• 제목/요약/키워드: 암호모듈

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파이프라인 구조의 고속 RSA 암호화 칩 설계 (Design of a Pipelined High Performance RSA Crypto_chip)

  • 이석용;김성두;정용진
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제28권6호
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    • pp.301-309
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    • 2001
  • 본 논문에서는 RSA 암호 시스템의 핵심 과정인 모듈로 멱승 연산에 대한 새로운 하드웨어 구조를 제시한다. 본 방식은 몽고메리 곱셈 알고리즘을 사용하였으며 기존의 방법들이 데이터 종속 그래프(DG : Dependence Graph)를 수직으로 매핑한 것과는 달리 여기서는 수평으로 매핑하여 1차원 선형 어레이구조를 구성하였다. 그 결과로 멱승시에 중간 결과값이 순차적으로 나와서 바로 다음 곱셈을 위한 입력으로 들어갈 수 있기 때문에 100%의 처리율(throughput)을 이룰 수 있고, 수직 매핑 방식에 비해 절반의 클럭 횟수로 연산을 해낼 수 있으며 컨트롤 또한 단순해지는 장점을 가진다. 각 PE(Processing Element)는 2개의 전가산기와 3개의 멀티플렉서로 이루어져 있고, 암호키의 비트수를 k비트라 할 때 k+3개의 PE만으로 파이프라인구조를 구현하였다. 1024비트 RSA데이터의 암호 똔느 복호를 완료하는데 2k$^2$+12k+19의 클럭 수가 소요되며 클럭 주파수 100Mhz에서 약 50kbps의 성능을 보인다. 또한, 제안된 하드웨어는 내부 계산 구조의 지역성(locality), 규칙성(regularity) 및 모듈성(modularity) 등으로 인해 실시간 고속 처리를 위한 VLSI 구현에 적합하다.

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콘텐츠 보호를 위한 시스템온칩 상에서 암호 모듈의 구현 (Implementation of Encryption Module for Securing Contents in System-On-Chip)

  • 박진;김영근;김영철;박주현
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제6권11호
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    • pp.225-234
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    • 2006
  • 본 논문에서는 콘텐츠 보호의 암호화를 위해 ECC, MD-5, AES를 통합한 보안 프로세서를 SIP (Semiconductor Intellectual Property)로 설계하였다. 각각의 SIP는 VHDL RTL로 모델링하였으며, 논리합성, 시뮬레이션, FPGA 검증을 통해 재사용이 가능하도록 구현하였다. 또한 ARM9과 SIP들이 서로 통신이 가능하도록 AMBA AHB의 스펙에 따라 버스동작모델을 설계, 검증하였다. 플렛폼기반의 통합 보안 SIP는 ECC, AES, MD-5가 내부 코어를 이루고 있으며 각각의 SIP들은 ARM9과 100만 게이트 FPGA가 내장된 디바이스를 사용하여 검증하였으며 최종적으로 매그나칩 $0.25{\mu}m(4.7mm{\times}4.7mm$) CMOS 공정을 사용하여 MPW(Multi-Project Wafer) 칩으로 제작하였다.

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이진체와 확장체에 기반한 타원곡선 암호시스템의 하드웨어 모듈 개발 (Development of Hardware Modules for Elliptic Curve Cryptosystems based on Binary Field and Optimal Extension Field)

  • 전향남;정필규;김동규
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2003년도 추계학술발표대회(상)
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    • pp.158-161
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    • 2003
  • 1985년 N. Koblitz와 V. Miller가 각각 독립적으로 제안한 타원곡선 암호시스템(ECC : Elliptic Curve Cryptosystems)은 유한체 위에서 정의된 타원곡선 군에서의 이산대수 어려움에 기초한다. 타원곡선 암호시스템은 다른 공개키 시스템에 비해 보다 짧은 길이의 키만으로도 동일한 수준의 안전도를 유지할 수 있다는 장점으로 인하여, 스마트카드나 모바일 시스템 등에서와 같이 메모리와 처리능력이 제한된 하드웨어에도 이식 가능한 장점이 있다. 본 논문에서는 타원곡선 암호시스템에 필요한 유한체 연산을 이진체(Binary Finite Field)인 GF(2$^{193}$ )과 OEF(Oprimal Extension Field) 상에서 VHDL 언어를 사용하여 구현을 하였고 각 연산의 성능을 비교하였다.

