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하이브리드 암호화 방식을 활용한 이미지 보안 알고리즘 설계
Design of Image Security Algorithms Using Hybrid Encryption 원문보기

한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회, 2018 May 31, 2018년, pp.213 - 216  

김지성 (동의대학교) ,  장시웅 (동의대학교)

초록
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인터넷이 발전하게 되면서 여러 가지 정보들을 메일, 메시지 등을 이용하여 주고받기 시작하였다. 여러 가지 정보들에는 이미지도 포함되는데, 중요한 신상정보나 설계도, 계약서 등의 정보들도 이미지 파일로 주고받는 경우가 생기게 되면서 이 이미지가 실수 또는 해킹 등의 이유로 유출되게 되었을 시 생기는 문제들이 점점 커져가고 있는 상황이다. 이미지를 주고받을 때도 유출을 방지하기 위한 여러가지 보안방법들이 중요해지고 있다. 본 논문에서는 이미지를 암호화할 수 있게 해주고 암호화를 할 때 사용한 키를 한번 더 암호화 하는 알고리즘을 설계하였다. 기존의 암호화 방식에서 AES 암호화만 이용할 대칭키가 유출될 경우 본래의 데이터도 유출되게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제를 방지하기 위해 암호화에 사용된 대칭키를 한번 더 암호화하는 방법을 제안한다. 선택한 원본 이미지 파일의 데이터를 텍스트 데이터로 변환한 후 AES-256암호화를 이용하여 대칭키 암호를 사용자가 설정할 수 있게 하고 그 대칭키 암호를 이용하여 암호화한다. 이때 32바이트 길이의 대칭키를 사용하는데, 대칭키의 유출을 방지하기 위해 RSA 암호화를 이용, 비대칭키를 생성한 후 대칭키를 한번 더 암호화 한다. 암호화된 대칭키는 비대칭키를 이용 복호화할 수 있고, 암호화된 데이터는 대칭키 암호를 이용해서 원래의 데이터로 복호화가 가능하다. 이러한 방법을 사용하여 보안강도를 더 높일 수 있다.

AI 본문요약
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제안 방법

  • 본 논문에서는 이미지 데이터를 AES와 RSA 두가지 암호화 알고리즘을 이용하여 암호화 하는 암호화 알고리즘을 설계하였다. 이미지 데이터를 AES 암호화 알고리즘을 이용해 한번 이때 사용한 대칭키를 RSA 알고리즘을 통해 한번 총 두 번의 암호화를 통해 한 가지 보안 알고리즘으로 보안하는 것보다 강한 보안강도를 가진 암호화 방법을 가지게 되었다.
  • 실제 이미지 데이터를 AES 암호화 알고리즘으로 암호화한 뒤 사용한 대칭키를 RSA 알고리즘을 이용해 암호화해 보았다. 그림 5는 암호화 과정이다.
  • 여기서 암호화에 사용한 대칭키를 RSA를 이용해 암호화한다. 과정은 그림 6과 같다.
  • 본 논문에서는 이미지 데이터를 AES와 RSA 두가지 암호화 알고리즘을 이용하여 암호화 하는 암호화 알고리즘을 설계하였다. 이미지 데이터를 AES 암호화 알고리즘을 이용해 한번 이때 사용한 대칭키를 RSA 알고리즘을 통해 한번 총 두 번의 암호화를 통해 한 가지 보안 알고리즘으로 보안하는 것보다 강한 보안강도를 가진 암호화 방법을 가지게 되었다.
  • 데이터 보안에는 여러 가지 방법이 있는데 본 논문에서는 AES 암호화 알고리즘과 RSA 암호화 알고리즘을 사용한다. 이미지 데이터에도 이 두 가지 알고리즘을 적용 가능한데, 이 두 가지 암호화 알고리즘을 모두 사용하여 이미지를 보안하는 방법을 본 논문에서 제안한다.
  • 이미지의 보안 강도를 높이기 위해 두가지의 알고리즘을 사용하는 것을 제안한다. 한가지 AES 보안 알고리즘만 사용했을 경우 대칭 키 암호가 유출 될 경우 바로 이미지의 보안이 깨지게 된다.

이론/모형

  • RSA 알고리즘에서 생성한 공개키와 개인키 중 공개키를 이용하여 암호화하였다. 이로써 원본 데이터와 암호화에 쓰인 대칭키 모두 암호화가 되었다.
  • 데이터 보안에는 여러 가지 방법이 있는데 본 논문에서는 AES 암호화 알고리즘과 RSA 암호화 알고리즘을 사용한다. 이미지 데이터에도 이 두 가지 알고리즘을 적용 가능한데, 이 두 가지 암호화 알고리즘을 모두 사용하여 이미지를 보안하는 방법을 본 논문에서 제안한다.
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