Al-Riyami 와 Paterson$^{[1]}$ 은 Certificateless 공개키 시스템이라 부르는 새로운 공개키 패러다임을 제안하였다. 이 시스템은 공개키 암호기법과 ID-기반 암호기법 각각의 장점을 가지고 있다. 즉, 기존의 공개키 기반 구조상의 인증서를 필요로 하지 않으면서도 ID기반 암호 시스템의 본질적 성질인 키위탁(key escrow) 관련 파생문제를 가지지 않는다. 본 논문에서 우리는 양방향 사용자 인증을 만족하는 인증서를 사용하지 않는 효율적 암호 스킴을 제안한다. 제안하는 스킴의 안전성은 computational Diffie-Hellman 문제(CDHP)와 bilinear Diffie-Hellman 문제(BDHP)의 어려움에 기반한다. 기밀성과 위조 불가능성을 위한 안전성을 증명하기 위하여 모델을 설정하고 제안된 스킴이 랜덤한 오라클(random oracle) 모델에서 안전함을 증명한다.
본 논문에서는 공개키방식 알고리즘과 대칭키방식 알고리즘을 혼합하여 사용하는 혼합방식 암호시스템 (CHyCK:Certificate-based Hybrid Cryptosystem of KAIST) 의 구현에 대해 설명한다. CHyCK는 전송하고자 하는 메세지를 대칭키 암호알고리즘을 이용해서 암호화하고 이 때에 사용되는 대칭키를 공개키방식으로 암호화하여 상대방에게 암호화된 메세지와 함께 보내게 된다. CHyCK는 공개키방식에서 사용되는 키쌍 중 공개키를 안전하게 가입자에게 분배해 주는 방법으로 인증서기반(certificate-based)방식 을 채택하였다. 또한 이를 위해서는 인증서를 발급해 줄 인증기관(certifying authority)이 필요하게 된다. 그리고 시스템을 구성하는 기본 암호알고리즘들은 기존의 것들 중 적합한 것으로 선택했다. 마지막으로 본 논문에서는 시스템의 안전성을 키분배와 메세지 전송 측면에서 분석했다.
암호 방식의 보안성은 암호키 보안에 커다란 영향을 받고 있어 암호 통신망 가입자가 상호간에 공유해야 하는 통신키 분배 문제가 암호학의 중요한 연구 분야가 되고 있다. 통신키를 분배 하는 방식은 크게 중앙 집중식 키 분배 방식과 공개키 분배 방식, 그리고 ID 정보에 의한 분배 방식으로 나눌 수 있다. 본 논문에서는 다자간 회의용 암호 통신키 분배 방식으로 사용할 수 있는 새로운 ID 정보에 의한 키 분배 방식을 제안하였다.
본 논문에서는 키 교환 단계없이 비대칭키 암호 알고리즘을 사용하여 대량의 메시지를 암호화하여 전송하는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 전체 메시지를 스크램블링한 후 스크램블링된 메시지의 일부분만을 공개키 암호 알고리즘을 사용하여 암호화하여 전송한다. 스크램블링 함수로 신상욱[3] 등에 의해 제안된 해쉬함수를 사용한 all-or-nothing 변환을 이용한다. 그리고 제안된 기법에 약간의 추가적인 오버헤드를 부가하여 디지털 서명까지 제공하는 기법을 제안한다.
본 논문은 Okamoto와 Uchiyama가 이산대수 함수만으로 일방향함수를 정의하여 제안한 새로운 확률 공개키 암호 방식을 개선하였다. 평문은 이들 두 이산대수 함수의 모듈라 곱으로부터 구할 수 있는데 두 함수 값 중에서 하나는 주어진 공개키에 종속된 고정된 값을 가진다. 고정된 함수 값이 단위원 1을 갖는 정선된 공개키에 의해 개선이 이루어진다. 왜냐하면 복호화 할 때 계산량을 줄일 수 있기 때문이다. 또한 이러한 성질을 충족하는 공개키를 얻을 수 있는 구체적 방법도 제시한다.
