암호 방식에서 필요한 난수발생기는 하드웨어 구현이 쉬운 LFSR 구조가 주로 사용된다. 그러나 기존의 다중 비트 출력의 LFSR 기반 난수 발생기는 회로가 복잡해지고 출력간의 상관관계가 크다. Leap-ahead 구조를 갖는 LFSR은 이를 해결하기 위해 제안되었으나, 레지스터의 수와 출력비트에 따라 생성되는 난수의 수가 급격히 적어지는 단점을 갖는다. 본 논문은 기존 Leap-ahead 구조에 세그먼테이션 기법을 적용하여 회로 크기의 증가 없이 생성되는 난수의 수를 높일 수 있는 새로운 구조를 제안한다. 제안된 구조는 VHDL을 통하여 회로로 합성된 후, Xilinx사의 Xilinx ISE 10.1의 Virtex 4, XC4VLX15에서 동작을 검증하였다. 실험 결과 제안된 구조는 기존 Multi-LFSR 구조에 비해 20%이내의 회로 크기로 Leap-Ahead 구조에 비해 최소 40% 생성되는 난수의 수를 증가시켰다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.543-549
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• 2020

산업의 발전과 인터넷의 발전으로 보안의 중요성이 증가하면서 암호화에 필수적인 요소인 암호화 키의 생성에 사용되는 난수 발생기의 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 외부 공격으로부터 안전한 고성능의 암호화 키를 생성하기 위해서는 예측하기 어려운 품질 좋은 난수 발생기가 필수적이다. 일반적으로 사용되는 의사 난수 발생기는 충분한 성능의 난수를 발생하기 위해서 많은 양의 하드웨어 리소스가 요구됨에도 외부에서 암호화 키를 외부에서 알아낼 가능성이 존재한다. 그러므로, 다양한 잡음을 통해 난수를 발생시켜 외부에서 예측 불가능하며 품질 좋은 진 난수 발생기에 대한 요구가 증가하고 있다. 본 논문은 진 난수 생성기술로 대표적인 준안정성 및 발진기를 통한 진 난수 발생기의 최신구조가 랜덤소스를 생성하는 방식을 조사 및 비교한다. 또한, NIST에서 제공하는 난수 검증용 도구인 SP 800-22 테스트를 통해 발진기 기반 진 난수 발생기 성능을 검증한 자료를 분석한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.501-507
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• 2005

본 연구에서는 유도 전동기의 파워 스펙트럼 확산을 위한 LF2407 DSP기반 하이브리드 랜덤 PWM(HRPWM)을 제안하였다. 제안된 방법은 Lead-Lag 랜덤 비트를 갖는 PRBS (Pseudo-Random Binary Sequence)와 논리적으로 비교를 하기 위한 랜덤 삼각파 캐리어로 구성된다. 또한 DSP에 의하여 랜덤 수 및 PRBS 그리고 3상 기준 정현파를 실시간으로 발생하며, DSP외부의 주파수 변조기 MAX038에 의하여 랜덤 주파수의 캐리어를 발생한다. 본 연구의 타당성 검증을 위하여 제안된 기법을 3상 가변속 구동장치에 적용하였으며, 종전의 방법과 전압 및 전류 그리고 전동기 소음의 파워 스펙트럼을 비교 검토하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.357-364
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• 2022

의사난수 생성기(PRNG)는 많은 양의 난수가 필요할 때 사용되는 프로그램이다. 대칭 키 암호시스템에서 대칭 키를 생성, 공개 키 암호나 디지털 서명에서 공개 키 쌍의 생성, 일회용 패드로 패딩에 사용되는 열을 생성하는 데 사용한다. 다양한 과학 분야에서 비선형 동역학계를 구체적으로 표현하는데 유용한 셀룰라 오토마타(CA)는 이산적이고 추상적인 계산 시스템으로 하드웨어 구현이 가능하여 암호시스템에서 키를 생성하는 PRNG로 응용되고 있다. 본 논문에서는 이웃 셀의 반경을 2로 증가한 5-이웃 CA를 이용하여 비선형 수열을 효과적으로 생성할 수 있는 프로그램 가능한 5-이웃 CA기반의 PRNG를 합성하는 알고리즘을 제안한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.51-58
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• 2014

스트림 암호 방식에서 사용되는 난수 발생기는 선형 궤환 쉬프트 레지스터(Linear feedback shift register, LFSR) 구조를 주로 사용한다. Leap-ahead LFSR 구조는 기존 다중 LFSR 구조와 같이 한 사이클에 다중 비트의 난수를 발생시킨다. 단지 하나의 LFSR로 구성되기 때문에 하드웨어적으로 간단하다는 장점을 갖지만, 때때로 생성되는 난수열의 최대 주기가 급격히 감소한다. 본 논문은 이러한 문제를 해결하기 위해 세그멘티드 Leap-ahead LFSR 구조를 제안한다. 수학적인 분석을 이용하여 제안된 구조를 검증하였다. 또한 제안된 구조를 Xilinx Vertex5 FPGA를 이용하여 회로 합성후 동작 속도와 회로 크기를 기존 구조와 비교하였다. 제안된 구조는 기존 Leap-ahead LFSR 구조에 비해 최대 2.5배까지 최대 주기를 향상시킨다.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권1C호
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• pp.112-121
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• 2002

