양자 컴퓨터가 현대 암호 시스템의 보안성을 위협하고 있음에 따라, 최근 잠재적인 양자 공격들에 대한 분석 연구들이 다수 발표되고 있다. 공개키 암호인 RSA와 ECC의 경우, Shor 알고리즘에 의해 다항시간 내에 해결됨으로써 보안성이 완전히 붕괴되는 반면, 대칭키 암호는 Grover 알고리즘에 의해 보안 강도가 제곱근으로 감소하기 때문에 키 길이를 증가시킴으로써 기존 보안성을 복구할 수 있다. 이론적으로 Grover 알고리즘은 보안성을 훼손시키지만, 현실적인 공격 난이도가 매우 높음에 따라 대상 암호에 대한 양자 회로 최적화 구현이 중요하다. 이에 본 논문에서는 블록암호 RC5를 양자 회로 상에서 최적화하고 이를 기반으로 Grover 공격 비용을 추정한다. 마지막으로, 추정한 비용을 NIST의 양자 후 보안 강도 평가와 함께 비교함으로써 RC5에 대한 양자 암호 분석을 수행한다.
기술의 발전으로 이론으로만 존재하던 양자 알고리즘의 실현 가능성이 보이면서 기존 암호체계의 위협이 발생할 것으로 예측하고 있다. 미국 국립표준기술연구소에서는 양자컴퓨터 환경에서도 안전한 새로운 공개키 기반의 암호체계가 필요하다는 것을 강조하였고 양자내성암호 표준을 위한 공모전을 개최하였다. 암호는 네트워크 통신에서 중요한 역할을 하고 있고 네트워크 보안 프로토콜로 TLS가 많이 사용된다. 본 논문에서는 IoT와 같은 경량 환경에 적합한 TLS 라이브러리인 mbedTLS 상에서의 격자기반 양자내성 키 교환 알고리즘을 구현하고 성능을 평가하여 양자내성암호의 사용 가능성에 대해 제시한다.
최근 무선 인터넷의 발달과 함께 제약사항이 많은 무선 단말기에 적용 가능한 암호학적 알고리즘들의 필요성이 대두되었다. 그 중 2000년 Lenstra에 의해 제안된 XTR은 GF$p^{(6)}$상의 서브그룹(subgroup)에서 안전한 암호 연산을 수행하며, 기존의 알고리즘에 비해 파라미터 선택과, 원소들의 트레이스(trace)를 이용한 효율적인 암호 연산으로 인해 무선 단말기 환경에 적용되기에 알맞다. 본 고에서는 XTR 공개키 알고리즘의 개념과 수학적인 배경에 대해 연구하고, 현재까지 제안된 XTR 공개키 암호 알고리즘의 효율성을 분석하여 앞으로 무선 환경에서의 응용분야를 논한다.
본 논문에서는 GSM 암호 시스템에 적용되는 메시지 암호 등을 위한 A5 스트림 암호를 개선하였다. 기존의 64비트 키 길이의 GSM 암호의 취약점을 보완하기 위해 키 길이를 두 배로 늘림으로서 키 수열을 복잡하게 하였고, 랜덤성, 주기 그리고 선형 복잡도 측면에서 분석하였다. 사용된 알고리즘은 C언어로 시뮬레이션 하였으며. 통계적 분석 기법을 통하여 개발 알고리즘의 출력 특성을 분석하였다.
본 논문에서는 그리드 컴퓨팅에서의 안전한 통신을 위한 양자내성암호 기반 사용자 인증 및 키 교환 프로토콜을 구현하고 성능을 측정한다. 디지털 서명을 통해 사용자를 검증하고 암호키를 교환하여 신뢰할 수 있는 사용자들만이 그리드 컴퓨팅에 참여할 수 있도록 한다. 사용자 인증과 키 교환 과정에 NIST 선정 표준양자내성암호인 ML-DSA와 ML-KEM을 적용하여 양자컴퓨터를 이용한 공격에도 안전할 것으로 기대된다. 본 논문에서는 양자내성암호를 적용한 프로토콜이 기존의 현대암호 기반 전자서명이나 키 교환 과정에 비해 양자내성과 동시에 준수한 사용성을 지녔음을 보인다. 이를 통해 그리드 컴퓨팅의 시스템의 P2P 특성에서 기인하는 보안 문제를 해결하고, 기존에 주로 내부망이나 실시간 스트리밍 서비스에서 활용되던 그리드 컴퓨팅의 인터넷 환경으로의 확장 가능성을 제시한다.
