본 논문에서는 신원기반 다중수신자 암호 기법의 장점인 묵시적 인증을 제공하는 동시에 키 위탁문제를 해결하기 위한 무인증서 공개키 암호 기술 기반의 새로운 다중수신자 암호 기법을 소개한다. 제안 기법은 다중수신자에 대한 메시지 암호화 단계에서 겹선형 페어링 연산을 제거하였을 뿐만 아니라 복호화 단계에서 단 한 번의 겹선형 페어링 연산만을 요구하는 매우 효율적인 다중수신자 암호 기법이다. 또한, 본 논문에서는 제안 기법을 이용하여 스테이트리스 수신자 환경을 위한 서브셋-커버 프레임워크 기반의 새로운 공개키 브로드캐스트 암호 기법을 제시한다.
본 논문에서는 Bilinear Pairing을 사용한 효율적인 신원기반 다중 수신자 암호 기법을 제 안 한다. 제안 기법은 암호화 과정에서 Pairing 연산을 필요로 하지 않으며 복호화 과정에서 단 한번의 Pairing 연산만을 요구한다. 뿐만 아니라, 제안기법을 이용하여 Subset-Cover framework 기반의 효율적인 스테이트리스 (stateless) 공개키 브로드캐스트 암호 기법을 제시한다.
본 논문에서는 다중수신자 환경에서 신원기반 암호 기법의 키 위탁 문제를 해결함과 동시에 묵시적인 공개키 인증을 유지하기 위하여 인증서기반 (certificate-based) 다중수신자 암호 기법을 소개한다. 제안 기법은 다중수신자에 대하여 메시지를 암호화하는 단계에서 Pairing 연산을 제거하였을 뿐만 아니라 복호화 단계에서 단 한번의 Pairing 연산만을 요구한다. 또한, Baek등에 의해 제안되었던 다중수신자 환경에서 가장 효율적인 신원기반 암호 기법[1]과의 계산량 비교를 통하여 제안 기법이 보다 효율적임을 보인다. 마지막으로 제안 기법을 이용하여 Subset-Cover 프레임워크 기반의 새로운 스테이트리스 공개키 브로드캐 스트 암호 기법을 제시한다.
키워드 검색 가능한 공개키 암호 (PEKS)은 검색어에 대한 프라이버시를 제공하기 위해서 Boneh et. al.에 의해서 처음으로 제안되었다. 검색 가능한 공개키 암호 (PEKS) 기술은 송신자가 수신자의 공개키로 암호화된 메일 메시지를 이메일 서버에 보내고 서버는 암호문과 송신자에 의해서 생성된 암호화된 쿼리를 이용하여 암호화된 메일 메시지와 암호화된 검색어와의 관련성을 얻는 것이 가능하도록 한다. 이러한 메일 시스템에서는 그룹메일과 같이 하나의 암호화된 메일을 다수의 수신자에게 전송하는 경우를 생각할 수 있다. Hwang과 Lee는 이러한 점을 고려하여 다중 수신자환경에서 FEKS 스킴을 제안하였다. 이러한 다수의 수신자의 환경에서는 전송되는 데이터의 사이즈와 서버의 계산량을 줄이는 것이 중요한 이슈이다. 본 논문에서는 서버측의 페어링(Pairing) 계산량을 줄인 좀더 효율적인 다수의 수신자를 고려한 mPEKS 스킴을 제안한다.
통시 단말기 및 네트워크의 발진을 통해 종이로 작성된 파종 공문서 및 서류들이 전자적인 형태로 유통되고 있다. 이러한 문서 중에는 동일한 문서에 관인을 찍어 다수의 수신자에게 발송하는 경우가 종종 있으며, 이와 같이 동일 문서에 서명을 수행하여 다수의 수신자에게 전자적으로 전송해야 할 경우 수신자의 수만큼 전자서명을 수행해야 한다. 이러한 경우 기존의 공개키 암호 방식이나 수신자 지정 서명 방식을 이용하게 되면 연산량 측면에서 서명자에게 많은 부담을 줄 수밖에 없다. 따라서, 본 논문에서는 한번의 서명 수행으로 다수의 수신자에게 효율적으로 전송한 수 있는 다중 수신자를 위한 디지털 서명 방식을 제안한다.
RSA 암호는 데이터 암호와 서명을 함께 실현할 수 있는 효율적인 공개키 암호 방식이다. 그러나, 많은 사용자들이 하나의 서류에 서명을 하고자 할 경우 사용자들이 사용하는 RSA modulus 크기 차이로 인하여 블럭 보호(blocking) 문제가 발생한다. 본 논문에서는 RSA modulus 값의 크기에 관계없이 입력되는 데이터의 크기에 따라 메시지 블럭의 크기를 재구성하여 서명을 생성하는 새로운 RSA 블럭 보호 방법을 제안하였다. 제안된 블럭 보호 방법은 서명 순서를 제한받지 않는 다중 서명(multisignature) 방식에 응용할 수 있을 뿐 아니라, 다중 서명된 메시지를 비밀리에 수신자에게 전송할 수 있다. 본 서명 방법에 의하여 생성되는 다중 서명은 RSA modulus 비트 사이즈보다 커진다. 그러나, 확장되는 비트 사이즈는 각 서명자의 RSA modulus 크기에 관계없이 다중 서명에 참여한 서명자의 수 보다 작다.
멀티-사인크립션 프로토콜은 사인크릴션의 확장개념으로 다수의 서명자들이 각 메시지들에 대해서 함께 사인크립션 과정을 수행하는 프로토콜을 말한다. 이것은 기밀성 기능과 인증 기능을 제공함으로써 소프트웨어나 기타 여러 문서들이 인터넷상에서 건전하게 배포되고, 송·수신될 수 있도록 하는 유용한 암호학적 프로토콜이다. 본 논문에서는 기존의 멀티-사인크림션 프로토콜들의 취약점들을 분석하고, 기존 연구들의 효율성과 취약점들을 개선하여 새로운 멀티-사인크립션 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 메시지 유연성과 순서의 유연성, 메시지 검증성과 순서의 검증성, 메시지 기밀성, 메시지 위조불가능성, 부인방지성, 강건성을 효율적으로 제공한다. 따라서 제안하는 프로토콜은 인터넷상에서, 다수 서명자들의 메시지들을 악의적인 사용자로부터 보호하기에 적합하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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