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Paillier의 확률 공개키 암호 방식의 효율적인 개선 (Improvement of Paillier Probabilistic Plumbic Key Cryptosystem for Efficiency)

  • 최덕환;조석향;최승복;원동호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권8C호
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    • pp.756-764
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    • 2003
  • 본 논문에서는 Paillier가 제안한 확률 공개키 암호 방식을 개선하였다. Paillier의 확률 공개키 암호 방식은 이산 대수 함수를 기반으로. 하고 있으며 메시지는 두 개의 이산 대수 함수의 모듈라 곱으로 계산되고, 이 중 하나는 주어진 공개키에 따른 고정된 값을 갖는다. 공개키를 적절히 선택함으로써 Paillier가 제안한 암호 방식을 개선하여 일방향성과 어의적 안전성을 유지하면서 효율적인 방식을 얻을 수 있다. 또한 이러한 공개키를 쉽게 구할 수 있는 방법도 제시하였다.

암호컴포넌트 서비스 지원을 위한 HSSM 설계 (Design of HSSM for Cryptographic Component Service Support)

  • 박명찬;신동명;최용락
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2003년도 춘계학술발표논문집 (하)
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    • pp.2081-2084
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    • 2003
  • 기존의 보안 API는 각 사용자 요구사항 및 추진산업체 또는 표준단체, 개발환경 및 제공 서비스, 함수의 명칭, 자료구조 등이 독립적인 구조를 가지고 있어 각 보안 API에 대한 총괄적 표준화에 어려움이 있었다. 또한, 오늘날 하루가 다르게 급변하는 요구사항에 대하여 적시성을 제공하기에 부적합하였다. 이에 따라 소프트웨어의 품질을 보증하고 적시성을 제공할 수 있는 컴포넌트 기술이 제안되었다. 본 논문에서는 다양한 소프트웨어 비즈니스 모델 개발에 다목적으로 활용 가능한 새로운 패러다임의 컴포넌트 설계기법을 표준적 암호서비스 기술 개발에 도입하여 암호서비스에 패한 상호운용성의 확보와 이기종 시스템간의 상호호환성 및 필요한 모듈의 추가 및 변경의 용이성 등을 제공하기 위하여 암호컴포넌트 서비스 지원을 위한 HSSM을 설계하였다.

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클라우드 환경에서 블록 암호를 이용한 암·복호화 알고리즘 성능 분석 및 모듈 개발 (Performance Analysis and Development Algorithm Module using Block-ciphers in Cloud Computing Environment)

  • 이홍재;신재형;신용태
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2017년도 춘계학술발표대회
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    • pp.346-349
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    • 2017
  • 클라우드 서비스가 점차 증가함에 따라 사용자가 클라우드에 데이터 및 파일을 저장하는 일이 빈번해졌다. 하지만 클라우드 환경에 특성상 사용자에 데이터는 통합되어 저장 관리되는데 이때 여러 가지의 정보 유출에 대비한 보안적인 측면의 연구가 필요하다. 본 논문에서는 데이터가 유출 되더라도 암호화를 통해서 유출 시에도 원본 데이터를 확인할 수 없도록 하는 암호화 모듈을 개발하였고 블록암호 알고리즘인 AES, ARIA, SEED, HIGHT, LEA를 통하여 각각의 알고리즘 안정성 및 성능을 분석 하여 클라우드 환경에서 가장 적합한 알고리즘을 확인하였다.

