GPU의 병렬 연산을 활용한 암호 분석 및 해독 기술은 암호 분석 시스템의 연산 시간을 단축하는 방향으로 연구되었다. 해당 연구들은 하나의 GPU에서 암호 분석 연산의 속도를 향상시키기 위해 코드를 최적화하거나 또는 단순히 GPU의 수를 늘려 병렬 연산을 강화하는 것에 집중되어 있다. 하지만 다량의 GPU를 데이터 전송에 대한 최적화 없이 사용하는 것은 하나의 GPU를 사용하는 것보다 더 긴 데이터 전송 지연 문제를 발생시키고, 암호 분석 시스템의 전체적인 연산 시간 증가를 야기한다. 이에, 본 논문은 딥러닝 또는 HPC 연구 분야의 GPU Clustering 환경에서 고성능 데이터 처리를 위해 활용되는 GPUDirect RDMA 및 관련 제반 기술들을 조사 및 분석한다. 그리고 해당 기술들을 활용한 고성능 암호 분석 시스템 설계 방법들을 제안한다. 더 나아가, 해당 설계를 기반으로 Password Cracking, GPU Reduction을 활용한 암호 분석 시스템 구현 방법에 대해 제시한다. 최종적으로, GPUDirect RDMA 기술 적용으로 구현된 암호 분석 시스템에 대해서 암호 분석 작업 성능 향상의 실증을 통해 제안한 시스템에 대한 기대효과를 제시한다.
본 논문은 과포화 다변수 방정식을 이용하여 LILI-128 스트림 암호를 분석한다. LILI-128 암호$^{[8]}$ 는 128비트 키를 가진 선형귀환 쉬프트 레지스터 기반의 스트림 암호로 구조를 살펴보면 크게 “CLOCK CONTROL” 부분과 “DATA GENERATION” 부분으로 나뉘어진다. 분석 방법은 “DATA CENERATION” 부분에 사용되는 함수 \ulcorne $r^{d}$ 의 대수적 차수가 높지 못하다는 성질을 이용한다. 간략히 설명하면 차수(K)가 6차인 다변수 방정식을 많이 얻을 수 있고, 이를 7차 (D)의 다변수 방정식으로 확장하여 주어진 변수보다 많은 연립방정식을 얻어 그 해를 구하는 XL 알고리즘을 통해 전수조사보다 빠르게 키정보를 찾을 수 있다. 결과 중 가장 좋은 것은 출력 키수열 2$^{26.3}$비트를 가지고 2$^{110.7}$ CPU 시간을 통해 128비트 키정보를 얻는 것이다.다.
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.
DES 암호 알고리즘을 대체 할 수 있는 112 비트의 키 길이를 갖는 EDES라는 새로운 알고리즘이 [1,2]에서 제안 되었다. 평문은 96비트로 입력되며, 이것은 각각 32비트의 3개의 서브 블록으로 분리된다. EDES는 S-box를 8비트에서 16비트로 증가하였으며, 3개의 서브블럭에 있는 f 함수들이 비대칭적으로 수행되기 때문에 differential cryptanalysis 보다 암호 강고가 강하다. 본 논문은 EDES에 대한 하드웨어의 설계와 VLSI로 구현되는 것을 제안한다. 암호화와 복호화는 VLSI의 단일 칩내에서 구현되도록 하였으며, 만약 시스템의 클럭 주파수가 15Mhz이면 약 90Mbit/sec로 암호화 할 수 있다. 그러므로 구현된 칩은 초고속망의 프로토콜에서 온라인으로 데이터를 암호화 하는데 적용될 수 있다.
기존에 다양한 헬스케어 시스템에 대한 보안 개념이 제시되었다. 하지만 제시된 다양한 프로토콜에서 좀 더 나은 연산의 효율성과 안정성을 갖추기 위한 개선점이 보인다. 본 논문은 Vijayakumar등이 제안한 웨어러블 장치를 이용한 헬스케어시스템을 위한 효율적인 안전한 통신 기법에 대한 보안 분석 및 이에 대한 해결책을 제시한다. 특히, Vijayakumar등의 기법은 서비스거부공격에 취약하고 무결성을 제공하지 못하는 문제점이 있다. 이러한 문제들을 해결하기 위해서 본 논문에서는 새로운 안전한 통신 기법을 제안한다. 새롭게 제안한 기법은 인증 및 무결성을 제공함으로서 Vijayakumar등의 기법에 대한 효율적인 보안 해결책이 될 수 있다. 특히, 제안한 기법은 연산의 오버헤드 관점에서도 장점을 제시한다.
