• 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.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권10호
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• pp.3327-3334
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• 2021

Present electric grids are advanced to integrate smart grids, distributed resources, high-speed sensing and control, and other advanced metering technologies. Cybersecurity is one of the challenges of the smart grid and nuclear plant digital system. It affects the advanced metering infrastructure (AMI), for grid data communication and controls the information in real-time. The research article is emphasized solving the nuclear and smart grid hardware security issues with the integration of field programmable gate array (FPGA), and implementing the latest Time Authenticated Cryptographic Identity Transmission (TACIT) cryptographic algorithm in the chip. The cryptographic-based encryption and decryption approach can be used for a smart grid distribution system embedding with FPGA hardware. The chip design is carried in Xilinx ISE 14.7 and synthesized on Virtex-5 FPGA hardware. The state of the art of work is that the algorithm is implemented on FPGA hardware that provides the scalable design with different key sizes, and its integration enhances the grid hardware security and switching. It has been reported by similar state-of-the-art approaches, that the algorithm was limited in software, not implemented in a hardware chip. The main finding of the research work is that the design predicts the utilization of hardware parameters such as slices, LUTs, flip-flops, memory, input/output blocks, and timing information for Virtex-5 FPGA synthesis before the chip fabrication. The information is extracted for 8-bit to 128-bit key and grid data with initial parameters. TACIT security chip supports 400 MHz frequency for 128-bit key. The research work is an effort to provide the solution for the industries working towards embedded hardware security for the smart grid, power plants, and nuclear applications.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2011년도 제44차 하계학술발표논문집 19권2호
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• pp.75-77
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• 2011

Smart Grid는 전기망과 정보통신망이 융합된 형태로 발전 송전 배전의 전 과정에 대한 통제가 가능하고, 결과적으로 에너지 사용의 효율성을 높이고자 하는 것이 지능형 전기망이다. 정보통신망을 이용하기 때문에 기존의 다양한 사이버 보안위협으로부터 그대로 노출되어 있으며, 전기망에서의 취약점도 함께 가지고 있다. 본 논문에서는 우리나라보다 먼저 Smart Grid를 도입한 나라의 Smart Grid 공격 사례와 예상 공격에 대한 취약점을 분석하고, 분석된 취약점에 대한 Smart Grid 보안 대책을 마련한다. 본 연구를 통해 Smart Grid에 대한 보안성 강화와 사회안정성 향상에 기여하게 될 것이다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2011년도 제44차 하계학술발표논문집 19권2호
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• pp.203-206
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• 2011

차세대 전력망인 Smart Grid는 에너지 효율성을 높이기 위한 대안이다. 현재 Smart Grid는 빠른 진행 속도에 비해 보안상 취약점을 다수 내포하고 있다. 이에 Smart Grid의 보안 취약점들을 분석하고, 취약점들에 대한 대응책을 마련하기 위한 방법을 연구하며, 그에 따른 보안 정책을 개발하여, 이들을 저장하여 보안 DB를 구축하고, 보안 시스템을 개발하여 지능적 취약점 DB 보안 시스템을 작동 시킬 수 있는 방법을 연구하여 다가올 보안 위협에 대응 할 수 있도록 하여 Smart Grid 시대의 발전에 기여 할 것이다.

• 정보보호학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.809-820
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• 2016

스마트그리드는 사물인터넷의 핵심 응용서비스이고, 그 중 가장 핵심적인 구성요소인 AMI((Advanced Metering Infrastructure)는 전기사업자와 소비자의 접점에 위치하고 있으며, 스마트 미터는 소비자의 전기사용을 기록하고 사업자에게 전달하는 역할을 한다. 본 논문에서는 스마트그리드에서 소비자와 직접 맞닿아 있는 스마트 미터를 중심으로 AMI에 대한 NESCOR에서 제시하고 있는 사이버공격 및 피해 시나리오를 기반으로 피해비용을 산정한다. 본 연구의 결과는 정책입안자나 전기사업자가 스마트그리드 관련 투자의사결정을 하는데 참고가 될 수 있을 것이다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.101-110
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• 2011

