초록 ▼

□ 연구개요
1995년에 Shor가 소인수분해 문제와 이산대수문제를 다항식 시간 안에 풀어줄 수 있는 양자 알고리즘을 제안함에 따라, 양자컴퓨터가 개발되면 현재 사용하고 있는 공개키 암호가 모두 깨진다는 것이 알려지게 되었다. 이처럼, Quantum computing 기술의 발달에 의한 양자컴퓨터의 출현은 현재 사용하고 있는 모든 공개키 암호를 무력화시켜 전혀 사용하지 못하게 만들어, 사이버 세계에서의 통신 대란을 야기할 수 있는 엄청난 문제로 대두되고 있다. 이에, Post-Quantum 시대의 안전한 통신과 인증을 위한 양

□ 연구개요
1995년에 Shor가 소인수분해 문제와 이산대수문제를 다항식 시간 안에 풀어줄 수 있는 양자 알고리즘을 제안함에 따라, 양자컴퓨터가 개발되면 현재 사용하고 있는 공개키 암호가 모두 깨진다는 것이 알려지게 되었다. 이처럼, Quantum computing 기술의 발달에 의한 양자컴퓨터의 출현은 현재 사용하고 있는 모든 공개키 암호를 무력화시켜 전혀 사용하지 못하게 만들어, 사이버 세계에서의 통신 대란을 야기할 수 있는 엄청난 문제로 대두되고 있다. 이에, Post-Quantum 시대의 안전한 통신과 인증을 위한 양자컴퓨터 대응 공개키 암호(PQC)는 사회적 현안에 대한 해답을 제공하는 핵심 기술로써 반드시 개발되어야 한다.
PQC는 해시함수 기반, 코드 기반, 부호 기반, 다변수 이차다항식 기반으로 나누어져 Post-Quantum 시대의 안전한 통신을 위한 대안으로 연구가 활발하게 진행되고 있으나, 기존 국제 표준 공개키 암호와 비교할 때 키길이, 서명길이가 길고 효율성이 떨어지는 문제점을 가지고 있다. 각 기반의 장점을 살리고 해결되지 않은 문제의 해답을 제공하여 새로운 구조의 trapdoor 함수 이용하여 가장 효율적이고 안전한 양자컴퓨터 대응 전자서명 알고리즘을 설계하고 안전성 분석과 안전성 증명 후 최적구현을 통한 성능 평가를 제공하는 것이 목표이다.

□ 연구 목표대비 연구결과
○ 다양한 기반 구조의 전자서명 알고리즘 안전성 분석 및 안전한 전자서명 설계원칙 도출
• 해시 함수 기반/격자 기반/다항식 기반 전자서명 알고리즘 기반 문제 분석
• 해시 함수 기반/격자 기반/다항식 기반 전자서명 알고리즘 안전성 분석
☞ 격자 기반/다항식기반 전자서명 알고리즘 안전성 분석 논문 2편 게재 완료
○ 양자컴퓨터 대응 전자서명 알고리즘 설계, 안전성 분석 및 최적 구현
• 다항식 기반 전자서명 알고리즘 설계 및 안전성 분석
• 안전한 파라미터 선택 및 최적 구현
☞ 양자컴퓨터 대응 전자서명 알고리즘 설계, 안전성분석, 구현 완료

□ 연구개발결과의 중요성
Quantum computing 기술의 발달에 의한 양자컴퓨터의 출현은 현재 사용 중인 모든 공개키 암호를 무력화 시켜, 사이버 세계에서의 큰 혼란과 경제적, 인적 피해를 야기할 수 있는 문제로 대두되고 있다. 결국, 4차 산업혁명시대의 보안에서 요구하는 기밀성, 인증부인방지 등의 보안성을 기존 공개키 암호기술로는 해결할 수 없는 상황에 처하게 된 것이다. 이에, 양자 컴퓨터에 안전한 수학적 난제에 기반을 둔 차세대 공개키 암호의 개발은 양자컴퓨터 이후 시대의 안전한 통신과 인증, 양자역학을 이용한 양자암호의 문제점과 장기간의 기밀을 요구하는 중요정보의 long-term security 보장 문제라는 사회적 현안에 대한 해답을 제공함으로써, 4차 산업혁명시대 보안기술의 핵심적인 역할을 할 것이다. 대수기하학, 정수론, 선형대수학 등의 다양한 수학 이론에서의 특별한 성질을 갖는 함수와 전혀 새로운 암호논리를 이용한 세계에서 가장 안전하고 효율적인 공개키 암호의 개발은 양자컴퓨터 이 후 시대에 보편화 될 보안기술에 대한 신산업 창출과 그에 따른 부가가치 증대로 이어질 수 있는 도전적인 기회라고 판단된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 9
• 4. 참고문헌 ... 9
• 5. 연구성과 ... 9
• 대표적 연구실적 ... 10
• 끝페이지 ... 14