스트림 암호 시스템을 중심으로 한 카오스 암호 시스템은 원문의 길이가 클수록 암복호화 및 송수신 속도가 떨어지는 단점을 보여왔다. 본 연구에서는 원문의 길이가 길수록 기존의 웹 메일 시스템에 비해 더욱 우수한 성능을 보이고 있는 암호화 웹 메일 시스템을 설계 구현하였다. 암호화 웹 메일 시스템구현에서 키 수열 생성, 원문의 암복호화, 내외부 메일 뷰어 등을 개발하였고, 성능 평가 결과 암복호화 및 송수신 속도에서 우수한 것으로 평가되어 스트림 암호 시스템이 갖는 단점을 보완하였다고 할 수 있다. 앞으로 지속적인 응용 연구를 통해 암호화 기술을 기반으로 한 서버 시스템 보안 및 파일 보안, 인터넷 정보의 보안, 전자 상거래 시스템의 정보 보호 등 여러 분야에서 블록 암호 시스템을 대체할 수 있는 새로운 범용 암호 시스템으로 활용 할 수 있을 것으로 기대된다.
스트림 암호 시스템을 중심으로 한 카오스 암호 시스템은 원문의 길이가 클수록 암복호화 및 송수신 속도가 떨어지는 단점을 보여왔다. 본 연구에서는 원문의 길이가 길수록 기존의 웹 메일 시스템에 비해 더욱 우수한 성능을 보이고 있는 암호화 웹 메일 시스템을 설계 구현하였다. 암호화 웹 메일 시스템구현에서 키 수열 생성, 원문의 암복호화, 내외부 메일 뷰어 등을 개발하였고, 성능 평가 결과 암복호화 및 송수신 속도에서 우수한 것으로 평가되어 스트림 암호 시스템이 갖는 단점을 보완하였다고 할 수 있다. 앞으로 지속적인 응용 연구를 통해 암호화 기술을 기반으로 한 서버 시스템 보안 및 파일 보안, 인터넷 정보의 보안, 전자 상거래 시스템의 정보 보호 등 여러 분야에서 블록 암호 시스템을 대체할 수 있는 새로운 범용 암호 시스템으로 활용 할 수 있을 것으로 기대된다.
A chaos cipher system that focuses on the stream cipher system has a demerit that the longer the text is, the slower the speed of the encryption and description and the transmission and reception. On this study, we designed the cipher web mail system showing much better capabilities than the existin...
A chaos cipher system that focuses on the stream cipher system has a demerit that the longer the text is, the slower the speed of the encryption and description and the transmission and reception. On this study, we designed the cipher web mail system showing much better capabilities than the existing web mail system as the text is longer. In the embodiment of the cipher web mail system, we developed the key stream, the encryption and description of the text and the inside and outside mail viewer and so on. After the efficiency test, it was valued high in the respect of the speed of the encryption and description and the transmission and reception. And it made up for the defect of the stream cipher system. We expect that we can use it through the persistent applied study in the server system security, the file security, the security of the internet information, the protection of the e-commerce system information and other fields based on the cipher technique as the wide use cipher system that can replace the block cipher system.
A chaos cipher system that focuses on the stream cipher system has a demerit that the longer the text is, the slower the speed of the encryption and description and the transmission and reception. On this study, we designed the cipher web mail system showing much better capabilities than the existing web mail system as the text is longer. In the embodiment of the cipher web mail system, we developed the key stream, the encryption and description of the text and the inside and outside mail viewer and so on. After the efficiency test, it was valued high in the respect of the speed of the encryption and description and the transmission and reception. And it made up for the defect of the stream cipher system. We expect that we can use it through the persistent applied study in the server system security, the file security, the security of the internet information, the protection of the e-commerce system information and other fields based on the cipher technique as the wide use cipher system that can replace the block cipher system.
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문제 정의
할 수 있다. 따라서, 본 연구를 통해 기존에 제안된 키수열 알고리즘을 적용한 응용 시스템을 설계하고 구현함으로서 카오스 신호를 이용한 암호화 시스템 개발에 대한 가능성을 확인하고자 한다.
