• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권7호
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• pp.1-13
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• 2006

본 논문에서는 계층적인 이동 센서 네트워크에서 하위 센서 노드의 인증이나 센싱된 정보의 암호화를 위해 사용할 수 있는 키를 관리하기 위하여 키 선분배를 기본으로 키 재분배 방법을 제공하는 키 관리 메커니즘을 제안한다. 본 키 관리의 특징은 첫째, 중앙 관리의 약점을 극복하기 위해 키 관리를 sink 노드뿐 아니라 aggregator 노드들에 분산시켰다. 둘째, sink 노드는 회귀모델을 사용해 키를 생성 관리하여 이미 분배된 키에 대해서는 어느 노드에게 어떤 키를 분배했는지 또는 그 키 자체를 저장하지 않고, 노드가 메시지에 첨부하여 전해주는 키 정보를 이용해 사용된 키를 간단히 계산하기 위한 정보만 저장하고 있다. 한편 기존 키 선분배에서는 키 선분배 후 키의 갱신에 대한 메커니즘이 제공되지 않았고, 네트워크 내 센서 노드가 확장되는 경우 이를 지원하도록 키 정보를 확장하기가 용이하지 않다는 단점이 있다. 이에 본 논문의 세 번째 특정으로써 기존 키 선분배 방식에서 제공되었던 센서 포획에 대한 탄력성(resilience), 즉 ${\lambda}$-security 특성을 제공하면서, 넷째 기존 방법의 단점을 보완하기 위해 노드 확장 시 키 풀의 확장이 용이하고, 배치된 노드에 대한 주기적인 키 재분배를 통해 키의 신규성(freshness)을 제공하며, 이동 노드에 대해 새로운 키 분배 방법을 제공하는 특징을 갖고 있다. 다섯째, 본 메커니즘은 키와 노드간의 매핑관계를 고정시키지 않음으로써 노드의 익명성 및 노드 이동 시 불추적성을 제공하고 있다. 마지막으로 본 논문에서는 기존 키 관리와의 특정 비교와 통신 계산 메모리 측면에서의 오버헤드 분석을 통해 제안된 키 관리의 성능을 분석한다.

• 한국IT서비스학회지
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• 제19권1호
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• pp.145-158
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• 2020

With the development and widespread application of online shopping, the number of online consumers has increased. With one click of a mouse, people can buy anything they want without going out and have it sent right to the doors. As consumers benefit from online shopping, people are becoming more concerned about protecting their privacy. In the group buying scenario described in our paper, online shopping was regarded as intra-group communication. To protect the sensitive information of consumers, the polynomial-based encryption key sharing method (Piao et al., 2013; Piao and Kim, 2018) can be applied to online shopping communication. In this paper, we analyze security problems by using a polynomial-based scheme in the following ways : First, in Kamal's attack, they said it does not provide perfect forward and backward secrecy when the members leave or join the group because the secret key can be broken in polynomial time. Second, for simultaneous equations, the leaving node will compute the new secret key if it can be confirmed that the updated new polynomial is recomputed. Third, using Newton's method, attackers can successively find better approximations to the roots of a function. Fourth, the Berlekamp Algorithm can factor polynomials over finite fields and solve the root of the polynomial. Fifth, for a brute-force attack, if the key size is small, brute force can be used to find the root of the polynomial, we need to make a key with appropriately large size to prevent brute force attacks. According to these analyses, we finally recommend the use of a relatively reasonable hash-based mechanism that solves all of the possible security problems and is the most suitable mechanism for our application. The study of adequate and suitable protective methods of consumer security will have academic significance and provide the practical implications.

