• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제2권5호
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• pp.297-301
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• 2013

Key agreement protocols allow multi-parties exchanging public information to create a common secret key that is known only to those entities over an insecure network. Since Joux first published the pairing-based one round tripartite key agreement protocol, many authenticated protocols have been proposed. Unfortunately, many of them have been broken while others have been shown to be deficient in some desirable security attributes. In 2004, Cheng et al. presented two protocols aimed at strengthening Shim's certificate-based and Zhang et al.'s tripartite identity-based protocols. This paper reports that 1) In Cheng et al.'s identity-based protocol, an adversary can extract long-term private keys of all the parties involved; and 2) Cheng et al.'s certification-based protocol is weak against key integrity attacks. This paper suggests possible remedies for the security flaws in both protocols and then presents a modified Cheng et al.'s identity-based, one-round tripartite protocol that is more secure than the original protocol.

• 정보처리학회논문지C
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• 제12C권1호
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• pp.29-36
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• 2005

키 분배 프로토콜은 안전한 암호 시스템을 구성하기 위한 필수적인 요소이며, 키 분배 프로토콜에 대한 연구${\cdot}$개발은 꾸준히 이루어지고 있다. 공개키 암호 방식을 이용하는 대부분의 키 분배 프로토콜은 Diffie-Hellman 방식에 기반하므로 세션키 설정에 요구되는 계산량이 많아 무선 인터넷 환경에는 적용하기 어렵다. 본 논문에서는 proxy 서버론 이용하여 무선 단말기 사용자에게 요구되는 계산량을 줄일 수 있는 개선된 키 분배 프로토콜을 제안한다. 제안하는 방식은 두 사용자간에 키 분배가 이루어지는 기존의 키 분배 프로토콜의 안전성을 그대로 유지하면서 단말 사용자에게 요구되는 계산량을 줄일 수 있다는 장점이 있다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권1호
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• pp.104-110
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• 2012

Group key agreement protocols allow a group of users, communicating over a public network, to establish a shared secret key to achieve a cryptographic goal. Protocols based on certificateless public key cryptography (CL-PKC) are preferred since CL-PKC does not need certificates to guarantee the authenticity of public keys and does not suffer from key escrow of identity-based cryptography. Most previous certificateless group key agreement protocols deploy signature schemes to achieve authentication and do not have constant rounds. No security model has been presented for group key agreement protocols based on CL-PKC. This paper presents a security model for a certificateless group key agreement protocol and proposes a constant-round group key agreement protocol based on CL-PKC. The proposed protocol does not involve any signature scheme, which increases the efficiency of the protocol. It is formally proven that the proposed protocol provides strong AKE-security and tolerates up to $n$-2 malicious insiders for weak MA-security. The protocol also resists key control attack under a weak corruption model.

• 정보보호학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.11-27
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• 2005

현재까지 제안된 대부분의 신원기반 키 동의 프로토콜은 단일 PKG(Private Key Generator) 환경을 고려하고 있다. 2002년에 Chen과 Kudla는 처음으로 다중 PKG 환경을 고려한 신원기반 2자간 키 동의 프로토콜을 제안하였지만 이들은 PKG의 마스터키를 제외한 다른 시스템 파라미터는 공유한다고 가정하고 있다. 그러나 PKG의 마스터키 이외에 다른 파라미터마저도 공유하지 않는 것이 보다 현실적인 가정이다. 이 논문에서는 시스템 파라미터를 공유하지 않는 각 PKG들로부터 개인키를 발급 받은 두 사용자들 간의 2자간 키 동의 프로토콜과 이를 확장한 두 가지 버전의 3자간 키 동의 프로토콜을 제안한다. 제안된 2자간 키 동의 프로토콜은 다중 PKG 환경에서 최소의 pairing 연산량을 요구하며, 제안된 3자간 키 동의 프로토콜은 다중 PKG 환경에서 기존의 3자간 키 동의 프로토콜들에 비해 효율적이다. 또한 제안된 키 동의 프로토콜들은 키 동의 프로토콜의 보안 요구사항을 만족한다.

• ETRI Journal
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• 제45권6호
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• pp.1090-1102
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• 2023

Authenticated multiple key agreement (AMKA) protocols provide participants with multiple session keys after one round of authentication. Many schemes use Diffie-Hellman or authenticated key agreement schemes that rely on hard integer factorizations that are vulnerable to quantum algorithms. Lattice cryptography provides quantum resistance to authenticated key agreement protocols, but the certificate always incurs excessive public key infrastructure management overhead. Thus, a lightweight lattice-based secure system is needed that removes this overhead. To answer this need, we provide a two-party lattice- and identity-based AMKA scheme based on bilateral short integer or computational bilateral inhomogeneous small integer solutions, and we provide a security proof based on the random oracle model. Compared with existing AMKA protocols, our new protocol has higher efficiency and stronger security.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권1C호
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• pp.25-34
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• 2005

