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암호화 알고리즘 ARIA의 FPGA기반 하드웨어 구현
김영수, 조선구, Kim. Young-Soo, Cho. Sun-Gu 한국해양정보통신학회 한국해양정보통신학회논문지 8 Pages
한국해양정보통신학회 한국해양정보통신학회논문지 2006, Vol.10 No.7 1229-1236 (8 pages)
오늘날 원격강의와 고객서비스를 위한 응용시스템은 그룹 중심의 멀티캐스트 서비스에 대한 지원이 필수적이다. 이를 위해서 인터넷은 IP 멀티캐스트를 표준 프로토콜로 수용하고 있다 IP 멀티캐스트는 네트워크 복제 모델를 사용함으로서 호스트와 네트워크의 리소스를 효율적으로사용하는 반면 멸티캐스트 서비스를 지원하도록 인터넷의 구조를 확장해야 하고 공개된 IP주소를 그룹식별자로서 사용하기 때문에 보안에 취약하다. 이의 해결을 위해서 본 논문에서는 응용계층에서 트리거를 사용한 멀티캐스트 모델을 제안한다. 트리거... -
4가지 운영모드와 3가지 마스터 키 길이를 지원하는 블록암호 알고리듬 ARIA의 효율적인 하드웨어 구현
김동현, 신경욱, Kim. Dong-Hyeon, Shin. Kyung-Wook 한국정보통신학회 한국정보통신학회논문지 8 Pages
한국정보통신학회 한국정보통신학회논문지 2012, Vol.16 No.11 2517-2524 (8 pages)
국가표준으로 제정된 블록암호 알고리듬 ARIA의 효율적인 하드웨어 구현에 대해 기술한다. 본 논문의 ARIA 암 복호 프로세서는 표준에 제시된 3가지 마스터 키 길이 128/192/256-비트와 ECB, CBC, OFB, CTR의 4가지 운영모드를 지원하도록 설계되었다. 키 확장 초기화 과정과 암 복호 과정에 사용되는 라운드 함수가 공유되도록 설계를 최적화 하였으며, 이를 통해 게이트 수를 약 20% 감소시켰다. 설계된 ARIA 암 복호 프로세서를 FPGA로 구현하여 하드웨어 동작을 검증하였으며, $0.13-{mu}m$ CMOS 표준셀로 합성한 결과 46,100... -
블록 암호 ARIA에 대한 오류 주입 공격 대응 방안
김형동, 하재철, Kim. Hyung-Dong, Ha. Jae-Cheol 한국정보보호학회 情報保護學會論文誌 11 Pages
한국정보보호학회 情報保護學會論文誌 2013, Vol.23 No.3 371-381 (11 pages)
내부에 저장된 비밀 키를 사용하여 암호화를 수행한다. 그러나 최근 공격자가 암호화 연산 시에 오류를 주입하는 방법을 사용하여 내부의 비밀 키를 찾아낼 수 있는 오류 주입 공격 방법들이 제시되었다. 특히, 오류 주입 공격으로 블록 암호 ARIA를 공격할 경우 약 33개 정도의 오류 암호문만 있으면 비밀 키를 공격할 수 있다. 본 논문에서는 ARIA 암호 시스템에서 입 출력 정보들간의 차분 상태를 검사하는 방법으로 오류 주입 공격을 방어하는 오류 주입 탐지 방안을 제안한다. 제안 방법은 오류 탐지 능력이 우수할 뿐 아니라 연산... -
마스킹 테이블을 사용하지 않는 AES, ARIA, SEED S-box의 전력 분석 대응 기법
한동국, 김희석, 송호근, 이호상, 홍석희, Han. Dong-Guk, Kim. Hee-Seok, Song. Ho-Geun, Lee. Ho-Sang, Hong. Seok-Hie 한국정보보호학회 情報保護學會論文誌 8 Pages
한국정보보호학회 情報保護學會論文誌 2011, Vol.21 No.2 149-156 (8 pages)
