• 제목/요약/키워드: 블록암호알고리즘

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GPU의 스레드와 공유메모리를 이용한 LEA 최적화 방안 (Optimization of Lightweight Encryption Algorithm (LEA) using Threads and Shared Memory of GPU)

  • 박무규;윤지원
    • 정보보호학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.719-726
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    • 2015
  • 최근 빅데이터와 클라우드 보안에 대한 관심이 증가함에 따라 이를 효율적으로 암호화하기 위해 경량화된 고속 암호에 대한 연구가 진행되어 왔다. 그 결과, 국가보안기술연구소에서는 경량 고속 블록 암호인 LEA를 개발하였다. 경량화 암호인 LEA를 효율적으로 암 복호화를 위해 CPU가 아닌 GPU를 이용한 고속화 연구들이 최근에 소개되었다. 그럼에도 불구하고, GPU사용에 있어서의 가이드라인에 대한 연구는 여전히 미흡하다. 본 논문에서는 LEA알고리즘이 대용량 처리를 위해 사용될 때, 효율적인 GPU를 활용한 LEA 최적화방안에 대해 제안한다.

병렬 출력을 갖는 LFSR 구조를 적용한 HIGHT 프로세서 설계 (Design of an HIGHT Processor Employing LFSR Architecture Allowing Parallel Outputs)

  • 이제훈;김상춘
    • 융합보안논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.81-89
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    • 2015
  • HIGHT (HIght security and light weighHT) 암호는 기밀성을 요구하는 네트워크 환경에서 사용할 수 있도록 국내에서 개발된 저전력 경량화 64비트 블록 암호 알고리즘이다. 본 논문은 키스케쥴러에 사용되는 LFSR 및 역 LFSR의 4개의 병렬 출력을 허용할 수 있는 구조를 제안하였다. 또한, 각 라운드 연산에 필요한 4개의 서브키를 동일 클럭 사이클에 생성할 수 있도록 구성하였다. 따라서, 전체 HIGHT 암호 프로세서가 단일 시스템 클럭에 의해 제어할 수 있다. VHDL을 이용하여 회로를 합성한 후, 검증한 결과 제안된 키 스케쥴러의 회로 크기는 기존 키 스케쥴러에 비해 9% 감소되었다.

저사양 마이크로 컨트롤러에서 ARX 경량 암호를 위한 효율적인 Rotation 구현 방법 연구 (A Study of Implementing Efficient Rotation for ARX Lightweight Block Cipher on Low-level Microcontrollers)

  • 김민우;권태경
    • 정보보호학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.623-630
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    • 2016
  • 이기종 기기가 상호 연결되어 통신하는 IoT 환경에서는 모든 기기가 일정한 보안 수준을 갖추어야 한다. 그러나 통신 계산 기능이 제약된 기기에서는 상대적으로 암호 알고리즘의 성능이 저하되어 최적화 또는 효율적인 구현 방법이 필요하다. 본 논문에서는 ARX 경량 블록 암호를 대상으로 레지스터를 고려한 효율적인 Rotation 구현 방법을 연구한다. 실제 기기를 이용한 성능 측정을 통해 수정된 Rotation의 효율성을 실증적으로 검증한다. 실험 결과, 수정된 Rotation이 이전보다 개선된 성능을 보여주었으며, 특히, 16비트 MSP 환경에서 실제 기기와 시뮬레이션 성능 측정 결과 사이에 유의한 차이가 있음을 발견하였다.

블럭 암호 ARIA에 대한 차분전력분석공격 (Differential Power Analysis Attack of a Block Cipher ARIA)

  • 서정갑;김창균;하재철;문상재;박일환
    • 정보보호학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.99-107
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    • 2005
  • ARIA는 128비트 블록 암호 알고리즘으로 128, 192, 256 비트 암호키를 사용한다. 또한 SPN (Substitution and Permutation encryption Network) 구조와 Involution 이진 행렬을 사용하여 초경량 환경 및 하드웨어 구현에 최적으로 개발되었다. 본 논문에서는 실제 스마트카드에 부주의한 ARIA 구현이 차분 전력 분석 공격 (Differential Power Analysis)에 취약함을 널이고자 한다. ARIA에 적용된 공격시점은 S-box 출력에 대한 소비 전력이며 이는 매우 현실적이며 위협적이다. 또한 두 개의 라운드 키만을 이용하여 ARIA의 master key (MK)를 얻을 수 있다.

