• 융합보안논문지
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• 제24권1호
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• pp.69-76
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• 2024

화이트박스 구현은 암호 시스템의 비밀키를 보호하는데 사용되는 암호화 기술이다. 주로 음악, 비디오 등의 디지털 저작권 관리에 사용된다. 2002년 이후, 안전한 디지털 저작권 관리를 확보하기 위해 많은 화이트박스 구현이 개발되었다. 이는 고급 암호화 표준(AES) 및 데이터 암호화 표준(DES)에 적용되었다. ARIA는 대합(involution) 대입 치환 네트워크(SPN)를 사용하는 128비트 블록 암호로, 2004년에 한국 표준으로 채택되었다. 본 논문에서는 최초의 화이트박스 ARIA 구현을 제안한다. 우리의 구현은 전체 크기가 1,984KB인 7,696개의 조회 테이블로 구성된다. 안전성 측면에서 현저한 화이트박스 다양성과 화이트박스 모호함이 있음을 보인다.

• 정보보호학회논문지
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• 제32권5호
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• pp.751-763
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• 2022

최근 세계적으로 사물인터넷 부문의 지출 성장이 높아짐에 따라 이를 암호화하기 위한 경량 블록 암호의 중요성 또한 높아지고 있다. ICISC 2020에 제안된 경량 블록 암호 PIPO 암호화 알고리즘은 Unbalanced bridge 구조를 이용한 SPN 구조의 암호이다. 화이트박스 공격 모델은 공격자가 암호화 동작의 중간값까지 알 수 있는 상태를 의미한다. 이를 대응하기 위한 기법으로 2002년 Chow 등은 화이트박스 구현 기법을 제안하여 DES와 AES에 적용하였다. 본 논문에서는 경량 블록 암호 PIPO 알고리즘에 화이트박스 구현 기법을 적용한 화이트박스 PIPO를 제안한다. 화이트박스 PIPO는 Chow 등이 제안한 화이트박스 AES 대비 테이블의 크기는 약 5.8배, 연산 시간은 약 17배 감소하였다. 또한, 모바일 보안제품에 화이트박스 PIPO를 활용하였으며 적용 범위에 따른 테스트 케이스 별 실험 결과를 제시한다.

• 전자통신동향분석
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• 제25권5호
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• pp.137-146
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• 2010

화이트박스 암호 기술이 소프트웨어 콘텐츠 저작권 보호(불법유출방지)를 위한 핵심 툴킷으로 등장하고 있다. 암호 알고리듬이 동작하는 단말과 단말의 사용자는 믿을 수 있다는 기존의 생각에서 최근에는 암호 알고리듬이 동작하는 단말은 오픈 플랫폼이 되어감에 따라 사용자가 모르는 사이 단말웨어가 설치되어 동작할 수도 있고, 사용자가 악의적인 목적으로 암호 알고리듬을 분석하고자 할 수도 있다는 인식이 퍼져가고 있다. 따라서 암호 알고리듬이 안전하게 동작하고, 암호 키의 불법유출을 막기 위한 하나의 방안으로 화이트박스 암호 기술이 등장하였다. 이 기술은 기존의 보안 하드웨어를 이용한 기술과는 달리 소프트웨어만으로 암호 알고리듬의 중간 연산값 및 암호화 키를 보호할 수 있다는 장점 외에도 다양한 장점을 보유하고 있으며, 암호 알고리듬의 화이트박스 구현 방법에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 고에서는 화이트박스 암호 기술의 탄생 배경 및 화이트박스 암호 기술의 개념, 그리고 이를 이용한 응용 기술에 관해 기술하고자 한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.115-117
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• 2022

화이트박스 암호 기법은 암호 키 정보를 소프트웨어 기반 암호화 알고리즘에 섞어 암호 키의 노출을 막는 방식이다. 화이트박스 암호 기법은 허가되지 않은 역공학 분석으로 메모리에 접근하여 기밀 데이터와 키를 유추하기 어렵게 만들어서 종래의 하드웨어 기반의 보안 암호화 기법을 대체하는 기술로 주목받고 있다. 하지만, 암복호화 과정에서 연산 결과와 암호 키를 숨기기 위해 크기가 큰 룩업테이블을 사용하기 때문에 암복호 속도가 느리고, 메모리 사이즈가 커지는 문제가 발생한다. 특히 최근 저가, 저전력, 경량의 사물인터넷 제품들은 제한된 메모리 공간과 배터리 용량 때문에 화이트박스 암호을 적용하기 어렵다. 또한, 실시간 서비스를 지원해야 하는 네트워크 환경에서는 화이트박스 암호의 암복호화 속도로 인해 응답 지연 시간이 증가하여 통신 효율이 열화된다. 따라서 본 논문에서는 S.Chow가 제안한 AES 기반 화이트박스(WBC-AES)를 사용하여 속도와 메모리 요구조건을 만족할 수 있는지 실험 결과를 토대로 분석한다.

