• 정보보호학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.1301-1313
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• 2012

최근에 개인정보 유 노출에 의한 프라이버시 침해로 인해 개인정보보호의 중요성은 나날이 증가하고 있으며, 이를 해소하기 위한 가장 효과적인 방안중의 하나로 데이터 암호화가 회자되고 있다. 그러나 현재의 데이터 암호화 방식은 시스템 성능 지연과 어플리케이션 변경 이슈로 인하여 실무에 보편화되지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 최근에 화두가 되고 있는 데이터 암호화 관련 기술을 살펴보고, 어플리케이션 변경이 필요치 않는 Plug-In 방식의 데이터 암호화 솔루션으로 오라클 데이터베이스를 암호화할 때 성능에 미치는 영향을 실험하였다. 아울러 데이터 암호화시 데이터베이스 성능 저하 및 어플리케이션 변경을 최소화하는 데이터 암호화 기법을 제안하고 제안된 기법의 효율성을 분석하였다.

• 전자통신동향분석
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• 제36권6호
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• pp.1-12
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• 2021

As the demand for big data and big data-based artificial intelligence (AI) technology increases, the need for privacy preservations for sensitive information contained in big data and for high-speed encryption-based AI computation systems also increases. Fully homomorphic encryption (FHE) is a representative encryption technology that preserves the privacy of sensitive data. Therefore, FHE technology is being actively investigated primarily because, with FHE, decryption of the encrypted data is not required in the entire data flow. Data can be stored, transmitted, combined, and processed in an encrypted state. Moreover, FHE is based on an NP-hard problem (Lattice problem) that cannot be broken, even by a quantum computer, because of its high computational complexity and difficulty. FHE boasts a high-security level and therefore is receiving considerable attention as next-generation encryption technology. However, despite being able to process computations on encrypted data, the slow computation speed due to the high computational complexity of FHE technology is an obstacle to practical use. To address this problem, hardware technology that accelerates FHE operations is receiving extensive research attention. This article examines research trends associated with developments in hardware technology focused on accelerating the operations of representative FHE schemes. In addition, the detailed structures of hardware that accelerate the FHE operation are described.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제6권9호
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• pp.397-406
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• 2017

클라우드 환경에서의 대용량 암호화 데이터 서비스를 위하여 기존의 암호화 알고리즘을 사용할 경우 데이터 암호화에 많은 시간 소요의 문제점이 대두된다. 이러한 단점을 보완하기 위해 일반적으로 부분 암호화 방법을 사용한다. 그러나 기존의 부분 암호화 방법은 암호화되지 않은 잔존 영역으로 인해 암호화된 데이터를 유추할 수 있다는 단점이 존재한다. 본 논문에서는 이러한 단점을 해결하기 위해 암호화 속도를 높이면서 보안을 준수하는 부분 암호화 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 헤더 생성, 부분 암호화, 블록 셔플의 과정으로 구성된다. 1단계 헤더 생성 과정에서는 알고리즘에 필요한 헤더 데이터를 생성하고 2단계 부분 암호화 과정에서는 LEA (Lightweight Encryption Algorithm)를 이용하여 데이터의 일부분을 암호화하고 암호화하지 않은 부분의 데이터와 암호화 과정 중에 생성된 블록을 XOR하여 모든 데이터를 변형시키며, 3단계 블록 셔플 과정에서는 헤더에 저장한 셔플 데이터를 이용하여 블록을 섞어 데이터를 알아볼 수 없는 형태로 바꾸어 암호화를 수행한다. 제안하는 방법을 모바일 디바이스에 적용하여 구현한 결과 암호화한 데이터는 알아볼 수 없는 형태로 모두 바뀌어 데이터를 유추할 수 없었고, 암호 키 없이는 데이터를 복원할 수 없었다. 제안하는 방법은 블록 경량 암호화 알고리즘인 LEA에 비해 암호화 속도가 약 273% 정도 향상되어 대용량 데이터를 암호화하는데 있어 빠른 처리가 가능함을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권6호
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• pp.2612-2633
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• 2020

