• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (1)
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• pp.322-324
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• 2004

보안 시스템은 암호화 기능을 필요로 하고 암호화를 위 한 비밀키로 난수를 사용한다 난수 발생기에는 순수 난수 발생기와 의사 난수 발생기가 있다. 본 논문에서는 펜티엄부터 인텔 프로세서들이 가지고 있는 타임스탬프 카운터 레지스터(TSC MSR)에서 시드를 가져와 비트 가공을 통해 난수를 발생하는 난수 발생기를 구현하였다. 구현된 난수 발생기의 난수 품질을 평가하기 위해 순수 난수 발생기, 의사 난수 발생기의 난수 시퀀스와 비교하였다. 구현된 난수 발생기가 생성한 난수 시퀀스는 순수 난수 발생기의 난수 시퀀스와 큰 차이가 없고 특정 디바이스 없이 응용이 간단하다는 점에서 보안 시스템의 암호화키로 사용하기에 적합하다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.209-212
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• 2004

실난수 발생기는 소프트웨어로 구현된 의사난수 발생기와는 달리 비결정적인 출력열을 제공하고, 알고리즘의 분해나 노출에 따른 위협이 없으며 의사난수발생기의 시드 값 관리가 불필요하다는 장점 등을 가지고 있다. 그러나 전자회고 잡음을 이용하는 경우 실난수 발생기는 온도나 주변 전자회로 기판 잡음 등으로 인해 지속적으로 편이성을 갖지 않는 안정된 출력 난수열을 얻는 것은 어렵다. 본 논문에서는 실난수 발생기에서 추출된 출력 난수열이 지속적으로 안정화된 출력 수열을 얻기 위한 방안을 연구하였다. 제시한 방안은 출력 난수열 "0"나 "1" 비트의 편이성을 가질 경우 FIPS 140-1에서 제시하고 있는 랜덤성의 조건을 만족하도록 출력 난수열의 랜덤성을 개선하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제9C권6호
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• pp.809-816
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• 2002

신뢰성 있고 효율적인 정보보호를 위한 정보보호 시스템은 안전성이 입증된 암호기술을 사용하여 기밀성과 인증성을 보장받아야 한다. 기본적으로 정보보호시스템이 갖추어야 할 요소인 난수 발생기는 수학적인 논리에 의하여 안전성과 난수성이 증명 가능하도록 설계되는 것이고, 암호알고리즘의 초기 변수값, 키 등을 생성하는데 이용되며 난수 발생기의 안전성이 전체 정보보호시스템의 안전성에 영향을 준다. 본 논문에서는 블록 암호 알고리즘을 기반으로 하는 의사난수 발생기를 설계하여 제안하고, 그의 안전성에 대해서 연구한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.543-549
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• 2020

산업의 발전과 인터넷의 발전으로 보안의 중요성이 증가하면서 암호화에 필수적인 요소인 암호화 키의 생성에 사용되는 난수 발생기의 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 외부 공격으로부터 안전한 고성능의 암호화 키를 생성하기 위해서는 예측하기 어려운 품질 좋은 난수 발생기가 필수적이다. 일반적으로 사용되는 의사 난수 발생기는 충분한 성능의 난수를 발생하기 위해서 많은 양의 하드웨어 리소스가 요구됨에도 외부에서 암호화 키를 외부에서 알아낼 가능성이 존재한다. 그러므로, 다양한 잡음을 통해 난수를 발생시켜 외부에서 예측 불가능하며 품질 좋은 진 난수 발생기에 대한 요구가 증가하고 있다. 본 논문은 진 난수 생성기술로 대표적인 준안정성 및 발진기를 통한 진 난수 발생기의 최신구조가 랜덤소스를 생성하는 방식을 조사 및 비교한다. 또한, NIST에서 제공하는 난수 검증용 도구인 SP 800-22 테스트를 통해 발진기 기반 진 난수 발생기 성능을 검증한 자료를 분석한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.1006-1009
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• 2008

본 논문은 의사난수발생기를 이용한 디지털 음성 암호화 모듈 및 이를 이용한 유선전화 도청방지장치에 관한 것이다. 제안하는 방법은 유선전화의 통화내용을 암호화하여 제 3자로부터 도청을 방지하는 유선전화 도청 방지 장치의 암호화 수단에 있어서, 통화 당사자간 공유 비밀키와 통화 당시 시간 값을 이용하여 암호 키를 발생시키는 의사 난수발생기 및 의사난수발생기에서 만들어진 암호키를 이용하여 데이터를 암호화하는 암호화기로 구성됨을 특징으로 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권1C호
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• pp.112-121
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• 2002

