초록 ▼

본 연구 과제를 통하여 이루어진 연구 결과를 간략히 요약하면 다음과 같다.
1. 기술 정보 수집 및 분석
가. 암호 키 전수조사 기법 및 사례 분석
나. 블록암호 알고리즘과 암호적 난수발생기의 효율적인 소프트웨어 구현 방법 분석
2. 블록암호 및 키 전수조사에 대한 이론적 연구
가. 블록암호 DES의 분석 및 설계
나. 분산 네트워크에서 컴퓨터 연계 활용을 위한 DES 키 전수조사 메커니즘 설계
3. 클러스터링 장비를 이용한 시뮬레이션
가. 병렬 연산 기법을 활용한 효율적인 구현<

본 연구 과제를 통하여 이루어진 연구 결과를 간략히 요약하면 다음과 같다.
1. 기술 정보 수집 및 분석
가. 암호 키 전수조사 기법 및 사례 분석
나. 블록암호 알고리즘과 암호적 난수발생기의 효율적인 소프트웨어 구현 방법 분석
2. 블록암호 및 키 전수조사에 대한 이론적 연구
가. 블록암호 DES의 분석 및 설계
나. 분산 네트워크에서 컴퓨터 연계 활용을 위한 DES 키 전수조사 메커니즘 설계
3. 클러스터링 장비를 이용한 시뮬레이션
가. 병렬 연산 기법을 활용한 효율적인 구현
나. 키 길이와 전수조사 공격량 사이의 상관관계 분석
다. 프로세서 개수와 전수조사 공격량 사이의 상관관계 분석
4. 분산 네트워크에서 키 탐색 프로그램 구현
가. 키 탐색 메커니즘 및 알고리즘 개발 및 구현
나. 암호적 난수발생기의 효율적인 소프트웨어 구현
다. 블록암호 DES 알고리즘의 고속 소프트웨어 구현

Abstract ▼

Content of the study is largely divided into collection of technology and information, theoretical study on block cipher and brute force attack, and software implementation and simulation. Each item is performed in the same scope as follows:
▣ Collection of technology and information
- Cipher

Content of the study is largely divided into collection of technology and information, theoretical study on block cipher and brute force attack, and software implementation and simulation. Each item is performed in the same scope as follows:
▣ Collection of technology and information
- Cipher key exhaustive search method and example analysis
- Analysis of efficient software implementation method of block cipher algorithm
- Analysis of efficient software implementation method of cryptographic pseudorandom number generator
▣ Theoretical study on block cipher and brute force attack
- Analysis of encryption, decryption and key scheduling mechanism of block cipher DES
- Analysis of implementation-suitability verification method of block cipher DES
- Detailed procedure design of DES brute force attack method
- DES brute force attack mechanism design to use connection of computers in distributed network
▣ Software implementation and simulation
- Fast software implementation of block cipher DES encryption, decryption and key scheduling algorithm
- Fast software implementation of cryptographic pseudorandom number generator to use connection of computers
- Parallel programming software implementation for simulation
- Study on relation between the number of processes and computational complexity for key exhaustive search using simulation
- Study on correlation between the key length and computational complexity for exhaustive search using simulation

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...5
• 보고서 요약서...6
• 요약문...7
• Summary...10
• Contents...14
• 목차...15
• 표차례...16
• 그림차례...17
• 제1장 서론...19
• 제 1 절 연구의 배경 및 필요성...19
• 1. 국내외 연구기술 개발 현황...19
• 2. 연구 개발의 중요성...20
• 제 2 절 연구의 목적 및 범위...21
• 제2장 키 전수조사 공격...22
• 제 1 절 키 전수조사 공격의 개념...22
• 1. 전수조사(Exhaustive Search)의 개념...22
• 2. 키 전수조사 공격(Brute-force attack)...25
• 제 2 절 컴퓨터 계산능력...28
• 1. 컴퓨터의 성능...28
• 2. 무어의 법칙 (Moore's Law)...30
• 제 3 절 DES Challenge...33
• 1. DES Challenge I...34
• 2. DES Challenge II-1...35
• 3. DES Challenge II-2...36
• 4. DES Challenge III...37
• 5. DES Challenge 요약...38
• 제3장 클러스터링 시스템과 병렬 프로그래밍...40
• 제 1 절 클러스터링 시스템 개관...40
• 1. UMA (Uniform Memory Access)...40
• 2. SMP Cluster...40
• 제 2 절 병렬 프로그래밍 기법...43
• 1. 병렬 컴퓨팅의 개요...43
• 2. Message Passing...44
• 3. MPI(Message Passing Interface)...45
• 4. MPI의 기본 개념...46
• 5. 병렬화 성능에 영향을 주는 요인...50
• 6. 병렬 프로그램 작성 순서...54
• 제4장 클러스터링 시스템을 이용한 시뮬레이션...55
• 제 1 절 DES에 대한 키 전수조사 공격...55
• 1. 알고리즘 명세서(Algorism Specification)...55
• 2. 운용 모드 (Mode of Operation)...58
• 3. DES 키 전수 조사 알고리즘 개요...66
• 4. ASCII 체크...67
• 5. 키 생성방법...68
• 6. 알고리즘의 병렬화...68
• 제 2 절 키 길이와 전수조사 공격량 상관관계...70
• 1. DES 키 전수조사 결과...70
• 제 3 절 노드 수에 따른 전수조사 공격량 추이...71
• 1. DES에 대한 분석...71
• 제 4 절 시뮬레이션 결과...73
• 제5장 분산 네트워크에서 키 탐색 방법...74
• 제 1 절 분산 컴퓨팅...74
• 1. 분산 컴퓨팅이란?...74
• 2. 키 전수조사와 계산 환경...74
• 3. 키 전수조사를 위한 분산 컴퓨팅 시스템...76
• 제 2 절 DES 알고리즘 효율성 분석...78
• 1. 알고리즘 선택...78
• 2. 실험 방법...78
• 제 3 절 DES에 대한 키 전수조사 공격...83
• 1. DES 키 전수 조사 알고리즘...83
• 제6장 소프트웨어 구현...88
• 제 1 절 OpenSSL 암호라이브러리 생성...88
• 1. OpenSSL 소개...88
• 2. OpenSSL 공개용 라이브러리 다운로드...88
• 3. 설치 방법...89
• 4. OpenSSL 컴파일...95
• 제 2 절 OpenSSL 암호라이브러리를 이용한 컴파일 과정...101
• 제 3 절 DES 키 전수조사 응용프로그램 소스코드...106
• 제7장 결론...111
• 제8장 참고문헌...113