잘 알려져 있다. 블록 암호의 마스킹 기법은 비선형 연산에 대한 비용이 가장 크며, 따라서 AES, ARIA, SEED의 경우 S-box에 대한 대응법을 효율적으로 설계해야만 한다. 하지만 기존의 AES, ARIA, SEED의 S-box에 대한 대응 방법은 마스킹 S-box 테이블을 사용하는 방법으로 하나의 S-box당 256 bytes의 RAM을 필수적으로 사용한다. 하지만 가용 RAM의 크기가 크지 않은 경량보안 디바이스에 이러한 기존의 대응법은 사용이 부적합하다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보완하기 위해 마스킹 S-box 테이블을 사용하지 않는 새로운 대응법을... -
블록 암호 ARIA-128에 대한 차분 오류 공격
박세현, 정기태, 이유섭, 성재철, 홍석희, Park. Se-Hyun, Jeong. Ki-Tae, Lee. Yu-Seop, Sung. Jae-Chul, Hong. Seok-Hie 한국정보보호학회 情報保護學會論文誌 11 Pages
한국정보보호학회 情報保護學會論文誌 2011, Vol.21 No.5 15-25 (11 pages)
차분 오류 공격(DFA)은 블록 암호의 안전성 분석에 널리 사용되는 부채널 공격 기법으로서, 대표적인 블록 암호인 DES, AES, ARIA, SEED 등에 적용되었다. 2008년 Wei 등은 ARIA-128에 대한 첫번째 DFA를 제안하였다. 이 공격은 평균 45개의 바이트 오류를 이용하여 128-비트 비밀키를 복구하였다. 본 논문에서는 Wei 등의 공격을 개선한 ARIA-128에 대한 DFA를 제안했다. 본 논문에서 제안하는 공격은 4개의 오류만을 이용하여 O($2^{32}$)의 계산 복잡도로 ARIA-128의 비밀키를 복구할 수 있다. -
CLEFIA와 ARIA 블록 암호에 대한 다중불능차분공격
최준근, 김종성, 성재철, 홍석희, Choi. Joon-Geun, Kim. Jong-Sung, Sung. Jae-Chul, Hong. Seok-Hie 한국정보보호학회 情報保護學會論文誌 12 Pages
한국정보보호학회 情報保護學會論文誌 2009, Vol.19 No.1 13-24 (12 pages)
CLEFIA는 SONY사에서 제안한 128-비트 블록 암호이다. 그리고 ARIA는 국내 표준으로 선정된 128-비트 블록 암호이다. 본 논문에서는 다중 불능 차분 공격을 소개하고, [7]에서 제시한 9-라운드 불능 차분을 이용하여 다중 불능 차분 공격을 CLEFIA에 적용한다. 또한 [11]에서 제시한 4-라운드 불능 차분을 이용하여 다중 불능 차분 공격을 ARIA에 적용한다. 본 논문의 CLEFIA 및 ARIA에 대한 다중 불능 차분 공격은 지금까지 제안된 불능 차분 공격보다 더 좋은 결과를 보여준다. -
부채널 분석에 안전한 고속 ARIA 마스킹 기법
김희석, 김태현, 류정춘, 한동국, 홍석희, Kim. Hee-Seok, Kim. Tae-Hyun, Ryoo. Jeong-Choon, Han. Dong-Guk, Hong. Seok-Hie 한국정보보호학회 情報保護學會論文誌 9 Pages
한국정보보호학회 情報保護學會論文誌 2008, Vol.18 No.3 69-77 (9 pages)
