• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권11호
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• pp.4028-4049
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• 2014

Attribute-based encryption (ABE) is a promising cryptographic primitive for implementing fine-grained data sharing in cloud computing. However, before ABE can be widely deployed in practical cloud storage systems, a challenging issue with regard to attributes and user revocation has to be addressed. To our knowledge, most of the existing ABE schemes fail to support flexible and direct revocation owing to the burdensome update of attribute secret keys and all the ciphertexts. Aiming at tackling the challenge above, we formalize the notion of ciphertext-policy ABE supporting flexible and direct revocation (FDR-CP-ABE), and present a concrete construction. The proposed scheme supports direct attribute and user revocation. To achieve this goal, we introduce an auxiliary function to determine the ciphertexts involved in revocation events, and then only update these involved ciphertexts by adopting the technique of broadcast encryption. Furthermore, our construction is proven secure in the standard model. Theoretical analysis and experimental results indicate that FDR-CP-ABE outperforms the previous revocation-related methods.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제5권4호
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• pp.26-31
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• 2016

In a cloud computing environment, a cryptographic service allows an information owner to encrypt the information and send it to a cloud server as well as to receive and decode encrypted data from the server which guarantees the confidentiality of shared information. However, if an attacker gains a coded data and has access to an encryption key via cloud server, then the server will be unable to prevent data leaks by a cloud service provider. In this paper, we proposed a key management server which does not allow an attacker to access to a coded key of the owners and prevents data leaks by a cloud service provider. A key management server provides a service where a server receives a coded public key of an information user from an owner and delivers a coded key to a user. Using a key management server proposed in this paper, we validated that the server can secure the confidentiality of an encryption key of data owners and efficiently distribute keys to data users.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2005년도 하계학술대회
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• pp.406-414
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• 2005

본 논문에서는 동력학적 특성이 좋은 PLCM(Piecewise Linear Chaotic Map)을 이용한 128비트의 키와 128비트 평문 블록의 카오스 블록 암호화 기법을 제한한다. 본 논문에서 제안한 기법은 128비트의 키를 PLCM을 이용해서 4개의 32비트 서브키로 이루어진 세션 키 생성하는 키 생성과정과 128비트 평문을 4개로 나눈 32비트 서브 블록들과 4개의 서브키와의 XOR(Exclusive-OR)된 값을 PLCM의 초기 값과 반복회수로 사용해서 암호문을 생성하는 암/복호화 과정으로 이루어져 있다. 본 논문에서는 제안한 기법이 실험 결과와 안전성 분석을 통해 여러 가지 통계적 공격에 매우 강하고 Avalanche Effect와 Randomness 특성이 매우 좋음을 보여준다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제13권5호
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• pp.428-441
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• 2011

A trace-and-revoke scheme is a type of broadcast encryption scheme for content protection on various platforms such as pay-per-view TV and DVD players. In 2006, Boneh and Waters (BW) presented a fully collusion-resistant trace-and-revoke scheme. However, a decisive drawback of their scheme is to require composite-order groups. In this paper, we present a new trace-and-revoke scheme that works in prime-order groups. Our scheme is fully collusion-resistant and achieves ciphertexts and private keys of size O($\sqrt{N}$) for N users. For the same level of security, our scheme is better than the BW scheme in all aspects of efficiency. Some superior features include 8.5 times faster encryption, 12 times faster decryption, and 3.4 times shorter ciphertexts. To achieve our goal, we introduce a novel technique where, by using asymmetric bilinear maps in prime-order groups, the cancellation effect same as in composite-order groups can be obtained.

• 정보보호학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.53-64
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• 2002

This paper describes a design of cryptographic processor that implements the AES (Advanced Encryption Standard) block cipher algorithm, "Rijndael". An iterative looping architecture using a single round block is adopted to minimize the hardware required. To achieve high throughput rate, a sub-pipeline stage is added by dividing the round function into two blocks, resulting that the second half of current round function and the first half of next round function are being simultaneously operated. The round block is implemented using 32-bit data path, so each sub-pipeline stage is executed for four clock cycles. The S-box, which is the dominant element of the round block in terms of required hardware resources, is designed using arithmetic circuit computing multiplicative inverse in GF($2^8$) rather than look-up table method, so that encryption and decryption can share the S-boxes. The round keys are generated by on-the-fly key scheduler. The crypto-processor designed in Verilog-HDL and synthesized using 0.25-$\mu\textrm{m}$ CMOS cell library consists of about 23,000 gates. Simulation results show that the critical path delay is about 8-ns and it can operate up to 120-MHz clock Sequency at 2.5-V supply. The designed core was verified using Xilinx FPGA board and test system.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권5호
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• pp.1634-1652
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• 2022

Due to the increasing need for data sharing in the age of big data, how to achieve data access control and implement user permission revocation in the blockchain environment becomes an urgent problem. To solve the above problems, we propose a novel blockchain-based data sharing scheme (BDSS) with fine-grained access control and permission revocation in this paper, which regards the medical environment as the application scenario. In this scheme, we separate the public part and private part of the electronic medical record (EMR). Then, we use symmetric searchable encryption (SSE) technology to encrypt these two parts separately, and use attribute-based encryption (ABE) technology to encrypt symmetric keys which used in SSE technology separately. This guarantees better fine-grained access control and makes patients to share data at ease. In addition, we design a mechanism for EMR permission grant and revocation so that hospital can verify attribute set to determine whether to grant and revoke access permission through blockchain, so it is no longer necessary for ciphertext re-encryption and key update. Finally, security analysis, security proof and performance evaluation demonstrate that the proposed scheme is safe and effective in practical applications.

