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With recent trends, the cloud-computing paradigm has gained significant attention, especially in patient health monitoring applications. To date, several cryptographic methods have been introduced to accomplish secure medical data access and storage in cloud service providers. However, these methods have failed to strike a balance among the demands of Electronic Health Records (EHRs) security solutions. Blockchain-based technology is a practical option for managing individual EHRs, as it offers an advanced solution for enhancing the privacy and security of medical data. Therefore, this research proposes a hybrid cryptographic algorithm: Secure Hash Algorithm-256 (SHA-256) combined with Composite Logistic Sine Map (CLSM), namely SHACLSM, with Proxy Re-Encryption (PRE). Overall, the effectiveness of the proposed SHACLSM is analyzed in terms of scalability, computational delay, latency, transaction time, hash verification time, and hash generation time. The outcomes clearly indicate that the proposed SHACLSM-PRE cryptographic algorithm requires minimal transaction time, latency, hash generation time, and hash verification time when evaluated against conventional algorithms, namely Advanced Encryption Standard (AES), SHA-256, Elliptic Curve Cryptography (ECC), Rivest-Shamir-Adleman (RSA), and AES New Instructions (AES-NI).

Information over Internet needs to be communicated secure and prompt. But every cryptographic algorithm of the information requires extra time and memory space for execution in the systems such as PC or smart device. In this paper, an actual cost of speed and memory for a popular smart device environment such as ARM9 with Linux is presented so that the performance is enough to serve wired or wireless data transmission from DCU for smart grid systems or Full HD CCTV cameras.

Presently a number of techniques are used to restrict confidential image data from unauthorized access. In this paper, the authors have proposed an efficient lossless image cryptographic algorithm to transmit pictorial data securely. Initially we take a 64 bit key, we convert our decimal pixel value into binary 8 bits and we XOR the first 8 bits of the key with the pixel value. After that we take the next 8 bits of the key and XOR with the next pixel value. We perform the circular right shit operation when the key gets exhausted. We perform the first level haar wavelet decomposition thereafter. Dividing the LL1 into four equal sections we perform some swapping operations. Decryption follows the reverse of the encryption .Evaluation is done by some parametric tests which includes correlation analysis, NPCR, UACI readings etc. show that the proposed work is resilient and robust in the field of cryptography.

This paper incorporates a comprehensive BER simulation study undertaken on the effectiveness of a multi-user MIMO OFDMA wireless communication system on encrypted data transmission. The channel encoded and spatially multiplexed multi-user MIMO OFDMA system under investigation implements Pre-RSNA cryptographic algorithm. The simulated system deploys three linear signal detection schemes (Equalizers) such as Minimum Mean Square Error (MMSE), Zero Forcing (ZF) and Q-Less QR decomposition under BPSK, DPSK, QPSK and QAM digital modulations. It is anticipated from computer simulation tests with synthetic data transmission that the multi antenna supported OFDMA wireless communication system outperforms in Zero Forcing (ZF) channel equalization scheme with BPSK digital modulation and shows comparatively worst performance in Q-Less QR channel equalization scheme.

정보보호용 디바이스에 RSA 시스템과 같은 암호 알고리듬을 그대로 탑재하여 사용할 경우 전력 분석이나 오류 주입 등과 같은 구현 공격에 의해 비밀 키가 노출될 수 있다. 본 논문에서는 덧셈 체인에 기반한 이중 멱승 알고리듬이 입력 메시지에 대한 오류 주입 공격에 취약하며 덧셈 체인을 구해야 하는 비효율성을 지적하고 이를 해결할 수 있는 새로운 이중 멱승 알고리듬을 제안한다. 제안하는 이중 멱승 알고리듬은 기존에 제시된 전력 분석 공격 및 오류 주입 공격을 방어할 수 있으며 안전한 RSA-CRT(RSA based on Chinese Remainder Theorem) 시스템을 구현하기 위해 효과적으로 활용할 수 있다.

When some cryptographic algorithms used in cryptosystem such as RSA are naively implemented on a security device, the secret key of cryptosystem can be exposed to an attacker by the power analysis and fault injection attacks In this paper, we point out that the double addition chain exponentiation algorithm is vulnerable to the fault injection attack on input message and has inefficiency due to the computing of addition chain. We proposed a novel double exponentiation algorithm, which defeats most previous power analysis and fault injection attacks and can be adopted for secure RSA-CRT implementation.

This paper presents a new high-efficient algorithm and architecture for an elliptic curve cryptographic processor. To reduce the computational complexity, novel modified Lopez-Dahab scalar point multiplication and left-to-right algorithms are proposed for point multiplication operation. Moreover, bit-serial Galois-field multiplication is used in order to decrease hardware complexity. The field multiplication operations are performed in parallel to improve system latency. As a result, our approach can reduce hardware costs, while the total time required for point multiplication is kept to a reasonable amount. The results on a Xilinx Virtex-5, Virtex-7 FPGAs and VLSI implementation show that the proposed architecture has less hardware complexity, number of clock cycles and higher efficiency than the previous works.

