[논문]전자상거래 보안을 위한 NC 암호 알고리즘의 설계

서장원; 전문석

전자상거래 보안을 위한 NC 암호 알고리즘의 설계
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서장원 (숭실대학교 컴퓨터학부) , 전문석 (숭실대학교 컴퓨터학부)

인터넷을 기반으로 하는 전자상거래는 가상 공간을 통해 이루어지므로, 시간과 장소에 구애받지 않는다는 장점이 있는 반면, 누구든지 접근이 용이한 개방형 네트워크의 특성에 따라 보안상의 문제점이 대두될 수 있다는 단점이 있다. 따라서, 안전하고 효율적인 전자상거래의 구현을 위해서는 전자상거래 상의 보안 문제를 해결하기 위한 장치가 필요한데, 이러한 장치 중에 하나가 견고한 암호 알고리즘의 구축이다. 본 논문에서 제안한 NC(Non- polynomial Complete) 블록 암호 알고리즘은 이러한 전자상거래 보안에 적합한 암호시스템으로서, 입.출력 키와 암호 키의 크기가 각각 128비트로 구성되며, 64비트의 서브키와 전체 16라운드로 전개됨으로써 기존의 블록 암호 알고리즘들의 한계를 극복할 수 있다. 또한, 암호화에 민감한 영향을 미치는 키 스케줄링 알고리즘을 보다 복잡하게 설계함으로써 계산 복잡도의 증가와 암호 키 발견 확률의 증가를 도모하였다.

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문제 정의

이에 본 논문에서는 안전하고 효율적인 NC 암호 알고리즘을 제안함으로써 정보보호상의 문제점을 해결하여 전자상거래의 거래 정보나 거래 내용들의 안전성과 신뢰성을 도모하도록 하였다.

제안 방법

본 논문에서 제안한 NC 암호 알고리즘은 이러한 암호 체계에 적합하도록 안전성과 효율성을 고려하여 설계하였다. 또한, 일반적으로 암호화에 있어서 영향을 미치는 부분이 바로 암호키의 연산에 따라 이에 대응되는 키 비트 값이 결정되는 S-Box와 서브키를 생성하기 위한 키 생성 스케쥴링인데, 이를 위해 검증된 두 개의 S-Box Si 과 S2를 사용하였고, 외부 공격에 의해 암호키가 쉽게 발견되지 않도록 키 생성 알고리즘을 설계하였다.
즉, 암. 복호화 과정을 어렵게 하기 위해 각 라운드 간에 키-의존 관계를 갖도록 설계되어 입증된 2개의 S-Box를 사용하였다[6].
본 논문에서 제안한 NC 암호 알고리즘은 비선형 변환과 선형 변환의 적절한 조합에 의해 설계됐으며, 전체 구조는 데이터 블록의 좌. 우측에 교대로 비선형 변환을 적용시키는 전형적인 Feistel 구조를 적용하여 설계하였다 [3].
본 논문에서 제안한 NC 암호 알고리즘은 이러한 암호 체계에 적합하도록 안전성과 효율성을 고려하여 설계하였다. 또한, 일반적으로 암호화에 있어서 영향을 미치는 부분이 바로 암호키의 연산에 따라 이에 대응되는 키 비트 값이 결정되는 S-Box와 서브키를 생성하기 위한 키 생성 스케쥴링인데, 이를 위해 검증된 두 개의 S-Box Si 과 S2를 사용하였고, 외부 공격에 의해 암호키가 쉽게 발견되지 않도록 키 생성 알고리즘을 설계하였다.
NC 알고리즘에서 암호화 과정은 프로그램 초기화면에서 "평문"을 클릭하여 임의의 128비트 평문을 생성하고, ”암호키”를 클릭하여 임의의 128비트 암호키를 생성한다. 생성된 128비트 암호키는 본 논문에서 제안한 키 생성 알고리즘의 과정을 거쳐 16개의 64비트 서브키를 산출한다. 그런 후에, "Encoding” 버튼을 클릭하여 최종적으로 다음과 같은 128비트 암호문을 산출한다.
본 논문에서 제안한 NC 암호 알고리즘은 비선형 변환과 선형 변환의 적절한 조합에 의해 설계됐으며, 전체 구조는 데이터 블록의 좌. 우측에 교대로 비선형 변환을 적용시키는 전형적인 Feistel 구조를 적용하여 설계하였다 [3].
제안한 NC 알고리즘에서는 2개의 8x 8비트 S-Box Si과 S2를 사용하였으며, 여기서 각각의 S-Box는 NC 알고리즘의 키 크기에 의존한다. 즉, 암.

후속연구

제안한 NC 암호 알고리즘은 민간 분야의 전자상거래상에서의 안전성과 신뢰성을 보장하기 위한 목적으로 개발했으며, 개인 및 기업의 컴퓨터 내 중요 정보보호나 전자우편 시스템에서의 메시지 암호화, 그리고 인터넷을 이용한 전자상거래 등에 적합하게 사용될 수 있다. 아울러, 가상교육 시스템이나 한정수신 시스템(CAS) 등에 유용하게 사용될 수 있을 것이라 예측된다.
향후, NC 알고리즘의 보안 레벨을 좀 더 향상시키기 위한 방법의 하나로 키 생성 알고리즘을 좀 더 보완하고, 동일한 구조로 설계된 다른 형태의 S-Box를 적용시켜 봄으로서 그것을 분석하고, 내부함수 F 내부에 새로운 함수를 하나 더 추가하여 계산복잡도를 중가시킴으로서 더욱더 견고한 암호 알고리즘이 구축되리라고 생각된다.

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