KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제17권1호
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pp.74-96
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2023
At present, the smart grid has become one of the indispensable infrastructures in people's lives. As a commonly used communication method, wireless communication is gradually, being widely used in smart grid systems due to its convenient deployment and wide range of serious challenges to security. For the insecurity of the schemes based on large integer factorization and discrete logarithm problem in the quantum environment, an identity-based key management scheme for smart grid over lattice is proposed. To assure the communication security, through constructing intra-cluster and inter-cluster multi-hop routing secure mechanism. The time parameter and identity information are introduced in the relying phase. Through using the symmetric cryptography algorithm to encrypt improve communication efficiency. Through output the authentication information with probability, the protocol makes the private key of the certification body no relation with the distribution of authentication information. Theoretic studies and figures show that the efficiency of keys can be authenticated, so the number of attacks, including masquerade, reply and message manipulation attacks can be resisted. The new scheme can not only increase the security, but also decrease the communication energy consumption.
Si quantum dot (QD) imbedded in a $SiO_2$ matrix is a promising material for the next generation optoelectronic devices, such as solar cells and light emission diodes (LEDs). However, low conductivity of the Si quantum dot layer is a great hindrance for the performance of the Si QD-based optoelectronic devices. The effective doping of the Si QDs by semiconducting elements is one of the most important factors for the improvement of conductivity. High dielectric constant of the matrix material $SiO_2$ is an additional source of the low conductivity. Active doping of B was observed in nanometer silicon layers confined in $SiO_2$ layers by secondary ion mass spectrometry (SIMS) depth profiling analysis and confirmed by Hall effect measurements. The uniformly distributed boron atoms in the B-doped silicon layers of $[SiO_2(8nm)/B-doped\;Si(10nm)]_5$ films turned out to be segregated into the $Si/SiO_2$ interfaces and the Si bulk, forming a distinct bimodal distribution by annealing at high temperature. B atoms in the Si layers were found to preferentially substitute inactive three-fold Si atoms in the grain boundaries and then substitute the four-fold Si atoms to achieve electrically active doping. As a result, active doping of B is initiated at high doping concentrations above $1.1{\times}10^{20}atoms/cm^3$ and high active doping of $3{\times}10^{20}atoms/cm^3$ could be achieved. The active doping in ultra-thin Si layers were implemented to silicon quantum dots (QDs) to realize a Si QD solar cell. A high energy conversion efficiency of 13.4% was realized from a p-type Si QD solar cell with B concentration of $4{\times}1^{20}atoms/cm^3$. We will present the diffusion behaviors of the various dopants in silicon nanostructures and the performance of the Si quantum dot solar cell with the optimized structures.
The fundamental conception in physics of the propagation of the electromagnetic wave polarization in matter is newly understood as the cardinal keyword in free-space quantum communication technology and cosmology in astrophysics. Interactive visualization of the propagation mechanism of polarized electromagnetism in a medium with its helicity has accordingly received attention from scientists exploiting the protocol of quantum key distribution (QKD) to guarantee unconditional security in cryptography communication. We have provided a dynamic polarization platform for presenting the polarization modes of a transverse electromagnetic wave, converting the state of polarization through the arrangement of optical elements, using Jones vectors calculations in Methematica. The platform graphically simulates the mechanism of production and propagation of the polarized waves in a medium while satisfying Maxwell's equations.
본 논문에서는 장거리 양자암호 전송에 있어서 광섬유 전송 거리에 따른 오류율을 측정한 연구 결과를 소개한다. 특히 외부 환경에 안정된 양방향 양자 암호 전송 기술의 하나인 plug-and-play 방식의 구도에서 전송 거리를 극대화하는 노력에 있어서 가장 문제시되는 Raleigh-backscattering의 효과에 의한 양자비트 전송에서의 오류를 측정하였다. 아울러 이러한 오류를 최소화하면서 70 km 단일모드 광섬유 전송을 구현한 양자통신 결과를 소개하고자 한다.
ICT 기술과 IoT 기술의 급속한 발전으로 인해 인간은 네트워크와 밀접한 관계를 형성하며 이를 통해 다양한 서비스를 경험하고 있다. 그러나 ICT 기술의 발전과 함께 사이버 공격의 급증으로 인해 네트워크 보안에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한 양자 컴퓨팅을 활용한 다양한 공격은 기존 암호화 체계를 무너뜨려 빠른 대응 및 솔루션이 필요하다. 양자 기반 공격으로부터 안전한 네트워크 환경을 구축하기 위해 양자 키 분배 시스템 및 양자 내성 암호가 활발히 연구되고 있으며 NIST 에서 발표한 양자 내성 암호화 기법의 성능, 취약점, 실제 네트워크 상의 구현 가능성, 향후 발전 방향 등 다각적 관점에서 연구 및 분석이 진행되고 있다. 본 논문에서는 양자 기반 공격에 대해 설명하고 양자 내성 암호화 기법의 연구 동향에 대해 분석한다. 또한, 양자 중첩, 양자 불확실성 등 양자의 물리적 성질을 활용함으로써 양자 공격으로 부터 안정성을 제공할 수 있는 양자 키 분배 기법에 대해 설명한다.