인터넷의 사용 증가와 더불어 보안의 중요성이 증가되면서, 인터넷을 통한 전자상거래에서의 안전성 및 신뢰성 확보를 위한 기술의 필요성이 커지게 되었다. 두 사용자간의 안전한 문서의 전송과 상호 인증을 보장은 국가 기관이나 산업계, 또는 개인이 인터넷을 이용한 안전한 통신을 가능하게 한다. 정보보호 기술의 중요 요소로 부각되고 있는 공개키 기반 구조(PKI: Public Key Infrastructure)는 인증(authentication), 기밀성(confidentiality), 무결성((integrity), 부인봉쇄(non-repudiation)등의 보안의 기본요소를 제공하고 있다. 공개키 기반 구조에서의 공개키/개인키쌍은 상대방에 대한 신뢰와 자신의 정보 보호를 위한 사용되는 도구이며, 이 키를 잃어 버릴 경우 암호 및 인증 서비스를 제공받을 수 없게 된다. 이를 위한 대비책으로 키 복구 기술(key recovery agent)이 필요하게 되었다. 우리는 본 연구를 통해서 키 복구 기술을 적용한 키 복구 시스템을 개발하였으며, 이를 통해서 키 복구 시스템의 프로토콜을 제안하고 검증하였다.
개별통신 및 방송통신시스팀에 적합한 암호방식으로서 동일한 통신시스팀 내에 가입된 모든 이용자의 개별키에 공통으로 대치할 수 있는 마스터키 방식을 적용하였다. 사용된 암호방식으로는 키관리가 편리하고 인중기능이 좋은 RSA 공개키 암호방식을 사용하여 RSA마스터키의 생성법을 제시하고 실제 마스터키를 생성하여 개별암호통신 및 방송암호 통신의 방법을 보였다.
공개 키 암호 알고리듬은 사용자의 공개키가 그 사용자와 대응되는지 를 확인할 수 있는 방법이 필요하다. 이를 해결하기 위해 사용자들이 신뢰할 수 있는 인증기관에서 각 사용자의 공개키의 확인서를 발급한다. 그러나 비밀키의 노출, 사용자의 자격의 박탈 및 유효기간의 만료 등으로 인하여 확인서를 취소하여야 할 경우가 있다. 따라서 각 사용자는 상대방의 공개키가 유효한 것인지를 확인하여야 한다. 본 고에서는 지금까지 제시된 공개키 확인서의 취소 여부를 확인하는 방법들을 분석하고 효율적인 방법을 제시한다.
공개키 암호 알고리듬은 사용자의 공개키가 그 사용자와 대응되는지를 확인할 수 있는 방법이 필요하다. 이를 해결하기 위해 사용자들이 신뢰할 수 있는 인증기관에서 각 사용자의 공개키의 확인서를 발급한다. 그러나 비밀키의 노출, 사용자의 자격의 박탈 및 유효기간의 만료 등으로 인하여 확인서를 취소하여야 할 경우가 있다. 따라서 각 사용자는 상대방의 공개키가 유효한 것인지를 확인하여야 한다. 본 고에서는 지금까지 제시된 공개키 확인서의 취소 여부를 확인하는 방법들을 살펴보고 이들을 발생되는 통신량 측면에서 비교 분석한다.
공개키 암호 알고리듬은 사용자의 공개키가 그 사용자와 대응되는지를 확인할수 있 는 방법이 필요하다. 이를 해결하기 위해 사용자들이 신뢰할수 있는 인증기관에서 각 사용 자의 공개키의 확인서를 발급한다, 그러나 비밀키의 노출 사용자의 자격의 박탈 및 유효기 간의 만료등으로 인하여 확인서를 취소하여야 할 경우가 있다 따라서 각 사용자는 상대방의 공개키가 유효한 것인지를 확인하여야 한다. 본 고에서는 지금까지 제시된 공개키 확인서의 취소 여부를 확인하는 방법들을 살펴보고 이들을 발생되는 통신량 측면에서 비교 분석한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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