• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.860-868
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• 2011

블록 암호는 Feistel 구조와 SPN 구조로 나눌 수 있다. Feistel 구조는 암호 및 복호 알고리즘이 같은 구조이고, SPN 구조는 암호 및 복호 알고리즘이 다르다. 본 논문에서는 암호와 복호 과정이 동일한 SPN 구조 블록 암호 알고리즘인 가칭 SSB를 제안한다. SSB는 짝수 N 라운드로 구성하고, 각 라운드는 라운드 키 덧셈, 치환 계층, 바이트 교환 및 확산 계층으로 구성한다. 치환 계층은 홀수 라운드와 짝수 라운드가 서로 역의 관계를 이룬다. 확산 계층은 MDS 대합 행렬로 구성한다. SSB의 차분 및 선형 공격 확률은 $2^{-306}$로 AES와 동일하다. 본 논문에서 제안한 암호와 복호가 동일한 SPN 블럭 암호는 하드웨어 구성이 간단한 장점을 가지므로 제한적 하드웨어 및 소프트웨어 환경인 스마트카드와 전자 칩이 내장된 태그와 같은 RFID 환경에서 안전하고 효율적인 암호 시스템을 구성할 수 있다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.105-114
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• 2009

본 논문에서는 변형된 피스탈 네트워크 구조 128 비트 블록 암호 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 128, 196 또는 256 비트 키를 가지며, 입력 값 전체에서 선택된 32 비트씩 처리한다. 이러한 구조적 특성은 기존은 블록 암호 알고리즘들과 큰 차별이 되고 있다. 제안한 블록 암호 알고리즘은 국제 표준 블록 암호 알고리즘인 AES와 국내 표준 블록 암호 알고리즘인 SEED 및 ARIA와의 소프트웨어 수행 속도 면에서 많이 개선된 것을 보이고 있다. 이러한 특성을 이용하면 제한된 환경에서 수행해야 하는 스마트카프와 같은 분야에 많이 활용될 수 있을 것이다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 봄 학술발표논문집 Vol.28 No.1 (A)
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• pp.463-465
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• 2001

암호화 알고리즘으로 블록 암호화 알고리즘은 스트림 암호화 알고리즘에 비해 빠르며 안전성이 뛰어나 많이 사용되고 있다. 현재 블록 암호화 알고리즘은 새로운 방식이 제안되기 보다는 페이스텔 암호(Feistel Cipher)에 기반하거나 그것의 변형에 기반을 두는 방향으로 발전되고 있는데 그것은 페이스텔 암호의 안전성이 검증이 되었기 때문이다. 1994년에 발표된 TEA는 작고 구현이 쉬운 블록 암호화 알고리즘으로 페이스텔 암호를 기반으로 하여 크기가 작고 빠르면서 구현이 쉬운 특징을 가지고 있다. 페이스텔 암호에 대한 연구는 암호학적인 측면에서 암호학의 기반을 이루므로 많이 진행되고 있는데 대체적으로 페이스텔 암호의 구조보다는 키 스케줄이나 페이스텔 암호를 이루는 라운드 함수에 대한 연구가 주도족이라고 보여진다. 하지만 이러한 페이스텔 암호를 이루는 페이스텔 구조에 대한 연구는 아직까지 미지한 형편이다. 본 논문에서는 TEA에 적용된 페이스텔 암호를 분석하여 TEA가 가지고 있는 페이스텔 구조에 대하여 연구해 보고자 한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.171-179
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• 2011

블록 암호는 Feistel 구조와 SPN 구조로 나눌 수 있다. Feistel 구조는 암호 및 복호 알고리즘이 같은 구조이고, SPN 구조는 암호 및 복호 알고리즘이 다르다. SPN 구조에서의 암호 및 복호 라운드 함수는 키 합산층과 S-박스에 의하여 혼돈을 수행하는 치환층 및 확산층의 세 단계로 구성된다. AES, ARIA 등 많은 SPN 구조에서 8 비트 S-박스를 사용하므로 Square 공격, 부메랑 공격, 불능 차분 공격 등이 유효하다. 본 논문에서는 암호와 복호 과정이 동일한 SPN 구조 블록 암호 알고리즘을 제안한다. SPN 구조 전체를 짝수인 N 라운드로 구성하고 1 라운드부터 N/2 라운드까지는 정함수를 적용하고, (N/2)+1 라운드부터 N 라운드까지는 역함수를 적용한다. 또한 정함수단과 역함수단 사이에 대칭 블록을 구성하는 대칭단을 삽입한다. 대칭단은 간단한 비트 슬라이스 대합 S-박스로 구성한다. 비트 슬라이스 대합 S-박스는 Square 공격, 부메랑 공격, 불능 차분 공격 등의 공격을 어렵게 한다. 본 논문에서 제안한 SPN 블록 암호는 제한적 하드웨어 및 소프트웨어 환경인 스마트카드와 전자칩이 내장된 태그와 같은 RFID 환경에서 안전하고 효율적인 암호 시스템을 구성할 수 있다.

