• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권1호
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• pp.165-184
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• 2023

The ARX-based lightweight block cipher is widely used in resource-constrained IoT devices due to fast and simple operation of software and hardware platforms. However, there are three weaknesses to ARX-based lightweight block ciphers. Firstly, only half of the data can be changed in one round. Secondly, traditional ARX-based lightweight block ciphers are static structures, which provide limited security. Thirdly, it has poor diffusion when the initial plaintext and key are all 0 or all 1. This paper proposes a new dynamic ARX-based lightweight block cipher to overcome these weaknesses, called DABC. DABC can change all data in one round, which overcomes the first weakness. This paper combines the key and the generalized two-dimensional cat map to construct a dynamic permutation layer P1, which improves the uncertainty between different rounds of DABC. The non-linear component of the round function alternately uses NAND gate and AND gate to increase the complexity of the attack, which overcomes the third weakness. Meanwhile, this paper proposes the round-based architecture of DABC and conducted ASIC and FPGA implementation. The hardware results show that DABC has less hardware resource and high throughput. Finally, the safety evaluation results show that DABC has a good avalanche effect and security.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권9C호
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• pp.888-894
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• 2007

The computational complexity of a sphere decoder (SD) is conventionally reduced by decoding order scheme which sorts candidate symbols in the ascending order of the Euclidean distance from the output of a zero-forcing (ZF) receiver. However, since the ZF output may not be a reliable sorting reference, we propose two types of sorting schemes to allow faster decoding. The first is to use the newly found lattice points in the previous search round instead of the ZF output (Type I). Since these lattice points are closer to the received signal than the ZF output, they can serve as a more reliable sorting reference for finding the maximum likelihood (ML) solution. The second sorting scheme is to sort candidate symbols in descending order according to the number of candidate symbols in the following layer, which are called child symbols (Type II). These two proposed sorting schemes can be combined with layer sorting for more complexity reduction. Through simulation, the Type I and Type II sorting schemes were found to provide 12% and 20% complexity reduction respectively over conventional sorting schemes. When they are combined with layer sorting, Type I and Type II provide an additional 10-15% complexity reduction while maintaining detection performance.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제32권2호
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• pp.254-260
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• 2005

보장서비스에서 실시간 패킷 스케줄링 알고리즘은 높은 네트워크 유용도와 확장성있는 구현의 양쪽 모두를 성취해야만 한다. 여기서 네트워크 유용도는 승인하는 실시간 세션의 수를 나타낸다. 불행히도, 현존하는 스케줄링 알고리즘은 확장성있는 구현에 문제점을 갖거나 성취할 수 있는 네트워크 유용도가 낮다. 가령 타임스템프에 기반한 알고리즘은 N이 세션의 수를 나타낼 때 O(log N) 스케줄링 복잡도를 가진다. 반면 라운드-로빈 알고리즘은 O(1) 복잡도를 가지지만 성취할 수 있는 네트워크 유용도가 낮다. 이 논문은 확장성을 잃지 않으면서도 높은 네트워크 유용도를 성취할 수 있는 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 서로 다른 시간 구간 크기에 대해서 다중 라운드를 활용하는 계층적 라운드-로빈 (H-RR) 알고리즘이다. 이 알고리즘은 우선 순위 큐를 사용하는 PGPS 알고리즘이 제공하는 것과 비슷한 지연의 한계를 제공하지만, 구현 복잡도가 상수라는 큰 장점을 갖는다.

• 정보보호학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.467-476
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• 2017

본 논문에서는 라운드 함수의 업데이트 함수로 SP 구조를 사용하고 비밀 S-box가 적용된 GFN(Generalized Feistel Networks) Type I, Type II, Type III에 대한 안전성을 분석한다. 이 환경에서 공격자는 S-box에 대한 정보를 갖지 못한다. 인테그랄 공격 기법(Integral attack) 기반의 선택 평문 공격으로 9 라운드(Type I), 6 라운드(Type II), 6라운드(Type III)에 대한 비밀 S-box 정보를 복구할 수 있다. 선택 암호문 공격으로 전환할 경우 GFN Type I의 16 라운드까지 비밀 S-box의 정보가 복구된다. 결론적으로 m비트 비밀 S-box와 $k{\times}k$ MDS 행렬이 라운드 함수로 사용된 GFN Type I, Type II, Type III에 대하여 비밀 S-box를 복구하는데 ${\frac{2^{3m}}{32k}},{\frac{2^{3m}}{24k}},{\frac{2^{3m}}{36k}}$만큼의 시간복잡도가 필요하다.

• 정보보호학회논문지
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• 제28권6호
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• pp.1379-1392
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• 2018

차분선형 분석의 복잡도는 라운드 독립성, 선형 근사식 독립성, 차분 경로를 만족하지 못하는 경로에 대한 균일성 가정 아래 계산되는 차분선형 특성의 확률에 큰 영향을 받는다. 따라서 차분선형 특성의 정확한 확률을 계산하는 것은 공격의 유효성과 관련된 매우 중요한 문제이다. 본 논문은 차분선형 분석을 위한 새로운 개념 DLCT(Differential-Linear Connectivity Table)를 제안한다. 그리고 DLCT를 적용하여 선형 근사식 독립성 가정을 완화할 수 있는 차분선형 특성의 향상된 확률 계산 방법을 제안하며, DES와 SERPENT에 적용하여 기존 분석결과를 재분석한다. DES의 7-라운드 차분선형 특성의 확률은 $1/2+2^{-5.81}$, SERPENT의 9-라운드 차분선형 특성의 확률은 $1/2+2^{-57.9}$로 다시 계산되었고 공격에 필요한 데이터 복잡도는 각각 $2^{0.2}$, $2^{2.2}$배 감소한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.53-62
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• 2009