따라서, 본 연구에서는 카오스 특성을 갖는 안전한 키 수열 알고리즘을 이용하여 대용량 원문의 암호화 수행시 스트림 암호 시스템과 같이 안전성에서 뛰어나고, 암호화 및 복호화 그리고 송수신 과정에서 빠른 속도를 가질 수 있는 시스템을 개발하여 스트림 암호 시스템과 블록 암호 알고리즘의 장점을 모두 갖추고 있는 이상적인 형태의 암호화 웹 메일 시스템을 구현하고자 한다.
본 연구에서는 카오스 키 수열 생성 알고리즘과 이를 이용한 암복화의 유용성을 확인하고, 새로운 응용 시스템 개발의 방향을 제시하기 위하여 대용량 원문을 암호화하여 송수신하고 복호화할때의 속도를 향상시켜 대용량 원문에 대한 암호화에 적합한 암호 시스템을 개발하여 암호화 웹 메일 시스템을 설계하고 구현하여 보고자 한다.
제안 방법
또한, 보안메일 뷰어를 이용하여 외부 사용자는 ".ssm" 이라는 확장자명을 가지고 수신되는 암호화된 메일을 복호화하여 볼 수 있도록 구현하였다.
구현된 암호화 웹 메일 시스템은 앞서 제시된 바와 같이 카오스 이론을 이용한 스트림 암호 시스템을 기반으로 개발되었다. 스트림 암호 시스템은 키 수열의 길이가 원문의 길이와 동일한 크기로 만들어져 암호화 또는 복호화하는 방법이므로 원문의 길이가 클수록 암복호화 속도가 떨어지는 단점이 있는 것으로 알려져 있다.
내부 암호화 메일을 이용할때는 (그림 4)과 같이 송신자와 수신자가 사전에 약속한 비밀키로 카오스 신호를 이용하여 메일을 암호화 한후에 전송할 수 있도록 하였다.
(그림 5) 암호화된 메일의 내용
내부 암호화 메일을 확인하기 위해서는 송신자와 수신자가 사전에 약속한 비밀키를 입력하여 카오스 신호를 이용하여 암호문을 복호화한후 보안 메일을 확인할 수 있도록 구현하였다
.
또한, 구현된 암호화 웹 메일 시스템과 기존의 웹 메일 시스템에서 웹 메일의 다양성을 고려하여 4가지 실험을 각 10회씩 실시하여 평균값을 비교하였다. 그결과 원문의 길이에 관계없이 제안된 시스템이 우수하거나 비슷한 속도를 보이고 있음을 알 수 있으며, 원문의 길이가 길수록 더욱 우수한 성능을 보이고 있다.
본 연구에서 제안한 카오스 암호화 알고리즘을 통해 메일의 내용을 (그림 5)과 같이 암호화하여 전송하게 된다.
대상 데이터
시스템 구현을 위해서 사용된 개발 환경은 웹 메일 시스템 개발에서 LINUX 운영체제 기반에서, Apache Web Server, PHP Script Language, My-SQL 데 이 터 베 이 스를이용하였으며, 암복호 모듈의 개발 및 테스트를 위해 LINUX와 Windows 기반의 운영체제에서 JDK 1.3.1과 C++ 를 주로 이용하였다. 그리고, 메일 뷰어의 개발을 위해 Windows 계열의 Visual Basic과 C++를 이용하였다.
데이터처리
비교된 실험의 경우 웹 메일의 다양성을 고려하여 4가지 실험을 각 10회씩 실시하여 평균값을 기록하였다. 각 실험 결과는 시스템 환경, 네트워크 환경, 컴퓨터 성능에 따라 다소 차이가 있어 소수점 이하의 시간을 기록하지 않았으며, 실험결과 원문의 길이가 길수록 우수한 성능을 보이고 있다.
성능/효과
각 10회씩 실시하여 평균값을 기록하였다. 각 실험 결과는 시스템 환경, 네트워크 환경, 컴퓨터 성능에 따라 다소 차이가 있어 소수점 이하의 시간을 기록하지 않았으며, 실험결과 원문의 길이가 길수록 우수한 성능을 보이고 있다. 이는 지금까지 스트림 암호 시스템의 단점으로 지적되어 온 속도 문제를 효과적으로 해결한 것으로 평가된다.
실시하여 평균값을 비교하였다. 그결과 원문의 길이에 관계없이 제안된 시스템이 우수하거나 비슷한 속도를 보이고 있음을 알 수 있으며, 원문의 길이가 길수록 더욱 우수한 성능을 보이고 있다.