• 정보보호학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.11-18
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• 2013

실행코드의 변조와 역분석 방지를 위해 단순히 선행블록에서 암, 복호화 키를 얻던 기존의 기법과 달리, 암호학적 MAC함수를 이용한 암호화기법과 코드 블록 간 중요도에 따라 상관관계를 설정하고 상관관계에 따라 암, 복호화 키를 생성하는 새로운 변조 방지 기법을 제안한다. 본 논문에서는 기존의 해쉬함수 대신 암호학적 MAC함수를 사용하고 MAC함수의 키를 동적으로 생성하는 방법을 소개한다. 또 단순히 선행블록의 해쉬 값에서 키를 얻는 것이 아니라 실행 코드 블록을 중요도에 따라 중요도 높음, 중간, 낮음으로 분류하고 중요도 높음 블록은 암호화하고 중요도 중간 블록은 중요도 높음 블록의 키를 생성시키는 블록으로 분류한다. 또 중요도 낮음 블록은 아무 처리도 하지 않음으로 소프트웨어 효율성을 고려한다. 기존 해쉬함수 대신 동적으로 생성되는 링크키를 이용한 MAC함수와 블록상관관계를 함께 사용함으로써 공격자의 분석을 어렵게 한다.

• 융합보안논문지
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• 제20권5호
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• pp.33-39
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• 2020

이동 노드로만 구성된 MANET은 모든 노드들이 라우터 역할을 수행한다. 하지만 노드들의 빈번한 이동으로 인한 동적인 토폴로지는 라우팅 성능을 떨어뜨리고 많은 보안 취약점의 원인이기도 하다. 따라서 MANET의 성능을 좌우할 수 있는 라우팅 기법에는 보안이 반드시 적용되어야 한다. 본 논문에서는 영역-키 기반 보안 라우팅 기법 적용을 통해 다양한 라우팅 공격에 효율적으로 대응하고, 안전한 데이터 전송을 위한 기법을 제안하였다. 제안한 기법에서는 영역 기반 네트워크 구조를 이용하였으며, 각 영역내 멤버 노드들을 관리하는 관리 노드를 이용하였다. 또한 각 노드들에 키를 발급하여 이를 이용한 라우팅 기법을 적용함으로써 공격 노드로 부터의 피해를 최소화하였다. 영역 관리 노드는 라우팅 정보를 암호화하기 위한 키 발급과 발급 정보를 관리한다. 데이터 전송을 원하는 멤버 노드는 영역 관리 노드로부터 발급받은 키를 이용하여 라우팅 정보를 암호화한 후, 이를 이용하여 경로 발견을 수행하게 된다. 제안한 기법의 향상된 성능은 CBSR, ARNA 기법과 비교 실험을 통하여 확인하였으며, 실험을 통해 우수한 성능을 확인할 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제18권4호
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• pp.998-1019
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• 2024

Mobile cloud computing is a very attractive service paradigm that outsources users' data computing and storage from mobile devices to cloud data centers. To protect data privacy, users often encrypt their data to ensure data sharing securely before data outsourcing. However, the bilinear and power operations involved in the encryption and decryption computation make it impossible for mobile devices with weak computational power and network transmission capability to correctly obtain decryption results. To this end, this paper proposes an outsourcing decryption algorithm of verifiable transformed ciphertext. First, the algorithm uses the key blinding technique to divide the user's private key into two parts, i.e., the authorization key and the decryption secret key. Then, the cloud data center performs the outsourcing decryption operation of the encrypted data to achieve partial decryption of the encrypted data after obtaining the authorization key and the user's outsourced decryption request. The verifiable random function is used to prevent the semi-trusted cloud data center from not performing the outsourcing decryption operation as required so that the verifiability of the outsourcing decryption is satisfied. Finally, the algorithm uses the authorization period to control the final decryption of the authorized user. Theoretical and experimental analyses show that the proposed algorithm reduces the computational overhead of ciphertext decryption while ensuring the verifiability of outsourcing decryption.

• 디지털융복합연구
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• 제18권3호
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• pp.163-169
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• 2020

