GPU의 병렬 연산을 활용한 암호 분석 및 해독 기술은 암호 분석 시스템의 연산 시간을 단축하는 방향으로 연구되었다. 해당 연구들은 하나의 GPU에서 암호 분석 연산의 속도를 향상시키기 위해 코드를 최적화하거나 또는 단순히 GPU의 수를 늘려 병렬 연산을 강화하는 것에 집중되어 있다. 하지만 다량의 GPU를 데이터 전송에 대한 최적화 없이 사용하는 것은 하나의 GPU를 사용하는 것보다 더 긴 데이터 전송 지연 문제를 발생시키고, 암호 분석 시스템의 전체적인 연산 시간 증가를 야기한다. 이에, 본 논문은 딥러닝 또는 HPC 연구 분야의 GPU Clustering 환경에서 고성능 데이터 처리를 위해 활용되는 GPUDirect RDMA 및 관련 제반 기술들을 조사 및 분석한다. 그리고 해당 기술들을 활용한 고성능 암호 분석 시스템 설계 방법들을 제안한다. 더 나아가, 해당 설계를 기반으로 Password Cracking, GPU Reduction을 활용한 암호 분석 시스템 구현 방법에 대해 제시한다. 최종적으로, GPUDirect RDMA 기술 적용으로 구현된 암호 분석 시스템에 대해서 암호 분석 작업 성능 향상의 실증을 통해 제안한 시스템에 대한 기대효과를 제시한다.
본 논문은 지금까지 제안 및 개발되어 온 암호화 파일시스템에 대하여 살펴본다. 암호화 파일시스템은 사용자 개개인 혹은 조직 등에서 기밀을 유지하여야 하는 중요한 데이터에 대한 안전한 저장을 목적으로 개발되었다. 암호화 파일시스템의 기능으로는 침입자 혹은 원하지 않는 타인의 접근에 대해 데이터의 기밀성 및 안정성을 보장하고, 암호화 기능의 투명화를 통해 사용의 편리성을 제공하며, 암호화 기능의 수행으로 인해 시스템의 성능이 저하되는 것을 방지하는 것 등이 있다. 현재까지 개발되어 온 대표적인 암호화 파일시스템으로는 Cryptographic File System(CFS), Transparent Cryptographic File System(TCFS), Cryptfs, 그리고 Steganographic File System(StegFS) 등이 있다. 차후에는 분석된 암호화 파일시스템을 통해 좀 더 효율적인 보안성과 이식성을 제공하고, 사용자에 대해 편리성을 제공하는 파일시스템 구조의 설계 및 개발이 필요하다.
기상, 바이오, 천문학, 암호학 등 다양한 분야의 대규모 작업을 처리하기 위하여 다수의 계산 자원을 동시에 사용하기 위한 병렬 컴퓨팅 기법들이 제안되어져 왔다. 병렬 컴퓨팅은 여러 프로세서에게 작업을 분담시켜 동시에 계산을 수행하게 함으로써 프로그램의 실행시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 해결할 수 있는 문제의 규모를 확장 시킬 수 있다. 본 논문에서는 실제 암호 알고리즘 분석하기 위하여 병렬 처리 방식을 적용하여 그 효율성을 분석하였다. 암호 알고리즘의 실질적인 안전성 요소인 키의 길이는 전수조사 계산량에 의존한다. 이에 병렬 처리 환경에서 DES 키 탐색 암호 알고리즘의 키 전수조사 작업을 수행하기 위한 세부적인 절차에 대해서 논하였고, 클러스터링 장비에 적용하여 시뮬레이션 수행하였다. 그 결과 컴퓨터의 양에 따라서 계산량의 추이를 실증적으로 예측함으로써 암호 알고리즘의 안전성 강도를 측정할 수 있다.
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.