암호를 사용함으로써 정보를 위.변조나 노출 위협으로부터 보호할 수 있지만, 암호의 잘못된 사용은 몇 가지 문제점을 발생시킬 수 있다. 만약 키가 손상되면 암호의 적법한 소유자조차도 암호문을 해독할 수 없으며, 범죄 등의 목적에 암호가 사용되었을 경우, 수사 기관이 수사에 어려움을 겪을 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 키 또는 메시지를 복구할 수 있도록 키를 신뢰기관에 위탁하는 키 위탁(key escrow) 방식이 제안되었다. 키 위탁은 유사시 키 복구를 보장하면서 동시에 사용자의 사생활을 침해해서는 안된다. 본 논문에서는 키 위탁 시스템이 가져야할 요구사항을 도출하고, EIGamal 암호 시스템에 기반한 새로운 키 위탁 방식을 제안한다. 제안 방식은 도청기한의 제한, 키의 복구에 관련된 부정 방지와 이에 대한 사용자의 shadow 공개키 생성 방지 등의 속성을 갖는 새로운 키위탁 방식이다. Cryptography techniques can prevent eavesdroppers from maliciously intercepting or modifying sensitive information. however misuses of encryption may cause other problems First if the encryption key is lost or damaged even an authorized access to the original data will be denied. Second criminals can prevent authorized law enforcement officers from examining the necessary information by using the strong encrypted data can provide solutions for the situations. In this paper we propose a new key escrow system based on the ElGamal cryptosystem. Our system provide time-bound eavesdropping under court authorized permission protect from trustee's cheating and prevent user's shadow public key generation.
네트워크상에서 전승되는 메시지의 기밀성을 유지하기 위해 암호 시스템의 사용이 증가하고 있으며, 최근 들어 대칭키 암호 방식과 공개키 암호 방식의 장점을 결합한 하이브리드 암호 시스템이 많이 사용되고 있다. 본 논문에서는 묵시적 키 인증 제공하는 1-pass 키 분배 프로토콜, 해쉬 함수, 대칭키 암호 시스템을 이용하여 암호문을 전송한 송신자의 신분에 대한 묵시적 인증을 제공할 수 있는 새로운 하이브리드 암호 시스템을 제안하고, 대표적인 예로 Diffie-Hellman 기반 방식과 Nyberg-Ruppel 기반 방식을 설명한다. 제안하는 시스템은 기존의 하이브리드 암호 시스템과 같이 실제 메시지 암호화에는 대칭키 암호 방식을 이용하의로 효율적이고, 암호문의 수신자가 송신자의 신분을 묵시적으로 확인할 수 있다는 장점을 갖는다.
랜섬웨어는 시스템을 잠그거나 데이터를 암호화해서 사용할 수 없도록 한 뒤 피해자에게 대가로 금전을 요구하는 악성 프로그램이다. 랜섬웨어는 암호학적으로 안전하다고 알려진 암호 알고리즘들을 이용하여 파일을 암호화 하기 때문에 암호 알고리즘 분석만으로는 감염된 파일을 복구할 수 없다. 따라서, 감염된 파일의 복구를 위해서는 암호 알고리즘 안전성 측면이 아닌 별도의 방법을 마련할 필요가 있다. 랜섬웨어는 파일 암호화 키를 이용하여 대상 파일들을 암호화하기 때문에 이를 복구할 수 있다면, 감염된 파일 복구가 가능하다. 하지만, 랜섬웨어들은 각각 다른 방법으로 파일 암호화키를 관리하기 때문에 일반적인 파일 암호화키 관리 방법을 미리 숙지하지 못한다면 파일 암호화키 복구를 위한 역공 학분석 시 비효율이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 랜섬웨어가 파일 암호화키를 암호화하는 방식에 따라 세 가지로 분류하여 설명한다. 또한, 향후 랜섬웨어 분석가가 효율적인 분석을 할 수 있도록 각 관리 방법에 따라 파일 암호화키 복구를 위한 분석 대상을 식별하였다.
공개 키암호 시스템(public key dcytosystem)의 각종 방식을 설명하고 심도있는 이 론적 해석과 예제를 통한 각 암호 시스템의 타당성을 입증한다. 또한, 대칭암호 시스템 (private-key cipher systems)과 비대칭암호시스템(public-key cryptosystems)별로 나누어 인 증(authentication) 및 디지탈 서명(digital signature)에 관한 문제들을 다음 목차에 따라 연재 로 자세히 기술하고자 한다.
연관 암호 공격은 키의 길이에 따라 가변 라운드 수를 갖는 블록 암호알고리즘의 키 스케줄의 약점을 이용한 공격으로 2002년 Hongjun Wu에 의해 소개되었다. 이 공격은 두 개의 서로 다른 키 길이에 대해 각기 다른 라운드 수를 갖는 두 암호에서 사용되는 키 쌍이 유사-동치키일 경우에 적용되는 공격이다. 본 논문에서는 이러한 연관 암호 공격을 블록 암호알고리즘의 가장 강력한 공격 방법인 차분 공격과 결합한 차분 연관 암호 공격의 개념을 제시한다. 차분 연관 암호 공격은 기존의 연관 암호 공격에서 라운드 수의 차이가 커짐에 따라 공격 적용의 어려움을 극복한 방법이다. 이 공격법을 이용하여 블록 암호알고리즘 ARIA v.0.9와 SC2000을 분석한다. 또한, 차분 공격 뿐 아니라 선형 공격. 고계 차분 공격 등과 같은 기존의 블록 암호알고리즘 공격들과 연관 암호 공격이 결합 가능함을 이용하여, 가변 라운드 수존 갖는 블록 암호알고리즘인 SAFER++와 CAST-128을 분석한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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