• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권4호
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• pp.1553-1571
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• 2018

Currently, many of schemes for smart grid data aggregation are based on a one-level gateway (GW) topology. Since the data aggregation granularity in this topology is too single, the control center (CC) is unable to obtain more fine-grained data aggregation results for better monitoring smart grid. To improve this issue, Shen et al. propose an efficient privacy-preserving cube-data aggregation scheme in which the system model consists of two-level GW. However, a risk exists in their scheme that attacker could forge the signature by using leaked signing keys. In this paper, we propose a secure and fine-grained electricity consumption aggregation scheme for smart grid, which employs the homomorphic encryption to implement privacy-preserving aggregation of users' electricity consumption in the two-level GW smart grid. In our scheme, CC can achieve a flexible electricity regulation by obtaining data aggregation results of various granularities. In addition, our scheme uses the forward-secure signature with backward-secure detection (FSBD) technique to ensure the forward-backward secrecy of the signing keys. Security analysis and experimental results demonstrate that the proposed scheme can achieve forward-backward security of user's electricity consumption signature. Compared with related schemes, our scheme is more secure and efficient.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.650-652
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• 2013

VANET(Vehicular Ad-hoc NETwork)은 도로에서의 안전, 효율, 안락함을 향상시키고, 상업적인 정보나 혹은 인터넷 접속과 같은 다른 부가 가치 서비스들을 제공하므로, ITS(Intelligent Transportation System)를 위한 가장 중요한 기술이라 할 수 있다. 그러나 VANET에서 더 나은 통신효율을 위해서는 보안을 희생시키거나, 보안을 위해서는 통신 효율을 희생시키고 있지만, VANET은 이 둘 중 어느 것도 없어서는 안 된다. 따라서, 본 논문은 이 둘을 모두 해결하기 위하여 차량 간에 일관성이 없는 비정상적인 데이터나 중복되는 데이터를 없애고, 메시지 무결성을 검증하는 MAC(Message Authentication Code) 기반 SDAP(Secure Data Aggregation Protocol)를 제안한다. MAC 기반 SDAP는 데이터 전달의 효율성을 향상시킬 뿐만 아니라 전파 방해 공격, 위조 공격, 위장 공격과 같은 악의적인 공격도 탐지함으로써 VANET 보안을 강화시킬 수 있다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제18C권5호
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• pp.303-316
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• 2011

데이터 병합은 무선 센서 네트워크의 주요 기술이지만 다수의 보안 문제를 유발할 수 있으며, 이들 가운데 하나가 데이터 병합 과정 중의 compromised node에 의한 허위 데이터 삽입이나 메시지 누락이다. 이 문제에 대한 대부분의 기존 해결책은 암호화에 의존하고 있는데, 이들은 많은 연산량과 통신 부하를 필요로 한다. 이와 같은 요구 조건에도 불구하고 기존 방법들은 공격 노드의 탐지가 아닌 공격의 확인 기능만을 가진다. 이러한 제약 사항은 공격이 반복적으로 발생하는 경우, 센서 노드의 에너지 낭비를 유발한다. 비록 기존의 한 연구에서 허위 데이터 삽입점을 식별하는 기능을 제공하고 있지만, 이 방법은 전체 노드 중 최대 50%의 노드만이 데이터 전송에 참여하는 단점을 가진다. 따라서 공격자 확인이 가능할 뿐만 아니라, 동시에 데이터 전송에 참여하는 노드의 수를 증가시킬 수 있는 새로운 접근 방법이 요구된다. 본 논문에서는 허위 데이터 삽입 혹은 메시지 누락을 수행하는 compromised aggregator에 대한 대응을 위해 모니터링 기반 시큐어 데이터 병합 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 크게 병합 트리 작성과 시큐어 데이터 병합으로 구성되는데, 시큐어 데이터 병합에는 모니터링을 기반으로 하는 비정상 데이터 삽입 탐지와 최소한의 암호화 기법이 사용된다. 시뮬레이션 결과에 따르면 제안된 프로토콜은 데이터 전송에 참여하는 노드의 수를 95% 수준으로 증가시키는 동시에, 허위 데이터 삽입 혹은 메시지 누락을 수행하는 compromised node의 탐지가 가능한 것으로 확인되었다. 한편 제안된 프로토콜에서 compromised node를 추적하는데 요구하는 통신 오버헤드는 전체 노드의 수가 n일 때, O(n)으로 기존 연구보다 우수하거나 유사한 수준을 가진다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제36권2호
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• pp.108-117
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• 2009