GKRS(Global Key Recovery System)는 키복구 기관과 공개키 인증기관(CA)의 기능들을 결합한 시스템이다[1]. GKRS의 다른 특징으로 User-Dominance(즉, 사용자가 자신의 공개-비밀키 쌍과 특히 공개-비밀키 쌍의 유용성을 검증하기 위한 공개 인자(public element)를 선택하도록 한다.)가 GKRS의 광범위한 적용을 위한 아주 중요한 요소로서 제안되었다. 본 논문에서는 CA에 의해 채택된 User-Dominance 방식과 그에 해당하는 키 검증 방식이 CA에 대한 사용자들의 기만 공격을 허용함을 보임으로서 GKRS의 RSA 방식을 공격하고, 이와 같은 공격으로부터 안전한 개선된 GKRS 방식을 제안한다. 제안된 방식은 CA가 랜덤 수를 이용하여 사용자의 기만 공격 확률을 무시할 정도로 작게 함으로서 안전성을 확보하고 있다.
Journal of information and communication convergence engineering
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제9권6호
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pp.683-688
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2011
The wireless sensor network (WSN) is well known for an enabling technology for the ubiquitous environment such as real-time surveillance system, habitat monitoring, home automation and healthcare applications. However, the WSN featuring wireless communication through air, a resource constraints device and irregular network topology, is threatened by malicious nodes such as eavesdropping, forgery, illegal modification or denial of services. For this reason, security in the WSN is key factor for utilizing the sensor network into the commercial way. There is a series of symmetric cryptography proposed by laboratory or industry for a long time. Among of them, recently proposed HUMMINGBIRD algorithm, motivated by the design of the well-known Enigma machine, is much more suitable to resource constrained devices, including smart card, sensor node and RFID tags in terms of computational complexity and block size. It also provides resistance to the most common attacks such as linear and differential cryptanalysis. In this paper, we implements ultra-lightweight cryptography, HUMMINGBIRD algorithm into the resource constrained device, sensor node as a perfectly customized design of sensor node.
RFID 기술은 유비쿼터스 환경의 편리성을 위한 목적을 쉽게 이룰 수 있는 기술로 현재 주목 받고 있으며 많은 장점을 가지고 있다. 이러한 RFID 환경에서 가장 보안적인 문제를 갖는 것은 RFID 태그에 저장 관리되어지는 식별 정보에 대한 프라이버시 침해 문제의 보호이다. 본 논문에서는 정형검증 방법인 모델 체킹을 이용하여 RFID 태그와 리더기간의 상호 인증 및 태그의 식별 정보에 대한 안전성을 분석하기 위해 RFID 보안 프로토콜의 취약성 분석 및 수정된 프로토콜을 제안함으로써 안전한 유비쿼터스 네트워크 환경을 구축하고자 한다.
In this paper, a new asymmetric public key cryptography based on the modified RSA algorithm is proposed by using logic-based optical processing. The proposed asymmetric public key algorithm is realized into an optical schematic, where AND, OR and XOR logic operations are implemented by using free space digital optics architecture. Schematically, the proposed optical configuration has an advantage of generating the public keys simultaneously. Another advantage is that the suggested optical setup can also be used for message encryption and decryption by simply replacing data inputs of SLMs in the optical configuration. The last merit is that the optical configuration has a 2-D array data format which can increase the key length easily. This can provide longer 2-D key length resulting in a higher security cryptosystem than the conventional 1-D key length cryptosystem. Results of numerical simulation and differential cryptanalysis are presented to verify that the proposed method shows the effectiveness in the optical asymmetric cryptographic system.
이 논문에서는 ASIAN 2007에서 Nakazato, Wang, Yamamura 등이 발표한 프라이버시가 강화된 크레덴셜 시스템에서 크레덴셜 발급자인 서버의 도움 없이도 사용자와 검증자가 공모하는 경우에 크레덴셜을 위조할 수 있음을 보인다. 이 공격은 크레덴셜의 생성과정에서 사용하는 서버의 비밀키를 겹선형 사상의 성질을 이용해서 우회하는 방법을 이용한다. 또한, 이 공격방법의 이론적인 영향과 실질적인 영향을 고찰해 본다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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