본 논문에서는 미국과 한국의 해쉬 함수 표준인 SHA-1과 HAS-160 해쉬 알고리즘, 그리고 SHA-1을 이용한 의사 난수 발생기를 구현한 프로세서를 설계하였다. SHA-1과 HAS-160이 동일한 단계 연산을 가지므로, 한 단계 연산만을 구현하여 공유함으로써 하드웨어 리소스를 감소시켰다. 그리고 메시지 변수의 사전 계산과 단계 연산을 두 단계의 파이프라인 구조로 구현함으로써 한 개의 클럭으로 한 단계 연산을 수행하는 방식보다 최장지연경로는 1/2로 줄고, 총 단계 연산에 필요한 클럭 수는 하나만 증가하므로 성능은 약 2배 향상되었다. 그 결과, 설계한 해쉬 프로세서는 삼성 0.5 um CMOS 스탠다드 셀 라이브러리를 근거로 산출할 때, 100 MHz의 동작 주파수에서 약 624 Mbps의 성능을 얻을 수 있다. 그리고 의사 난수 발생기로 사용될 때는 약 195 Mbps의 난수 발생 성능을 가진다. 이러한 성능은 지금까지 상용화된 국내외의 어느 해쉬 프로세서보다 빠른 처리 시간을 가지는 것으로 판단된다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제2권1호
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• pp.23-27
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• 2016

빛의 물리적 성질 중의 하나인 파동의 회절 현상을 설명하는 프레넬 회절과 간섭에 의해 생성되는 무아레 무늬가 있다. 본 논문에서는 무아레 무늬에서 생성되어지는 값들을 암호 시스템에서 사용되는 키로, 의사 난수 발생기에서 생성한 난수가 아닌 참난수로 만들어 사용할 수 있음을 제안한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.676-682
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• 2018

WSN을 포함하는 IoT 세상이 발전할수록, IoT를 적용하는 주위환경에 따라 정보를 센싱하는 센서 시스템의 수가 매우 가변적이다. 이러한 복잡한 환경에서 각각의 센서 시스템들에 대한 보안을 수행하기 위하여 보안모듈들도 가변적으로 증감을 수행해야 한다. 이러한 문제점은 시스템 효율성과 해킹/크래킹을 고려하였을 경우, 하드웨어/소프트웨어적인 구현을 어렵게 한다. 그러므로 본 논문은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 센싱 노드들의 수와 상관없이 일정한 주기를 가지는 의사난수를 발생시키며 이상현상을 탐지할 수 있는 기능을 가진 고정 길이 탭을 가진 의사 난수 발생기(FLT: Pseudo-random Number Generator with Fixed Length Tap unrelated to the variable sensing nodes) 구조를 제안하였다. 제안된 FLT-LFSR 구조는 IoT 환경에서 하드웨어/소프트웨어 구현에 대하여 보안레벨 및 전체 데이터 포맷팅을 일정하게 유지시킬 수 있도록 하였다. 그러므로 제안된 FLT-LFSR 구조는 센서 시스템 구현의 용이성 및 센싱 노드들의 수와 상관없이 네트워크의 확장성을 강조할 수 있도록 하였다.

• 융합보안논문지
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• 제12권4호
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• pp.17-23
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• 2012

최근 스마트폰 및 태블릿 PC를 이용한 무선통신 사용자가 점차 늘면서 암호 알고리즘, 특히 스트림 암호 연구가 활발히 진행되고 있다. 스트림 암호 방식에서 필요한 난수발생기는 하드웨어 구현이 쉬운 LFSR 구조가 주로 사용된다. 그러나 기존의 다중 비트 출력의 LFSR 기반 난수 발생기는 회로가 복잡해지고 출력간의 상관관계가 크다. Leap-ahead 구조를 갖는 LFSR은 이를 해결하기 위해 제안되었으나, 레지스터의 수와 출력비트에 따라 생성되는 난수의 수가 급격히 적어지는 단점을 갖는다. 본 논문은 기존 Leap-ahead 구조에 세그먼테이션 기법을 적용하여 회로 크기의 증가 없이 생성되는 난수의 수를 높일 수 있는 새로운 구조를 제안한다. 제안된 구조는 VHDL을 통하여 회로로 합성된 후, Xilinx사의 Xilinx ISE 10.1의 Virtex 4, XC4VLX15에서 동작을 검증하였다. 실험 결과 제안된 구조는 기존 Multi-LFSR 구조에 비해 20%이내의 회로 크기로 Leap-Ahead 구조에 비해 최소 40% 생성되는 난수의 수를 증가시켰다.

• 정보보호학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.449-457
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• 2017

본 논문에서는 양자난수발생기 Quantis의 후처리 과정에 대하여 암호학의 관점에서 실험을 통하여 안전성과 성능을 분석하였다. Quantis의 후처리 과정은 수학적 이론에 근거한 이진행렬-벡터 곱 연산을 통해 풀엔트로피(full-entropy)를 출력하도록 설계되었고, NIST SP 800-90B의 최소엔트로피(min-entropy) 추정 테스트를 이용하여 이를 검증하였다. 이진행렬-벡터 곱 연산에 최적화 기법을 사용함으로써 난수 생성 속도에 미치는 영향을 최소화하였음을 확인하고, NIST SP 800-90B에서 제시한 검증된 Conditioning과의 난수 출력 성능을 비교하였다. 또한, 미국 NIST와 독일 BSI의 난수발생기 표준 모델과 Quantis의 부합되는 요소와 아닌 요소를 구분하였다. Quantis를 암호학의 용도로 사용하고자할 경우, CMVP 기준에 적합하게 이용하기 위해 Quantis의 출력 데이터를 승인된 의사 난수발생기의 씨드로 사용하여 출력한 난수를 사용하는 것이 적절하다고 판단된다.