드러나지 않도록 하는 마스킹 기법이 잘 알려져 있다. 마스킹 기법은 블록 암호의 구성에 따라 적용 방법이 달라질 수 있으며, 각각의 블록암호에 적합한 마스킹 기법에 대한 연구가 진행되고 있다. ARIA의 경우, 기존 마스킹 방법들은 마스킹 보정작업으로 인해 암호 연산시간이 상당히 길며 키스케쥴링 공격이 다른 블록 암호들보다. ARIA에 더 위협적임에도 불구하고 키스케쥴링 과정에 마스킹 방법을 고려하지 않는다. 본 논문에서는 키 스케쥴링 과정을 포함한 ARIA에 적합한 효율적인 마스킹 기법을 제안한다. 제안하는 방법은 기존... -
자원 공유기법을 이용한 AES-ARIA 연산기의 효율적인 설계
구본석, 유권호, 장태주, 이상진, Koo. Bon-Seok, Ryu. Gwon-Ho, Chang. Tae-Joo, Lee. Sang-Jin 한국정보보호학회 情報保護學會論文誌 11 Pages
한국정보보호학회 情報保護學會論文誌 2008, Vol.18 39-49 (11 pages)
논문에서는 최초로 AES와 ARIA의 효율적인 통합 하드웨어 연산기를 제안하고 0.25um CMOS 공정으로 구현한 결과를 제시한다. AES와 ARIA에 적용할 수 있는 확장 유한체 방식의 공통 S-box를 설계하고, 두 알고리즘의 확산 함수에서 공통항을 축출하여, 19,056 게이트 카운트의 소형 크기를 가지는 연산기를 설계하였다. 본 논문에서 제안하는 연산기는 AES와 ARIA의 개별 소형 연산기를 설계하는 방식에 비해 32% 감소된 크기를 가진다. 또한 제안하는 연산기는 128비트 한 블록에 대한 AES 암호화에는 11 클록 사이클, ARIA 암호화에는... -
FPGA 기반 ARIA에 대한 차분부채널분석 공격
김창균, 유형소, 박일환, Kim. Chang-Kyun, Yoo. Hyung-So, Park. Il-Hwan 한국정보보호학회 情報保護學會論文誌 9 Pages
한국정보보호학회 情報保護學會論文誌 2007, Vol.17 No.5 55-63 (9 pages)
대한 부채널분석 공격 취약성을 살펴보았다. 분석을 위해 ARIA 알고리즘을 FPGA에 구현하였으며 다양한 분석을 위해 두 가지 형태의 S-box로 나누어 구현하였다. 각각의 구현형태에 대해 DPA 공격, 근거리 DEMA 공격 및 원거리 DEMA 공격을 실험하였다. 기존에 발표된 소프트웨어 기반 스마트카드에 대한 DPA 공격결과와 비교했을 때 하드웨어(FPGA) 기반 암호알고리즘이 병렬처리 및 기타 이유로 인해 좀 더 많은 수의 수집신호가 필요하였지만 S-box의 구현형태에 상관없이 모든 부채널분석 공격에 취약함을 실험적으로 확인하였다. -
저메모리 환경에 적합한 마스킹기반의 ARIA 구현
유형소, 김창균, 박일환, 문상재, 하재철, Yoo. Hyung-So, Kim. Chang-Kyun, Park. Il-Hwan, Moon. Sang-Jae, Ha. Jae-Cheol 한국정보보호학회 情報保護學會論文誌 13 Pages
한국정보보호학회 情報保護學會論文誌 2006, Vol.16 No.3 143-155 (13 pages)
본 논문에서는 국가표준 암호인 ARIA에 효율적인 마스킹 기법을 제안하였다. 4개의 SBOX에 대해 각각 마스킹을 적용하는 기존의 마스킹 기법과 달리, 본 논문에서는 1개의 테이블만을 사용한 마스킹 구현기법을 제안하고, 실험을 통하여 1차 DPA 공격에 안전함을 확인하였다. 제안하는 역원테이블 방법을 이용하면 한 번의 역원 테이블을 만드는데 많은 시간이 필요하지만 마스킹을 여러 번 수행하는 경우에는 테이블을 반복적으로 이용하게 되므로 연산속도를 크게 개선할 수 있다.