데이터 병합은 무선 센서 네트워크 상에서 정보 전송시 소요되는 에너지를 줄이기 위해 잘 알려진 기법 중에 하나이다. 무선 센서 네트워크가 신뢰할 수 없고, 심지어 위험 환경에 노출되고 있으나, 기존 데이터 병합 기법은 센서 노드와 베이스 스테이션 종단간 데이터 프라이버시(데이터 기밀성 및 무결성)를 제공하지 못하는 문제점을 갖고 있다. 최근 들어 연구되고 있는 데이터 동상 암호체계 기법이 상기 위험 환경에서 종단간 프라이버시를 제공하기 위한 한 방법이 될 수 있다. 본 논문에서는 데이터 병합시 데이터 기밀성과 무결성을 보장하기 위하여 기존 동상 암호체계 기법 및 타기법 분석을 통하여 가능한 조합을 제시하고 CPU 부하 및 통신비용 측면에서 그 성능을 평가한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.119-126
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• 2012

무선 센서 네트워크에서 지역 감시는 데이터를 보호하는 효과적인 방법이지만 기존의 방법은 위조 데이터를 탐지하는데 많은 통신 부하를 요구하며, 이는 네트워크 수명을 단축시키는 결과를 야기한다. 따라서 본 논문에서는 시큐어 데이터 병합에 소요되는 에너지 소모 저감을 목적으로 하는 새로운 감시 기반 시큐어 데이터 병합 및 허위 데이터 필터링 방법을 제안한다. 제안된 방법에서 애그리게이터와 이의 감시 노드는 60o의 내각을 갖도록 분할된 육분원형 클러스터를 기반으로 데이터 병합을 수행한다. 그리고 데이터 병합 과정에서 메시지 인증 코드(MAC)의 비교를 통해 애그리게이터에 의해 병합된 데이터와 감시 노드에 의해 감지된 데이터가 불일치하는 것으로 판단되면 병합 데이터는 전달 애그리게이터에 의해 소거된다. 시뮬레이션에 의하면 제안된 방법은 평균 소모 에너지 측면에서 DAA 프로토콜에비해에너지 소모가 64% 감소되었음을확인하였다. 또한 이를통해제안된 프로토콜은DAA 프로토콜에 비해 네트워크 수명을 283% 연장 가능하며, 이 때 데이터 정확도 측면에서의 성능 저하는 없었다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.11-18
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• 2015

As the communication technology and mobile devices develop, the need for the efficient and secure remote storage is required. And recently, many companies support cloud storages to meet the requirements of the customers. Especially in the business field where various companies collaborate, data sharing is an essential functionality to enhance their work performance. However, existing researches have not fully satisfied the requirement either efficiency and security. This paper suggests efficient and secure data sharing scheme for cloud storage by using secret sharing scheme. Proposed scheme can be applied to business collaborations and team projects.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.1-11
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• 2020

스마트 그리드 환경의 중요한 기본 구성 요소라 할 수 있는 스마트 미터기는 유틸리티 기관에게 실시간 전력소비 정보를 제공한다. 그렇지만, 스마트 미터기에 의한 전력 소비 데이터 집계 과정에서 정보 보안 및 사생활 보호를 보장하는 작업은 쉽지 않다. 최근 몇 년 동안 특정 소비자의 전력 소비 정보 추출을 방지하는 정보 보안 데이터 집계 프로세스에 관해 많은 연구가 있었으나 대부분 내부 공격자로부터 안전하지 않거나 데이터 무결성을 제공하지 못하고 있다. 게다가, bilinear pairing 또는 hash-to-point 작업이 스마트 미터기에서 수행되기 때문에 계산 비용이 만족스럽지 않은 상황이다. 현재 에너지 공급 회사, 신생 기업, 기술 개발자, 금융 기관, 국가 정부 및 학계에서 큰 관심을 끌고 있는 기술로 블록체인 또는 분산 원장 기술이 활발히 연구되고 있다. 특히, 전력 소비 네트워크와 관련하여 블록체인은 상당한 이점과 혁신을 가져올 것으로 소개되고 있다. 이에 본 연구에서는 블록체인 기술을 사용한 분산된 전력 소비 정보 보호 및 보안 미터 데이터 집계 시스템을 제안하고, 손쉽게 구현할 수 있는 자바 프로그램을 나타낸다. 여기에서 스마트 미터 데이터는 계층적 Merkle 트리에 의해 집계 및 검증되며, 비잔틴 결함 허용 프로토콜에 의한 합의 방식이 지원된다.

