초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 래티스 기반 어려운 문제를 이용하여 양자컴퓨터를 이용한 공격에도 복수의 서명자를 가지는 새로운 전자 서명 방식을 설계하고 이 서명의 익명성과 함께 완전 준동형 성질을 갖도록 암호학적 안전성을 이론적으로 증명한다.
설계한 전자 서명 기법을 공개된 래티스 기반 공개 라이브러리를 이용하여 래티스 전용 연산, 가우시안 샘플링, 트랩도어 생성 알고리즘 등을 구현하고 구현상의 실수로 인한 부채널 공격 가능성에 대비할 수 있도록 차세대 암호 SW를 개발한다.
이를 통하여, 클라우드 서버에 저장되는 정보의

□ 연구개요
본 연구는 래티스 기반 어려운 문제를 이용하여 양자컴퓨터를 이용한 공격에도 복수의 서명자를 가지는 새로운 전자 서명 방식을 설계하고 이 서명의 익명성과 함께 완전 준동형 성질을 갖도록 암호학적 안전성을 이론적으로 증명한다.
설계한 전자 서명 기법을 공개된 래티스 기반 공개 라이브러리를 이용하여 래티스 전용 연산, 가우시안 샘플링, 트랩도어 생성 알고리즘 등을 구현하고 구현상의 실수로 인한 부채널 공격 가능성에 대비할 수 있도록 차세대 암호 SW를 개발한다.
이를 통하여, 클라우드 서버에 저장되는 정보의 비닉화와 빅데이터 처리에서 프라이버시 문제를 해결하는 비식별화 방식에 응용하고 익명성을 보장하면서 통계 데이터를 추출할 수 있는 보안 응용 서비스를 제시한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구는 3년간 진행되었으며 각 연차별 연구목표는 다음과 같다.

1차년도:
· 복수의 서명자를 가지는 래티스 기반 선형 준동형 서명 설계 및 안전성 증명
· 상기 래티스 기반 선형 준동형 서명의 실험 환경 구축 및 각종 래티스 기반 알고리즘의 구현
2차년도
· 복수의 서명자를 가지는 래티스 기반 선형 준동형 서명 성능 평가 및 분석
· 복수의 서명자를 가지는 래티스 기반 완전 준동형 서명 기초 설계 및 안전성 분석 모델 검증
3차년도
· 복수의 서명자를 가지는 래티스 기반 완전 준동형 서명의 안전성 증명과 구현을 통한 성능 평가

본 연구를 통해 복수의 서명자를 가지는 다양한 준동형 서명 기법에 대한 분석을 통한 다양한 연구를 진행하였으며, 래티스 기반 암호 알고리즘을 구현하고 부채널 공격에 대한 분석 또한 가능한 환경을 구성하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
RSA 공개키 암호, ElGamal 공개키 암호, 타원곡선 암호(ECC) 등 최근까지도 디지털 서명을 하는 과정에서 널리 쓰이고 있는 공개키 암호들은 정수론적 어려운 문제 등에 의해 암호학적 어려움을 증명하였으나 이러한 공개키 암호는 1994년 제안된 Shor 알고리즘에 의해 양자 컴퓨터를 이용하면 다항식 시간 내에 문제가 해결된다는 것이 알려지게 되었다. 특히 미국 국립표준기술연구소(NIST)는 양자 암호 알고리즘에 대해서도 키 교환, 디지털 서명, 암호화 등에 대해 후보군들을 뽑을 것이라 소개하였으며 최근 미국 포트 로더데일에서 열린 PQCrypto 2018과 함께 열린 워크샵에서 양자 컴퓨터 공격에 안전한 다양한 암호 프로토콜에 대한 발표가 진행되었다.
본 연구를 통해 나온 준동형 서명 또한 양자 컴퓨터 공격에 안전한 암호 프로토콜로 양자 컴퓨터가 일반화된 인터넷 환경에서도 안전한 통신을 제공할 수 있으며, 이를 통해 새로운 정보통신 서비스의 개발 단계부터 보안 및 프라이버시를 보장하고 30년 이상의 장기간 안전성을 보장하는 Security by Design을 개념을 도입한 보안 제품을 제공할 수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 가. 연구 최종 목표 및 연구범위 ... 5
• 나. 연구의 필요성 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 가. 1차년도 ... 6
• 나. 2차년도 ... 12
• 다. 3차년도 ... 16
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 19
• 가. 연구결과의 의미 ... 19
• 나. 연구결과의 중요성 ... 19
• 4. 참고문헌 ... 20
• 5. 연구성과 ... 22
• 대표적 연구실적 ... 28
• 끝페이지 ... 41