• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.143-151
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• 2011

기존 블록 암호알고리즘은 평문과 키가 독립적이다. 또한 구조적인 특징을 이용하여 암/복호화를 수행한다. 이러한 특징은 해킹의 근거자료로 활용된다. 그러므로 제안된 혼합형 암호알고리즘은 외부환경은 기존과 동일하지만 내부적으로 평문과 키를 종속함수로 만들어 기존 블록암호알고리즘의 특징을 없애고자 하였다. 또한 인증처리에 대한 부하를 줄이기 위하여, 종속특징을 가진 인증 부가기능을 포함시켜 대칭형 암호알고리즘 활용을 증대시키고자 하였다. 제안된 혼합형 암호시스템을 칩 레벨로 구현하여 모의실험을 수행한 결과, 기존 시스템에 비하여 키 길이는 평문보다 작지만, 처리속도는 2배 높은 특징을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.778-784
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• 2012

대칭형 블록 암호 시스템은 암호화와 복호화 과정에서 동일한 암호키를 사용한다. HIGHT 암호 알고리즘은 2010년 ISO/IEC에서 국제표준으로 승인된 모바일용 64비트 블록 암호기술이다. 본 논문에서는 HIGHT 블록 암호 알고리즘을 Verilog-HDL을 이용하여 설계하였다. ECB, CBC, OFB 및 CTR과 같은 블록 암호용 4개의 암호 운영모드를 지원하고 있다. 고정된 크기의 연속적인 메시지 블록을 암 복호화할 때, 매 34클럭 사이클마다 64비트 메시지 블록을 처리할 수 있다. Xilinx사의 vertex 칩에서 144MHz의 동작 주파수를 가지며, 최대 처리율은 271Mbps이다. 설계된 암호 프로세서는 PDA, 스마트 카드, 인터넷 뱅킹 및 위성 방송 등과 같은 분야의 보안 모듈로 응용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.114-120
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• 2015

본 논문에서는 우주발사체에 적용되는 비행종단시스템의 보안명령 입력을 위한 암호화 장치의 개념설계 결과와 개발 요구조건을 보였다. 암호화 장치는 명령신호를 생성하고 암호화하기 위한 명령생성장치와 암호화 명령신호를 연계장치에 입력하기 위한 명령입력장치로 구분하여 개발되도록 설계하였으며, 미국 NIST의 권고안과 한국인터넷진흥원(KISA)의 권고안을 참고하여 보안등급과 암호 알고리즘, 암호키 관리방안 등을 설정하였다. 암호화 장치는 AES-256 블록 암호화가 적용된 비밀키 알고리즘과 SHA-256의 해쉬 알고리즘을 적용하여 기밀성, 무결성, 가용성이 확보되도록 설계되었다. 설계된 암호화 장치는 우주발사체에 탑재되는 비행종단시스템의 보안명령 입력 용도로 활용되어 비행종단명령의 보안성과 비행종단시스템의 신뢰성 향상에 기여할 것으로 판단된다.

• 한국정보기술학회 영문논문지
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• 제9권2호
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• pp.115-123
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• 2019

White-box cryptography is an implementation technique in order to protect secret keys of cryptographic algorithms in the white-box attack model, which is the setting that an adversary has full access to the implementation of the cryptographic algorithm and full control over their execution. This concept was introduced in 2002 by Chow et al., and since then, there have been many proposals for secure implementations. While there have been many approaches to construct a secure white-box implementation for the ciphers with SPN structures, there was no notable result about the white-box implementation for the block ciphers with Feistel structure after white-box DES implementation was broken. In this paper, we propose a secure white-box implementation for a block cipher SEED with Feistel structure, which can prevent the previous known attacks for white-box implementations. Our proposal is simple and practical: it is performed by only 3,376 table lookups during each execution and the total size of tables is 762.5 KB.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.4962-4967
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• 2010

스마트 카드는 암호알고리즘의 개발과 더불어 전자상거래 환경이 구축되면서 가치이전의 수단 및 활용분야가 다양하기 때문에 정보 통신망 환경에서 중요한 보안 장치로 수요나 활용면에서 급격한 증가율을 보이고 있다. 따라서 본 논문에서 제안한 스마트 카드용 키 스케쥴러 블록은 다양한 멀티미디어 및 실시간 통신의 암호시스템에 적용할 경우 기존시스템과 호환성이 용이하여 하드웨어 설계와 비도 및 처리속도를 향상시킬 수 있다고 사료된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.786-792
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• 2016

Camellia 암호는 NTT사 및 미쓰비시 전자회사에서 공동으로 2000년도에 개발되었다. Camellia는 128비트 메시지 블록 크기와 128비트, 192비트 및 256비트 키(Key)에 대한 암호화 방식을 규정하고 있다. 본 논문은 키 스케줄용 레지스터 설정과 기존의 라운드 연산 블록을 통합한 수정된 라운드 연산 블록을 제안하였다. 키 생성과 라운드 연산에 필요한 총 16개의 ROM을 단지 4개의 이중포트 ROM만을 사용하여 구현하였다. 또한 메시지 버퍼를 제공하여 키 생성을 위한 KA와 KB 값이 도출되면 대기 시간없이 즉시 암호화나 복호화가 수행될 수 있도록 하였다. 제안한 Camellia 블록 암호 알고리즘을 Verilgo-HDL을 사용하고 설계하고, Virtex4 디바이스상에 구현하였으며, 최대 동작 주파수는 184.898MHz이다. 128비트 키 모드에서 최대 처리율은 1.183Gbps이며, 192비트 및 256비트 키 모드에서 최대 처리율은 876.5Mbps이다. 본 논문에서 설계된 암호 프로세서는 스마트 카드, 인터넷뱅킹, 전자상거래 및 위성 방송 등과 같은 분야의 보안 모듈로 응용이 가능할 것으로 사료된다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.11-19
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• 2020

