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[국내논문] 공개키 인증서를 사용하지 않는 전방향 안전성을 보장하는 E-mail 프로토콜
An E-Mail Protocol Providing Forward Secrecy without Using Certificated Public Keys 원문보기

情報保護學會論文誌 = Journal of the Korea Institute of Information Security and Cryptology, v.19 no.1, 2009년, pp.3 - 11  

권정옥 (고려대학교 정보경영공학전문대학원) ,  구영주 (고려대학교 정보경영공학전문대학원) ,  정익래 (고려대학교 정보경영공학전문대학원) ,  이동훈 (고려대학교 정보경영공학전문대학원)

초록
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이메일 시스템에서 전방향 안전성(forward secrecy)이란, 메일 사용자와 메일 서버가 장기간 사용하는 비밀키(long-term key)가 노출되더라도 이전 세션들에서 전송된 이메일 메시지의 기밀성(confidentiality)이 보장되는 것을 말한다. 기존 전방향 안전성을 지원하는 이메일 프로토콜들에서는 사용자의 공개키를 사용하기 때문에 공개키에 대한 인증을 위해서는 공개키 기반구조(PKI, Public Key Infrastructure)의 구축이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 PKI의 구축이 필요 없이, 사용자의 메일 계정의 패스워드만을 이용하는 전방향 안전성을 보장하는 패스워드 기반의 이메일 프로토콜을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 패스워드 기반의 이메일 프로토콜은 인증된 공개키가 필요 없으므로 제한된 자원의 모바일 환경 등에 적합하다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Forward secrecy in an e-mail system means that the compromising of the long-term secret keys of the mail users and mail servers does not affect the confidentiality of the previous e-mail messages. Previous forward-secure e-mail protocols used the certified public keys of the users and thus needed PK...

주제어

#E-mail protocol   #Forward secrecy   #PKI   #Authenticated key exchange  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 전방향 안전성을 보장하는 효율적인 패스워드 기반의 이메일 프로토콜을 제안한다. 즉, 장기 사용되는 사용자와 서버의 비밀키가 노출되더라도, 그이전에 전송된 이메일 메시지에 대한 기밀성을 보장한다.
  • 본 논문에서는 전방향 안전성을 제공하는 효율적인 패스워드 기반의 인증된 이메일 프로토콜인 PAE를 제안한다. PAE는 사용자가 공개키 인증서 없이 메일 계정의 패스워드만을 이용하여 암호화된 이메일을 주고받는 것을 가능하게 한다.

가설 설정

  • 송신자 A는 모바일 장치에 일회용 (one-time) 개인키와 공개키 쌍인 (αA,βA)를 가지고 있다고 가정한다.
  • A의 메일 서버 SA는 A와 이전 프로토콜을 수행하여 얻은 (A,βA)을 저장한다고 가정한다.
  • 에 등록된 수신자 B, 이렇게 네 참여자가 존재한다. 여기서 서버 SA와 SB가 같을 경우 PAE는 쉽게 수정 가능하므로, 본 논문에서는 SA와 SB가 서로 다른 메일 서버라고 가정한다. 사용자 A(B)는 패스워드 pwA (pwB)를 사용하고, 서버 SA(SB)는 사전에 PWA = H(pwA)(PWB = (pwB))를 저장한다.
  • 전방향 안전성: 두 서버가 전방향 안전성을 제공하지 않는 AKE 프로토콜을 이용하여 세션키 kSS를 공유했다고 가정해보자. AKE가 전방향 안전성을 제공하지 않으므로 공격자는 서버의 롱텀키를 이용하여 두 서버 간의 세션키 kSS를 계산할 수 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
이메일 프로토콜에서 요구되는 안전성은 무엇인가? 이메일 프로토콜에서 요구되는 안전성은 인증과 메시지 기밀성과 전방향 안전성이다. 인증이란 메시지 위조 및 변조 등과 같은 공격을 통해서 프로토콜 개체를 위장할 수 없어야 함을 의미한다.
패스워드만을 비밀키로 사용하는 모든 패스워드 기반의 이메일 프로토콜이 가지는 단점은 무엇인가? 즉, 서버들은 도청을 통해서 사용자의 이메일 메시지에 대한 어떠한 정보도 얻을수 없다. 그러나 만약 서버들이 정직하지 않게 프로토콜을 수행한다면, 서버는 모든 사용자의 패스워드를 알고 있기 때문에 사용자의 메시지에 대한 정보를 알아낼 수있는 단점이 있다. 이러한 단점은 공개키 기반의 이메일 프로토콜에 비하여 패스워드만을 비밀키로 사용하는 모든 패스워드 기반의 이메일 프로토콜이 가지는 부득이한 사항이다.
이메일 시스템에서 전방향 안전성이란 무엇인가? 이메일 시스템에서 전방향 안전성(forward secrecy)이란, 메일 사용자와 메일 서버가 장기간 사용하는 비밀키(long-term key)가 노출되더라도 이전 세션들에서 전송된 이메일 메시지의 기밀성(confidentiality)이 보장되는 것을 말한다. 기존 전방향 안전성을 지원하는 이메일 프로토콜들에서는 사용자의 공개키를 사용하기 때문에 공개키에 대한 인증을 위해서는 공개키 기반구조(PKI, Public Key Infrastructure)의 구축이 반드시 필요하다.
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참고문헌 (10)

  1. A. Bacard, The Computer Privacy Handbook: A Practical Guide to EMail Encryption, Data Protection, and PGP Privacy Software, Peachpit Press, Jan. 1995 

  2. B. Schneier, E-Mail Security with PGP and PEM: How to Keep Your Electronic Mail Private, John Wiley Press, Jan. 1995 

  3. H.M. Sun, B.T. Hsieh, and H.J. Hwang, "Secure E-mail Protocols Providing Perfect Forward Secrecy," IEEE Communications Letters, vol. 9, no. 1, pp. 58-60, Jan. 2005 

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  4. B.H. Kim, J.H. Koo, and D.H. Lee, "Robust E-Mail Protocols with Perfect Forward Secrecy," IEEE Communications Letters, vol. 10, no. 6, pp. 510-512, June 2006 

    상세보기 crossref

  5. A.W. Dent, "Flaws in an E-Mail Protocol of Sun, Hsieh, and Hwang," IEEE Communications Letters, vol. 9, no. 8, pp. 718-719, Aug. 2005 

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  6. E.J. Yoon and K.Y. Yoo, "Cryptanalysis of Robust E-Mail Protocols with Perfect Forward Secrecy," IEEE Communications Letters, vol. 11, no. 5, pp. 372-374, May 2007. 

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  7. 이창용, 김대영, 심동호, 김상진, 오희국, "완전한 전방향 안전성을 제공하는 실용적인 저자우편 프로토콜," 정보보호학회논문지, 17(5), pp. 27-38, 2007년 10월 

  8. K. Kobara and H. Imai, "Pretty-simple password- authenticated key exchange under standard assumption," IEICE Transactions on Fundamentals, vol. E85-A, no. 10, pp. 2229-2237, Oct. 2002 

  9. 김범한, 구재형, 이동훈, "완전한 전방향 안전성을 보장하는 이메일 프로토콜," 한국정보보호학회 충청지부 학술대회, pp. 37-48, 2005년 10월 

  10. 이창용, 김대영, 김상진, 오희국, "Signcryption 기반의 완전한 전방향 안전성을 제공하는 이메일 프로토콜," 한국정보보호학회 2006년도 하계학술대회, pp. 344-348, 2006년 6월 

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