H. Gilbert 등은 [5]에서 7-라운드 Rijndael-192/256에 대한 충돌 공격을 제안하였다. 이 공격을 이용하여, 본 논문에서는 $2^{96}$개의 선택 평문과 $2^{161.6}$의 시간 복잡도로 8-라운드 Crypton의 부분키를 복구할 수 있음을 보인다. 또한 8-라운드 mCrypton에 대하여, $2^{48}$개의 선택 평문과 $2^{81.6}$의 시간 복잡도로 부분키를 복구할 수 있음을 보인다. 본 논문의 공격 결과는 기제안된 Crypton과 mCrypton에 대한 공격 중 최대 라운드에 대한 결과이다.

• 정보보호학회논문지
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• 제33권5호
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• pp.709-719
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• 2023

최근 양자컴퓨터를 이용한 공격에 안전한 양자내성암호(Post-Quantum Cryptography, PQC)에 대한 연구 및 표준화가 국내외로 활발히 진행되고 있다. 2022년 국내 양자내성암호 표준화 공모인 KpqC 공모전이 시작되었고, 총 16종의 양자내성암호 표준 후보 알고리즘이 제출되어 1라운드 진행 중이다. 본 고에서는 KpqC 공모전 1라운드 후보인 격자 기반 키 캡슐화 알고리즘 TiGER에 대해 Alexander May의 Meet-LWE 공격을 적용하여 구체적인 공격 복잡도를 분석하였다. TiGER의 제안된 파라미터에 대해 Meet-LWE 공격을 적용한 계산 결과, 192-bit 양자 안전성을 목표로 제안된 TiGER192 파라미터가 실제로 170-bit의 classical 안전성을 가진다는 것을 보였다. 또한, 본 고에서는 Meet-LWE 공격에 대한 안전성을 높이기 위한 파라미터 설정 방법을 제언한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.351-358
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• 2016

경량 블록 암호 알고리즘 CLEFIA의 효율적인 하드웨어 설계에 대하여 기술한다. 설계된 CLEFIA 보안 프로세서는 128/192/256-비트의 세 가지 마스터키 길이를 지원하며, 변형된 GFN(Generalized Feistel Network) 구조를 기반으로 8-비트 데이터 패스로 구현되었다. 라운드키 생성을 위한 중간키 계산용 GFN과 암호 복호 라운드 변환용 GFN을 단일 데이터 프로세싱 블록으로 구현하여 하드웨어 복잡도를 최소화하였다. 본 논문의 GFN 블록은 라운드 변환과 128-비트의 중간 라운드키 계산을 위한 4-브랜치 GFN과 256-비트의 중간 라운드키 계산을 위한 8-브랜치 GFN으로 재구성되어 동작하도록 설계되었다. Verilog HDL로 설계된 CLEFIA 보안 프로세서를 FPGA로 구현하여 정상 동작함을 확인하였다. Vertex5 XC5VSX50T FPGA에서 최대 112 MHz 클록으로 동작 가능하며, 마스터키 길이에 따라 81.5 ~ 60 Mbps의 성능을 갖는 것으로 평가되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권9C호
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• pp.836-841
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• 2002

패킷에 대한 스케줄링(Scheduling)은 현재 Best-effort 방식으로 운용되는 인터넷에서 서비스를 차별화하여 전송 품질보장(QoS: Quality of Service)을 제공하기 위해 필수적인 기능이다. 지금까지 제안된 많은 스케줄링 알고리즘들은 간단한 구현에 의한 고속의 처리를 장점으로 하는 Round-Robin 방식과 정확한 서비스를 장점으로 하는 Fair Queueing 방식으로 나눌수 있다. 특히, 기존의 Fair Queueing 알고리즘들은 모든 플로우(Flow)에 대한 상태를 스케줄러가 관리하기 때문에 계산량 및 구현상의 복잡성에 따른 문제를 안고 있다. 본 논문에서는 패킷의 서비스 순서 결정을 위한 계산을 각 플로우가 분산처리 하는 방식을 제안하여 스케줄러의 계산량을 대폭 줄이는 동시에 기존 Fair Queueing 알고리즘 수준의 정확성을 제공한다. 또한, 제안된 방식은 입력 큐에서의 스케줄링이 필요한 대형 라우터의 설계에 응용될 수 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권3호
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• pp.41-50
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• 2007

본 논문에서는 IP 스위칭 시스템을 위한 iSLIP 기반의 Dual Round Robin(DRR) 방식 스케줄링 알고리즘을 제시한다. 기존의 iSLIP 방식과 DRR 방식을 결합하여 단점은 최소화하면서 DRR이 가진 분배기능의 장점과 iSLIP 기능이 가진 고성능의 장점을 이용할 수 있게 한다. 불균일한 트래픽 환경에서 스위치에서의 처리율과 지연성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인한다. 또한 제안된 방식은 기존의 iSLIP과 비교하여 구현 복잡성을 매우 낮아짐을 보인다. 이러한 실험을 통해 본 논문에서 제안한 스케줄링 알고리즘이 기존의 DRR에 비해 우수한 성능을 iSLIP에 비해 구현의 복잡성에서 우수함을 알 수 있었다.