초록 ▼

본 연구에서는 함수 암호화 및 관련 분야에 대한 연구를 수행하였다. 대표적인 연구 성과는 함수 암호화 방법의 하나라 할 수 있는 순서 보존 암호화 방법에 대한 성능 개선 방법에 대한 연구 결과이다. 본 연구에서는 기존의 순서 보존 암호화 (Eurocrypt’09, Crypto’11) 에서 필요하였던 복잡한 방법의 난수 생성 방법을 없애고, 간단한 의사 난수 생성기만으로도, 위의 방법들과 비교할 수 있는 수준의 암호문 간 순서 비교 기능을 제공하면서도, 안전성도 동시에 해당 방법들보다 높은 새로운 방안을 제안하였다. 본 방법은 데이터

본 연구에서는 함수 암호화 및 관련 분야에 대한 연구를 수행하였다. 대표적인 연구 성과는 함수 암호화 방법의 하나라 할 수 있는 순서 보존 암호화 방법에 대한 성능 개선 방법에 대한 연구 결과이다. 본 연구에서는 기존의 순서 보존 암호화 (Eurocrypt’09, Crypto’11) 에서 필요하였던 복잡한 방법의 난수 생성 방법을 없애고, 간단한 의사 난수 생성기만으로도, 위의 방법들과 비교할 수 있는 수준의 암호문 간 순서 비교 기능을 제공하면서도, 안전성도 동시에 해당 방법들보다 높은 새로운 방안을 제안하였다. 본 방법은 데이터의 도메인을 우리가 원하는 비교 수준의 개수 (이것이 도메인 원소수와 같다면 완벽한 비교가 가능하지만 안전도가 매우 낮아짐. 이 개수를 조절하여 안전도와 가용성을 동시에 이룰 수 있음) 로 나누어 각 범위별로 정수를 할당하는 방식이다. 이따 범위를 나누는 방법은 도메인을 공역으로 하는 의사난수생성 함수를 (필요로 하는 범위의 개수 - 1) 회 수행하여 나오는 결과들을 범위를 나누는 경계로 사용하여 나눈다. 암호화 시에는 암호화된 값과 해당 값이 속한 범위의 ID를 같이 저장한다. 제안 방법은 단순한 대칭키 암호문이 제공되는 환경 및 정수를 하나의 데이터 단위로써 동시에 저장할 수 있는 환경에서 쉽게 데이터베이스에 사용될 수 있으며, 순서 비교 기능이 필요한 데이터의 암호화된 형태로의 데이터베이스 저장 및 관리를 매우 용이하게 하는 연구 결과이다. 본 연구의 결과는 연구 책임자의 단독 저자연구 결과로써 IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing 에 게재되었으며, 관련 연구를 국내 특허로 출원/등록을 하였다. 또한 본 연구 주제에 대하여 국제 학술 대회에서 초청 발표를 수행하였다.

두 번째 대표 연구 결과는 완전동형암호화 데이터에 대한 정렬 방법의 연구이다. 완전동형암호는 암호화된 데이터들에 대해서 효율적인 Universal Computation을 가능하게 한 혁명적인 암호화 방식 중의 하나이다. 이러한 혁명적인 기능을 제공하는 완전동형암호는 이를 이루기 위해서 Bootstrapping 등의 다양한 기술을 활용하였으며, 또한 기본적인 성능적인 문제를 해결하기 위해 Cryptographic SIMD (Single Instruction Multiple Data) 기능을 제공하는 특징이 있다. 또한 Circuit 기반 계산 모델을 사용하는 관계로, 일반적인 RAM (Random Access Machine)기반 모델에서 동작하는 알고리즘들은 직접적으로 사용하기 어려운 단점이 존재한다. 본 연구에서는 이러한 특징을 갖는 완전동형암호문에 대한 대규모 데이터에서의 효율적인 정렬 방법을 제안하였다. 제안 방법은 현재까지 가장 효율적인 실용적인 동형암호 구현이 제공되는 알고리즘인 GHB 방법이 구현된 HElib을 이용하여 SIMD 및 Bootstrapping 의 성능을 고려한 매우 효율적인 방법을 제안하였다. 본 연구는 현존하는 방법들 중 데이터의 비트 길이 및 개수가 특정 값 이상일 경우 가장 효율적인 성능을 제공한다. 본 연구는 SCI 저널에 100% 공헌으로 게재 되었다.

이에 부가하여, 그룹 통신 환경에서 불안정안 데이터 채널이 존재할 경우에도 효율적인 그룹키 기반 접근 제어가 가능한 안정적인 안전한 그룹 통신 방법에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 의사 난수 생성 함수를 기반으로 하는 선택적 키 복구 방법을 제시하여, 다수개의 세션에서 키 갱신 정보를 받지 못한 사용자이더라도, 합법적인 사용자일 경우에는 적절한 수준의 계산을 통하여 현재의 세션에 대한 그룹 키를 복구할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안 방법은 기존의 방법들에 비해 상대적으로 적은 통신량으로도 키 분배가 가능함을 실험을 통해 증명하였다. 본 연구는 SCI급 저널에 게재되었다.

이와는 별도로 SCI 저널 1편의 논문을 추가적으로 게재하였으며, 본 연구는 언론에 소개되었다.
(출처:요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 3
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 4
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 5
• 1. 연구과제의 개요 ... 5
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 5
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 6
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 7
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 7
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 7
• Ⅲ. 연구성과 ... 9
• 끝페이지 ... 12