• 정보보호학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.349-356
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• 2020

GIFT는 CHES 2017에서 제안된 PRESENT-like 암호 알고리즘이며, 비트 슬라이스로 구현 가능한 S-box를 사용했다[1]. 선형연산으로는 Bit-permutation을 사용했기 때문에 하드웨어에서 효율적으로 구현할 수 있지만, 소프트웨어상의 비트 슬라이스 구현을 위해서는 특정 변환 과정을 거쳐야 하므로 큰 비용이 소요된다. 본 논문에서는 효율적인 비트 슬라이스 구현이 가능한 Bit-permutation과 그를 적용한 GIFT-64-variant를 제안한다. GIFT-64-variant는 차분, 선형 분석 관점에서 기존 GIFT보다 안전성이 향상되었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.485-487
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• 2017

국제 표준화 기구인 ISO/IEC에서 10118-3 표준으로 채택된 Whirlpool 해시 함수는 AES 블록 암호와 유사한 SPN(Substitution Permutation Network) 구조를 기반으로 하여 메시지의 무결성을 제공하는 알고리듬이다. 본 논문에서는 Whirlpool 해시 함수의 하드웨어 구현에 대해서 기술한다. 라운드 블록은 64-비트 데이터 패스로 설계하였으며, 10회의 라운드에 걸쳐서 암호화가 진행된다. 면적을 최소화하기 위해 키 확장과 암호화 알고리듬은 동일한 하드웨어를 사용한다. Verilog HDL을 이용해 Whirlpool 해시 함수를 모델링하였고, ModelSim으로 시뮬레이션을 수행하여 정상 동작을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권8호
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• pp.4006-4024
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• 2017

Internet of Things (IoT) will transform our daily life by making different aspects of life smart like smart home, smart workplace, smart health and smart city etc. IoT is based on network of physical objects equipped with sensors and actuators that can gather and share data with other objects or humans. Secure communication is required for successful working of IoT. In this paper, a total of 13 lightweight cryptographic algorithms are evaluated based on their implementation results on 8-bit, 16-bit, and 32-bit microcontrollers and their appropriateness is examined for resource-constrained scenarios like IoT. These algorithms are analysed by dissecting them into their logical and structural elements. This paper tries to investigate the relationships between the structural elements of an algorithm and its performance. Association rule mining is used to find association patterns among the constituent elements of the selected ciphers and their performance. Interesting results are found on the type of element used to improve the cipher in terms of code size, RAM requirement and execution time. This paper will serve as a guideline for cryptographic designers to design improved ciphers for resource constrained environments like IoT.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권7호
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• pp.3794-3820
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• 2019

In recent years, a cloud environment with the ability to detect illegal behaviours along with a secured data storage capability is much needed. This study presents a cloud storage framework, wherein a 128-bit encryption key has been generated by combining deoxyribonucleic acid (DNA) cryptography and the Hill Cipher algorithm to make the framework unbreakable and ensure a better and secured distributed cloud storage environment. Moreover, the study proposes a DNA-based encryption technique, followed by a 256-bit secure socket layer (SSL) to secure data storage. The 256-bit SSL provides secured connections during data transmission. The data herein are classified based on different qualitative security parameters obtained using a specialized fuzzy-based classification technique. The model also has an additional advantage of being able to decide on selecting suitable storage servers from an existing pool of storage servers. A fuzzy-based technique for order of preference by similarity to ideal solution (TOPSIS) multi-criteria decision-making (MCDM) model has been employed for this, which can decide on the set of suitable storage servers on which the data must be stored and results in a reduction in execution time by keeping up the level of security to an improved grade.

• 정보보호학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.53-64
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• 1997

고속 데이터 통신을 위한 T1 전송시스템에 동기식 스트림암호를 적용시 수신 데이터는 매우 긴 비트 간격 동안 연속해서 "0" 또는 "1"이 발생될 수 있다. 이러한 경우 수신클럭 복구가 어려울 뿐 아니라 통신규약을 위반하게 된다. 본 논문에서는 T1 전송시스템에 동기식 스트림암호를 적용시 출력단에서 암호문의 연속 "0" 비트수를 k( $\geq$ 2) 이하로 억제하는 블록검출방식과 직렬검출방식(ZS, Zero Suppression)을 제안한다. 제안된 ZS방식들은 암호학적 비도를 유지하면서 스트림동기 문제를 효과적으로 해결한다.도를 유지하면서 스트림동기 문제를 효과적으로 해결한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2021년도 추계학술발표대회
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• pp.217-220
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• 2021

ICISC'19에서 기존 CHAM과 동일한 구조와 규격을 갖지만, 라운드 수만 증가시킨 revised CHAM이 발표되었다. CHAM은 사물인터넷에서 사용되는 저사양 프로세서에서 효율적인 구현이 가능한 특징을 갖고 있다. AVR, ARM 프로세서 상에서의 CHAM 암호 알고리즘에 대한 최적 구현은 존재하지만, 아직 RISC-V 프로세서 상에서의 CHAM 구현은 존재하지 않는다. 따라서, 본 논문에서는 RISC-V 프로세서 상에서의 Revised CHAM 알고리즘을 최초로 구현을 제안한다. CHAM 라운드 함수의 내부 구조의 일부를 생략하여 최적 구현하였다. 그리고 홀수 라운드와 짝수 라운드를 모듈별로 구현하여 필요에 따라 모듈을 호출하여 손쉽게 사용할 수 있게 하였다. 결과적으로, RISC-V 상에서 제안 기법 적용하기 전보다 제안 기법 적용 후에 12%의 속도 향상을 달성하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.15-29
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• 2014