스트림 암호 시스템은 키 수열의 길이가 원문의 길이와 동일한 크기로 만들어져 암호화 또는 복호화하는 방법이므로 원문의 길이가 클수록 암복호화 속도가 떨어지는 단점이 있는 것으로 알려져 있다. 그러나, 이번 연구에서는 스트림 암호 시스템의 단점을 보완하여 웹 메일 시스템에 적용한 결과 기존의 보안 웹 메일 시스템에 비해 비교적 우수한 것으로 평가된다.
본 연구에서 개발된 암호화 웹 메일 시스템은 원문의 길이가 길수록 우수한 성능을 보이고 있어 스트림 암호 시스템이 갖는 단점을 보완했다고 할 수 있으며, 카오스 암호 시스템이 범용 암호화 시스템을 위한 적절히 활용 할 수 있는 암호화 시스템임을 확인 하였다.
다. 성능 평가 결과 제안된 알고리즘으로 구현된 시스템이 기존의 시스템과 비교할 때 다소 우수한 것으로 평가되었으나, 평가 항목이나 평가 방법이 수학적인 증명에 기반하지 않았으므로 객관적인 우수성을 인정하기에는 부족한 면이 있다. 앞으로 제안된 시스템에 대한 과학적이고 객관적인 평가를 통해 범용 암호화 시스템의 응용 가능성을 찾을 수 있을 것으로 기대된다.
오고 있다. 이번 연구에서는 스트림 암호 시스템의 단점을 보완한 암호화 웹 메일 시스템은기존의 암호화 웹 메일 시스템에 비해 비교적 우수한 것으로 평가된다.
적응적 키 수열 생성 알고리즘을 동일한 조건에서 30회에 걸친 실험하여 Rueppel, Bianco, Gao Zhenyu, Kohda 등이 제안한 알고리즘과과 제안된 알고리즘을 대상으로 실시한 균형성 실험결과와 랜덤특성 실험결과는과 같이Bianco, Gao Zhenyu, Kohda 등이 제안한 키 수열 생성 알고리즘에 비해 우수하다고 할 수 있다[27]
즉, 로지스틱 맵을 통해 증가율 a=3.66 ~ 4의 값을 가진 경우에는 개체수를 예측하기에 매우 혼란한 상태로 표시되고 있는 것을 알 수 있고, 카오스 암호화는 이처럼 단순한 차원 방정식에 의한 카오스 신호를 이용하여 암호화 및 복호화를 수행하여, 이를 암호화 시스템에 응용하고 있다고 하겠다.
특흐I, 본 연구에서는 기존의 카오스 키 수열 생성 알고리즘 및 암호화 기법을 응용하여 실제 사용가능한 시스템에 적용하고 구현함으로서 카오스 키 수열 생성 및 암호화 연구를 한 단계 발전시켜 새로운 암호 시스템 개발의 가능성을 확인하였음이 입증되었다.
후속연구
또한, 성능 평가 결과 제안된 알고리즘으로 구현된 시스템이 기존의 시스템과 비교할 때 다소 우수한 것으로 평가되었으나, 앞으로 과학적이고 객관적인 평가를 위한 연구를 통해 대용량 원문을 암호화에 적극적으로 대응할 수 있을 것으로 기대된다.
성능 평가 결과 제안된 알고리즘으로 구현된 시스템이 기존의 시스템과 비교할 때 다소 우수한 것으로 평가되었으나, 평가 항목이나 평가 방법이 수학적인 증명에 기반하지 않았으므로 객관적인 우수성을 인정하기에는 부족한 면이 있다. 앞으로 제안된 시스템에 대한 과학적이고 객관적인 평가를 통해 범용 암호화 시스템의 응용 가능성을 찾을 수 있을 것으로 기대된다.
앞으로 지속적인 응용 연구를 통해 카오스 암호화 기술을 기반으로 한 서버 시스템 보안 및 파일 보안, 인터넷 정보의 보안, 전자 상거래 시스템의 정보 보호 등 여러 분야의 응용 연구가 계속된다면, 향후 국내 암호 기술 수준을 제고할 수 있는 계기가 될 것으로 기대된다.
부적합하다. 특히 웹 메일 시스템의 경우 대용량의 원문이 자주 사용되므로 카오스 암호 기술을 이용할 경우 키 수열 생성, 암호화, 송수신등에서 한계를 보이고 있어 이에 대한 연구가 필요하다.
참고문헌 (27)
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