MPTCP(Multipath Transmission Control Protocol)는 두 호스트의 연결설정 시, 다수의 TCP 경로를 구성하여 동시에 데이터를 송수신할 수 있다. 따라서 MPTCP는 경로를 추가하려는 호스트의 유효성을 확인하기 위한 인증과정이 필요하기 때문에 초기 연결 설정 시, 키를 교환하여 인증용 토큰을 만든다. 하지만 기존 MPTCP의 토큰은 공개적으로 전송된 키를 그대로 사용하여 생성되기 때문에 MITM(Man In The Middle) 공격에 취약하다. 본 연구에서는 기존 MPTCP 키 교환방식에 ECDH(Elliptic Curve Diffie-Hellman) 키 교환 알고리즘을 적용시켜 기존의 키를 ECDH 공개키로 대체하고, 두 호스트만이 알 수 있는 비밀키를 생성하여 토큰을 만들기 위한 키로 사용하도록 하였다. 또한, 비밀키를 사용하여 데이터의 암호 및 복호화까지 지원하는 방법을 설계하고 구현함으로써 기존 MPTCP에 기밀성을 추가하였다.
Journal of Information Science Theory and Practice
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제10권spc호
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pp.123-134
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2022
Existing network cryptography systems are threatened by recent developments in quantum computing. For example, the Shor algorithm, which can be run on a quantum computer, is capable of overriding public key-based network cryptography systems in a short time. Therefore, research on new cryptography systems is actively being conducted. The most powerful cryptography systems are quantum key distribution (QKD) and post quantum cryptograph (PQC) systems; in this study, a network based on both QKD and PQC is proposed, along with a quantum key management system (QKMS) and a Q-controller to efficiently operate the network. The proposed quantum cryptography communication network uses QKD as its backbone, and replaces QKD with PQC at the user end to overcome the shortcomings of QKD. This paper presents the functional requirements of QKMS and Q-Controller, which can be utilized to perform efficient network resource management.
전자상거래 등 보안을 요구하는 정보보호 시스템 분야에서는 공개키 기반구조(PKI: Public Key Infrastructure)가 폭넓게 사용되고 있다. PKI 도메인들이 더 많이 설립될수록 더 많은 상호 인증을 필요로 하게 된다. 더구나 각국은 더욱 복잡한 상호 인증을 필요로 하는 많은 인증기관을 가지고 있다. 그러므로 상호 인증을 위한 경로 탐색시 가능한 인증 경로를 빨리 찾기 위한 알고리즘이 필요하다. 이것은 PKI 시스템이 커짐에 따라 더욱 필수 불가결한 요건이 될 것이다. 그러므로 본 논문에서는 그러한 요구에 따라 고속 인증 경로 탐색 알고리즘을 설계하고 구현하였으며 또한 설계된 시스템의 동작 특성을 조사하였다.
In Information Technology era, various amazing IT technologies, for example Big Data, are appearing and are available as the amount of information increase. The number of counselling for violation of personal data protection is also increasing every year that it amounts to over 160,000 in 2012. According to Korean Privacy Act, in the case of treating unique personal identification information, appropriate measures like encipherment should be taken. The technologies of encipherment are the most basic countermeasures for personal data invasion and the base elements in information technology. So various cryptography algorithms exist and are used for encipherment technology. Therefore studies on safer new cryptography algorithms are executed. Cryptography algorithms started from classical replacement enciphering and developed to computationally secure code to increase complexity. Nowadays, various mathematic theories such as 'factorization into prime factor', 'extracting square root', 'discrete lognormal distribution', 'elliptical interaction curve' are adapted to cryptography algorithms. RSA public key cryptography algorithm which was based on 'factorization into prime factor' is the most representative one. This paper suggests algorithm utilizing telescoping series as a safer cryptography algorithm which can maximize the complexity. Telescoping series is a type of infinite series which can generate various types of function for given value-the plain text. Among these generated functions, one can be selected as a original equation. Some part of this equation can be defined as a key. And then the original equation can be transformed into final equation by improving the complexity of original equation through the command of "FullSimplify" of "Mathematica" software.
공인전자문서보관소는 전자문서 보관의 법적 효력을 부여해 문서를 안전하게 보관하고, 전자문서의 내용과 송수신 여부 등을 증명해 주는 신뢰할 수 있는 제3의 기관을 말한다. 본 논문에서는 공인전자문서보관소 구축 핵심기능인 송수신 보안 기능에 초점을 맞추고 있으며, 공인전자문서보관소 업무 서버와 이용자간에 각 시스템간의 데이터 송수신시 안전하게 메시지를 보낼 수 있도록 공개키를 이용한 암호화 시스템을 제안 및 구현하였다. ITU-T의 X.509 기본 원칙을 준수하며, 대량의 데이터를 속도 향상을 위해 대칭키 암호화 알고리즘을 사용하였으며, 여기에 사용된 키만을 개인키로 암호화 시켰으며, 데이터의 무결성을 위해 메시지를 전자서명을 통해 수정하는 것을 방지하였다. 또한 시스템간의 인증을 하기 위해 인증서를 통해 서로 인증할 수 있도록 하였다.