RSA 암호 시스템을 위한 고속 멱승 처리기 (A High Performance RSA Modular Exponentiator with Pipelining)

  • 이석용;정용진
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2000년도 봄 학술발표논문집 Vol.27 No.1 (A)
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    • pp.24-26
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    • 2000
  • 본 논문에서는 RSA 암호 시스템의 핵심 과정인 모듈로 멱승(Modular Exponentiation) 연산에 대한 새로운 하드웨어 구조를 제시한다. 기존의 몽고메리 알고리즘을 사용하였지만 다른 논문들이 Dependence Graph를 수직으로 매핑(Mapping)한 것과는 달리 여기서는 수평으로 매핑하여 1차원 선형 어레이(linear array) 구조를 구성하였다. 본 논문에서 사용한 방법의 장점은 결과가 시리얼(serial)로 나와서 바로 입력으로 들어갈 수 있기 때문에 100%의 처리율(throughput)을 이룰 수 있고, 수직 매핑 방식에 비해 절반의 클럭 횟수로 연산을 해낼 수 있다는 점이다. 또한 내부 계산 구조의 지역성(Locality) , 규칙성(Regularity) 및 모듈성(Modularity) 등으로 인해 실시간 고속 처리를 위한 VLSI 구현에 적합하다.

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블록 암호 HIGHT를 위한 암·복호화기 코어 설계 (Design of Encryption/Decryption Core for Block Cipher HIGHT)

  • 손승일
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.778-784
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    • 2012
  • 대칭형 블록 암호 시스템은 암호화와 복호화 과정에서 동일한 암호키를 사용한다. HIGHT 암호 알고리즘은 2010년 ISO/IEC에서 국제표준으로 승인된 모바일용 64비트 블록 암호기술이다. 본 논문에서는 HIGHT 블록 암호 알고리즘을 Verilog-HDL을 이용하여 설계하였다. ECB, CBC, OFB 및 CTR과 같은 블록 암호용 4개의 암호 운영모드를 지원하고 있다. 고정된 크기의 연속적인 메시지 블록을 암 복호화할 때, 매 34클럭 사이클마다 64비트 메시지 블록을 처리할 수 있다. Xilinx사의 vertex 칩에서 144MHz의 동작 주파수를 가지며, 최대 처리율은 271Mbps이다. 설계된 암호 프로세서는 PDA, 스마트 카드, 인터넷 뱅킹 및 위성 방송 등과 같은 분야의 보안 모듈로 응용이 가능할 것으로 사료된다.

효율적인 키이분배 및 암호시스템의 제안: 제 I 부 (Proposal of efficient key distribution and encryption systems : Part I)

  • 임채훈;이필중
    • 한국정보보호학회:학술대회논문집
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    • 한국정보보호학회 1991년도 학술발표논문집
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    • pp.19-29
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    • 1991
  • 본 논문에서는 관용 암호시스템의 세션키이분배방법으로 매우 효율적이며 안전한 새로운 키이분배 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 한번 혹은 두번의 모듈라 멱승 연산만으로 세견키이 공유가 가능하므로 기존의 어떤 방식보다도 효율적이라 할 수 있다. 또한 알려진 어떤 공격에 의해서도 세견키이를 불법 계산하는 것이 불가능함을 보일 수 있으므로 안전성을 확보할 수 있다는 장점도 지닌다.

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부채널 분석 시스템 기술 동향 (Technical Trends of Side Channel Analysis System)

  • 김주한;오경희;최용제;김태성;최두호
    • 전자통신동향분석
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    • 제28권3호
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    • pp.47-56
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    • 2013
  • 부채널 분석은 암호 알고리즘이 장치 내에서 동작하는 동안에 장치의 전력이나 전자파 등의 부가 정보의 수집, 가공 및 통계적인 분석을 통해 키 정보를 추출해내는 매우 강력한 공격 방법이다. 부채널 분석 시스템은 암호 모듈이 탑재되는 장치가 부채널 공격에 대해 안전한지를 사전 검증 및 시험할 수 있는 방법들을 제공한다. 본고에서는 다양한 부채널 분석 방법 및 이를 제공하는 부채널 분석 시스템에 대한 현황 및 전망을 기술한다.

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