• Review of KIISC
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• v.33 no.2
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• pp.5-11
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• 2023

양자는 물리학에서 더 이상 나눌 수 없는 물리량의 최소 단위이다. 양자에는 일반적인 물리법칙이 적용되지 않는 대신, 양자역학이라는 법칙이 적용된다. 이를 활용한 알고리즘으로 양자암호통신과 양자난수발생기가 존재한다. 양자암호통신은 기존 암호통신과는 다른 차원의 보안성을 제공하는 통신기술이다. 이는 양자를 관측하면 양자상태가 붕괴된다는 특징을 활용하여 도청자를 손쉽게 발견할 수 있게 한다. 양자난수발생기는 의사난수를 대체할 수 있는 알고리즘으로, 가장 완벽한 난수 장치로 여겨진다. 의사난수는 결정론적 알고리즘이기 때문에 값을 예측할 수 있는 반면, 양자난수는 자연 현상에서 뽑아내는 난수이기 때문에 예측할 수 없다. 다만 수학적 연산을 통해 계산하는 의사난수와는 다르게 양자난수는 난수를 추출할 장치가 필요하다. 본 고에서는 양자암호통신과 양자난수발생기의 최신 동향에 대해 확인해 보도록 한다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.28 no.3
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• pp.1-9
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• 2023

In this paper, we identify the factors that hinder the application of quantum computing technology to solve meaningful real-world problems, and suggest related research trends and directions. To this end, we summarize the basic knowledge of quantum mechanics from the perspective of computer science, which is necessary to understand the difficulties in applying quantum computing technology, and analyze the currently commercialized quantum computers and quantum programming layers from the literature. Through an analysis of the current status and utilization of cloud-based commercial quantum computing services, we identify four factors that currently hinder the practical application of quantum computing: high barriers to entry for quantum computer programming, constraints on noisy intermediate-scale quantum computers, a still-growing open source ecosystem, and difficulties in simulating realistic problem sizes, and suggest trends and directions for related research. In doing so, it is expected to contribute to laying the groundwork for practical applications of quantum computing technology.

• Review of KIISC
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• v.34 no.2
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• pp.57-62
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• 2024

전 세계적으로 막대한 피해를 주고 있는 랜섬웨어는 다양한 방법으로 주요 조직을 대상으로 표적 공격을 펼친다. 랜섬웨어는 일반적으로 공격 대상 시스템의 파일을 암호화하기 위해 블록 암호, 스트림 암호와 같은 대칭키 암호를 사용하고, 해당 파일을 암호화할 때 사용되었던 대칭키를 공개키 암호로 보호한다. 여기서, 대칭키를 암호화할 때 RSA, ECC와 같은 공개키 암호를 주로 사용하는데, 이는 현재 전 세계적으로 이슈가 되고 있는 양자 컴퓨터의 발전과 Shor 알고리즘을 이용하여 무력화할 수 있다. 이러한 이유로 랜섬웨어가 기존의 암호화 구성에서 공개키 암호를 대신하여 양자 후 암호를 적용한다면, 양자 컴퓨터를 통한 랜섬웨어 대응이 불가능해진다. 본 논문에서는 랜섬웨어의 최신 기술 동향을 분석하고, 랜섬웨어의 암호화 구성에 기존 공개키 암호 대신 양자 후 암호를 적용 시 발생하는 공격 대응 원리에 대해 설명한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2023.11a
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• pp.241-243
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• 2023

양자컴퓨터의 발전이 빠르게 진행됨에 따라서 고전컴퓨터에서는 해결하지 못하는 문제에 대하여 양자 알고리즘을 활용하여 해결하고자 하는 연구가 진행되고 있다. 이중 소인수 분해 및 이산로 그 문제 해결이 가능한 Shor's Algorithm 및 이에 대한 공개키 암호 해독을 위한 양자 자원량 분석에 대한 연구가 진행되고 있다. 하지만 양자 컴퓨터의 가용 양자 자원량이 제한적이라는 점과, 시간적인 측면에서의 최적화는 암호의 보안강도에 영향을 끼치기 때문에 알고리즘 최적화 연구가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 암호를 대상으로 한 Shor's Algorithm 양자 회로의 최적화 동향을 조사하고 향후 연구 방향에 대해서 기술한다.

• Review of KIISC
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• v.14 no.3
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• pp.13-18
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• 2004

2010년경에는 칩의 고집적화로 집적회로를 구성하는 소자들에서 양자현상은 불가피 할 것으로 예상되며 오히려 이러한 양자현상을 잘 이용하여 연산이나 정보전송에 이용하기 위한 연구가 바람직 할 것으로 판단된다. 이러한 예측에 따라 비교적 최근에 양자역학을 이용한 정보처리, 특히 양자컴퓨터에 대한 관심이 증대되고 있다. 본 고에서는 이러한 양자 컴퓨팅 기술의 개요와 현황, 국내외적인 연구경쟁의 동향, 그리고 앞으로의 발전 전망에 대하여 논의하고자 한다.

