• Title/Summary/Keyword: Random Number Generator

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Development and validation of prediction equations for the assessment of muscle or fat mass using anthropometric measurements, serum creatinine level, and lifestyle factors among Korean adults

  • Lee, Gyeongsil;Chang, Jooyoung;Hwang, Seung-sik;Son, Joung Sik;Park, Sang Min
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제15권1호
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    • pp.95-105
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    • 2021
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: The measurement of body composition, including muscle and fat mass, remains challenging in large epidemiological studies due to time constraint and cost when using accurate modalities. Therefore, this study aimed to develop and validate prediction equations according to sex to measure lean body mass (LBM), appendicular skeletal muscle mass (ASM), and body fat mass (BFM) using anthropometric measurement, serum creatinine level, and lifestyle factors as independent variables and dual-energy X-ray absorptiometry as the reference method. SUBJECTS/METHODS: A sample of the Korean general adult population (men: 7,599; women: 10,009) from the Korean National Health and Nutrition Examination Survey 2008-2011 was included in this study. The participants were divided into the derivation and validation groups via a random number generator (with a ratio of 70:30). The prediction equations were developed using a series of multivariable linear regressions and validated using the Bland-Altman plot and intraclass correlation coefficient (ICC). RESULTS: The initial and practical equations that included age, height, weight, and waist circumference had a different predictive ability for LBM (men: R2 = 0.85, standard error of estimate [SEE] = 2.7 kg; women: R2 = 0.78, SEE = 2.2 kg), ASM (men: R2 = 0.81, SEE = 1.6 kg; women: R2 = 0.71, SEE = 1.2 kg), and BFM (men: R2 = 0.74, SEE = 2.7 kg; women: R2 = 0.83, SEE = 2.2 kg) according to sex. Compared with the first prediction equation, the addition of other factors, including serum creatinine level, physical activity, smoking status, and alcohol use, resulted in an R2 that is higher by 0.01 and SEE that is lower by 0.1. CONCLUSIONS: All equations had low bias, moderate agreement based on the Bland-Altman plot, and high ICC, and this result showed that these equations can be further applied to other epidemiologic studies.

RC4 스트림 암호 알고리즘을 위한 고속 연산 구조의 FPGA 구현 및 성능 분석 (FPGA Implementation and Performance Analysis of High Speed Architecture for RC4 Stream Cipher Algorithm)

  • 최병윤;이종형;조현숙
    • 정보보호학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.123-134
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    • 2004
  • 본 논문에서는 RC4 스트림 암호 알고리즘을 구현하는 고속 연산 구조를 제안하고, FPGA 구현 결과를 제시하였다. 기존 방식이 긴 초기화 동작이 필요하거나, S-배열 초기화 대기 시간을 제거하기 위해 S-배열을 2개 혹은 3개를 사용하는 구조를 갖는데 비해, 제안한 RC4 스트림 암호 연산 구조는 256-비트 valid-비트 엔트리 방식을 사용하여, S-배열 초기화 동작을 제거하였다. 그리고 RC4 알고리즘을 다양한 응용 분야에 사용될 수 있도록 효율적인 모듈라 연산 하드웨어를 사용하여 40 비트와 128 비트 키를 지원하도록 하였다. 제안한 RC4 스트림 암호 연산 구조를 Xilinx XCV1000E-6H240C FPGA로 구현하였다. 설계된 RC4 프로세서는 40MHz에서 106Mbps의 암호 비트 생성율의 성능을 갖고 있으며 WEP 프로세서와 RC4 키 검색 엔진에 적용 가능하다.

서버가 없는 환경에서 안전한 RFID 다중 태그 검색 프로토콜 (A Secure RFID Multi-Tag Search Protocol Without On-line Server)

  • 이재동
    • 정보보호학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.405-415
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    • 2012
  • 여러 응용 분야에서 서버의 도움 없이 리더는 태그들의 그룹에 특정 태그가 존재하는지를 알 필요가 있다. 이것을 서버 없는 RFID 태그 검색(serverless RFID tag searching)이라 한다. 이를 위해 몇 개의 프로토콜이 제시되었다. 하지만 이들 프로토콜들은 한 번에 하나의 태그를 검색하는 단일 태그 검색 프로토콜이다. 본 논문에서는 해시함수와 난수 발생기에 기반하여 한 번에 여러 개의 태그를 검색할 수 있는 다중 태그 검색 프로토콜을 제안한다. 이를 위해, S3PR 프로토콜[1]의 문제점으로 지적된 통신 오류에 의한 시드의 동기화 문제를 해결하는 프로토콜을 제안하고, 이를 기반으로 통신량을 줄일 수 있는 다중 태그 검색 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 추적공격, 위장공격, 재생공격 및 서비스 거부 공격에 안전하다. 이 연구는 다중 태그 검색 프로토콜 개발의 기초가 될 것이다.

