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.
양자 컴퓨터의 등장은 기존 해시함수 보안에 위협이 되고 있다. 본 논문에서 우리는 국내/국제 해시함수인 LSH, SHA2, SHA3, SM3에 대한 양자회로 구현 결과를 확인하고 비교 분석을 진행하였다. 양자 컴퓨터에서 기존 해시함수를 동작하기 위해서는 양자 회로로 구현되어야 하며 필요한 양자 자원 추정을 통해 양자 보안 강도를 확인할 수 있다. 우리는 각 논문에서 제안한 양자회로 구현 방법 및 양자 자원 추정 결과를 여러 방면에서 비교하고 이를 통해 향후 양자 컴퓨터 보안을 충족하기 위한 방안을 논의하였다.
최근에는 양자 컴퓨터의 빠른 연산의 장점이 알려지면서 큐비트를 활용한 양자회로에 대한 관심이 높아지고 있다. 그루버 알고리즘은 n-bit의 보안 레벨의 대칭키 암호와 해시 함수를 n/2-bit 보안 레벨까지 낮출 수 있는 양자 알고리즘이다. 그루버 알고리즘은 양자 컴퓨터상에서 동작하기 때문에 적용 대상이 되는 대칭키 암호와 해시함수는 양자 회로로 구현되어야 한다. 이러한 연구 동기로, 최근 들어 대칭키 암호 또는 해시 함수를 양자 회로로 구현하는 연구들이 활발히 수행되고 있다. 하지만 현재는 큐비트의 수가 제한적인 상황으로 최소한의 큐비트 개수로 구현하는 것에 관심을 가지고 효율적인 구현을 목표로 하고 있다. 본 논문에서는 국산 해시함수 LSH 구현에 큐빗 재활용, 사전 연산을 통해 사용 큐빗 수를 줄였다. 또한, Mix, Final 함수와 같은 핵심 연산들을 IBM에서 제공하는 양자 프로그래밍 툴인 ProjectQ를 사용하여 양자회로로 효율적으로 구현하였고 이에 필요한 양자 자원들을 평가하였다.
양자 알고리즘과 양자 컴퓨터는 우리가 현재 사용하고 있는 많은 암호들의 안전성을 깨뜨릴 수 있다. 그루버 알고리즘을 n-bit 보안레벨을 가지는 대칭키 암호에 적용한다면 보안레벨을 (n/2)-bit 까지 낮출 수 있다. 그루버 알고리즘을 적용하기 위해서는 오라클 함수에 대칭키 암호가 양자 회로로 구현되어야 하기 때문에 대상 암호를 양자 회로로 최적화하는 것이 가장 중요하다. 이에 AES 또는 경량 블록암호를 양자 회로로 구현하는 연구들이 최근 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 국산 경량 블록암호 LEA를 양자 회로로 최적화하여 구현 하였다. 기존의 LEA 양자회로 구현과 비교하여 양자 게이트는 더 많이 사용하였지만, 큐빗을 획기적으로 줄일 수 있었으며 이러한 트레이드오프 문제에 대한 성능 평가를 수행하였다. 마지막으로 제안하는 LEA 양자 회로에 그루버 알고리즘을 적용하기 위한 양자 자원들을 평가하였다.
Nuclear power has become an essential part of electricity generation to meet the continuous growth of electricity demand. A Sodium-cooled Fast Reactor (SFR) was developed to extend uranium resource utilization under a growing nuclear energy scenario while concomitantly providing a nuclear waste management solution. Key questions in this scenario are when to introduce SFRs and how many reactors should be introduced. In this study, a methodology using Linear Programming is employed in order to quantify an optimized growth pattern of a nuclear energy system comprising light water reactors and SFRs. The optimization involves tradeoffs between SFR capital cost premiums and the total system U3O8 price premiums. Optimum nuclear growth patterns for several scenarios are presented, as well as sensitivity analyses of important input parameters.
