Earticle

This paper takes intelligent security car as the research background, aiming to find a image encryption algorithm to realize the car in the image secure transmission of wireless transmission network based on open protocols, with good safety and high real-time. this passage is based on the analysis of the existing encryption algorithms of traditional and new image, select the digital image encryption technology based on chaotic system, And put forward a Multiple chaotic image encryption method which is fit for this project, After analysis and test, the algorithm satisfies the requirements of safety and real-time.

나날이 발전하는 임베디드 시스템의 기술은 임베디드 시스템 간의 정보통신 시 보다 안전하고 효율적인 데이터 통신을 필요로 하고 있다. 이를 위해 최근 임베디드 간의 통신 시 암호화 된 데이터 통신으로 보다 안전한 통신보안 시스템을 구축하고 있다. 하기만 임베디드 상에서 충분히 안전한 보안 시스템을 구축하기에는 다소 부하가 큰 것으로 알려져 있다. 따라서 임베디드 시스템에 알맞은 암호화 시스템을 구축하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 PXA255 기반의 임베디드 보드에서 RSA/SHA1 암호화 시스템과 DH/RC4 암호화 시스템을 구현하고 그 성능을 평가하였다.

최근 인공지능 기술의 발전과 함께 기계학습과 빅데이터를 융합한 서비스가 증가하게 되었고, 무분별한 데이터 수집과 학습으로 인한 개인정보 유출 위험도가 커졌다. 따라서 프라이버시를 보호하면서 기계학습을 수행할 수 있는 기술이 중요해졌다. 동형암호 기술은 정보 주체자의 개인정보 기밀성을 유지하면서 기계학습을 할 수 있는 방법 중 하나이다. 그러나 평문 크기에 비례하여 암호문 크기와 연산 결과의 노이즈가 커지는 동형암호의 특징으로 인해 기계학습 모델의 예측 정확도가 감소하고 학습 시간이 오래 소요되는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 부분 동형암호화된 데이터셋으로 로지스틱 회귀 모델을 학습할 수 있는 기법을 제안한다. 실험 결과에 따르면 제안하는 기법이 종래 기법보다 예측 정확도를 59.4% 향상시킬 수 있었고, 학습 소요 시간을 63.6% 개선할 수 있었다.

클라우드 환경에서의 대용량 암호화 데이터 서비스를 위하여 기존의 암호화 알고리즘을 사용할 경우 데이터 암호화에 많은 시간 소요의 문제점이 대두된다. 이러한 단점을 보완하기 위해 일반적으로 부분 암호화 방법을 사용한다. 그러나 기존의 부분 암호화 방법은 암호화되지 않은 잔존 영역으로 인해 암호화된 데이터를 유추할 수 있다는 단점이 존재한다. 본 논문에서는 이러한 단점을 해결하기 위해 암호화 속도를 높이면서 보안을 준수하는 부분 암호화 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 헤더 생성, 부분 암호화, 블록 셔플의 과정으로 구성된다. 1단계 헤더 생성 과정에서는 알고리즘에 필요한 헤더 데이터를 생성하고 2단계 부분 암호화 과정에서는 LEA (Lightweight Encryption Algorithm)를 이용하여 데이터의 일부분을 암호화하고 암호화하지 않은 부분의 데이터와 암호화 과정 중에 생성된 블록을 XOR하여 모든 데이터를 변형시키며, 3단계 블록 셔플 과정에서는 헤더에 저장한 셔플 데이터를 이용하여 블록을 섞어 데이터를 알아볼 수 없는 형태로 바꾸어 암호화를 수행한다. 제안하는 방법을 모바일 디바이스에 적용하여 구현한 결과 암호화한 데이터는 알아볼 수 없는 형태로 모두 바뀌어 데이터를 유추할 수 없었고, 암호 키 없이는 데이터를 복원할 수 없었다. 제안하는 방법은 블록 경량 암호화 알고리즘인 LEA에 비해 암호화 속도가 약 273% 정도 향상되어 대용량 데이터를 암호화하는데 있어 빠른 처리가 가능함을 확인하였다.

