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양자키 교환과 AES를 이용한 비밀통신 연구
Research of Secret Communication Using Quantum key Distribution and AES 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.18 no.1, 2014년, pp.84 - 90  

정영철 (Department of Computer Engineering, Chosun University) ,  임광철 (Department of Mathmatics, Chosun University)

초록
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비밀통신의 발전은 아날로그 통신에서 디지털 통신으로 진보해 왔다. 디지털통신상의 비밀통신은 one-time pad의 안전성을 승계하여 주로 설계 되어 왔다. One-time pad의 안전성은 상호 보관하는 비밀키의 안전성에 기인하고 비밀키의 교환에 의한 상호 동기화가 가장 중요한 요소이다. 본 논문에서는 quantum cryptography system 중 BB84 알고리즘의 수학적 안전도를 살펴보고 이를 이용하여 양자 키 전송을 시행한다. 생성된 키는 개인의 각 단말에서 AES의 64번 라운드를 시행한 ciphertext을 상호 교환하는 One-time Pad 형 알고리즘을 제안한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Secret communication has developed from analogue communication to digital one. Secret communication which is based on digital communication has been designed succeeding safety of one-time pad. One-time pad's safety is attributed to the security of secret key's mutual storage and mutual synchronizati...

주제어

#암호화/복호화   #비밀통신   #원타임패드  

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

문제 정의

  • 개인 대 개인의 통신 보안은 인류사에서 계속 되어온 주 관심사였다. 인류사는 비밀을 지키고자 하는자와 그 비밀을 깨려고 하는자의 영원한 싸움의 연속이었고, 본 논문에서는 통신의 최종단계인 개인 단말에서의 보안에 용이하게 사용될 수 있는 원타임 패드형 개인 보안모듈을 설계하는 것이 주 목적으로 하였다. 이미 잘 알려진 양자 암호중 BB84 프로토콜을 이용하여 양자 전송을 이루고 AES의 128비트형을 이용하여 암호화와 복호화 하는 방법을 설계하였다.

가설 설정

  • - 사양의 정의가 완전하여 쉽게 이해할 수 있어야 한다.
  • - 표준 암호 알고리즘은 높은 수준의 안전성을 보장할 수 있어야 한다.
  • - 표준 암호 알고리즘은 수출할 수 있어야 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
비밀통신의 발전 무엇에서 무엇으로 진보해 왔는가? 비밀통신의 발전은 아날로그 통신에서 디지털 통신으로 진보해 왔다. 디지털통신상의 비밀통신은 one-time pad의 안전성을 승계하여 주로 설계 되어 왔다.
미국 상무성 표준국이 제시한 8가지 전제는? - 표준 암호 알고리즘은 높은 수준의 안전성을 보장할 수 있어야 한다. - 사양의 정의가 완전하여 쉽게 이해할 수 있어야 한다. - 알고리즘의 비밀성에 의존 되어서는 안된다. - 사용자나 제작자가 모두 사용 가능해야 한다. - 표준 암호 알고리즘의 응용이 다양해야 한다. - 전자 장치로써 제품화가 간단해야한다. - 사용이 간단해야 한다. - 알고리즘 타당성 검증에 협력해야 한다. - 표준 암호 알고리즘은 수출할 수 있어야 한다.
현대암호는 어떻게 나눌 수 있는가? 현대암호는 크게 대칭키 암호시스템과 공개키 암호시스템으로 나눌 수가 있다. 1970년대 초 Shannon에 의해 주장된 혼돈(confusion)과 확산(diffusion)을 여러번 반복하면 강력한 암호 알고리즘을 구현할 수 있다는 이론에 의해 미국의 표준암호 알고리즘인 미국 상무성 표준국(NBS : National Bureau of Standard 후에 NIST : National Institute of Standards and Technology)은 Brooks ACT 89-306에 따라 암호 표준화 연구를 시작하였다.
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참고문헌 (8)

  1. L. R. Knudsen, "Block Ciphers-Analysis, Dsign and Applications," Ph.D Thesis, Computer Science department, Aarhus University, 1994. 

  2. P. Dusart, G. Letourneux, and O. Vivolo, "Differential Fault Analysis on A.E.S", http://eprint.iacr.org/2003/010.pdf 

  3. NIST, "Federal Information Processing standards Publication 197 - Specification for the Advanced Encryption Standard (AES)" 

  4. http://csrc.nist.gov/publications/fips/fips-197.pdf, 2001 level Parallelism in AES Candidates. 

  5. NIST, "Data Encryption Standard(DES)", http://www.itl.nist.gov/fipspubs/fip46-2.htm 

  6. Charles H. Bennett, Gilles Brassard, Artur K. krt, Quantum Cryptography, Scientific American, October 1992. 

  7. Ryu Dae-Hyun, Jang Seung-Ju "An Enhanced Mechanism of Security Weakness in CDMA Service" Journal of Computing Science and Engineering, 2003/30-6 

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  8. E.Biham and A.Shamir, "Differential Fault Analysis of Secret Key Cryptosystems," CRYPTO'97, LNCS 1294, 1997. 

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