본 논문에서는 미국과 한국의 해쉬 함수 표준인 SHA-1과 HAS-160 해쉬 알고리즘, 그리고 SHA-1을 이용한 의사 난수 발생기를 구현한 프로세서를 설계하였다. SHA-1과 HAS-160이 동일한 단계 연산을 가지므로, 한 단계 연산만을 구현하여 공유함으로써 하드웨어 리소스를 감소시켰다. 그리고 메시지 변수의 사전 계산과 단계 연산을 두 단계의 파이프라인 구조로 구현함으로써 한 개의 클럭으로 한 단계 연산을 수행하는 방식보다 최장지연경로는 1/2로 줄고, 총 단계 연산에 필요한 클럭 수는 하나만 증가하므로 성능은 약 2배 향상되었다. 그 결과, 설계한 해쉬 프로세서는 삼성 0.5 um CMOS 스탠다드 셀 라이브러리를 근거로 산출할 때, 100 MHz의 동작 주파수에서 약 624 Mbps의 성능을 얻을 수 있다. 그리고 의사 난수 발생기로 사용될 때는 약 195 Mbps의 난수 발생 성능을 가진다. 이러한 성능은 지금까지 상용화된 국내외의 어느 해쉬 프로세서보다 빠른 처리 시간을 가지는 것으로 판단된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.104-110
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• 2003

본 논문에서는 타원 곡선 상에서의 Diffie-Hellman 기반의 하이브리드 암호 시스템을 제안하고, 구체적인 프로토콜을 설계하였다. 본 논문에서 제안하는 하이브리드 암호 시스템은 기존 하이브리드 시스템과 달리, 송신자와 수신자에 대한 함축적 키 인증성을 제공하는 효율적인 하이브리드 암호 시스템이다. 이 시스템은 암호학적으로 안전한 의사 난수 생성기를 사용하여 세션키를 생성함으로써 안전성을 높였으며, 하이브리드 시스템이기때문에 공개키 시스템과 비밀키 시스템의 장단점을 보완하여 계산량 면에서 더 효율적이다. 또한 위장 공격이 불가능하며, 송신자의 비밀키가 노출되더라도 지정된 수신자 이외에는 정당한 평문을 얻을 수 없다. 그리고 세션키가 노출되더라도 다른 세션의 암호문의 안전성에는 영향을 주지 않는, 알려진 키에 대한 안전성 뿐만 아니라 상호 개체 인증과 재실행 공격에 대한 안전성도 제공한다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제13권1호
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• pp.243-248
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• 2021

Although many different types of covert channels have been suggested in the literature, there are little work in directly applying game theory to building up covert channel. This is because researchers have mainly focused on tailoring game theory for covert channel analysis, identification, and covert channel problem solving. Unlike typical adaptation of game theory to covert channel, we show that game theory can be utilized to establish a new type of covert channel in IoT devices. More specifically, we propose a covert channel that can be constructed by utilizing the Nash Equilibrium with sensor data collected from IoT devices. For covert channel construction, we set random seed to the value of sensor data and make payoff from random number created by running pseudo random number generator with the configured random seed. We generate I × J (I ≥ 2, J ≥ 2) matrix game with these generated payoffs and attempt to obtain the Nash Equilibrium. Covert channel construction method is distinctly determined in accordance with whether or not to acquire the Nash Equilibrium.

• 정보보호학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.1539-1550
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• 2016

현대 사회에서 스토리지를 필요로 하는 애플리케이션이 많아졌다. 그 중에서 특히 핀테크의 발달은 스토리지의 보안 필요성을 크게 증대시켰다. 스토리지에는 사용자의 민감 정보가 저장되어 있는데 이 정보들이 노출되면 사용자들이 금전적인 피해를 입게 된다. 따라서 이러한 사고를 막기 위해 스토리지 암호화를 수행해야 하는데 스토리지 암호화를 수행하는 애플리케이션 중 하나로 EncFS가 있다. EncFS는 IV를 이용하여 암호화를 수행하는데 IV 값은 EncFS 단위 블록마다 유일해야 한다. 하지만 동일한 IV 값이 생성되는 경우들이 존재한다. 이를 이용해 암호화 과정을 조작하여 평문과 암호문 간의 관계를 알 수 있는 취약점이 존재한다. 본 논문에서는 해당 취약점이 IND-CPA에 안전하지 않음을 보이고 이를 개선하는 기법을 제안한다.