Integral cryptanalysis, which is based on the existence of (higher-order) integral distinguishers, is a powerful cryptographic method that can be used to evaluate the security of modern block ciphers. In this paper, we focus on substitution-permutation network (SPN) ciphers and propose a criterion to characterize how an r-round integral distinguisher can be extended to an (r+1)-round higher-order integral distinguisher. This criterion, which builds a link between integrals and higher-order integrals of SPN ciphers, is in fact based on the theory of direct decomposition of a linear space defined by the linear mapping of the cipher. It can be directly utilized to unify the procedure for finding 4-round higher-order integral distinguishers of AES and ARIA and can be further extended to analyze higher-order integral distinguishers of various block cipher structures. We hope that the criterion presented in this paper will benefit the cryptanalysts and may thus lead to better cryptanalytic results.
컴퓨터게임은 지식정보사회에서의 멀티미디어 분야의 꽃이라고 여겨지고 있다. 기존의 온라인게임들은 2차원 게임들이 주류를 이루었으나 최근 들어 사용자들에게 많은 현실감을 제공할 수 있는 3차원 형태의 온라인게임들이 관심을 끌고 있다. 국내의 게임 기술은 2차원 온라인게임에 있어서는 경쟁력을 확보하고 있으나 기술적인 문제 때문에 3차원 게임기술 분야에 있어서는 선진국에 비하여 다소 뒤쳐져 있는 것이 사실이다. 본 논문에서는 Dream3D를 이용한 3차원 온라인게임인 아리아온라인의 설계 및 개발에 관하여 기술한다. 개발된 게임은 다수의 사용자가 게임 서버에 연결하여 동시에 게임을 진행 할 수 있도록 하는 온라인 게임으로 개발되었다.
최근 모바일 휴대 단말기의 성능 향상과 사용자의 멀티미디어 서비스에 대한 요구 수준이 높아짐에 따라 모바일 휴대 단말에서 다양한 멀티미디어 응용 프로그램들이 개발/서비스되고 있다. 본 논문은 현재 모바일 환경에서 대표적인 멀티미디어 서비스의 하나인 Mobile Flash를 하드웨어 리소스 제약이 많은 모바일 환경에서 설계 및 구현한 것에 관하여 기술한다. Mobile Flash는 유선 데스크탑 환경에서 이미 전세계의 95% 이상 보급/설치되어 애니메이션, 게임, 교육용 컨텐츠, 광고 등 다양한 컨텐츠를 재생을 지원하는 Flash Player를 모바일 환경에 맞도록 최적화한 것이다.
본 논문에서는 2013년 12월 18일에 국내표준(TTA-KO-12.0223)으로 제정된 블록암호 알고리즘 LEA(Lightweight Encryption Algorithm)[1]에 대한 UICC-16bit 상에서의 최적 구현에 대해 연구한다. LEA의 전체적인 구조를 설명하며, 키 스케줄 과정에서 고정된 상수를 통해 미리계산이 가능하여 효율성을 높일 수 있다는 점을 제시하며 이러한 개선된 키 스케줄링을 통하여 얻게되는 상수 table을 이용하여 UICC-16비트 상에 구현하였다. 또한 UICC-16bit 상에서 국내 표준 블록암호 ARIA와의 성능 비교를 통해 LEA블록암호의 우수성을 평가하였다.
차분 오류 공격(Differential Fault Analysis)은 블록 암호 알고리즘의 안전성 분석에 널리 사용되는 부채널 기법 중 하나이다. 차분 오류 공격은 대표적인 블록 암호인 DES, AES, ARIA, SEED와 경량 블록 암호인 PRESENT, HIGHT 등에 적용되었다[1,2,3,4,5,6]. 본 논문에서는 최근 주목 받고 있는 국내 경량 블록 암호 LEA(Lightweight Encryption Algorithm)에 대한 차분 오류 공격을 최초로 제안한다. 본 논문에서 제안하는 LEA에 대한 차분 오류 공격은 300개의 선택적 오류 주입 암호문을 이용하여 $2^{35}$의 시간 복잡도로 128 비트 마스터키 전체를 복구한다. 본 연구의 실험 결과, Intel Core i5 CPU, 메모리 8 GB의 일반 PC 환경에서 수집한 오류 주입 암호문을 이용하여, 평균 40분 이내에 마스터 키를 찾을 수 있음을 확인하였다.
공공기관 및 기업의 빅데이터 플랫폼 환경에서 데이터 보호를 위한 암호화는 필수적인 요소이나 실제 빅데이터 워크로드를 고려한 암호화 알고리즘에 대한 성능 검증 연구는 많이 진행되지 않았다. 본 논문에서는 몽고 DB(MongoDB) 환경에서 데이터와 노드를 추가하여 빅데이터의 6가지 워크로드별로 AES, ARIA, 3DES별로 성능 변화 추이를 분석하였다. 이를 통해 빅데이터 플랫폼 환경에서 각 워크로드 별 최적의 블록기반 암호 알고리즘이 무엇인지 확인하고, NoSQL 데이터베이스 벤치마크(YCSB)를 사용하여 데이터와 노드 구성환경에서 다양한 워크로드별로 테스트를 통해 MongoDB의 성능을 고려한 최적화된 아키텍처를 제안한다.
암호 알고리즘은 세계적으로 표준화가 진행되고 있으며, 암호 알고리즘의 안전성은 충분히 입증되어 왔다. 하지만, 기존 검증 방법으로는 구현상의 취약점이 존재하여 심각한 피해를 야기할 수 있기 때문에 표준에 따라 올바르게 구현되었는지에 대한 개선된 검증 방법이 필요하다. 그러므로 본 논문에서는 국가정보원에서 수행하는 128비트 이상 블록 암호 모듈 중에서 검증 대상인 ARIA와 LEA를 선정하였고, 고신뢰 암호 모듈을 위해 Cryptol을 이용하여 올바르게 구현되었는지 검증하는 방법을 제시하고자 한다.
최근 환경오염에 의한 수질관리, 재난방지, 해양자원탐사 및 군사목적 등으로 수중환경에서의 음파통신에 대한 관심이 증가하고 있다. 그러나 수중네트워크는 물이라는 특수한 환경으로 인해 많은 제약사항이 존재한다. 이를 극복하기 위한 노력은 계속되고 있으며 더불어 보안의 필요성도 함께 중요시 되고 있다. 본 논문에서는 수중 음파통신에서 활용가능한 다양한 플랫폼에서 AES, ARIA, LEA 암호 알고리즘의 성능을 측정하고 그 결과를 비교 분석하여, 향후 수중 네트워크에서의 통신에 효율적으로 기밀성을 제공할 수 있도록 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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