본 논문에서는 공개키 시스템을 위한 새로운 knapsack 알고리즘의 설명과 난이도 시험 및 이를 구현하기 위한 병렬 구조를 제안하였다. 기존의 Merkle Hellmand의 knapsack은 선형 대수법에 의한 다른 쉬운 수열로의 사상 효과 등으로 Shamir나 Brieckell 등의 attack에 약했으나, 선형 이동 knapsack 시스템은 이러한 약점을 보완한다. 그리고 Brickell 및 Lagarias, Odlyzko의 저밀도 attack 알고리즘의 구현으로 새로운 knapsack 시스템과 기존의 knapsack 시스템을 비교 평가하였다. 또한 이 선형 이동 knapsack 시스템의 병렬 구현을 위한 VLSI 구조를 제안하였다.
Conventional and public-key cryptography has been widely accepted as a base technology for the design of computer security systems. D-classes have the potential for application to conventional and public-key cryptography. However, there are very few results on D-classes because the computational complexity of D-class computation is NP-complete. This paper discusses the design of algorithms for the efficient computation of D-classes and the Java implementation of them. In addition, the paper implements the same D-class computation algorithms in C and shows the performance of C and Java programming languages for the computation-intensive applications by comparing their execution results.
ECC (Elliptic Curve Cryptography)와 RSA를 기반으로 하는 다양한 공개키 암호 프로토콜 구현을 지원하는 하드웨어 가속기 설계에 관해 기술한다. NIST 표준으로 정의된 소수체 상의 5가지 타원곡선과 3가지 키길이의 RSA를 지원하며 또한, 4가지 타원곡선 점 연산과 6가지 모듈러 연산을 지원하도록 설계되어 ECC와 RSA 기반 다양한 공개키 암호 프로토콜의 하드웨어 구현에 응용될 수 있다. 저면적 구현을 위해 내부 유한체 연산회로는 32 비트의 데이터 패스로 설계되었으며, 워드 기반 몽고메리 곱셈 알고리듬, 타원곡선 점 연산을 위해서는 자코비안 좌표계, 그리고 모듈러 곱의 역원 연산을 위해서는 페르마 소정리를 적용하였다. 설계된 하드웨어 가속기를 FPGA 디바이스에 구현하여 EC-DH 키교환 프로토콜과 RSA 암호·복호 둥작을 구현하여 하드웨어 동작을 검증하였다. 180-nm CMOS 표준 셀 라이브러리로 합성한 결과, 50 MHz 클록 주파수에서 20,800 등가게이트와 28 kbit의 RAM으로 구현되었으며, Virtex-5 FPGA 디바이스에서 1,503 슬라이스와 2개의 BRAM으로 구현되었다.
본 논문에서는 Diffie-hellman(DH) 키 교환 원리를 응용하여 상호 실체 인증 기능을 갖는 2-페스와 3-패스의 2가지 키 교환 알고리즘을 제안하였다. 제안된 방식의 키 교환 안전성은 본래의 DH 키 교환 메커니즘과 동일한 이산대수 문제와 관계되며, 상호 실체인증의 안전성은 사용된 디지털 서명구조 및 포함된 인수들에 의존한다. 제안된 방식은 Kerberos, X.509 인증 교환방식 및 ISO 3단계 인증 프로토콜 보다 단순하고 효과적이며, 다양한 형태의 신분위장, 재전송 및 가로채기 공격 등을 방어할 수 있다.
모바일 인터넷전화는 요금이 무료일 뿐만 아니라 편리한 인터페이스와 일반전화 급의 통화품질을 제공하고 있어 많은 사용자들이 선호하고 있다. 반면 인터넷망을 이용하기 때문에 제3자에 의해 도청의 위험을 가지고 있어 음성 데이터에 대한 보안이 중요시 되고 있다. 기존에는 음성 데이터 보안에 대칭키 암호 알고리즘이 많이 이용되었지만, 공개키 방식의 ECC 암호 알고리즘은 다른 공개키 방식의 알고리즘보다 비트 대비 암호화 강도가 뛰어나기 때문에 음성 데이터 암호화에 더 선호되고 있다. 그러나 기존 방식은 암호 연산 횟수 때문에 자원 소모가 열악한 모바일 환경에서는 제약이 될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 암호 연산 횟수를 감소하여 자원 소모 효율성을 높일 수 있는 방법을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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