스마트 그리드 네트워크(Smart Grid Networks)는 기존의 전력망에 정보기술(IT)을 접목하여 전력 공급자와 소비자가 양방향으로 정보를 교환함으로써 에너지 효율을 최적화하는 차세대 지능형 전력망이다. 고압 전력망과 IT 영역에서 응용되고 있는 스마트 그리드 네트워크(Smart Grid Networks)는 정보의 도청이나, 비정상적 패킷의 유통, 메시지의 재사용등 데이터의 위 변조와같은외부의공격에쉽게노출되는환경에서동작함으로보안은필수적으로갖추어져야 하는 중요한 기능이다. 저전력, 초소형 저비용 장점을 갖는 Zigbee는 스마트 그리드 네트워크를 구현하는 최적의 기술로 주목 받고 있다. 그러나 Zigbee 보안 시스템에는 심각한 문제점들을 가지고 있다. 본 논문에서는 스마트 그리드의 Zigbee 보안 시스템이 가지고 있는 문제점들을 자세히 분석하고, 이를 해결하여 스마트 그리드에 적합한 보안 프로토콜을 새롭게 제안하고 그 효율성을 비교 분석한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권10호
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• pp.1381-1390
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• 2021

지능형 전력망은 제어시스템, 전력망, 수용가로 구성되는 세 가지의 광범위한 보안 영역을 다루는 대표적인 4차 산업혁명 시대의 융합 신기술이다. 융합 신기술인 만큼 향후 국가의 기술발전과 성장동력, 경제성 등에 많은 긍정적인 영향을 미칠 수 있지만, 만약의 보안사고 발생 시에는 막대한 피해가 예상되기 때문에 에너지 관련 기관은 최신의 각종 보안 사고들을 예측하고 대응할 수 있는 다양한 보안대책들이 마련되어야 한다. 본 논문에서는 국내외 스마트그리드 현황과 보안표준 동향, 그리고 취약점 및 위협을 살펴보고, 앞으로의 스마트그리드 보안기술 전망에 대해 고찰해 보고자 한다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제7권3호
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• pp.443-450
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• 2012

As power grids are integrated into one big umbrella (i.e., Smart Grid), communication network plays a key role in reliable and stable operation of power grids. For successful operation of smart grid, interoperability and security issues must be resolved. Security means providing network system integrity, authentication, and confidentiality service. For a cyber-attack to a power grid system, which may jeopardize the national security, vulnerability of communication infrastructure has a serious impact on the power grid network. While security aspects of power grid network have been studied much, security mechanisms are rarely adopted in power gird communication network. For security issues, strict timing requirements are defined in IEC 61850 for mission critical messages (i.e., GOOSE). In this paper, we apply security algorithms (i.e., MD-5, SHA-1, and RSA) and measure their processing time and transmission delay of secured mission critical messages. The results show the algorithms satisfying the timing requirements defined in IEC 61850 and we observer the algorithm that is optimal for secure communication of mission critical messages. Numerical analysis shows that SHA-1 is preferable for secure GOOSE message sending.

• 정보보호학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.547-560
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• 2014

스마트 그리드는 전력망에 정보통신 기술을 이용하여 에너지 이용 효율을 극대화 하는 것으로 고가용성을 요구한다. 최근 DDos공격 등 서비스중단을 통한 사회적 혼란을 야기하는 공격이 증가되고 있어 가용성에 대한 체계적인 관리가 요구된다. 한국형 스마트 그리드의 정보보호 관리체계 평가에 대해 본 논문은 가용성을 중심으로 하는 국제표준을 비교하여 새로운 평가항목을 제시하여 기존 정보보호 관리체계가 갖는 가용성 평가의 한계를 극복한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.639-653
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• 2013

스마트 그리드는 기존 전력망에 IT 기술을 접목하여 에너지 효율을 최적화하는 차세대 지능형 전력망으로 미국, 유럽, 일본 등 전 세계적으로 기술개발이 이루어지고 있으며 실증사업을 추진하고 있다. 최근 스마트 그리드에 대한 공격 사례가 증가되고 있으며 개인정보의 사용 및 유출의 피해가 높아지고 있다. 전력망이 더욱 복잡해지고 상호 연결됨에 따라 보안 분석과 평가에 대한 노력이 점차 중요해지고 있다. 본 논문에서는 스마트 그리드의 핵심 기술인 AMI(Advanced Metering Infrastructure)의 공격과 공격에 대한 대응책을 ACT(Attack Countermeasure Tree)를 이용하여 모델링 하였다. 보안 분석은 확률이 있는 경우와 확률이 없는 경우로 나누어서 수행하였다. 이러한 모델을 가지고 SHARPE(Symbolic Hierarchical Automated Reliability and Performance Evaluator)로 구현하여 다양한 경우의 확률과 ROA, ROI, Structure Importance, Birnbaum Importance에 대해 계산하였다.