• Review of KIISC
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• v.27 no.6
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• pp.33-40
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• 2017

양자 컴퓨터의 개발 가능성이 증가됨에 따라 인수분해나 이산대수 문제를 효율적으로 해결할 수 있는 Shor 알고리즘의 구현 가능성이 늘어나고 있다. 기존 RSA와 ECC 기반 암호시스템은 Shor 알고리즘이 구현될 경우 다항시간 안에 해독이 가능하기 때문에, 이를 대체할 후 양자 암호의 필요성이 대두되고 있으며, 이러한 후 양자 암호 중 격자 기반 암호는 빠른 속도와 비교적 작은 키 사이즈로 각광받고 있다. 후 양자 암호를 실생활에서 사용하려면 양자 컴퓨터 이외에 기존 공격에 대한 안전성도 고려해야 하며, 가장 강력한 암호 분석으로 알려진 부채널 분석에 대한 안전성 또한 필수적으로 구비되어야 한다. 본 논문에서는 격자 기반 암호에 대한 부채널 분석 및 대응기술 동향에 대해 알아본다.

• Review of KIISC
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• v.33 no.2
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• pp.49-56
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• 2023

양자 컴퓨터의 기술이 발전됨에 따라 Shor 알고리즘과 Grover 알고리즘을 통해 기존의 공개키, 대칭키 및 해시 암호체계에 위협을 줄 수 있다. RSA 및 ECC 암호체계는 Shor 알고리즘에 의해 다항시간 내에 해독이 가능해진다. 이러한 보안위협의 증가로 양자내성의 성질을 지닌 양자내성암호가 주목받고 있으며 양자내성 전자서명을 블록체인의 전자서명에 적용하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 양자내성암호를 블록체인의 전자서명에 적용하는 연구동향에 대해 설명한다.

• TTA Journal
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• s.174
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• pp.87-91
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• 2017

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2016.10a
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• pp.268-270
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• 2016

최근 양자 컴퓨터 기술의 발전과 양자 컴퓨터와 관련된 Shor 알고리즘과 Grover 알고리즘으로 인해, 기존에 사용되고 있는 블록 암호의 키 크기 증가와 이산대수 기반의 공개키 암호의 안전성에 대한 재평가가 필요한 상황이다. 이러한 상황에서 양자 컴퓨터에 대해 안전한 포스트 양자 암호에 대한 연구가 활발하며, 다변수 기반, 격자 기반, 코드 기반, 해시 기반 등 다양한 포스트 양자 암호들이 연구되고 있다. 본 논문에서는 해시 기반 서명 기법의 경우, 기존의 상태를 활용한 방식의 오랜 연산시간과 키/서명 크기가 크다는 단점을 가지고 있으며, 이를 개선한 Stateless 해시 기반 서명 기법의 최신 동향과 전망에 대해서 살펴본다.

• JOURNAL OF ELECTRICAL WORLD
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• s.306
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• pp.73-80
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• 2002

인터넷으로 대표되는 네트워크와 휴대전화의 결합으로 문자 그대로 지구규모의 디지털사회가 출연하게 되었고 사회제도와 공공의 정보기반도 그것을 반영한 형태로 변화하고 있다. 차후 디지털사회를 얼마나 안전한 것으로 만들어 가는가는 국가$\cdot$사회의 기반으로서 그 존속에 관계되는 중대한 문제이며, 기업 비즈니스에서는 사활(死活)을 건 비즈니스 문제가 되었다. 이들을 지탱하는 정보기반의 핵이 바로 암호를 중심으로 하는 정보시큐리티이다. 여기서는 현대 사회에서는 왜 암호$\cdot$정보시큐리티가 필요한가, 그 역할과 의미는 무엇인가, 어떠한 응용분야, 과제가 있는가를 전망해본다. 또한 암호란 무엇인가, 그 안전성의 의미란 무엇인가, 컴퓨터나 통신의 디지털기술과는 어떤 관련이 있는가를 역사적 배경과 최근의 동향을 바탕으로 언급하고, 현대암호의 성립, 정보시큐리티의 적용형태, 미쓰비시(삼릉)전기의 기술적 활동에 대하여 언급한다. 앞으로 전개되는 디지털 사회의 동향으로는 두 가지의 특징을 들 수 있다. 우선 휴대전화의 세계적 보급, 인터넷접속기능 장비의 발달로 현재 인터넷 유저(사용자)의 규모를 훨씬 능가하는 음성교신이 가능한 모바일인터넷의 출현이 예상된다. 모바일인터넷이 잠재적으로 갖는 안전상의 취약성을 극복하기 위해서는 암호$\cdot$정보시큐리티 기술은 보다 고도의 것이 요구된다. 또한 장래의 양자(量子)컴퓨터이 출현 등 분자레벨로 육박해 오고 있는 반도체$\cdot$광소자$\cdot$통신기술에 앞서 현재의 디지털암호에 의한 시큐리티기반의 안전성에 대한 한계가 거론되고 있다. 디지털사회의 안전성을 확보하기 위해서는 장래를 내다본 기술의 추구가 요청되고 있으며 그 대표적인 것으로 양자역학의 원리, 광기술, 디지털기술을 통합한 양자암호가 있다. 미쓰시비전기는 2000년 9월에 일본 최초로 양자암호의 실증실험에 성공하여 조기 실현화를 지향하고 있다.