스마트키는 다양한 임베디드 환경에서 활용하고 있지만 사용자의 위치에서 신호의 증폭을 통한 원격지 공격이 발생하고 있음을 알 수 있다. 방어 기법에 대한 기존 연구는 다수의 센서를 사용하거나 인증 속도의 개선을 위한 해시 함수를 사용한 경우가 있는데 이는 전력 소모를 증가시키거나 1종 오류가 발생할 가능성을 가지고 있다. 이에 본 논문에서는 컨트롤러와 호스트 장치간의 인증 방식을 개선하여 사용자의 이동 정보와 클라이언트 인증 기반의 임베디드 보안 컨트롤러 모델을 제안하고자 한다. 제안하는 모델에 대하여 아두이노 보드와 GPS 및 블루투스를 이용한 통신을 위하여 암호화 알고리즘을 적용하였으며 인증을 위하여 사용자의 이동 정보를 사용하여 경로 분석을 통해 인증을 수행하였다. 그리고 제안하는 모델을 사용하여 동작 수행을 하더라도 작동 편이성에 큰 영향을 미치지 않았음을 암호화 및 복호화 시간 측정을 통하여 확인하였다. 제안하는 모델의 임베디드 보안 컨트롤러는 이륜차와 같은 리모트 컨트롤러와 이동 또는 고정형 호스트 장치를 가지고 있는 시스템 구조에서 적용할 수 있으며 연구 과정에 암호화 및 복호화 시간이 각각 100ms 이내에 처리를 수행할 수 있음을 확인하였으며 향후 경로 데이터 관리 방법에 대한 추가연구 및 암호화 및 복호화 소요 시간과 데이터 통신 시간을 줄일수 있는 프로토콜에 대한 연구가 더 필요할 것으로 판단된다.

• 정보보호학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.1013-1022
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• 2017

최대 절전 모드는 물리 메모리의 데이터를 비휘발성 매체에 저장하였다가 시스템에 전원이 들어오면 메모리 데이터를 비휘발성 매체로부터 물리 메모리에 복구하는 기능이다. 최대 절전 모드 파일은 메모리 데이터를 정적 상태로 가지기 때문에 공격자가 이를 수집할 경우에 시스템의 물리 메모리에 있던 사용자 아이디와 패스워드 및 디스크 암호화키 등의 주요 정보들이 유출될 수 있는 위험성이 존재한다. 윈도우에서는 최대 절전 모드 파일만을 위한 보호기능을 지원하지 않기 때문에 최대 절전 모드 파일에 기록되는 메모리 데이터 내용들을 보호하는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 최대 절전 모드 파일에 기록되는 프로세스의 메모리 데이터를 보호하기 위해서 최대 절전 모드 파일 내의 물리 메모리 데이터를 암호화하는 방법을 제안한다. 최대 절전 모드 처리 시에 메모리 데이터를 암호화하기 위해 최대 절전 모드 처리 절차를 분석하고, 최대 절전 모드 파일에 기록되는 메모리 데이터에 대한 암호화 과정이 프로세스 각각에 대해 투명하게 동작하도록 구현하였다. 실험을 통해 구현한 최대 절전 모드 파일 내 프로세스 메모리 데이터 암호화 도구는 암복호화 비용으로 약 2.7배의 오버헤드를 보였다. 이런 오버헤드는 전체 디스크 암호화 도구가 지속적으로 10% 이상의 속도저하를 유발하는 상황과 비교해 볼 때, 공격자에게 프로세스의 평문 메모리 데이터가 노출되지 않기 위해 필요한 비용으로 충분히 감내할 수 있다고 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.1356-1366
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• 2011

TPM(Trusted Platform Module)은 신뢰된 컴퓨팅 환경을 구성하기 위해 플랫폼 내부에 부착된 하드웨어 칩이다. TPM의 핵심 명령어들 중에서 정당한 사용자만이 TPM을 사용할 수 있도록 명령어에 대한 인가(authorization)가 선행되어야 한다. 즉, 사용자는 TPM 칩에게 명령어 인가를 받기 위해 OIAP(Object-Independent Authorization Protocol)이나 OSAP(Object-Specific Authorization Protocol) 프로토콜을 사용한다. 그러나 최근 Chen과 Ryan은 단일 플랫폼 내의 멀티유저 환경에서 내부 공격자가 TPM으로 위장하는 공격에 취약함을 밝히고 그 대응책으로 SKAP(Session Key Authorization Protocol) 프로토콜을 이론적으로 제안하였다. 본 논문에서는 실제 PC에 TPM 칩을 장착한 상태에서 OSAP에 대한 내부자 공격이 실제로 가능함을 인가 프로토콜 실험을 통해 확인하였다. 또한 이전의 대응 방법인 SKAP에서 명령어 구조 변경 및 대칭 키 암호 연산이 필요했던 점을 개선하여 보다 효과적인 내부자 공격 대응책을 제안하였다. 제안 프로토콜에서는 OSAP 명령어 체계만 간단히 수정하고 사용자 및 TPM 칩에서 각각 RSA 암 복호 연산 한번만 추가하면 내부자 공격을 막을 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권8호
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• pp.129-137
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• 2009