이미지 암호화 및 다양한 잡음에 내성을 갖춘 PingPong 256 Shuffling 방법 (PingPong 256 shuffling method with Image Encryption and Resistance to Various Noise)

  • 김기환;이훈재
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권11호
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    • pp.1507-1518
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    • 2020
  • 고화질 이미지는 정보가 많아 민감한 데이터는 민간기업이나 군사용 암호화에 의해 저장된다. 암호화된 영상은 비밀키를 통해서만 해독이 가능하지만, 일부 픽셀 데이터를 임의의 값으로 덮어쓰는 공유 공격 및 노이즈 공해 공격 기법의 공격을 받아도 원본 데이터는 보존할 수 없다. 중요한 데이터는 공격에 대한 복구 방법에 대한 대책이 더 필요하다는 것이다. 본 논문에서는 난수 발전기 PingPong 256과 셔플링 방법을 제안한다. PingPong 256은 영상이고 영상 암호화는 더 빠르게 수행할 수 있다. 또한 셔플링 방식은 화소를 재조정하여 Shear attack과 Noise pollution attack 기법에 저항하는 것이다. 다음으로 제안한 PingPong256을 SP800-22로 검사하고 다양한 노이즈에 대한 내성을 테스트하고 셔플 링 방식이 적용된 이미지가 Anti-shear attack과 Anti-noise pollution attack을 만족하는지 검증했다.

e-Cryptex: 물리적으로 복제 불가능한 기능을 활용한 역공학 방지 기법 (e-Cryptex: Anti-Tampering Technology using Physically Unclonable Functions)

  • 최지원;박선용;이중희;이형규;이규호;장우현;최준호
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제29권3호
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    • pp.23-40
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    • 2024
  • 하드웨어 공격은 암호화 키 혹은 회로 설계와 같은 민감한 정보를 훔치기 위해 물리적인 역공학 작업을 수반한다. 암호화와 난독화는 대표적인 대응책이지만, 공격자가 키를 알아내면 무력화된다. 이 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 물리적으로 복제할 수 없는 기능 (Physically Unclonable Function)을 위변조 방지 방패로 활용하는 e-Cryptex를 제안한다. PUF는 난수 생성기 역할을 하며 복제나 복원할 수 없는 고유한 물리적 변형을 사용해 변조 방지 메커니즘을 강화한다. e-Cryptex는 시스템 구조를 보호하고 키를 생성하기 위해 PUF를 실드로 사용한다. 실드를 변조하면 키가 파괴된다. 본 논문은 e-Cryptex가 PUF 보안 요구 사항을 충족하며 실드를 뚫거나 완전히 파괴하는 변조 시도를 탐지하는 데 효과적임을 입증한다. 각 보드는 정상적인 조건에서 일관되게 같은 키를 생성하는 동시에 여러 보드에서 키 고유성을 보여준다.

ECDSA 하드웨어 가속기가 내장된 보안 SoC (A Security SoC embedded with ECDSA Hardware Accelerator)