유비쿼터스 활성화에 따른 RFID/USN 환경조성은 매우 빠르게 증가되고 있다. 그러나 RFID/USN 환경에 적합한 보안환경은 보안위협 증가속도에 따르지 못하는 것이 현 실정이다. 그러므로 본 논문은 RFID/USN에 적합한 MSNR을 제안하였다. 제안된 MSNR은 기존 AES에 비하여 1.3배의 처리율 증가를 보였으며, 전체적인 시스템 효율면에서 2배의 성능향상을 보임을 확인하였다. 그러므로 MSNR은 RFID/USN 등과 같은 환경적 자원제약 조건을 극복하기에 적합한 암호알고리즘으로 사료된다.
In this paper, we propose a fuzzy vault system using iris data. The fuzzy vault, proposed by Juels and Sudan, has been used to protect cryptographic key with biometric information. In order to combine the fuzzy vault scheme with iris data, we used iris features extracted by ICA method and clustering technique. From our experimental results, we proved that the propose fuzzy vault system is robust to sensed environmental change.
In this work, a hardware based cryptographic module for the cyber security of nuclear power plant is developed using a system engineering approach. Nuclear power plants are isolated from the Internet, but as shown in the case of Iran, Man-in-the-middle attacks (MITM) could be a threat to the safety of the nuclear facilities. This FPGA-based module does not have an operating system and it provides protection as a firewall and mitigates the cyber threats. The encryption equipment consists of an encryption module, a decryption module, and interfaces for communication between modules and systems. The Advanced Encryption Standard (AES)-128, which is formally approved as top level by U.S. National Security Agency for cryptographic algorithms, is adopted. The development of the cyber security module is implemented in two main phases: reverse engineering and re-engineering. In the reverse engineering phase, the cyber security plan and system requirements are analyzed, and the AES algorithm is decomposed into functional units. In the re-engineering phase, we model the logical architecture using Vitech CORE9 software and simulate it with the Enhanced Functional Flow Block Diagram (EFFBD), which confirms the performance improvements of the hardware-based cryptographic module as compared to software based cryptography. Following this, the Hardware description language (HDL) code is developed and tested to verify the integrity of the code. Then, the developed code is implemented on the FPGA and connected to the personal computer through Recommended Standard (RS)-232 communication to perform validation of the developed component. For the future work, the developed FPGA based encryption equipment will be verified and validated in its expected operating environment by connecting it to the Advanced power reactor (APR)-1400 simulator.
In cellular communication, subscriber authentication is an essential technique. The mobile station should operate in conjunction with the base station to authenticate the identity. In CDMA system, authentication is the process by which information is exchanged between a mobile station and base station for the purpose of confirming the mobile station. A successful authentication process means that the mobile station and base station process identical sets of shared secret data(SSD). SSD can be generated by authentication algorithms. The cryptographic hash function is a practical way of authentication algorithms. In this paper, we propose and implement MD5 and SHA-1 with modified structure.
E-voting is expected to offer prominent advantages over traditional voting methods. Advantages include faster tallying, greater accuracy, prevention of void ballots, and lower cost. However, many experts express concerns about the potential for large-scale fraud. Recently, many paper based end-to-end (E2E) voter verifiable systems providing individual verifiability and universal verifiability have been proposed. These systems, unlike previous voting systems, are used in polling booths and without access to trusted computing devices at the time of voting. In this paper, we propose a practical and secure E2E voter verifiable system using a paper receipt based on cryptographic technologies.
분산 시스템에서는 정보가 공중망을 통해 교환되므로 쉽게 도청되거나 또는 변경될 수 있다. 따라서 분산 시스템에서의 보안정책은 전송 중이거나 또는 단말기 내에서 정보를 보장할 수 있어야한다. 이 논문에서는 두 단말기 내에 각각 존재하는 두 AP(Application Process)들 사이의 통신은 Open System Interconnection(OSI-RM)을 위한 ISO Reference Model[2]에 따라 일어난다고 가정하였다. OSI 보안 services와 Biba 보안모델 사이에 관계를 만들어 내는데 Public Key Systems(PKSs)가 사용되었고, 대칭과 비대칭 cryptographic systems에서 어떻게 하면 key 분배가 최소화할 수 있는지에 대하여 연구되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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