• 정보보호학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.337-347
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• 2020

RYPTO 2019에 발표된 Gohr의 연구결과는 딥러닝 기술이 암호분석에 활용될 수 있음을 보여주었다. 본 논문에서는 특정 구조를 가진 S-box를 딥러닝 기술이 식별할 수 있는지 실험한 결과를 제시한다. 이를 위해, 2가지 실험을 수행하였다. 첫 번째로는, 경량암호 설계에 주로 사용하는 Feistel 및 MISTY, SPN, multiplicative inverse 구조를 가진 S-box의 DDT 및 LAT로 학습 데이터를 구성하고 딥러닝 알고리즘으로 구조를 식별하는 실험을 수행하여 구조는 물론 라운드까지 식별할 수 있었다. 두 번째로는 Feistel 및 MISTY 구조가 특정 라운드까지 의사난수성을 보이는지에 대한 실험을 통해 이론적으로 제시된 라운드 수 보다 많은 라운드 수에서 random한 함수와 구분할 수 있음을 확인하였다. 일반적으로, 군사용 등 고도의 기밀성 유지를 위해 사용되는 암호들은 공격이나 해독을 근본적으로 차단하기 위해 설계정보를 공개하지 않는 것이 원칙이다. 본 논문에서 제시된 방법은 딥러닝 기술이 이처럼 공개되지 않은 설계정보를 분석하는 하나의 도구로 사용 가능하다는 것을 보여준다.

• 정보보호학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.35-42
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• 2007

본 논문은 Even-Mansour 암호에 대해 안전성 약화 없이 키 사이즈를 줄이는 방법에 대해 다룬다. Even과 Mansour는 랜덤 순열 모델에서 랜덤 순열 P와 두 개의 키를 이용하여 평문 M을 암호화하는 기법($C=k_2\bigoplus P(M\bigoplus k_1)$)을 제안하였다. ASIACRYPT 2004에서 Gentry와 Ramzen은 4 라운드의 Feistel 구조를 이용하여 Even-Mansour 모델의 랜덤 순열을 랜덤 함수로 대치한 새로운 모델을 제안하고 안전성을 증명하였다. 본 논문에서는 Gentry-Ramzen 모델에 필요한 키 사이를 반으로 줄이는 방법을 살펴보고 제안한 방법에 대한 안전성을 랜덤 함수 모델에서 증명한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.13-22
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• 2000

본 논문에서는 Skipjack의 변환규칙 A와 같은 반복적인 구조에 대한 차분 특성 및 선형 근사식의 확률의 상한 값을 제시하고 이를 증명한다. 즉 라운드 함수에 대한 확률의 최대 값이 p이면 15라운드 후에 p4이 됨을 보인다. 따라서 본 논문에서 고려한 구조는 현재까지 DC 및 LC에 대한 안전성을 증명할 수 있는 구조인 Feistel 구조 및 MISTY 구조와 더불어 블록 암호의 설계 방법에 대한 다양성을 제공한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.119-127
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• 2003

Biha $m^{［4］}$등에 의해 소개된 불능 차분 공격은 불능 차분 특성을 이용하는 공격법이다 그러므로 블록 암호의 불능차분 공격에 대한 안전성은 불능 차분 특성에 의해 측정된다. 본 논문에서는 라운드 함수의 구체적인 형태를 고려하지 아니한 블록 암호 구조로부터 발생할 수 있는 여러 가지 불능 차분 특성을 찾는 널리 활용 가능한 방법을 제시한다. 이 방법을 이용하여 Nyber $g^{［12］}$ 가 제시한 일반화된 Feistel network와 일반화된 RC6 유사 구조에 대한 여러 가지 불능 차분 특성을 찾을 수 있다. 본 논문에서 다루는 모든 라운드 함수는 전단사 함수이다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(2)
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• pp.125-128
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• 2002

This paper designed a cipher process, which used SEED-Algorithm that is totally domestic technique. This cipher processor is implemented by using SEED-cipher-Algorithm and pipeline scheduling architecture. The cipher is 16-round Feistel architecture but we show just 16-round Feistel architecture for brevity in this thesis. Of course, we can get the result of the 16-round processing by addition of control part simply. Furthermore, it has pipelined architecture, so the speed of cipher process is the faster than others when we performed a cipher a lot of data. The schedule-function can performed the two-cipher process simultaneously, such as using two-cipher processors.

• 정보보호학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.67-80
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• 2002

본 논문에서는 새로운 블록 암호 알고리즘인 FRACTAL 암호 알고리즘을 제안한다. FRACTAL은 128비트의 블록 길이와 128비트 키를 사용하는 8라운드 Feistel 구조의 암호 알고리즘이며, 블록 암호 알고리즘에 대한 가장 강력한 공격법인 차분 분석과 선형 분석에 대한 안전성이 증명 가능하다.