Deuterium is a crucial clean energy source required for nuclear fusion and is a future resource needed in various industries and scientific fields. However, it is not easy to enrich deuterium because the proportion of deuterium in the hydrogen mixture is scarce, at approximately 0.016 %. Furthermore, the physical and chemical properties of the hydrogen mixture and deuterium are very similar. Therefore, the efficient separation of deuterium from hydrogen mixtures is often a significant challenge when using modern separation technologies. Recently, to effectively separate deuterium, studies utilizing the 'Kinetic Quantum Sieving Effect (KQS)' of porous materials are increasing. Therefore, in this review, two different strategies have been discussed for improving KQS efficiency for hydrogen isotope separation performance using nanoporous materials. One is the gating effect, which precisely controls the aperture locally by adjusting the temperature and pressure. The second is the breathing phenomenon, utilizing the volume change of the structure from closed system to open system. It has been reported that efficient hydrogen isotope separation is possible using these two methods, and each of these effects is described in detail in this review. In addition, a specific-isotope responsive system (e.g., 2nd breathing effect in MIL-53) has recently been discovered and is described here as well.
인도네시아 Manado만의 Sulawesi에서 채집한 KB cancer cell line에 대해 in vitro로 활성을 갖는 해면 Luffariella sp.으로부터 Germacrene alcohol(1), Aaptamine(2) 및 Hexacyclic terpene(3)을 분리하였으며, 1에대한 spectral data는 문헌치와 비교${\cdot}$분석하여 수정하였다. 이들을 $^1H$, $^13C$ NMR, $^1H$$^13C$(bond) Heteronuclear Multiple Quantum Coherence Spectroscopy(HMQC), $^1H$$^13C$(2 and 3 bond)Heteronuclear Multiple Bond Correlation Spectroscopy(HMBC), Electron Impact Mass Spectroscopy(EI ms), UV 및 IR에 의해 밝혔다.
인도네시아 Manado만의 Sulawesi에서 채집한 KB cancer cell line에 대해 in vitro로 활성을 가지고 있는 것으로 추정되는 해면 Luffariella sp.로부터 Aaptamine(1) 및 Demethyl(oxy)aaptamine(2)을 분리하였다. 이들 화합물의 화학구조는 $^1H-$, $^{13}C-NMR$, $^1H-^{13}C$(1 bond) heteronuclear multiple quantum coherence spectroscopy(HMQC), electron ionization mass spectroscopy(EIMS), UV 및 IR에 의해 밝혔다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제16권10호
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pp.3256-3274
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2022
With the rapid development of information and communications technology, the construction of efficient, reliable, and safe Internet of Things (IoT) is an inevitable trend in order to meet high-quality demands for the forthcoming 6G communications. In this paper, we study a secure intelligent reflecting surface (IRS)-assisted IoT system where malicious eavesdropper trying to sniff out the desired information from the transmission links between the IRS and legitimate IoT devices. We discuss the system overall performance and propose a hybrid resource allocation scheme for maximizing the secrecy capacity and secrecy energy efficiency. In order to achieve the trade-off between transmission reliability, communication security, and energy efficiency, we develop a quantum-inspired marine predator algorithm (QMPA) for realizing rational configuration of system resources and prevent from eavesdropping. Simulation results demonstrate the superiority of the QMPA over other strategies. It is also indicated that proper IRS deployment and power allocation are beneficial for the enhancement of system overall capacity.
인도네시아 Manado만의 Sulawesi에서 채집한 해면 Spongia sp.로부터 KB Cancer cell line에 대하여 활성을 갖는 halenaquinone, epispongiatriol 및 aldisin을 분리하였다. 이들의 구조를 $1^H,\;13^C\;NMR\;1^H\;13^C(1\;bond)$ Heteronuclear Multiple Quantum Coherence Spectroscopy (HMQC), 1H 13C(2 and 3 bond) Heteronuclear Multiple Bond Correlation Spectroscopy (HMBC), Electron Impact Mass Spectroscopy (EI ms) 및 IR로 밝혔다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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