본 논문에서는 TEA, XTEA 및 XXTEA 암호 알고리즘을 통합한 병합 TEA 블록 암호 프로세서를 설계한다. TEA 암호 알고리즘이 처음 설계된 이후, 보안 결함을 보완하기 위해 XTEA와 XXTEA 암호 알고리즘이 설계되었다. 3가지 유형의 암호 알고리즘은 128비트의 매스터 키를 사용하며, 설계된 암호 프로세서는 TEA와 XTEA 암호 알고리즘은 64비트 단위로, XXTEA 암호 알고리즘은 32비트의 배수로 최대 256비트까지 가변 길이 메시지 블록에 대한 암·복호화를 수행하도록 구현하였다. 64비트 메시지 블록에 대한 최대 처리율은 137Mbps이며, 256비트 메시지에 대한 최대 처리율은 369Mbps이다. 본 논문에서 설계된 병합 TEA 블록 암호 IP는 경량 암호인 LEA 암호와 비교하여 면적 측면에서는 16%의 이득이 있다. 본 논문에서 설계된 암호 프로세서 IP는 스마트 카드, 인터넷뱅킹, 전자상거래 등과 같은 모바일 분야의 보안 모듈로 응용이 가능할 것으로 사료된다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.1-8
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• 2017

LEA(Lightweight Encryption Algorithm)는 2013년 국가보안연구소(NSRI)에서 빅데이터 처리, 클라우드 서비스 및 모바일 환경에 적합하도록 개발되었다. LEA는 128비트 메시지 블록 크기와 128비트, 192비트 및 256비트 키(Key)에 대한 암호화 방식을 규정하고 있다. 본 논문에서는 128비트 메시지를 암호화하고 복호화할 수 있는 LEA 블록 암호 알고리즘을 Verilog-HDL을 사용하여 설계하였다. 설계된 LEA 암.복호화 IP는 Xilinx Vertex5 디바이에서 약 164MHz에서 동작하였다. 128비트 키 모드에서 최대 처리율은 874Mbps이며, 192비트 키 모드에서는 749Mbps 그리고 256비트 키 모드에서는 656Mbps이다. 본 논문에서 설계된 암호 프로세서 IP는 스마트 카드, 인터넷 뱅킹, 전자상거래 및 IoT (Internet of Things) 등과 같은 모바일 분야의 보안 모듈로 응용이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.878-883
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• 2020

데이터에 대한 불법적인 조작을 방지하기 위해 사용되는 암호 알고리즘은 공개키 암호와 대칭키 암호로 나누어진다. 공개키 암호는 대칭키 암호에 비하여 암호화와 복호화에 많은 시간이 소모되는 단점이 있으나 암호화와 복호화에 서로 다른 키를 사용하기 때문에 대칭키 암호에 비하여 키 관리와 배송이 쉬운 장점이 있다. 그리고 다양한 크기의 데이터를 입력으로 사용하여 항상 고정된 크기의 출력을 생성하는 해시 함수는 디지털 콘텐츠의 무결성 검증을 위해 매우 효과적으로 사용되고 있다. 본 논문에서는 디지털 영상의 변형 여부와 변형 위치를 검출하기 위해 RSA 공개키 암호와 해시 함수를 이용한 방법을 제안한다. 제안 방법에서는 전체 영상을 64×64 크기를 갖는 여러 개의 블록으로 나눈 후 각 블록에 대한 워터마크를 생성하여 해당 블록의 변형 여부를 확인한다. 그리고 블록 내에서 변형이 발생 된 화소는 4×4 크기를 갖는 여러 개의 서브 블록으로 분할하여 각각의 서브 블록에 대한 워터마크를 생성하여 검출한다. 제안방법의 안전성은 암호 알고리즘과 해시 함수의 안전성에 의존한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제11권12호
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• pp.453-460
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• 2022

고성능 양자 컴퓨터의 개발이 기대됨에 따라 잠재적인 양자 컴퓨터의 공격으로부터 안전한 양자 후 보안 시스템 구축을 위한 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 대표적인 양자 알고리즘 중 하나인 Grover 알고리즘이 대칭키 암호의 키 검색에 사용될 경우, 암호의 보안 강도가 제곱근으로 감소되는 안전성의 문제가 발생할 수 있다. NIST는 암호 알고리즘의 공격에 필요로 하는 Grover 알고리즘의 비용을 기준으로 추정한 양자 후 보안 강도를 대칭키 암호에 대한 양자 후 보안 요구사항으로 제시하고 있다. 대칭키 암호의 공격에 대한 Grover 알고리즘의 추정 비용은 해당하는 암호화 알고리즘의 양자 회로 복잡도에 의해 결정된다. 본 논문에서는 NIST의 경량암호 공모전 최종 후보에 오른 SPARKLE의 AEAD군인 SCHWAEMM 알고리즘의 양자 회로를 효율적으로 구현하고, Grover 알고리즘을 적용하기 위한 양자 비용에 대해 분석한다. 이때, 암호화 순열 과정 중에 사용되는 덧셈기와 관련하여 CDKM ripple-carry 덧셈기와 Unbounded Fan-Out 덧셈기에 따른 비용을 같이 비교한다. 마지막으로, 분석한 비용과 NIST의 양자 후 보안 요구사항을 기반으로 경량암호 SPARKLE SCHWAEMM 알고리즘에 대한 양자 후 보안 강도를 평가한다. 양자 회로 구현 및 비용 분석에는 양자 프로그래밍 툴인 ProjectQ가 사용되었다.