In this paper, we propose a prime code and a new cryptographic algorithm for encryption and decryption as its application. The characteristics of prime numbers with irregular distribution and uniqueness are used to generate the prime code. Based on the prime code, an encryption algorithm for secret key is presented. Since the algorithm requires simpler operations than existing encryption such as DES, the burden for hardware implementation of the encryption and decryption process is alleviated.

공개키 암호 알고리즘은 암호화에 사용되는 공개키와 복호화에 사용되는 비밀키가 서로 다르며, 공개키는 공개되고 비밀키는 비밀로 유지되어 소유자만이 알고 있다. 이러한 알고리즘의 암호화 함수는 한 방향으로의 계산은 매우 쉬우나, 특별한 정보 없이 반대 방향으로 계산하는 것은 매우 어려운 성질이 있도록 하기 위하여 계산상 풀기 어려운 문제에 기반하여 연구되고 있다. 본 논문에서는 정수계획법에 기반한 계산상 풀기 어려운 문제를 이용하여 새로운 공개키 암호 알고리즘을 제안한다. 먼저 정수 계획법에 대하여 소개하고 비밀키와 공개키의 생성 과정을 보인다. 공개키로 이용되는 행렬을 평문에 곱하여 암호문을 만들고 공개키와 비밀키의 생성 과정을 보인다. 공개키로 이용되는 행렬을 평문에 곱하여 암호문을 만들고 공개키와 비밀키를 이용한 복호화 행렬을 이용하여 평문을 복원한다. 이 알고리즘의 키 생성 방식은 기존의 배낭꾸리기 암호 시스템의 방식과 유사하지만 배낭꾸리 시스템의 비밀키에서 나타나는 취약점을 보완하였다.

이동식 시스템의 보안관련 문제점 등을 해결하기 위하여 본 논문은 네트워크 환경과 유무선 통신망에 적합하며 구현의 용이성, 비도 유지, 재수정 및 재사용 할 수 있으며 TCP/IP 프로토콜 아키텍쳐에 적합한 이동식 스마트카드용 MT-Serpent 암호알고리즘을 소프트웨어 기반이 아닌 하드웨어 기반 칩 레벨로 구현하였다. 구현된 MT-Serpent 암호시스템은 크기면에서 4,032이고 throughput은 406.2Mbps@2.44MHz를 가진다. 구현된 MT-Serpent 암호알고리즘은 스마트카드 등과 같은 이동식 시스템의 특징을 살릴 수 있도록 하기 위하여 TCP/IP 프로토콜의 보안 취약성을 보강하며 유무선 환경에서 여러 종류의 서비스가 가능하고 다수의 사용자에 대한 보안을 유지하는데 주요한 목적이 있다.

We proposed that is suitable network environment and wire/wireless communication network, easy of implementation, security level preservation, scalable & reconfigurable to TCP/IP protocol architecture to implement suitable smart card MS-Serpent cryptographic algorithm for smart card by hardware base chip level that software base is not implement. Implemented MT-Serpent cryptosystem have 4,032 in gate counter and 406.2Mbps@2.44MHz in throughput. Implemented MS-Serpent cryptographic algorithm strengthens security vulnerability of TCP/IP protocol to do to rescue characteristic of smart card and though several kind of services are available and keep security about many user in wire/wireless environment, there is important purpose.

공개키 암호 알고리즘의 암호화 함수는 한 방향으로의 계산은 매우 쉬우나, 역 계산은 매우 어렵다는 일방향성과 특별한 정보를 가지면 역 계산이 가능하다는 트랩도어(trapdoor)성질이 있어야 하기 때문에 NP 문제나 계산상 풀기 어려운 수학 문제에 기반하여 연구되고 있다. 본 논문에서는 정수 계획법이라는 NP-완전 문제를 이용한 새로운 공개키 암호 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘의 키 생성 방식은 기존의 배낭꾸리기 암호 TTMXPA의 방식과 유사히지만 기존 시스템의 공격 대상이었던 비밀키가 가지는 취약성을 보완하였다.

스마트카드 운영체제는 카드와 터미널간의 인증(authentication), 메시지 처리 및 메시지 처리시 비밀성(security) 유지 등의 작업을 수행한다. 본 논문은 스마트카드에서 DES 암호 알고리즘보다 보안성이 뛰어나고, 다양한 응용을 지원하기 위해서 RSA 암호 알고리즘을 이용한 확장 가능한 운영체제를 구현한다. 스마트카드 시스템과 운영체제의 구조는 ISO/IEC 7816 규정을 따르고 있었고, 몽고메리 알고리즘을 이용한 RSA 암호 알고리즘은 스마트카드에서 인증과 스마트카드 내에서 파일의 보안성, 메시지 보안 명령어를 안전하게 수행한다. 본 논문에서 제시한 스마트카드 운영체제는 다양한 응용을 지원하기 위하여 응용 목적에 따라 운영체제와 응용 프로그램을 확장할 수 있게 설계되었다.