정확도가 향상된 안전한 Top-k 검색 기반 서비스형 블록체인과 스마트 컨트랙트 설계 (Design Blockchain as a Service and Smart Contract with Secure Top-k Search that Improved Accuracy)

  • 장호빈;천지영;정익래;노건태
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.85-96
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    • 2023
  • 클라우드 컴퓨팅 기술 발전과 함께 이커머스, 금융 기업 등 다양한 영역에서 클라우스 서비스 제공자의 서비스형 블록체인을 활용하여 고객 이력 관리, 유통 이력 관리 등을 진행하고 있다. 하지만 추천 알고리즘, 검색 엔진 개발 등의 영역에서 사용자의 검색 이력, 구매 이력 등을 서비스형 블록체인에 활용하고자 하는 경우, 사용자의 검색 쿼리는 서비스형 블록체인을 운영하는 기업에 노출되며, 이에 대한 프라이버시 문제가 야기될 수 있다. Z. Guan 등의 연구는 컨소시엄 블록체인 환경에서 검색 가능 암호를 활용하여 사용자의 검색 쿼리와 검색 결과 간의 비연결성을 보장하며, 내적 유사도를 기반으로 사용자의 검색 쿼리와 관련성이 높은 Top-k 결과를 선정한다. 하지만 내적 유사도의 동점에 의해 Top-k 결과 중 일부가 선정 불가능한 문제점이 존재하며, 클라우드 기반의 서비스형 블록체인 환경은 고려되지 않았다. 따라서 본 논문은 코사인 유사도를 활용하여 Z. Guan 등 연구의 문제점을 해결하여 검색 결과의 정확도를 향상한다. 그리고 이를 바탕으로 정확도가 향상된 안전한 Top-k 검색 기반 서비스형 블록체인 설계 및 프라이버시를 보호하며 사용자의 검색과 관련성이 높은 Top-k 검색 결과를 얻을 수 있는 스마트 컨트랙트를 설계한다.

RSA 암호시스템을 위한 모듈러 지수 연산 프로세서 설계 (Design of Modular Exponentiation Processor for RSA Cryptography)

  • 허영준;박혜경;이건직;이원호;유기영
    • 정보보호학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.3-11
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    • 2000
  • 본 논문에서는 몽고메리 알고리즘을 사용하여 모듈러 곱셈을 빠르게 수행하는 선형 시스톨릭 어레이를 설계하고, 이 곱셈기와 LR 이진 제곱 곱셈 알고리즘을 사용하여 n 비트 메시지 블록에 대해 모듈러 지수 연산을 수행하는 지수 연산 프로세서를 설계한다 이 프로세서는 제어장치, 입출력 시프트 레지스터, 지수 연산 장치 등 3개의 영역으로 나 누어진다. 설계된 지수 연산 프로세서의 동작을 검증하기 위해 VHDL를 사용하여 모델링하고 MAX+PLUS II를 사용하여 시뮬레이션 한다. 메시지 블록의 길이 n=512일 때 설계된 지수 연산 프로세서의 지연 시간은 59.5ms이다. 설계된 모듈러 지수 연산 프로세서는 RSA 칩(chip)에 이용될 수 있을 것이다.

브라우저 익스텐션 기반 암호화폐 지갑의 디지털 포렌식 아티팩트 수집 및 분석 연구 (A Study on the Digital Forensics Artifacts Collection and Analysis of Browser Extension-Based Crypto Wallet)

  • 김주은;서승희;석병진;변현수;이창훈
    • 정보보호학회논문지
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    • 제33권3호
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    • pp.471-485
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    • 2023
  • 최근 사용자의 익명성이 보장되는 블록체인의 특성으로 인해 블록체인 기반 기술인 암호화폐가 불법 거래 등의 범죄에 악용되는 사례가 증가하고 있다. 하지만 암호화폐는 암호화폐 지갑에서 보호되어 범죄 자금환수에 어려움이 있는 실정이다. 따라서 본 연구는 범죄에 사용된 암호화폐를 추적·환수하기 위해 브라우저 익스텐션 월렛 4종(Metamask, Binance, Phantom, Kaikas)을 대상으로 사용자 행위에 기반하여 로컬 PC의데이터와메모리영역에서 아티팩트를 획득하고, 디지털 포렌식 관점에서의 활용 방안을 분석한다. 분석 결과로 브라우저의 캐시데이터에서 획득한 API명을 통해 피의자가 사용한 지갑과 암호화폐의 종류를 확인했으며 송금 거래에 사용된 URL과지갑 주소를 획득했다. 또한 쿠키 데이터에서 사용된 디바이스를 식별할 수 있는 Client ID를확인하고, 메모리에서 니모닉 코드를 획득 가능함을 확인했다. 추가적으로, 획득가능한 니모닉 코드의 지속성을 측정하고 획득을 자동화하기 위한 알고리즘을 제안한다.

