KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제14권7호
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pp.3116-3133
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2020
Based on the teleportation by quantum walk, a quantum secret sharing scheme with credible authentication is proposed. Using the Hash function and quantum local operation, combined with the two-step quantum walks circuit on the line, the identity authentication and the teleportation of the secret information in distribution phase are realized. Participants collaborate honestly to recover secret information based on particle measurement results, preventing untrusted agents and external attacks from obtaining useful information. Due to the application of quantum walk, the sender does not need to prepare the necessary entangled state in advance, simply encodes the information to be sent in the coin state, and applies the conditional shift operator between the coin space and the position space to produce the entangled state necessary for quantum teleportation. Security analysis shows that the protocol can effectively resist intercept/resend attacks, entanglement attacks, participant attacks, and impersonation attacks. In addition, the quantum walk circuit used has been implemented in many different physical systems and experiments, so this quantum secret sharing scheme may be achievable in the future.
인터넷 속의 산업구조는 Off-line 방식의 구조에서 네트워크 상의 On-line 구조로 변화되어 가고 있다. 이러한 인터넷상에서의 전자상거래는 네트워크의 발달에 힘입어서 거대한 시장을 형성하게 될 것이다. 인터넷에서 상거래가 일어나는 것은 오히려 자연스러운 현상이라고 할 수 있다. 인터넷을 통한 전자상거래는 많은 사람들의 관심을 증대시킬 것이다. 그런데 여기에는 제도적, 기술적 여러 가지가 선결되어야 한다. 이중에서도 가장 먼저 해결되어야 할 것이 사용자 인증에 대한 기술력이다. 본 논문에서는 안전한 전자상거래 쇼핑몰 구축 및 운영을 위해 필요한 세 가지의 주된 목적을 갖는다. 먼저 전자상거래의 보안 해결방법이며 둘째, 그들의 문제점들을 분석하고 이를 바탕으로 하여 실제 전자상거래 쇼핑몰에서 사용자 인증을 할 때, 필요한 각종 위협요소 및 취약점을 파악하고 세째, 이에 대응하는 방안을 제시하고자 한다.
클라우드 컴퓨팅, 스마트워크 등으로 IT 환경 변화가 진행됨에 따라 기존의 경계 보안 모델이 한계를 보이고 있으며, 소프트웨어 정의 경계(Software Defined Perimeter)가 그 대안으로 논의되고 있다. 하지만, SDP Spec 1.0에서는 장치등록 절차와 정책 배포 과정 및 인증 키의 생성과 공유 과정이 명시되어 있지 않다. 이에 본 논문에서는 단일패킷인증(Single Packet Authentication)의 동작 절차를 개선하여 기존의 SDP 접근통제의 문제점을 보완하는 방법을 제안한다. 개선된 제안 방법을 통하여 기존 접근통제 방법에 비하여 일관되고 자동화된 통합 접근 통제 정책을 구현할 수 있음을 보이고자 한다.
RFID 시스템은 무선 주파수를 이용하여 태그의 정보를 얻는 기술이다. 그러나 무선 주파수를 이용하는 특성으로 도청, 위치추적, 스푸핑 공격, 재전송 공격, 서비스 거부 공격에 취약하다. 그래서 RFID 프로토콜이 안전하고 프라이버시를 위해 암호학적 기법과 상호인증 기법이 사용되어 진다. 본 논문에서는 기존의 프로토콜의 문제점을 알아보고, 다양한 공격에 안전한 프로토콜을 제안한다. 뿐만 아니라 시프트 연산과 난수를 이용한 가변적 대칭키 생성으로 비밀키에 대한 문제점을 해결한다.
본 논문에서는 지문 인식을 이용하여 공인인증서의 보안 조건을 만족하는 전자 신분증 시스템을 설계 및 개발하였다. 제안하는 전자 신분증 시스템은 지문 정보를 사용하여 위변조 불가, 기밀성, 무결성, 본인 인증 (=부인 방지)등의 기능을 가진 전자서명문을 생성하고, 이를 암호화, 전송 및 검증한다. 제안하는 전자 신분증 시스템은 사용자 암호 대신에 지문을 사용하여 유출 및 탈취를 피하면서도 기존의 공인인증서와 동일한 법적 효력을 가진다. 제안하는 전자 신분증 시스템은 HSM 디바이스, 검증 서버, CA 서버, RA 클라이언트의 4개 모듈로 설계하였으며 각 모듈의 프로토타입이 정상적으로 동작하는 것을 확인하였다.