• 스마트미디어저널
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• 제12권9호
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• pp.9-18
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• 2023

블랙박스 암호는 하드웨어로 구성된 암호화 장치를 기반으로 '디바이스와 사용자는 신뢰할 수 있다'는 가정하에 동작하는 암호이다. 그러나 공격자에게 내부 구조가 공개되는 순간 키 추출 등의 다양한 공격이 존재함과 동시에 최근 들어 신뢰할 수 없는 개방형 플랫폼에서 암호 알고리즘을 적용하는 경우가 증가하여 블랙 박스 암호 시스템에 대한 위협은 더욱 커져가고 있다. 그로 인해, 개방형 플랫폼에서 암호 알고리즘을 안전하게 동작하고자 암호화 과정에서 암호 키를 숨김으로써 공격자의 키 유출을 어렵게 하는 화이트 박스 암호화 기술이 제안되었다. 하지만, 이러한 화이트 박스 기반 암호는 기존의 암호와는 다르게 정해진 규격이 존재하지 않아 구조적 안전성을 검증하는 것이 어렵다. 이에 CHES에서는 보다 안전한 화이트 박스 암호 활용을 위해 The WhibOx Contest를 주기적으로 개최하여, 다양한 화이트 박스 암호에 대한 안전성 분석이 수행 되었다. 이 중 2016년 Bos가 제안한 Differential Computation Analysis(DCA) 공격법은 현재까지도 안전성 분석에 널리 활용되고 있는 강력한 화이트 박스 블록 암호에 대한 공격 기술에 해당한다. 이에 본 논문은 화이트 박스 암호에 대한 동향을 분석하고, 화이트 박스 블록 암호에 대한 부채널 정보 기반 암호분석 기술인 DCA, HODCA 공격 분석 및 관련 대응 기술 동향을 정리한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권9호
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• pp.1382-1391
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• 2022

화이트박스 암호는 룩업 테이블 안에 키를 안전하게 숨기는 방법으로 메모리 접근 및 수정이 가능한 화이트박스 공격에 대응할 수 있다. 그러나, 룩업 테이블의 크기가 크고 암호화 속도가 느리기 때문에 IoT(Internet of Things) 기기같이 자원이 제한되어 있으면서도 실시간성이 필요한 장치에는 적용이 어렵다. 본 연구에서는 화이트박스 암호가 룩업 테이블 크기 기준으로 암호화를 처리하는 특성을 활용하여 짧은 길이의 평문을 모아서 한 번에 처리하는 방안을 제안한다. Chow와 XiaoLai 방식의 테이블 크기를 각각 720 KB(Kilobytes), 18,000KB로 가정한 제안 방식을 기존 방식과 비교한 결과, 메모리 사용량은 Chow와 XiaoLai 방식에서 평균 약 29.9%, 약 1.24% 감소하였다. 시간 지연도는 15Mbps(Mega bit per second) 이상의 트래픽 로드 속도일 때, Chow와 XiaoLai 방식에서 각각 평균 약 3.36%, 약 2.6% 감소하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제13권10호
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• pp.343-351
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• 2015

현재 M2M 환경은 다양한 서비스가 기관 및 기업이나 일상생활로 확대되면서 관련 기술의 보안 취약성 발생 가능성이 이슈화되고 있다. 본 논문은 이러한 보안 취약성 문제를 해결하기 위해 M2M 환경의 디바이스 키 보호를 위한 암호 알고리즘 응용 기법을 제안한다. 제안 기법은 타원곡선 암호 기반으로 초기 키 교환과 서명 교환을 통해 보안 세션을 생성하였고, 화이트박스 암호는 보안 세션 키를 이용하여 화이트박스 테이블을 생성하는 암호화에 응용하였다. 암호 알고리즘 적용 결과, 타원곡선 암호는 통신 세션에 대한 경량 화된 상호인증, 세션 키 보호를 제공하고, 화이트 박스 암호는 기존 암호 알고리즘과는 다른 방식으로 암호화에 사용되는 세션 키 보호를 보장하였다. 제안하는 프로토콜은 데이터변조 및 노출, 중간자 공격, 데이터 위조 및 변조 공격에 대해 안전한 장점이 있다.

• 융합정보논문지
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• 제9권10호
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• pp.9-15
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• 2019

최근 차세대 전자상거래 및 금융 분야에서는 비트코인, 이더리움 등의 블록체인 기반 기술에 관심이 크다. 블록체인 기술의 보안성은 안전하다고 알려졌지만, 가상화폐 관련 해킹 사건/사고들이 이슈화되고 있다. 가상화폐 지갑에 대한 로그인 세션 탈취, 악성코드 감염으로 인한 개인키 노출, 단순한 암호 사용 등 외부환경의 취약성이 주요 원인이었다. 그러나 개인키 관리는 전용 애플리케이션 활용 또는 로컬 백업, 문서 프린트를 통한 물리적 보관 등 일반적인 방법을 권장하고 있다. 본 연구에서는 화이트박스 암호 기반 개인키 보호 기법을 제안한다. 안전성 및 성능분석 결과 개인키 노출 취약점에 대한 안전성을 강화하고, 암호화키를 알고리즘에 내장하여 기존 프로토콜의 처리 효율성을 증명하였다.

• 정보보호학회지
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• 제30권6호
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• pp.57-66
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• 2020

세계적으로 저명한 학회인 Cryptogrpahic Hardware and Embedded Systems(CHES)에서는 매년 부채널 공격, 암호 S/W, H/W 구현을 포함하는 정보 보안 분야에서의 화제가 되는 분야를 연구하고 공유한다. CHES 2020의 경우 부채널 공격, 양자 내성 암호, 머신 러닝과 같이 최근에 제시되어 활발하게 연구가 진행되고 있는 주제뿐만 아니라 역공학, 하드웨어 구현, 타원 곡선 암호, 화이트 박스 등의 다양한 결과들이 발표되었다. 본 논문에서는 CHES 2020을 통해 암호화 소프트웨어/하드웨어 및 임베디드 시스템에서의 보안 기술 개발 및 연구 동향을 살펴보며, 이에 따른 향후 연구 전망을 제시한다.