KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제7권5호
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pp.1328-1342
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2013
Searchable encryption is a cryptographic protocol for searching a document in encrypted databases. A simple searchable encryption protocol, which is capable of using only one keyword at one time, is very limited and cannot satisfy demands of various applications. Thus, designing a searchable encryption with useful additional functions, for example, conjunctive keyword search, is one of the most important goals. There have been many attempts to construct a searchable encryption with conjunctive keyword search. However, most of the previously proposed protocols are based on public-key cryptosystems which require a large amount of computational cost. Moreover, the amount of computation in search procedure depends on the number of documents stored in the database. These previously proposed protocols are not suitable for extremely large data sets. In this paper, we propose a new searchable encryption protocol with a conjunctive keyword search based on a linked tree structure instead of public-key based techniques. The protocol requires a remarkably small computational cost, particularly when applied to extremely large databases. Actually, the amount of computation in search procedure depends on the number of documents matched to the query, instead of the size of the entire database.
IoT 네트워크 환경에서는 서버 등의 고성능 장치부터 각종 센서, 수동형 RFID 등 저사양 장치까지 다수의 여러 장치들이 연결되어 있다. 그렇기에 불법적인 공격에 노출되어 있으며 데이터를 암호화하여 통신을 수행하여야 한다. 암호화 알고리즘으로 대칭키, 공개키 암호화 및 해시 기법 등을 사용할 수 있으나 저성능 IoT 디바이스는 암호화 프로세스를 처리하기에는 적합하지 않는 하드웨어 성능을 가지고 있어 이러한 방법을 채택할 수 없는 경우가 발생한다. 본 논문에서는 블록체인 시스템과 연동한 경량 상호 인증 프로토콜을 적용하여 IoT 환경에서 저성능 단말장치의 안전한 통신을 보장하는 인증 기법을 제안한다.
기존 암호시스템은 비도를 증가시키기 위하여 데이터와 키 값을 별도로 사용하고 일정 횟수의 반복성을 수행하며 무한수열에 가까운 LFSR의 주기특성을 증가시키므로 암호시스템의 효율이 저하되는 문제점이 있다. 본 논문에서 제안된 알고리즘은 대칭형 암호방식에 비대칭형 암호개념을 적용한 새로운 기능의 데이터 재배열, 치환, 데이터 암호블록, 키 스케쥴러로 구성하였다. 본 논문에서 제안된 암호알고리즘은 범용 SYNOPSYS를 이용하여 스마트 카드의 암호시스템을 설계하였고 40MHz의 시스템 속도로 ALTERA MAX+PlUS II 툴의 모의실험한 결과 단일 라운드로 16 라운드의 비도와 640Mbps의 데이터 처리율로 AES보다 52% 향상됨 확인하였다.
본 논문은 모바일 전자 상거래 환경에서 투자 신탁을 위한 MDIT(Mobile Digital Investment Trust) 에이전트 설계를 제안하고 또한 이 MDIT에서 모바일 전자 상거래 환경이 가지고 있는 기억 장치 용량, CPU 처리 속도 문제, 그리고 보안 강화 문제점을 해결하기 위해, 비밀키 암호 알고리즘인 3BC(Bit, Byte end Block Cypher)와 공개키 알고리즘인 F2mECC 설계를 제안한다. 특히, MDIT는 모바일 전자상거래에 투자 신탁의 개념을 도입한 은행 업무 보안 프로토콜로서 공개키 알고리즘인 ECC를 이용해 공유 비밀키를 생성한 후, 이 값을 공유 비밀키를 대칭키로 사용하는 블록 암호화 기법인 3BC에 사용하여, 보안 기능을 강화시키고, 처리속도를 감소시킨 MDIT 보안 에이전트를 구축하였다.
최근 EPCglobal Network의 중요성과 RFID 기술 및 응용에 대해 활발한 연구가 계속해서 증가하고 있으며, 유통 및 물류 분야뿐 아니라 각 산업 분야에서 다양한 응용 시스템들이 제안되고 있다. 현재 표준안이 제정되고 있는 EPCglobal Network에서 암호화 방법에 대해서는 X.509를 이용한다는 것만 명시되었으며, 정확한 스펙에 대해서는 아직 나오지 않은 상황이다. 따라서 본 논문에서는 EPCglobal Network를 구성하는 웹서비스에 대해 메시지를 안전하게 전달하고, 보내온 메시지가 유효한 메시지인지 검증하는 방법, 안전하게 전달하기 위한 암호화 방법, 시스템간의 인증기법을 제안하고 구현한다.