Due to the explosive growth of multimedia speech data, how to protect the privacy of speech data and how to efficiently retrieve speech data have become a hot spot for researchers in recent years. In this paper, we proposed an encrypted speech retrieval scheme based on long short-term memory (LSTM) neural network and deep hashing. This scheme not only achieves efficient retrieval of massive speech in cloud environment, but also effectively avoids the risk of sensitive information leakage. Firstly, a novel speech encryption algorithm based on 4D quadratic autonomous hyperchaotic system is proposed to realize the privacy and security of speech data in the cloud. Secondly, the integrated LSTM network model and deep hashing algorithm are used to extract high-level features of speech data. It is used to solve the high dimensional and temporality problems of speech data, and increase the retrieval efficiency and retrieval accuracy of the proposed scheme. Finally, the normalized Hamming distance algorithm is used to achieve matching. Compared with the existing algorithms, the proposed scheme has good discrimination and robustness and it has high recall, precision and retrieval efficiency under various content preserving operations. Meanwhile, the proposed speech encryption algorithm has high key space and can effectively resist exhaustive attacks.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.17-24
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• 2024

본 논문에서는 4중 암호화 기법을 사용하여 영상 픽셀에 기밀 데이터를 은닉하는 보안이 강력한 기법을 제안한다. 제안된 기법에서는 영상의 윤곽선이 존재하는 경계면과 픽셀값의 변화가 거의 없는 평탄면을 조사한다. 영상의 경계면에서는 경계면의 특성을 보존하기 위해 경계면에 위치하는 픽셀의 LSB(Least Significant Bit)에 다중으로 암호화된 기밀 데이터 1비트를 또다시 공간적으로 암호화하여 기밀 데이터를 은닉한다. 영상의 경계면이 아니고 픽셀값의 변화가 적은 평탄면에 존재하는 픽셀들에서는 다중으로 암호화된 기밀 데이터 2비트를 위치기반 암호화 기법과 공간적 암호화 기법을 사용하여 픽셀의 하위 2비트에 은닉한다. 제안 기법을 적용하여 기밀 데이터를 은닉하는 경우 스테고 이미지의 화질이 최대 49.64dB이고, 기존 LSB 방식에 비해 은닉되는 기밀 데이터의 양이 최대 92.2% 증가하고, 암호화키가 없으면 스테고 이미지에 은닉된 암호화된 기밀 데이터를 추출할 수 없으며 추출한다 해도 해독할 수 없어 스테고 이미지에 은닉된 기밀 데이터의 보안은 매우 강력하게 유지된다. 제안된 기법은 가역 데이터 은닉 기법이 사용되지 않아도 되는 웹툰과 같은 일반적인 상업적 이미지에 저작권 정보를 숨기는 데 효과적으로 사용될 수 있다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제4권12호
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• pp.543-548
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• 2015

최근 다양한 분야에서 생산되는 데이터의 양이 폭발적으로 증가함에 따라 사용자가 가장 관심 있어 하는 몇 개의 데이터를 검색하는 top-k 질의에 대한 관심이 고조되고 있다. Top-k 질의는 사용자의 점수 함수를 이용하여, 사용자가 원하는 모든 조건을 만족시키는 데이터들 중에서 최상위 (또는 최하위) 점수를 가지는 k개의 데이터를 사용자에게 반환한다. 최근 들어 클라우드 컴퓨팅 서비스의 대중화로 인하여 사용자의 대용량 데이터를 클라우드에 아웃소싱하여 경제적으로 저장 및 관리하는 데이터 아웃소싱이 크게 주목받고 있다. 그러나 데이터 아웃소싱으로 인하여 사용자의 민감한 데이터가 클라우드 서비스 제공자에게 노출될 수 있다는 위험이 존재하며, 이러한 문제를 방지하기 위해서는 사용자의 민감한 데이터를 암호화하여 클라우드에 저장하는 것이 필수적으로 요구된다. 본 논문은 클라우드 컴퓨팅 환경에서 암호화된 데이터에 대한 top-k 질의를 효율적으로 처리하는 알고리즘을 제안한다. 제안되는 알고리즘은 순서보존 암호화 기법을 이용하여, 암호화된 데이터만을 대상으로 top-k 질의 결과에 포함되지 않을 것으로 예상되는 중간 결과들을 클라우드 내에서 미리 제거함으로써 효율적인 top-k 질의 처리가 가능하게 한다. 논문의 실험 결과는 제안된 top-k 질의 처리 알고리즘이 단순 방법과 비교하여 사용자 시스템의 부하를 10배~10000배 줄일 수 있음을 증명한다.

