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이동전화기를 이용한 Diffie-Hellman 키 교환기법의 개선방안
Enhanced Diffie-Hellman Key Distribution using Mobile-phone 원문보기

한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences, v.13 no.12, 2009년, pp.2563 - 2568  

이윤진 (배재대학교 컴퓨터공학과) ,  이재근 (배재대학교 컴퓨터공학과) ,  조인준 (배재대학교 컴퓨터공학과)

초록
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대칭암호시스템은 빠른 속도로 암 복호를 행하는 장점을 지니지만 안전하게 비밀키를 분배하는 방법에 문제점이 있다. 특히, 비밀통신을 원하는 불특정 사용자가 공통으로 가져야 할 비밀키를 분배하는 방안이 핵심쟁점이 되어왔다. 이러한 문제의 해결 방안으로 Diffie-Hellman 키 교환방법이 제안되었다. 하지만 이 스킴은 중간공격자(MITM, Man In TheMiddle) 공격에 취약한 것으로 판명되었다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 하나의 방안으로 널리 사용되는 이동 전화 채널을 이용하여 강화된 Diffie-Hellman 키 교환방법을 제안하였다. 제안방안은 이동전화를 통해 교환된 인증번호와 생성된 Diffie-Hellman 키를 합성하여 송신자와 수신자에게 세션키를 분배하는 방안이다. 이렇게 함으로써 Diffie-Hellman 키 교환방법에서 쟁점이 된 중간공격자 공격을 실용적인 방법으로방어할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Although a symmetric cryptographic system has many advantages in speed of encryption decryption, the security problems with the distribution method of secret keys have been still raised. Especially, the distribution method of secret keys for unspecified individuals who want secret communication is b...

주제어

#키 교환방법   #대칭 암호시스템   #이동전화 인증번호  

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

문제 정의

  • 본 논문에서는 D-H 키 분배 방식의 최대 약점인 중간 공격자 공격을 방어할 수 있는 방안을 제안하였다. 제안방안에서는 중간공격자의 공격을 방어하기 위해 인터넷 채널을 통해서는 D-H 공개 값을 송수신하고 통신을 원하는 사용자 인증을 위해서는 이동전화 채널을 사용하여 전송한 인증번호를 가지고, 계산된 D-H 키와 수신된 인증번호를 해쉬함수에 입력하여 세션키를 생성하였다.
  • 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위한 하나의 방안으로 이동전화를 이용하여 강화된 D-H 키 분배 방법을 제안하였다. 제안방안은 이동전화를 통해 부여된 인증번호와 분배된 D-H 키를 합성하여 송신자와 수신자에게 키를 분배한다.
  • 본 논문에서는 전자서명 인프라와 같이 기반설비에 부담이 되지 않는 Ephemeral-Ephemeral D-H 스킴에 이동전화 기반시설을 활용하여 인증절차를 거쳐 중간공격자를 방어하는 새로운 기법을 제안하였다.
  • 본 논문은 3가지 스킴 중에서 Ephemeral-Ephemeral D-H을 기반으로 제안한 것이기 때문에 이를 설명하면 다음과 같다.
  • 이 프로토콜의 목적은 메시지 암․복호를 위해 송신자와 수신자가 안전하게 키를 교환하는데 있다. 이 프로토콜의 근본적인 원리는 이산대수 계산의 어려움을 활용한 것이다.
  • 하지만, 이 방식은 중간공격자(MITM, Man In The Middle)공격에 취약하다는 문제점을 지니고 있어 이의활용에 제약 요인이 되고있다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 송신자와 수신자간에 인증을 위해 전자서명 프로토콜을 보완적으로 추가하는 방안이 제시되었다. 하지만, 이러한 접근법에서는 전자서명 인프라를 구축해야 하기 때문에 부가적인 시스템 요소가 추가되어 키 분배의 부담요인이 되었다[2][3].

가설 설정

  • 이는 클라이언트에게 안전한 인증번호를 송신하기 위해서는 서버에 클라이언트의 이동전화번호가 안전하고 신뢰성 있게 등록되어 있어야 한다는 전제가 필요하다. 또한 서버와 클라이언트간의 이동전화 채널도 중간 공격자가 도청할 수 없는 안전한 채널을 가정한다. 따라서 제안한 스킴의 견고성은 Ephemeral-Ephemeral D-H 스킴보다 낮다고 볼 수 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
대칭암호시스템의 장단점은 무엇인가? 대칭암호시스템은 빠른 속도로 암 복호를 행하는 장점을 지니지만 안전하게 비밀키를 분배하는 방법에 문제점이 있다. 특히, 비밀통신을 원하는 불특정 사용자가 공통으로 가져야 할 비밀키를 분배하는 방안이 핵심쟁점이 되어왔다.
대칭암호시스템에서 키 분배방안은 어떤 것들이 있는가? 지금까지 알려진 대칭암호시스템에서 키 분배방안은 첫째, 송신자와 수신자가 사전에키를 분배하는 방법, 둘째, 키 분배센터(KDC, Key Distribution Center)를 이용하는 방법, 셋째, 공개키 암호시스템을 사용하는 방법, 넷째, D-H(Diffie-Hellman) 키 분배 방안을 들 수 있다[1]. 이중에서 D-H 키 분배 방법은 불 특정인사이에 공개적으로 협의절차를 거쳐 서로 간에 비밀키를 공유할 수 있다는 장점을 지닌다.
Diffie-Hellman 키 교환방법의 문제는 무엇인가? 이러한 문제의 해결 방안으로 Diffie-Hellman 키 교환방법이 제안되었다. 하지만 이 스킴은 중간공격자(MITM, Man In TheMiddle) 공격에 취약한 것으로 판명되었다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 하나의 방안으로 널리 사용되는 이동 전화 채널을 이용하여 강화된 Diffie-Hellman 키 교환방법을 제안하였다.
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참고문헌 (7)

  1. 윤종호, '원도우 서버와 프로토콜 분석기를 활용한 네트워크보안프로토콜', 교학사, pp.31-57. 2004 

  2. 정익래. 권정옥. 이동훈. 홍도원. '표준모델에서 안전한 Diffie-Hellman 키 교환 프로토콜' 정보과학회논문지, 정보통신 제35권 제6호 pp.465-473. 2008 

    원문보기 상세보기

  3. K. Imamoto and K. Sakurai, 'Design and Analysis of Diffie-Hellman-Based Key Exchange Using One-time ID by SVO Losic', Electronic Notes In Theoretical Computer Science, pp79-94, 2005 

  4. Tsuyoshi Abe, Hiroki Itoh, and Kenji Takahashi, 'Implementation Identity Provider on Mobile Phone', Proc. ACM Workshop on Disital Identity Management (ACMDIM), ACMpress, pp46-52. 2007 

  5. E. Rescola, 'Diffie-Hellman Key Agreement Method' RFC2631. June 1999 

  6. Diffie W., Hellman H.: New directions in cryptography. IEEE transactions of Information Thory, vol.22(6): pp644-654. 1976 

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  7. http://securitytechnet.com/resource/research/techreport/std-summary/node6.html 

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