• ETRI Journal
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• 제34권3호
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• pp.421-428
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• 2012

An aggregate signature scheme is a digital signature scheme that allows aggregation of n distinct signatures by n distinct users on n distinct messages. In this paper, we present an aggregate signcryption scheme (ASC) that is useful for reducing the size of certification chains (by aggregating all signatures in the chain) and for reducing message size in secure routing protocols. The new ASC scheme combines identity-based encryption and the aggregation of signatures in a practical way that can simultaneously satisfy the security requirements for confidentiality and authentication. We formally prove the security of the new scheme in a random oracle model with respect to security properties IND-CCA2, AUTH-CMA2, and EUF-CMA.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.49-59
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• 2018

현재 여러 국가들은 스마트 그리드 시스템의 법적, 기술적, 비즈니스 측면에서 여러 문제점들이 발견되고 있음에도 불구하고 스마트 그리드 배치를 서두르고 있다. 스마트 그리드와 관련하여 중요한 문제는 스마트 미터기의 주된 성능을 그대로 유지하면서 미터 측정값들이 믿을 수 없는 이해집단들로부터 공격을 당하지 않도록 하는 것이다. 이러한 프라이버시 보호 문제는 하드웨어 제약사항, 보안 암호화 시스템과 보안 신호 처리와 같은 몇 가지 해결책들을 요구하고 있다. 본 연구에서는 이와 관련하여 현재 스마트 미터 프라이버시 보호 영역에서 주된 도전 문제가 되고 있는 미터 사용량 집계 암호화에 관한 하나의 접근방식을 제공한다. 개별 에너지 총 사용량에 관한 프라이버시 보호를 위해 개별 사용자 집계 함수에 잡음 가중치를 부여하는 방식을 나타낸다. 접근방식에서 준동형 암호화 성질을 충족하기 위해 잡음 가중치의 곱은 1이 된다. 단적으로 개별 에너지 사용자 집계를 알 수 없도록 하는데 있다. Diffid-Hellman 생성기를 적용하는 경우에 잡음 가중치 곱은 잡음 가중치 합으로 전환되고 가중치 합은 0이 된다. Diffid-Hellman 키 교환은 보통 512비트를 사용하기 때문에 아주 큰 키들을 사용하는 다른 Paillier 계통 암호화 방법들에 비해 보다 우수한 성능을 가진다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제35권1호
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• pp.76-90
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• 2008

무선 센서 네트워크는 자연재해 탐지 시스템, 의료 시스템, 그리고 군사적 응용분야 등의 다양한 환경에서 유용한 해결책을 제시하고 있다. 그러나 센서 네트워크의 구성 환경 및 자원 제약적인 본질적인 특성으로 인해 기존의 전통적인 보안기법을 그대로 센서 네트워크에 적용하기에는 무리가 있다. 특히 네트워크를 구성하는 센서 노드들은 제한된 배터리를 사용하기 때문에 센서 네트워크에 거짓 데이타가 유입되는 경우 서비스 거부 뿐만 아니라 센서 노드의 제한된 에너지를 소모시키는 등의 심각한 문제를 야기할 수 있다. 기존의 전통적인 암호학적 인증 및 키 관리 방법 등을 통한 보안 기법은 센서 네트워크의 물리적인 노드탈취 공격에 대한 취약성으로 인해서 이러한 거짓 데이타 판별에 대한 해결책을 제시하지 못한다. 본 논문에서는 기존의 평판기반 기법과 달리 각 센서 노드의 위치에 따른 센싱 결과에 대해 일관성 등의 요소를 기반으로 신뢰도를 평가하고, 거짓 데이타를 주입하는 내부 공격에 대한 보안기법을 제안한다. 분석 결과에 따르면 제안한 신뢰도 평가 기반의 데이타 통합 기법은 기존의 중앙값보다 견고한 데이타 통합 결과를 보여준다.