• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권12호
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• pp.5135-5149
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• 2015

Communications among multi-party must be fast, cost effective and secure. Today's computing environments such as internet conference, multi-user games and many more applications involve multi-party. All participants together establish a common session key to enable multi-party and secure exchange of messages. Multi-party password-based authenticated key exchange scheme allows users to communicate securely over an insecure network by using easy-to-remember password. Kwon et al. proposed a practical three-party password-based authenticated key exchange (3-PAKE) scheme to allow two users to establish a session key through a server without pre-sharing a password between users. However, Kwon et al.'s scheme cannot meet the security requirements of key authentication, key confirmation and anonymity. In this paper, we present a novel, simple and efficient multi-party password-based authenticated key exchange (M-PAKE) scheme based on the elliptic curve cryptography for mobile environment. Our proposed scheme only requires two round-messages. Furthermore, the proposed scheme not only satisfies security requirements for PAKE scheme but also achieves efficient computation and communication.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권8호
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• pp.1597-1605
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• 2015

패스워드 인증 키 교환 프로토콜(Password Authenticated Key Exchange: PAKE)은 서버와 클라이언트가 서로 인증하고 키를 교환하는 알고리즘이다. 패스워드를 여러 개의 서버에 나누어 저장해서, 모든 서버가 손상되지 않으면 패스워드나 키가 유출되지 않는 알고리즘은 다중 서버 PAKE다. 속성 기반 암호화 방식에서는 암호화 하는 주체가 원하는 속성을 모두 만족하여야 복호화가 가능한 특징이 있다. 본 논문에서는 속성 기반 암호화 방식의 속성 값을 패스워드로 보아, 공개키/개인키를 별도로 생성하지 않고 공개키 기반 암호화가 가능한 다중 서버 PAKE 프로토콜을 제안한다. 제안한 프로토콜은 서버 당 한 번의 메시지 교환이 필요하며 사전(dictionary) 공격에 안전하다. 또한 사전 공격에 대한 위협 모델을 제시하고 보안 분석을 통하여 안전성을 검증하였으며, 사용한 암호 알고리즘의 수행시간 측정을 통해 제안한 프로토콜의 실현가능성(feasibility)을 검토한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권12호
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• pp.3244-3260
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• 2013

A three-party password-based authenticated key exchange (PAKE) protocol allows two clients registered with a trusted server to generate a common cryptographic key from their individual passwords shared only with the server. A key requirement for three-party PAKE protocols is to prevent an adversary from mounting a dictionary attack. This requirement must be met even when the adversary is a malicious (registered) client who can set up normal protocol sessions with other clients. This work revisits three existing three-party PAKE protocols, namely, Guo et al.'s (2008) protocol, Huang's (2009) protocol, and Lee and Hwang's (2010) protocol, and demonstrates that these protocols are not secure against offline and/or (undetectable) online dictionary attacks in the presence of a malicious client. The offline dictionary attack we present against Guo et al.'s protocol also applies to other similar protocols including Lee and Hwang's protocol. We conclude with some suggestions on how to design a three-party PAKE protocol that is resistant against dictionary attacks.

• 정보보호학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.27-38
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• 2003

논문에서 언급되어지는 대부분의 패스워드 인증 키 교환 프로토콜은 사전 분배된 패스워드를 기반으로 해서 서버와 사용자간의 인증된 키 교환을 제공한다. 현대 통신 환경의 빠른 변화에 의해, 기존의 서버와 사용자간의 패스워드인증 키 교환 프레임워크(framework)와는 틀린, 사용자와 사용자간의 안전한 종단간 인증(end-to-end authentication) 구축이 요구되어진다. 본 논문에서는 어떤 사전 비밀 값 분배 없이, 오직 사용자들간의 서로 다른 패스워드를 기반으로한 사용자간의 패스워드 인증 키 교환 프레임워크인, C2C-PAKE(client-to-client password-authenticated ky exchange)를 제안한다. 새로운 프레임워크에 적합한 안전성 개념들과 공격형태들이 정의된다. 또한 제안된 스킴이 정의되어진 총격들에 대해 안전함을 보인다. 본 논문은 두 개의 안전한 C2C-PAKE 스킴을 다중 영역(cross-realm) 환경과 단일서버(single-server) 환경에서 각각 제안한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.75-90
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• 2004

At Asiacrypt 2003, Shin et al., have proposed a new class for Authenticated Key Establishment (AKE) protocol named Leakage-Resilient AKE ${(LR-AKE)}^{[1]}$. The authenticity of LR-AKE is based on a user's password and his/her stored secrets in both client side and server side. In their LR-AKE protocol, no TRM(Tamper Resistant Modules) is required and leakage of the stored secrets from $.$my side does not reveal my critical information on the password. This property is useful when the following situation is considered :(1) Stored secrets may leak out ;(2) A user communicates with a lot of servers ;(3) A user remembers only one password. The other AKE protocols, such as SSL/TLS and SSH (based or PKI), Password-Authenticated Key Exchange (PAKE) and Threshold-PAKE (T-PAKE), do not satisfy that property under the above-mentioned situation since their stored secrets (or, verification data on password) in either the client or the servers contain enough information to succeed in retrieving the relatively short password with off-line exhaustive search. As of now, the LR-AKE protocol is the currently horn solution. In this paper, we prove its security of the LR-AKE protocol in the standard model. Our security analysis shows that the LR-AKE Protocol is provably secure under the assumptions that DDH (Decisional Diffie-Hellman) problem is hard and MACs are selectively unforgeable against partially chosen message attacks (which is a weaker notion than being existentially unforgeable against chosen message attacks).