블록 매칭 기반 영상 스테가노그래피의 삽입 용량 개선을 위한 통계적 접근 방법 (A Statistical Approach for Improving the Embedding Capacity of Block Matching based Image Steganography)

  • 김재영;박한훈;박종일
    • 방송공학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.643-651
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    • 2017
  • 스테가노그래피는 정보 은닉 기법중의 하나로, 제 3자에 의해 은닉 정보의 존재를 알지 못하게 방지한다는 점에서 정보의 해독을 막기 위한 암호 기법과는 구별된다. 본 논문에서는 영상을 미디어로 사용하는 영상 스테가노그래피 방법으로, 블록 매칭을 이용하여 이산웨이블릿 변환 영역에 정보를 삽입하는 새로운 스테가노그래피 방법을 제안한다. 제안 방법은 블록 매칭 후보군 블록의 불균등한 사용으로 인해서 발생하는 삽입 용량의 손실을 개선하여 고용량의 영상 정보를 삽입할 수 있다. 이를 위해, 블록 내부의 분산값을 고려하여 고주파수 성분을 갖는 후보군 블록은 최대한 보존하고, 저주파수 성분의 후보군 블록의 수는 k-평균 군집화 알고리즘을 이용한 압축을 통해 줄인다. 제안된 방법을 통해 기존 블록 매칭 기반 스테가노그래피 방법과 유사한 PSNR을 갖는 비밀 영상의 추출이 가능하면서 동시에 고용량의 영상 정보 삽입이 가능한 것을 확인할 수 있었다.

패딩 오라클 공격에 따른 다양한 패딩방법의 안전성 분석 (Safety Analysis of Various Padding Techniques on Padding Oracle Attack)

  • 김기문;박명서;김종성;이창훈;문덕재;홍석희
    • 정보보호학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.271-278
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    • 2015
  • 인터넷 뱅킹이나 전자상거래 같은 응용 환경에서 개인정보 및 민감한 정보를 보호하기 위해서 다양한 암호 알고리즘들을 사용한다. 하지만 안전성이 검증된 암호 알고리즘을 사용하여 중요 정보를 암호화 하더라도 운영모드, 패딩방법등 암호화를 적용하는 방법이 올바르지 못하면 암호화된 중요 정보들이 노출 된다는 연구결과와 방법들이 소개되고 있다. 이러한 공격방법 중 대표적인 사례가 패딩 오라클 공격(Padding Oracle Attack)이다. 본 논문에서는 블록암호의 CBC(Cipher Block Chainning) 운영모드에 적용 가능한 12가지 패딩방법에 대하여 패딩오라클 공격의 가능성을 분석하였다. 그 결과, 3가지의 안전한 패딩방법과 9가지의 안전하지 않은 패딩방법으로 분류할 수 있다. 3가지의 안전한 패딩방법 분석을 통해 패딩 오라클 공격에 내성을 가질 수 있도록 안전한 패딩방법 설계 시 고려해야 할 5가지 사항에 대하여 제안하고자 한다.

소프트웨어 불법복제방지를 위한 보안칩 (The Secure Chip for Software Illegal Copy Protection)

  • 오명신;한승조
    • 정보보호학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.87-98
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    • 2002
  • 현재는 유형적인 물질의 가치보다 무형적인 정보의 가치가 중요시되고 있는 시대이다. 특히 하드웨어보다는 소프트웨어 제품이 훨씬 급성장하고 있지만 소프트웨어 불법 복제는 정보화시대의 가장 큰 역기능으로 이슈화 되어있다. 그러나 현재 상용화되고 있는 소프트웨어 불법복제방지제품(락)들은 복제방지에 대한 강도가 약하기 때문에 쉽게 락이 크랙되어 복제방지 기능을 할 수 없는 것들이 대부분이다. 논자는 [1,2,3]에서 DES 암호알고리즘을 대체 할 수 있는 112비트 키 길이를 갖는 96비트 블록 Cipher를 제안한 바 있으며, [3.4]에서 칩으로 하였다. 따라서 본 논문은 [1,2,3]에서 제안한 96비트 블록 Cipher와 복제방지에 필요한 보안모듈을 ASIC화하여 소프트웨어 복제방지를 위한 전용 보안칩을 설계 및 구현하며, 보안칩과 연동하여 동작되는 자동블록보호기법을 설계한다.