스마트기기를 기반으로 한 사회적, 경제적 활동이 증가함에 따라 다양한 플랫폼에서의 사용자 프라이버시에 대한 안전성과 신뢰성 등의 문제가 대두되고 있다. 이에 따라 정보보호를 목적으로 한 국내 표준 암호 알고리즘들이 개발되었고 이를 다양한 환경에서 얼마나 효율적으로 구현하느냐 또한 중요한 이슈가 되었다. 또한 국내 암호 모듈의 사용이 권장됨에 따라 다양한 환경에서의 SEED와 ARIA의 설계와 구현방식이 논의되고 연구가 되고 있다. SEED와 ARIA는 국내 암호 표준으로써 128비트의 평문을 암호화하며 각각 Feistal, SPN 구조로 이루어져 있는 블록 암호 알고리즘이다. 본 논문은 국내 알고리즘인 SEED와 ARIA를 GEZEL 언어를 이용하여 구현한 첫 논문으로서 GEZEL을 이용한 설계방법과 특징을 구체적으로 설명하고, GEZEL을 이용한 개발의 효율성 및 유연성을 보였다. GEZEL로 구현한 SEED는 69043slice의 면적과 146.25Mhz의 최대 동작 주파수로 동작했고, ARIA는 7282 slice의 면적과 286.172Mhz의 최대 동작 주파수로 동작했다. 또한, SEED는 시그널플로우 방식으로 설계 시 296%가량 속도가 향상되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.2333-2340
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• 2016

128/192/256-비트의 3가지 마스터키 길이와 ECB, CTR 운영모드를 지원하는 LEA (Lightweight Encryption Algorithm) 암호/복호 프로세서를 설계하였다. 라운드 블록을 16단 파이프라인 구조와 128 비트 데이터패스로 구현하여 고속 암호/복호 처리가 이루어지도록 하였다. 마스터키 길이에 따라 12/14/16 파이프라인 스테이지를 거쳐 암호/복호화가 이루어지며, 각 파이프라인 스테이지에서는 라운드 변환이 2회 반복 수행된다. 세 가지 마스터키 길이에 대한 암호/복호 키 스케줄링의 하드웨어 자원이 공유되도록 설계를 최적화하였다. 키 스케줄러에서 생성되는 라운드키는 32개의 라운드키 레지스터에 저장되어 마스터키가 갱신될 때까지 반복적으로 사용된다. 설계된 LEA 프로세서는 FPGA 구현을 통해 하드웨어 동작을 검증하였으며, Xilinx ISE를 이용한 합성 결과로 최대 동작 주파수 130 MHz에서 8.3 Gbps의 성능을 갖는 것으로 평가되었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.63-70
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• 2007

DES는 64비트의 평문을 64비트의 암호문으로 암호화하는 블록 사이퍼 암호 시스템으로 1976년 표준으로 채택되어 20년 동안 전세계적으로 널리 쓰여왔다. 그러나 하드웨어와 암호 해독 기술의 발달로 인해 취약점이 드러난 DEB는 더 이상 안전하지 않기 때문에 암호화 강도를 높인 새로운 암호 시스템이 요구되었다. 이에 따라 여러 가지 방법이 제안되었으며, 그 중에서 NG-DES[1]에서는 키 길이의 확장과 비선형 f함수를 사용하여 기존 DES보다 암호화 강도를 높일 수 있었다. NG-DES는 기존의 DES를 64비트에서 128비트로 확장하면서 각 라운드에 사용되는 Fiestel 구조 또한 확장하였는데. 이 구조는 각 평문 비트 변화가 전체 암호문 비트에 영향을 미치지 못하는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 NG-DES에서 제안된 확장 Fiestel 구조에서 라운드 간의 입출력 연결을 효과적으로 교차시킴으로써 혼돈과 확산을 증가시켜 암호화 강도를 높인 암호 시스템을 제안한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.41-51
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• 2018

형태보존 암호는 평문의 형태를 그대로 보존하여 암호화를 수행한다. 따라서 암호화 전 후에 대한 데이터베이스의 구조 변경을 최소화 시킬 수 있다. 예를 들어 신용카드, 주민등록번호와 같은 데이터에 대한 암호화를 수행할 경우 형태보존 암호는 평문과 동일한 형태의 암호문을 출력하기 때문에 형태가 갖춰진 기존의 데이터베이스 구조를 그대로 유지할 수 있다. 현재 미국표준기술연구소(NIST)는 형태보존 암호의 표준으로써 FF1과 FF3를 권장하고 있다. 최근 국내의 경우 매우 효율적인 형태보존 암호 알고리즘인 FEA를 형태보존 암호의 표준으로 채택하였다. 본 논문에서는 대한민국 형태보존 암호의 표준 알고리즘인 FEA를 분석하고 다양한 환경에서 최적 구현하여 FEA의 성능을 측정한다.