영지식 대화증명은 인증자(prover)가 비밀정보를 노출시키지 않으면서, 검증자(verifier)와 대화를 통해서 이 비밀정보를 알고 있음을 검증자에게 증명하는 방법이다. 본 논문에서는 ElGamal 암호 알고리듬을 이용하여 메세지 전송과 개인 인중이 동시에 가능한 순방향 영지식 증명 프로토콜과 역방향 영지식 증명 프로토콜을 제안한다. 그리고 전송효율을 송신한 전비트와 정보비트와의 비로 정의하여 각각의 프로토콜의 전송효율을 계산한다.

Twofish 암호알고리즘은 AES인 Rijndael 암호알고리즘에 비하여 알고리즘 자체가 간결하며, 구현의 용이성이 좋지만 처리속도가 느린 단점을 가진다. 그러므로 본 논문은 Twofish 암호알고리즘의 속도를 향상시키기 위하여 개선된 MDS 블록을 설계하였다. 기존 MDS 블록은 Twofish 암호시스템의 critical path를 점유하게 되는 블록으로서 처리속도의 병목현상으로 인한 속도저하의 문제점이 존재하였다. MDS 블록에서 연산자로 사용되는 곱셈연산을 감소시키기 위하여 본 논문은 LUT 연산과 modul-2o연산을 사용하여 MDS자체에 대한 속도저하 및 병목현상을 제거하였다 이러한 결과로 새롭게 설계된 MDS블록을 포함하는 Twofish 암호시스템은 기존 Twofish 암호시스템에 비하여 10$\%$정도 처리속도의 향상을 가져옴을 확인하였다.

Twofish cryptographic algorithm is concise algorithm itself than Rijndael cryptographic algorithm as AES, and easy of implementation is good, but the processing speed has slow shortcoming. Therefore this paper designed improved MDS block to improve Twofish cryptographic algorithm's speed. Problem of speed decline by a bottle-neck Phenomenon of the Processing speed existed as block that existing MDS block occupies Twofish cryptosystem's critical path. To reduce multiplication that is used by operator in MDS block this Paper removed a bottle-neck phenomenon and low-speed about MDS itself using LUT operation and modulo-2 operation. Twofish cryptosystem including modified MDS block designed by these result confirmed that bring elevation of the processing speed about 10$\%$ than existing Twofish cryptosystem.

본 논문에서는 현재 우리나라 전자상거래 표준인 SEED 암호화 알고리즘을 하드웨어로 구현하였다. 이 암호화 프로세서는 유연성과 하드웨어 면적을 줄이기 위해 파이프라인이 없는 1 unrolled loop 구조를 사용하였다. 그리고 ECB, CBC, CFB, OFB의 4가지 모드를 모두 지원할 수 있도록 하였다. key computation은 오버헤드를 감소시키도록 precomputation 기법을 사용하였다. 또한, 데이타 입ㆍ출력 시 증가되는 처리시간을 제거하기 위하여 외부 입ㆍ출력 레지스터와 data 입ㆍ출력 레지스터를 분리하여 데이타 입ㆍ출력 연산이 암호 프로세서의 암호화 연산과 병행하여 처리되도록 하였다. 암호 프로세서는 0.25$\mu\textrm{m}$ CMOS 기술을 사용하여 검증하였고 gate수는 대략 29.3K gate 정도가 소요되었으며, 100 MHz ECB 모드에서 최고 237 Mbps의 성능을 보였다.

This paper describe VLSL design of crytographic processor which can execute triple DES and DES encryption algorithm. To satisfy flexible architecture and area-efficient structure, the processor has 1 unrolled loop structure without pipeline and can support four standard mode, such as ECB, CBC, CFB, and OFB modes. To reduce overhead of key computation , the key precomputation technique is used. Also to eliminate increase of processing time due to data input and output time, background I/O techniques is used which data input and output operation execute in parallel with encryption operation of cryptographic processor. The cryptographic processor is implemented using Altera EPF10K40RC208-4 devices and has peak performance of about 75 Mbps under 20 Mhz ECB DES mode and 25 Mbps uder 20 Mhz triple DES mode.

This paper describes design of cryptographic processor which can execute SEED, DES, and triple DES encryption algorithm. To satisfy flexible architecture and area-efficient structure, the processor has I unrolled loop structure with hardware sharing and can support four standard mode, such as ECB, CBC, CFB, and OFB modes. To reduce overhead of key computation, the precomputation technique is used. Also to eliminate increase of processing time due to data input and output time, background I/O technique is used which data input and output operation execute in parallel with encryption operation of cryptographic processor. The cryptographic processor is designed using 2.5V 0.25 $\mu\textrm{m}$ CMOS technology and consists of about 34.8K gates. Its peak performances is about 250 Mbps under 100 Mhz ECB SEED mode and 125 Mbps under 100 Mhz triple DES mode.