  • 정영수;김민주;신경욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권7호
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    • pp.1071-1077
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    • 2022
  • 타원곡선 암호 (elliptic curve cryptography; ECC) 기반의 공개키 기반구조 구현에 사용될 수 있는 보안 SoC(system-on-chip)를 설계하였다. 보안 SoC는 타원곡선 디지털 서명 알고리듬 (elliptic curve digital signature algorithm; ECDSA)용 하드웨어 가속기가 AXI4-Lite 버스를 통해 Cortex-A53 CPU와 인터페이스된 구조를 갖는다. ECDSA 하드웨어 가속기는 고성능 ECC 프로세서, SHA3 (secure hash algorithm 3) 해시 코어, 난수 생성기, 모듈러 곱셈기, BRAM (block random access memory), 그리고 제어 FSM (finite state machine)으로 구성되며, 최소의 CPU 제어로 ECDSA 서명 생성과 서명 검증을 고성능으로 연산할 수 있도록 설계되었다. 보안 SoC를 Zynq UltraScale+ MPSoC 디바이스에 구현하여 하드웨어-소프트웨어 통합 검증을 하였으며, 150 MHz 클록 주파수로 동작하여 초당 약 1,000번의 ECDSA 서명 생성 또는 서명 검증 연산 성능을 갖는 것으로 평가되었다. ECDSA 하드웨어 가속기는 74,630개의 LUT (look-up table)와 23,356개의 플립플롭, 32kb BRAM 그리고 36개의 DSP (digital signal processing) 블록의 하드웨어 자원이 사용되었다.

비밀분산 기법과 Subset Difference 기법을 이용한 브로드캐스트 암호시스템 (Broadcast Encryption System Using Secret Sharing and Subset Difference Methods)

  • 이재환;박종환
    • 방송공학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.92-109
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    • 2015
  • 브로드캐스트 암호시스템은 한명의 송신자가 다수의 수신자에게 메시지를 암호화하여 안전하게 전송하는 기법이다. 2001년 Naor, Naor, Lotspiech가 유사난수생성기와 Subset Difference(SD) 방식을 이용하여 제안한 브로드캐스트 암호시스템이 가장 효율적인 기법으로 알려지고 있다. 본 논문에서는 비밀분산(secret sharing) 기법과 SD 방식을 이용하여 새로운 브로드캐스트 암호시스템을 제안한다. 새로운 기법은 효율성 측면에서 전체 사용자 수 n명, 탈퇴자 수 r명에 대해 O(r) 전송량, O($log^2n$) 비밀키 저장량, O(1) 복호화 연산량을 제공한다. 기존 SD 기법이 복호화 시 O(log n)의 유사난수생성기 계산이 필요한데 비해, 새로운 기법은 복호화 계산량이 n과 r에 관계없다는 장점을 갖는다. 안전성 측면에서는 증명과정에서 나타나는 안전성 손실(security loss)을 비교할 때, 새로운 기법이 기존 SD 기법에 비해 약 O(n log n)정도 안전성 손실이 더 적다는 장점도 갖는다. 또한 이론적으로 본 논문의 결과는 Complete Subtree 방식처럼 정보 이론적으로 안전한 키 분배방식을 이용하면서도 SD 방식의 효과를 내는 것이 가능하다는 것을 보인다.

OpenSSL을 이용한 키쌍(공개키·개인키) 충돌율 분석 (Key-pair(Public key, Private key) conflict analysis using OpenSSL)

  • 이광형;박정효;전문석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.5294-5302
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    • 2014
  • 공개키 기반 기술의 발전은 전자정부, 전자금융, 전자결제 등 다양한 서비스를 가능하게 하였으며, 완벽한 안전성을 가지고 있는 것으로 평가된다. 하지만, 최근 허트블리드 버그 등 공개키 기반 이용 기술에 대한 취약점이 지속적으로 발견되고 있다. 본 논문에서는 공개키 기반구조의 안전성 및 신뢰성을 검증하기 위해, OpenSSL을 이용하여 키쌍의 충돌율을 분석하였다. 실험은 OpenSSL을 이용하여 5개의 사설인증기관을 생성하고, 각 사설인증기관에서 200만개의 인증서를 생성해 총 1,000만개의 인증서를 생성하여 키쌍 충돌 여부를 분석하였다. 실험은 다음과 같은 과정으로 수행되었다. Openssl을 이용하여 5개의 사설인증기관 생성, 각 사설인증기관에서 200만개의 인증서를 생성, 총 1,000만개의 인증서를 생성하여 키쌍 충돌 여부를 분석하였다. 실험 결과 1,000만건 중 35,000건, 즉 0.35%의 확률로 공개키 개인키가 충돌을 발생하였다. 이는 전자상거래, 보안서버 등 다양한 분야에서 충분한 위협이 될 수 있는 요소이다. 향후에는 공개키 기반기술의 위협요소를 제거하기 위해 난수생성기, 큰 소수 선택 문제 등 깊이 있는 연구를 진행할 것이다.