광대역 네트워크의 발달과 함께 멀티미디어 산업의 발달은 IPTV와 같은 디지털 콘텐츠 시장의 확산을 가져오고 있다. 이러한 배경 속에서 IPTV 서비스는 일반화 대중화되었으며, 이 콘텐츠에 대한 보안 및 인증시스템도 강조 되고 있다. 따라서 콘텐츠에 암호화 기능을 수행하여 콘텐츠를 보호하고 사용권한을 제어함으로써 인증된 사용자만이 정당한 서비스를 이용할 수 있는 시스템이 필요하다. 기존의 보안 및 인증 시스템은 수신제한시스템(CAS)과 DRM(Digital Right Management)기술을 같이 접목하여 각각이 가지는 장점을 이용하였으나 비용이 많이 들고, 복잡하며, HW를 동반해야 하는 단점을 가진다. 이러한 단점을 보안하기 위해서 본 논문에서는 OTP(One Time Password)를 이용한 IPTV 콘탠츠 보호 및 인증시스템을 제안한다. OTP 암호키에 의해서 암호화된 콘텐츠를 데이터 분산기술을 이용하여 전달한다. 이때 분산서버로부터 전달받을 다른 셋탑박스의 OTP 암호키와 배타적 논리합을 통하여 전달할 셋탑박스의 OTP 암호화된 콘텐츠를 재구성하여 전달한다. 결국 다운로드 받은 콘텐츠는 OTP 암호키로 암호화된 콘텐츠이므로 재배포시 보안에 강점을 가진다. OTP는 이중 인증요소를 이용한 암호화 기법으로 보안성이 뛰어나고 SW적으로 적용 가능하여 비용절감에 효과적이며 구현이 간단하여 개발시간을 단축할 수 있다. 이 논문에서는 IPTV 서비스에 적합한 새로운 콘텐츠 보호 및 인증 시스템 모델을 제안한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.17-30
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• 2001

본 논문에서는 타원곡선 암호시스템에 필요한 스칼라 곱셈기를 $GF(2^{163})$의 standard basis상에서 구현하였다. 스칼라 곱셈기는 래딕스-16 유한체 직렬 곱셈기와 유한체 역수기로 구성되어 있다. 스칼라 곱셈을 계산하기 위해서는 유한체 곱셈, 덧셈과 역수의 계산이 필요하지만, 기존의 스칼라 곱셈기는 이러한 스칼라 곱셈을 유한체 곱셈기만으로 계산하였으므로 역수를 계산하는데 많은 시간을 소모하였다. 따라서, 본 논문의 중요한 특징은 가장 많은 연산시간을 필요로 하는 역수 연산을 빠르게 계산하기 위해 유한체 역수기를 추가 사용한 것이다. 유한체 역수기는 기존의 많은 구현 사례 중 두 번의 곱셈 시간이 소요되는 확장 유클리드 알고리즘(Extended Euclid Algorithm)을 이용하였다. 본 논문에서 구현한 유한필드 곱셈기와 역수기는 하드웨어 구조가 규칙적이어서 확장성이 용이하고, 파이프라인 구조와 하드웨어 리소스의 재활용을 이용해 계산과정에서 100%의 효율(throughput)을 발휘할 수 있는 구조를 가지고 있다. 스칼라 곱셈기는 현대전자 0.6$\mu\textrm{m}$ CMOS 공정 라이브러리인 IDEC-C631을 이용하여 예측한 결과 최대 140MHz까지 동작이 가능하며, 이때 데이터 처리속도는 64Kbps로 163bit 프레임당 2.53ms 걸린다. 이러한 성능의 스칼라 곱셈기는 전자서명(Digital Signature), 암호화 및 복호화(encryption & decryption) 그리고 키 교환(key exchange)등에 효율적으로 사용될 수 있을 것으로 여겨진다.