• ETRI Journal
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• 제28권2호
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• pp.250-252
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• 2006

In this letter, a discrete state, discrete time chaotic pseudo random number generator (CPRNG) is presented for stream ciphering of text, audio, or image data. The CPRNG is treated as a finite state machine, and its state is modulated according to the input bit sequence of the signal to be encrypted. The modulated state sequence obtained can be transmitted as a spread spectrum or encrypted data.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제20권3호
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• pp.358-362
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• 2016

We present a new scheme for optical encryption of a binary image. In our method, the original binary data page is first divided into two identical pages. In each data page, the “on” and “off” pixels are represented by two discrete phases that are 90° apart. The first page corresponds to the phase conjugation of the second page, and vice versa. In addition, the wavefront of the two data pages is changed simultaneously from planar to spherical, for better encryption. The wavefront modification is represented by an extra phase shift, which is a function of position on the wavefront. In this way the two separate pages are both encrypted, and therefore the pages cannot be distinguished in a CCD. If the first page is used as an encrypted data page, then the second page is used as the decryption key, and vice versa. The decryption can be done by simply combining the two encrypted data pages. It is shown in our experiment that encryption and decryption can be fully accomplished in the optical domain.

• 전자공학회논문지CI
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• 제46권1호
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• pp.46-55
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• 2009

본 논문에서는 공통의 키워드들을 포함하는 암호화 문서들을 검색하는 프로토콜에 대해서 연구한다. 공통의 키워드 검색 프로토콜은 자료 공급자 (data supplier), 자료 저장소 (database) 그리고 사용자 (user of database)로 이루어진다. 자료 공급자는 암호화된 문서를 자료 저장소에 저장하게 되고 정당한 사용자는 원하는 키워드들을 질의하여 해당 키워드들이 공통으로 포함된 암호화 문서들을 얻을 수 있다. 최근, 많은 공통의 키워드 검색 프로토콜들이 다양한 환경에서 제안되었다. 하지만, 제안된 프로토콜들은 자료 공급자 및 자료 저장소 관점에서 많은 계산적 비용을 필요로 한다. 더욱이 지금까지 제안된 프로토콜들의 안전성은 랜덤 오라클 (random oracle) 모델에서만 증명되었다. 본 논문에서는 암호화 문서상에서 효율적인 공통의 키워드 검색 프로토콜을 랜덤 오라클 가정 없이 설계한다. 또한 사용자의 자료 저장량 그리고 자료 저장소의 계산량, 통신량 비용이 상수양의 비용을 가진다 제안된 프로토콜의 안전성은 DBDH (Decisional Bilinear Diffie-Hellman) 문제의 어려움에 기반 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권8호
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• pp.1477-1484
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• 2015

본 논문에서는 효율적인 데이터 전송을 위해 Reed-Solomon(RS) 부호를 활용하여 암호화된 이미지에 정보를 전송하는 새로운 가역적 데이터 은닉 기술을 제안한다. 암호화된 이미지로부터 데이터의 복구 시 발생하는 오류를 줄이기 위해 메시지를 RS 부호의 부호어를 생성 후 데이터 은닉키를 활용하여 암호화된 이미지에 반영한다. 수신자는 부호어가 포함된 암호화 이미지를 수신하고 먼저 암호화된 이미지를 암호화에 따라 이미지를 해독하고, 공간 상간관계를 이용하여 데이터를 추출한다. 이 추출한 데이터로부터 RS 부호의 정보를 계산하여 RS 복호기를 통해 메시지를 추정한다. 두 개 이미지와 RS 부호에 대한 모의실험 결과는 제안한 구조의 성능이 비트 오류 비율 측면에서 성능 향상을 보여준다.