2n 차 최대무게 다항식에 대응하는 90/150 RCA (90/150 RCA Corresponding to Maximum Weight Polynomial with degree 2n)

  • 최언숙;조성진
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.819-826
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    • 2018
  • 일반화된 해밍무게는 선형부호의 중요한 파라미터의 하나로써 암호시스템에 적용할 때 부호의 성능을 결정한다. 그리고 격자도를 이용하여 블록부호를 연판정으로 복호할 때 구현에 필요한 상태복잡도를 평가하는 척도가 되기도 함으로써 그 중요성이 한층 부각되고 있다. 특별히 삼항다항식을 기반으로 하는 유한체 상의 비트-병렬 곱셈기에 대한 연구가 진행되어왔다. 셀룰라오토마타(Cellular Automata, 이하 CA)는 국소적 상호작용에 의해 상태가 동시에 업데이트되는 성질이 있어서 LFSR보다 랜덤성이 우수하다. 본 논문에서는 효과적인 암호시스템 설계에 있어 중요한 요소 중 하나인 의사난수열 생성기의 효과적 합성에 관하여 다룬다. 먼저 간단한 90/150 전이규칙 블록의 특성 다항식의 성질을 분석하고, 이 규칙블록을 이용하여 삼항다항식 $x^2^n+x^{2^n-1}+1$($n{\geq}2$)에 대응하는 가역 90/150 CA와 $2^n$차 최대무게다항식에 대응하는 90/150 가역 CA(RCA)의 합성알고리즘을 제안한다.

NIST SP 800-90B의 최소 엔트로피 추정 알고리즘에 대한 고속 구현 및 효율적인 메모리 사용 기법 (High-Speed Implementation and Efficient Memory Usage of Min-Entropy Estimation Algorithms in NIST SP 800-90B)

  • 김원태;염용진;강주성
    • 정보보호학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.25-39
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    • 2018
  • 최근 NIST에서는 암호학적 난수발생기의 핵심 요소인 엔트로피 소스의 안전성을 평가하기 위한 방법을 다루고 있는 SP 800-90B 문서의 두 번째 수정안과 이를 Python으로 구현한 코드를 제공하였다. SP 800-90B에서의 엔트로피 소스에 대한 안전성 평가는 엔트로피 소스의 출력 표본 수열로부터 도출한 여러 가지 추정량(estimator)에 기반 하여 최소 엔트로피를 추정하는 과정이다. 최소 엔트로피 추정 과정은 IID 트랙과 non-IID 트랙으로 대별되어 진행된다. IID 트랙의 경우 MCV 추정량만을 사용하여 속도 측면에서 무리가 없다. 반면 non-IID 트랙에서는 MCV를 포함한 총 10 가지의 추정량을 적용해 최소 엔트로피를 추정하게 된다. NIST의 코드에서 non-IID 트랙의 1 회 구동 시간은 약 20 분이 소요되고, 사용되는 메모리는 5.5 GB를 넘긴다. 이는 다양한 잡음원으로 반복적인 평가를 수행해야 하는 평가 기관 또는 여러 환경에서 실험을 수행해야 하는 개발자나 연구자 입장에서는 NIST에서 제공한 Python 코드를 이용하는 것이 불편할 수 있으며, 환경에 따라 실행이 불가할 수도 있다. 본 논문에서는 SP 800-90B의 최소 엔트로피 추정 방법에 대한 고속 구현과 효율적인 메모리 사용 기법을 제시한다. 주요 연구 결과로 MultiMCW 추정 방법에 C++ 코드의 장점을 적용한 고속화 방법, MultiMMC 추정 방법의 데이터 저장 방식을 재구성하여 메모리 사용량을 현저하게 감소시킴과 동시에 고속화한 방법, LZ78Y 추정 방법에 데이터 저장 방식의 재구성을 통한 고속화 기법 등을 제안한다. 우리의 개선된 방법이 종합적으로 적용된 C++ 코드는 NIST에서 제공한 기존의 Python 코드와 비교할 때, 속도는 14 배 빠르고 메모리 사용량은 1/13로 감소하는 효과를 보인다.