전기자동차의 증가에 따라 공공장소의 전기자동차 충방전 기반시설 또한 급격히 늘어나고 있다. 전기자동차의 충방전을 위해서는 보안상의 취약점을 최소화하기 위해 전기자동차와 서비스 제공자가 서로의 신원을 확인하는 상호인증과정 후에 층방전 서비스를 시작하여야 한다. 본고에서는 해쉬함수와 메시지 인증코드를 사용하여 전기자동차와 충방전 서비스 제공자간의 양방향 인증 방법을 제안한다. 그리고 효율적인 충방전 시스템의 운영에 대해 기술한다. 제안된 시스템은 외부로 부터의 공격에 강한 내성을 가지며 충방전 서비스 이용자의 개인정보를 효과적으로 보호할 수 있다.
멀티캐스트에서의 패킷 인증은 다수의 수신자들을 대상으로 하기 때문에 기존의 공유키를 통한 인증이 어렵고 빈번한 서명의 사용은 과다한 연산 시간으로 실제 적용이 무의미하다. 또한 기존의 연구에서 TESLA는 네트워크 상황이 일정치 않은 상태에서 시간 동기화를 요구하거나, 해시기반의 인증 방법들은 과도한 패킷의 확장을 통한 전송 과부하를 유발하고 수신 측에 인증 처리를 위해 많은 버퍼와 지연 시간을 요구한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 해시 체인과 서명을 이용한 인증 방법에 XOR를 사용하여 복구 계층을 구성하고 손실된 패킷의 해시 체인을 복구함으로써 중첩된 해시의 사용으로 증가하는 패킷의 확장을 줄였으며, 수신 측에서 패킷을 수신 후 바로 인증을 확인할 수 있도록 하여 수신측의 버퍼와 계산의 부담을 줄였다. 이 방법은 또한 서명을 통한 복구 계층의 무결성을 보장하므로 부인 방지 기능을 지원한다.
본 논문에서는 RFID 시스템에서 태그와 백엔드 서버간의 안전성과 태그의 구현 효율성을 높인 두 가지 형태의 상호 인증 방식을 제안하고자 한다. 첫 번째 제안 방법에서는 고정된 ID를 사용하여 분산 환경에 이용할 수 있는 방법이며, 두 번째 방법은 변동 ID를 사용한 것으로서 전방향 안전성(forward security)을 추가적으로 만족할 수 있도록 설계하였다. 제안 방식에서 태그가 랜덤 수 발생기를 사용하지 않으면서 최소 한번 혹은 최대 3번 정도의 해쉬 연산만으로 상호 인증을 수행할 수 있다. 기안된 프로토콜들을 RFID 겸용 스마트 카드 칩에서 구현하고 그 동작이 타당함을 검증하였다.
인터넷을 통한 통신환경은 연결 가능한 사물들 간에 효율적인 통신을 제공한다. 이런 환경에서의 정보통신은 우리에게 편리함을 제공하기는 하나 여러 형태의 보안위협이 도사리고 있는 실정이다. 인터넷을 이용하여 원격으로 접속하여 제공받는 서비스에 존재하는 보안위협 중 대부분은 전송되는 정보의 유출과 클라이언트 서버 간 인증에 대한 손실이다. 2016년 Ahmed 등이 스마트카드를 이용한 안전한 경량급 사용자 인증 스킴을 제안하였다. 그러나 Kang등이 제안한 논문에서 그들이 제안 프로토콜은 identity guessing attack에 취약하고 session key confirmation을 달성할 수 없다는 것을 주장하였다. 본 논문은 Ahmed 등이 제안한 논문의 취약점을 개선하여 더욱 안전하고 효율적인 경량급 사용자 인증 스킴을 제안하였다.
Mobile Ad Hoc Networks (MANETs)은 기존의 기반구조에 의존하지 않고 자치적으로 구성${\cdot}$운영되는 네트워크이다. 다른 네트워크 토폴로지에서처럼, 보완은 MANET의 사용 확산에 중요한 요소이며, 특히 노드들의 구성이 자주 빠르게 변하고, 기존의 기반구조에 대한 접속이 불가능한 MANET에서 이러한 특성을 지원하는 보안 프로토콜의 개발이 중요하다. 유선의 기반구조를 적용한 네트워크에서 이미 개발되어 사용 중인 신뢰 모델과 인증 프로토콜은 MANET에서 사용될 수 없다. 이 논문에서는 아주 넓은 지역에 걸쳐 분포된 이동 사용자에게 효율적인 인증 문제를 주제로 주목하고, 위와 같은 MANET 환경에 맞는 새로운 인증 방법을 제안한다. 제안된 방법은 노드들에게 CA(Certification Authority)의 기능을 분산시키고 CA이 기능이 구현된 노드들 사이에 인증 정보를 효율적으로 공유하기 위해 randomized group을 사용한다. 또한 randomized group을 적용한 인증 메커니즘의 성능을 평가한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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