• 정보보호학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.1471-1481
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• 2016

최근 IoT에 대한 관심이 급증함에 따라 다양한 IoT 서비스들이 출시되고 있다. 그 중 스마트홈은 사용자의 주거공간에 IoT를 접목함으로써 우리의 생활과 매우 밀접하게 연관되어 있다. 그렇기 때문에, 정당하지 않은 사용자가 스마트홈 내부의 디바이스에 접근한다면, 일상생활과 매우 밀접한 만큼 사용자에게 더 큰 피해를 입힐 수 있다. 예를 들어 스마트홈 내부의 도어락에 인증되지 않은 공격자가 접근하여 명령을 수행할 수 있게 된다면, 주거 침입의 형태로 큰 재산 피해를 입을 수도 있다. 이를 방지하기 위해 본 논문에서는 패스워드 기반의 인증 및 키 교환(PAKE)을 이용하여 사용자와 디바이스가 홈 게이트웨이를 통해 인증과 키 교환을 할 수 있는 3자간 PAKE(3PAKE) 기법을 제안한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제2권6호
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• pp.312-332
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• 2008

Password-based authentication key exchange (PAKE) protocols in the literature typically assume a password that is shared between a client and a server. PAKE has been applied in various environments, especially in the “client-server” applications of remotely accessed systems, such as e-banking. With the rapid developments in modern communication environments, such as ad-hoc networks and ubiquitous computing, it is customary to construct a secure peer-to-peer channel, which is quite a different paradigm from existing paradigms. In such a peer-to-peer channel, it would be much more common for users to not share a password with others. In this paper, we consider password-based authentication key exchange in the three-party setting, where two users do not share a password between themselves but only with one server. The users make a session-key by using their different passwords with the help of the server. We propose an efficient password-based authentication key exchange protocol with different passwords that achieves forward secrecy in the standard model. The protocol requires parties to only memorize human-memorable passwords; all other information that is necessary to run the protocol is made public. The protocol is also light-weighted, i.e., it requires only three rounds and four modular exponentiations per user. In fact, this amount of computation and the number of rounds are comparable to the most efficient password-based authentication key exchange protocol in the random-oracle model. The dispensation of random oracles in the protocol does not require the security of any expensive signature schemes or zero-knowlegde proofs.

• 정보보호학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.23-35
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• 2009

패스워드 기반의 키 교환(PAKE) 프로토콜은 난수를 공유하거나 PKI가 구축되어 있지 않은 환경에서 공유한 패스워드를 사용하여 세션키를 공유할 수 있게 함으로써 안전한 통신을 제공하는 암호학적 도구이다. RSA를 사용하여 효율적으로 설계하는 것이 쉽지 않기 때문에 대다수의 PAKE 프로토콜들은 Diffie-Hellman 키 교환을 기반으로 설계되어 왔다. 본 논문에서는 RSA 암호화의 효율성을 활용하여 비대칭 통신환경에 적합한 효율적인 RSA-PAKE 프로토콜을 제안한다. 제안하는 RSA-PAKE 프로토콜이 이론적인 계산량과 파라메타를 바탕으로 한 실험을 통하여 얼마나 효율적인지 판단한다. 제안하는 RSA-PAKE 프로토콜에서 비대칭 통신환경의 저전력 장비는 계산적으로 기존 프로토콜 중에서 안전하고 가장 효율적인 CEKEP보다 약 84% 효율적인 비용으로 키 교환을 수행할 수 있다. 특히, 일정 부분의 연산을 키 교환 과정이 진행되기 이전에 수행함으로써 키 교환 과정의 효율성을 극대화 할 수 있다. 제안하는 RSA-PAKE 프로토콜의 안전성은 RSA 문제를 기반으로 렌덤 오라클 모델에서 증명한다.

• 방송공학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.251-260
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• 2008

본 논문에서는 서로 다른 패스워드를 가지는 그룹의 구성원들이 자신의 패스워드만을 사용하여 공통된 그룹 키(세션 키)를 공유할 수 있는 패스워드의 검증자(verifier)를 이용하는 두 개의 패스워드 기반 다자간 키 교환 프로토콜을 제안한다. 공유된 키는 그룹 사용자간 안전한 콘텐츠 전송을 위해 사용될 수 있다. 제안 프로토콜들은 서버의 DB가 노출되었을 경우에 기존의 스킴들 보다 강한 안전성을 제공하도록 설계되었다. 첫 번째 제안 프로토콜은 전방향 안전성(forward secrecy)과 기지 키 공격에 대한 안전성(known-key secrecy)을 제공하며, 두 번째 제안 프로토콜은 추가적으로 서버에 대한 키 기밀성(key secrecy)을 제공한다. 제안 프로토콜들은 상수 라운드를 가지며 표준 모델(standard model)에서 안전성이 증명되었다. 기존에 서버의 DB 노출공격에 안전한 패스워드 기반 다자간 그룹 키 교환 프로토콜이 제안된 적이 없으며, 본 논문에서 처음으로 제안한다.