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문제 정의
- 이러한 문제는 네트워크상에 많은 키가 전송됨으로써 외부에 암호화 키들이 노출될 기회 또한 증가시키게 된다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 새로운 방식의 키 생성 및 관리 알고리즘을 연구한다.
- 통신 인프라의 발달에 따라서 클라우드 서비스가 다양하게 사용되고 있다. 따라서 클라우드 환경에서 중요한 이슈 중 하나인 보안 문제, 특히, 기밀성 문제를 해결하기 위하여 부분 암호화 알고리즘을 연구하였다. 기존에 존재하던 부분 암호화 알고리즘의 경우 부분적인 암호화나 복호화를 위해서는 데이터 블록의 개수만큼의 암호화 키를 전달해야하는 문제가 있었다.
- 이 알고리즘은 해쉬 트리 구조를 기반으로 하여 구성되어 있다. 본 논문에서 기여하는 바는 기존에 제시된 부분 암호화 알고리즘의 성능을 네트워크 오버헤드 관점에서 개선하는 것이다.
- 본 논문에서는 Kim 등이 이전에 제안한 부분 암호화 알고리즘에 적용할 수 있는 키 생성 및 관리 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 해쉬 트리 구조를 기반으로 하여 구성되어 있다.
- N개의 데이터 블록을 위해서는 N개의 암호키를 생성해야한다. 본 논문에서는 N개의 암호키를 효율적으로 생성 및 관리하기 위하여, 특히, 암호키를 전달해야 하는 경우 암호키 관련 전송 트래픽 오버헤드의 감소를 위하여 해쉬 트리 체인에 기반해서 암호키를 생성하는 방식을 제안한다.
- 기존에 존재하던 부분 암호화 알고리즘의 경우 부분적인 암호화나 복호화를 위해서는 데이터 블록의 개수만큼의 암호화 키를 전달해야하는 문제가 있었다. 이로 인해서 네트워크 오버헤드 문제가 발생하는 것을 고려하여 해쉬 트리 체인을 이용하여 보다 적은 양의 키 또는 해쉬값을 전달하는 것으로도 동일한 수준의 키를 생성 및 관리할 수 있는 알고리즘을 연구하였다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 암호화 노드가 작은 개수의 키를 전달함으로써 효과적으로 사용자의 데이터에 대한 접근권한을 제어할 수 있으며 기존의 방식에 비해서 네트워크 오버헤드 측면에서 우수한 성능을 보여주었다.
- , 2016)은 부분 복호화에 데이터블록의 수만큼 복호키를 네트워크를 통해서 전송해야 한다는 문제점을 가지고 있었다. 지금부터는 본 논문에서 제안한 방식이 네트워크 트래픽 오버헤드 측면에서 기존 방식을 단점을 어느 정도 개선하는지 분석한다.
가설 설정
- 부분 복호화 알고리즘을 적용하려면 암호화를 할 때는 각각의 데이터 블록의 암호키가 서로 달라야한다. i번째 데이터 블록의 암호키를 ki라고 가정하자. i번째 데이터 블록을 암호화하게 될 때, 암호화하는 사용자는 해쉬 트리로부터 암호키를 가져오게된다.
- 실험을 통해서 두 알고리즘 간의 복잡도를 비교한다. 먼저 128개의 데이터 블록이 있다는 것을 가정하고 그 중 임의의 데이터 블록을 암호화 및 복호화 하는 경우 걸린 시간을 측정한다. 이 과정을 반복하여 평균 시간을 측정하였다.
- 실험은 다음과 같은 순서로 진행되었다. 먼저 128개의 데이터를 부분 복호화 하는 경우를 가정하였다. 복호화하는 데이터 블록을 그 중 임의로 선택한다.
- 평문 데이터 유닛의 전체 개수를 N으로 나타낸다. 문제를 단순화하기 위해서 N은 2의 거듭제곱형태로 표현된다고 가정한다. 각각의 메타 데이터는 비트 단위로 구성되어 있으며, i번째 데이터 블록의 메타 데이터는 bi로 나타낸다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.