Girault는 자체 인증 공개키(self-certified public key)의 개념과 함께 이를 사용한 키 분배 프로토롤을 제안하였고 후에 Rueppel과 Oorschot는 이를 변형한 프로토콜들을 제안하였다. 자체인증 공개키에 기반한 키 분배 프로토콜은 사용자가 자신의 비밀키를 직접 선택하므로 개인식별 정보에 기반한 방식의 문제점으로 지적되었던 신뢰센터가 임의의 사용자로 위장할 수 있는 문제를 해결할 수 있고, 또한 메모리와 계산량을 감소시킬 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 키 분배 프로토콜의 안전성에 대한 구체적인 증명은 아직까지 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 지금까지 제안된 자체인증 공개키에 기반한 키분배 프로토콜에 대한 능동적 공격자 환경에서의 구체적인 안전성 분석을 수행하고자 한다. 본 논문에서 고려하는 공격은 active impersonation 공격, key-compromise impersonation 공격, forward secrecy, known key secuity이며, 안전성 증명에는 수학적 귀착 이론을 이용한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권2호
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• pp.811-829
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• 2015

One-way authenticated key agreement protocols, aiming at solving the problems to establish secure communications over public insecure networks, can achieve one-way authentication of communicating entities for giving a specific user strong anonymity and confidentiality of transmitted data. Public Key Infrastructure can design one-way authenticated key agreement protocols, but it will consume a large amount of computation. Because one-way authenticated key agreement protocols mainly concern on authentication and key agreement, we adopt multi-server architecture to realize these goals. About multi-server architecture, which allow the user to register at the registration center (RC) once and can access all the permitted services provided by the eligible servers. The combination of above-mentioned ideas can lead to a high-practical scheme in the universal client/server architecture. Based on these motivations, the paper firstly proposed a new one-way authenticated key agreement scheme based on multi-server architecture. Compared with the related literatures recently, our proposed scheme can not only own high efficiency and unique functionality, but is also robust to various attacks and achieves perfect forward secrecy. Finally, we give the security proof and the efficiency analysis of our proposed scheme.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권2호
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• pp.190-200
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• 2016

In this paper, we consider some aspects of binding properties that bind an anonymous user with messages. According to whether all the messages or some part of the messages are bound with an anonymous user, the protocol is said to satisfy the full binding property or the partial binding property, respectively. We propose methods to combine binding properties and anonymity-based authenticated key agreement protocols. Our protocol with the full binding property guarantees that while no participant's identity is revealed, a participant completes a key agreement protocol confirming that all the received messages came from the other participant. Our main idea is to use an anonymous signature scheme with a signer-controlled yet partially enforced linkability. Our protocols can be modified to provide additional properties, such as revocable anonymity. We formally prove that the constructed protocols are secure.

• 정보보호학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.3-10
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• 2013

많은 인증 키 합의 프로토콜이 제안되어 왔다. 여전히 안전한 인증키 합의 프로토콜을 설계하는 것이 이슈화되고 있다. 이 논문에서는, 전형적인 ID 기반의 암호화 시스템의 공개키와 개인키 뿐 아니라 하나 더 많은 공개키와 개인키를 사용하는 원 라운드 인증 그룹키 합의 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 Shi et al. 프로토콜과 He et al. 프로토콜을 수정 보완하였다. 제안된 프로토콜의 공개키 개인키와 서명 과정은 그들의 프로토콜보다 단순하다. 제안한 프로토콜은 안전하며, 통신과 계산 비용 면에서 그들의 프로토콜보다 더 효율적이다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권3호
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• pp.1212-1228
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• 2016

Secure communication is an important aspect of today's interconnected environments and it can be achieved by the use of cryptographic algorithms and protocols. However, many existing cryptographic mechanisms are tightly integrated into communication protocols. Issues emerge when security vulnerabilities are discovered in cryptographic mechanisms because their replacement would eventually require replacing deployed protocols. The concept of cryptographic agility is the solution to these issues because it allows dynamic switching of cryptographic algorithms and keys prior to and during the communication. Most of today's secure protocols implement cryptographic agility (IPsec, SSL/TLS, SSH), but cryptographic agility mechanisms cannot be used in a standalone manner. In order to deal with the aforementioned limitations, we propose a lightweight cryptographically agile agreement model, which is formally verified. We also present a solution in the Agile Cryptographic Agreement Protocol (ACAP) that can be adapted on various network layers, architectures and devices. The proposed solution is able to provide existing and new communication protocols with secure communication prerequisites in a straightforward way without adding substantial communication overhead. Furthermore, it can be used between previously unknown parties in an opportunistic environment. The proposed model is formally verified, followed by a comprehensive discussion about security considerations. A prototype implementation of the proposed model is demonstrated and evaluated.