• 전자공학회논문지CI
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• 제46권1호
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• pp.64-77
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• 2009

ID기반 재암호화 기법(ID-based foxy re-encryption scheme)은 사용자 간의 복호 능력 위임을 가능하게 하며 분산 데이터 저장, DRM, 이메일 전달 시스템 등의 다양한 분산 암호시스템을 위해 활발히 연구되고 있다. 최근 재암호화키 생성의 비상호성(Non-interactivity)을 제공하는 기법이 Green과 Ateniese에 의해 제안되었다. 이 기법은 선택 암호문 공격에 대한 안전성을 제공하기 위해 설계되었다. 본 논문에서는 Green-Ateniese ID기반 재암호화 기법이 근본적으로 사용자 키 노출 공격에 취약함을 보이고 선택 암호문 공격에 대한 안전성이 보장되지 않음을 증명한다. 그리고 이러한 보안 취약점을 해결하는 새로운 두 가지 ID기반 재암호화 기법들을 제안한다. 제안 기법들이 랜덤 오라클 모델(Random Oracle Model)에서 단순 평문 공격과 선택 암호문 공격에 대해 각각 안전함을 증명한다. 선택 암호문 공격에 안전한 제안 기법을 구성하기 위해, 본 논문에서는 최초로 짧은 서명에 기반한 자가 인증 기법을 고안하여 적용한다. 제안 기법의 중요한 특징은 재암호화 후 암호문의 구조가 유지되는 것이다. 따라서 이전 기법들과는 대조적으로 암호문 확장이 발생되지 않는다. 또한 재암호화의 횟수에 제한이 없어서 연속적인 암호문 변환이 가능하여 다중의 사용자를 위한 복호 능력 위임을 구현할 수 있다.

• Journal of Computing Science and Engineering
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• 제8권4호
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• pp.187-198
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• 2014

In this paper an efficient image encryption scheme based on cyclic rotations and multiple blockwise diffusions with two chaotic maps is proposed. A Sin map is used to generate round keys for the encryption/decryption process. A Pomeau-Manneville map is used to generate chaotic values for permutation, pixel value rotation and diffusion operations. The encryption scheme is composed of three stages: permutation, pixel value rotation and diffusion. The permutation stage performs four operations on the image: row shuffling, column shuffling, cyclic rotation of all the rows and cyclic rotation of all the columns. This stage reduces the correlation significantly among neighboring pixels. The second stage performs circular rotation of pixel values twice by scanning the image horizontally and vertically. The amount of rotation is based on $M{\times}N$ chaotic values. The last stage performs the diffusion four times by scanning the image in four different ways: block of $8{\times}8$ pixels, block of $16{\times}16$ pixels, principal diagonally, and secondary diagonally. Each of the above four diffusions performs the diffusion in two directions (forwards and backwards) with two previously diffused pixels and two chaotic values. This stage makes the scheme resistant to differential attacks. The security and performance of the proposed method is analyzed systematically by using the key space, entropy, statistical, differential and performance analysis. The experimental results confirm that the proposed method is computationally efficient with high security.

• 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.

• 정보처리학회논문지C
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• 제11C권7호
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• pp.971-980
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• 2004

본 논문에서는 최근 대두되고 있는 화상상의 시스템에 대하여 사용자 인증 및 암호화를 지원하는 공개키 기반 인증서기반의 영상회의 시스템을 설계, 구현하고 이에 대하여 기술한다. 공개키 기반 인증서를 사용함으로써 영상회의 참여자에 대한 인증을 강화하며, 대칭키 시스템을 이용하여 영상회의 정보를 보호함으로써 여러 가지 악의적인 접근을 차단할 수 있다. 본 논문에서는 국내 공인인증 규격에 따르는 인증서를 적용한 트랜스포트 계층 보안 프로토콜을 구현하고, 미디어 암호화를 위하여 대칭키 암호화 알고리즘인 DES, 3DES, AES등을 적용할 수 있도록 영상회의 시스템을 설계 구현하였다. 본 논문은 사용자 인증 및 영상회의에 대한 정보를 보호하기 위하여 대칭키로서 트랜스포트 계층을 보안하는 것과 사용자의 불법 인증을 방지하기 위하여 공개키 기반의 인증 시스템을 두어 사용자의 신원을 확보할 수 있다. 암호화를 위한 세션 키의 분배는 P2P일 경우 IKE 방식의 키 분배 프로토콜을 사용하며, 1 : N 등 다자간 사용자일 경우 공개키 기반의 암호화 키 분배 방식을 따라 보안 프로토콜에 의하여 안전하게 분배된다.