MANET은 빠르게 네트워크를 구축할 수 있다는 특징 때문에 많은 분야에서 활용되고 있다. 그러나 무선 네트워크의 특성과 노드들의 이동으로 인해 많은 보안 위협에 노출되어 있다. 특히 그중에서도 라우팅 프로토콜의 취약점을 이용한 공격이 증가하고 있으며 그 피해 또한 매우 증가하고 있는 설정이다. 본 논문에서는 안전한 라우팅 프로토콜 제공을 위한 two-level 인증 구조를 제안하였다. 제안한 기법에서는 네트워크에 참여하는 노드들에 대하여 신뢰도를 기반으로 한 인증 평가를 실시하여 인증서를 발급해주며, 인증서를 발급받은 노드만이 데이터 전송을 수행하게 된다. 그리고 인증서를 발급받은 노드가 데이터 전송시 제어 패킷의 정보와 자신이 관리하는 PIT 정보를 비교 및 분석하여 악의적인 노드들에 대한 탐지를 수행하게 된다. Ns-2 시뮬레이터를 이용하여 본 논문에서 제안한 기법의 성능을 평가하였으며, 실험을 통하여 우수한 성능을 확인하였다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제11권9호
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pp.4624-4640
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2017
This paper mainly presents a secure and efficient e-Medical Record System via searchable encryption scheme from asymmetric pairings, which could provide privacy data search and encrypt function for patients and doctors in public platform. The core technique of this system is an extension public key encryption system with keyword search, which the server could test whether or not the files stored in platform contain the keyword without leaking the information about the encrypted file. Compared with former e-medical record systems, the system proposed here has several superior features: (1)Users could search the data stored in cloud server contains some keywords without leaking anything about the origin data. (2) We apply asymmetric pairings to achieve shorter key size scheme in the standard model, and adopt the dual system encryption technique to reduce the scheme's secure problem to the hard Symmetric External Diffie-Hellman assumption, which could against the variety of attacks in the future complex network environment. (3) In the last of paper, we analyze the scheme's efficiency and point out that our scheme is more efficient and secure than some other classical searchable encryption models.
클라우드 스토리지에 민감한 데이터를 저장할 경우 평문상태의 데이터는 기밀성 문제가 발생하기 때문에 중복처리를 통한 스토리지 효율성 제공뿐만 아니라 데이터 암호화를 통한 기밀성 보장이 필요하다. 최근 네트워크 대역폭의 효율적인 사용을 위해 클라이언트 측 중복제거 기술이 주목을 받으면서 다양한 클라이언트 측 중복제거 기술들이 제안되었지만 아직까지 안전성에 대한 문제가 남아있다. 본 논문에서는 암호화를 통해 데이터의 기밀성을 보장하고 소유권 증명을 이용해 데이터 접근제어를 제공하여 신뢰할 수 없는 서버와 악의적인 사용자로부터 프라이버시를 보존할 수 있는 안전한 클라이언트 측 소스기반 중복제거 기술을 제안한다.
Zheng이 제안한 Signcryption 기법은 전자 서명과 대칭키 암호화를 논리적으로 한 단계에 수행함으로써 기존의 서명 후 암호화 기법들에서 요구되는 계산비용보다 적은 비용을 가지는 새로운 암호학적인 기법이다. 현재까지 제안되어 온 Signcryption 기법들에서는 송신 부인이 발생하여 제3자가 이를 검증해야 할 경우 수신측의 비밀키 노출이 불가피하였다. 이 문제를 해결하기 위해 이 논문에서는 익명성과 Unlinkability를 지원하는 다목적의 ID기반 Signcryption기법을 제안한다. 제안된 기법은 Weil-pairing을 암호화에 이용하면서 random oracle 모델의 안전성을 유지하고, 결정적 쌍선형 Diffie-Hellman 의미론적 보안의 형식적 증명을 따르기 때문에 기존 Signcryption기법들보다 안전하면서 효율적이다.
센서 네트워크는 다수의 센서 노드들을 이용하여 특정위치의 물리적 데이터를 수집함으로써 이를 베이스 스테이션에게 전달해 주는 초소형, 저가, 저전력 무선 통신 기술이다. 센서 네트워크의 센서 노드들은 제한된 전력을 가지기 때문에 센서 노드의 에너지 소모를 줄이며 신뢰성 있게 데이터를 전송하는 프로토콜의 설계가 중요시 되고 있다. 본 논문에서는 이러한 센서 네트워크 환경의 특성을 고려하여 대칭키(Symmetric key)방식을 기반으로 플랫 구조의 센서 네트워크 환경에 적용 가능한 키 합의 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 세션키 생성 단계에서 센서의 ID와 랜덤수를 이용하여 세션키를 생성하고 통신하는 노드 중 한 노드가 세션키를 확인한다. 이 노드는 세션키 확인 단계를 통해 데이터 전송 시 세션키 확인에 필요한 정보를 전송하여 상호 세션키 확인이 이루어지게 하며, 세션키 생성 단계와 확인 단계가 정당하게 이루어지면, 이후에 발생하는 세션키는 서브 프로토콜을 이용하여 생성함으로써 효율적으로 통신함을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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