양자 암호화 키 분배 시스템에서 광자를 code화시키는 방법은 크게 편광coding과 위상 coding으로 대별할 수 있다. 또한 프로토콜은 4개의 상태를 가진 BB82 프로토콜과 2개의 상태를 가진 B92 프로토콜을 사용한 시스템을 많이 연구하고 있다. 본 연구는 B92프로토콜을 적용한, 위상 coding 양자 암호화 키 분배 시스템의 구성에 필요한 위상 변조기에 대한 비교 검토 및 위상 변조기 설계에 관한 것이다. (중략)
본 논문에서는 표준화 기구에서 개발되었거나 아직 개발 중인, 양자 컴퓨팅에 의한 공격에 대해 안전한 양자 내성 보안체계로의 전환을 위해 양자 키 분배 (Quantum Key Distribution - QKD) 기술을 암호키 교환에 활용하는 다양한 하이브리드 접근 방식 들을 살펴보았다. 이러한 방법들은 두 가지 이상의 서로 다른 키 교환 방법을 결합하는 '키 교환을 위한 하이브리드 접근 방식'들을 의미한다. 양자 키 분배(QKD) 네트워크에서 생성하는 대칭 키를 활용하여 다른 방식으로 생성된 암호키와의 다양한 방식의 결합을 통한 하이브리드 접근 방식의 호환성에 대해서 살펴보았고, 아울러 다양한 네트워크 계층의 보안 통신 프로토콜과 함께 QKD를 함께 사용할 수 있도록 하는 표준들을 함께 분석하였으며, 이러한 표준들에서 추가적으로 개발이 필요한 영역들을 함께 살펴보았다.
The containment filtered venting system (CFVS) filters the atmosphere of the containment building and discharges a part of it to the outside environment to prevent containment overpressure during severe accidents. The Korean CFVS has a tank that filters fission products from the containment atmosphere by pool scrubbing, which is the primary decontamination process; however, prediction of its performance has been done based on researches conducted under mild conditions than those of severe accidents. Bubble behavior in a pool is a key parameter of pool scrubbing. Therefore, the bubble behavior in the pool was analyzed under various injection flow rates observed at the venturi nozzles used in the Korean CFVS using a wire-mesh sensor. Based on the experimental results, void fraction model was modified using the existing correlation, and a new bubble size prediction model was developed. The modified void fraction model agreed well with the obtained experimental data. However, the newly developed bubble size prediction model showed different results to those established in previous studies because the venturi nozzle diameter considered in this study was larger than those in previous studies. Therefore, this is the first model that reflects actual design of a venturi scrubbing nozzle.
Zhao, Pu Su;Li, Rong Qing;Song, Jie;Guo, Meng Ping
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제29권3호
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pp.546-550
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2008
The title compound of nicotinato lead(II) complex [Pb$(C_5H_4NCOO)_2$] has been optimized at B3LYP/LANL2DZ and HF/LANL2DZ levels of theory. The calculated results show that the lead(II) ion adopts 2- coordinate geometry, which is the same as its crystal structure and different from the 4-coordinate geometry of isonicotinato lead(II) complex. Atomic charge distributions indicate that during forming the title compound, each nicotinic acid ion transfers their negative charges to central lead(II) ion. The electronic spectra calculated by B3LYP/LANL2DZ level show that there exist two absorption bands, which have some red shifts compared with those of isonicotinato lead(II) complex and the electronic transitions are mainly derived from intraligand $\pi$ -$\pi$ transition and ligand-to-metal charge transfer (LMCT) transition. CIS-HF method is not suitable for the system studied here. The thermodynamic properties of the title compound at different temperatures have been calculated and corresponding relations between the properties and temperature have also been obtained. The second order optical nonlinearity was calculated, and the molecular hyperpolarizability was $1.147754{\times}10^{-30}$ esu.
미래에 양자컴퓨터가 상용화될 것을 대비하여 전 세계적으로 양자컴퓨터에도 안전한 후 양자 암호(post quantum cryptography)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그중 빠른 속도와 높은 안전성을 제공하는 부호 기반 암호시스템에 대하여 다양한 부채널 분석에 대한 취약점이 발견되고 있으며, 이에 따라 부채널 분석에 안전한 암호시스템 설계를 위한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 HyMES(Hybrid McEliece Scheme)에 대해 단 하나의 파형만을 이용하여 비밀키를 복원하는 방법을 제안한다. HyMES는 기존에 제안되었던 McEliece에 비해 키 크기가 작고, 암복호화 속도 또한 기존보다 빠르게 설계된 부호 기반 공개키 암호시스템이다. HyMES 복호화 알고리즘에는 신드롬 값 계산에 필요한 패리티 검사 행렬(parity-check matrix)을 연산하는 과정이 있다. 본 논문에서는 이 과정에서 사용되는 비선형 함수에 대한 결합 확률 분포가 비밀키 값에 따라 달라짐을 이용하여 HyMES를 분석하였다. 공개키 암호를 대상으로 한 결합 확률 분포 기반 분석은 본 논문에서 처음으로 제안되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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