In case of using the existing encrypted algorithm for massive data encryption service under the cloud environment, the problem that requires much time in data encryption come to the fore. To make up for this weakness, a partial encryption method is used generally. However, the existing partial encryption method has a disadvantage that the encrypted data can be inferred due to the remaining area that is not encrypted. This study proposes a partial encryption method of increasing the encryption speed and complying with the security standard in order to solve this demerit. The proposed method consists of 3 processes such as header formation, partial encryption and block shuffle. In step 1 Header formation process, header data necessary for the algorithm are generated. In step 2 Partial encryption process, a part of data is encrypted, using LEA (Lightweight Encryption Algorithm), and all data are transformed with XOR of data in the unencrypted part and the block generated in the encryption process. In step 3 Block shuffle process, the blocks are mixed, using the shuffle data stored with the random arrangement form in the header to carry out encryption by transforming the data into an unrecognizable form. As a result of the implementation of the proposed method, applying it to a mobile device, all the encrypted data were transformed into an unrecognizable form, so the data could not be inferred, and the data could not be restored without the encryption key. It was confirmed that the proposed method could make prompt treatment possible in encrypting mass data since the encryption speed is improved by approximately 273% or so compared to LEA which is Lightweight Encryption Algorithm.

클라우드 환경에서의 대용량 암호화 데이터 서비스를 위하여 기존의 암호화 알고리즘을 사용할 경우 데이터 암호화에 많은 시간 소요의 문제점이 대두된다. 이러한 단점을 보완하기 위해 일반적으로 부분 암호화 방법을 사용한다. 그러나 기존의 부분 암호화 방법은 암호화되지 않은 잔존 영역으로 인해 암호화된 데이터를 유추할 수 있다는 단점이 존재한다. 본 논문에서는 이러한 단점을 해결하기 위해 암호화 속도를 높이면서 보안을 준수하는 부분 암호화 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 헤더 생성, 부분 암호화, 블록 셔플의 과정으로 구성된다. 1단계 헤더 생성 과정에서는 알고리즘에 필요한 헤더 데이터를 생성하고 2단계 부분 암호화 과정에서는 LEA(Lightweight Encryption Algorithm)를 이용하여 데이터의 일부분을 암호화하고 암호화하지 않은 부분의 데이터와 암호화 과정 중에 생성된 블록을 XOR하여 모든 데이터를 변형시키며, 3단계 블록 셔플 과정에서는 헤더에 저장한 셔플 데이터를 이용하여 블록을 섞어 데이터를 알아볼 수 없는 형태로 바꾸어 암호화를 수행한다. 제안하는 방법을 모바일 디바이스에 적용하여 구현한 결과 암호화한 데이터는 알아볼 수 없는 형태로 모두 바뀌어 데이터를 유추할 수 없었고, 암호 키 없이는 데이터를 복원할 수 없었다. 제안하는 방법은 블록 경량 암호화 알고리즘인 LEA에 비해 암호화 속도가 약 273% 정도 향상되어 대용량 데이터를 암호화하는데 있어 빠른 처리가 가능함을 확인하였다.

In case of using the existing encrypted algorithm for massive data encryption service under the cloud environment, the problem that requires much time in data encryption come to the fore. To make up for this weakness, a partial encryption method is used generally. However, the existing partial encryption method has a disadvantage that the encrypted data can be inferred due to the remaining area that is not encrypted. This study proposes a partial encryption method of increasing the encryption speed and complying with the security standard in order to solve this demerit. The proposed method consists of 3 processes such as header formation, partial encryption and block shuffle. In step 1 Header formation process, header data necessary for the algorithm are generated. In step 2 Partial encryption process, a part of data is encrypted, using LEA (Lightweight Encryption Algorithm), and all data are transformed with XOR of data in the unencrypted part and the block generated in the encryption process. In step 3 Block shuffle process, the blocks are mixed, using the shuffle data stored with the random arrangement form in the header to carry out encryption by transforming the data into an unrecognizable form. As a result of the implementation of the proposed method, applying it to a mobile device, all the encrypted data were transformed into an unrecognizable form, so the data could not be inferred, and the data could not be restored without the encryption key. It was confirmed that the proposed method could make prompt treatment possible in encrypting mass data since the encryption speed is improved by approximately 273% or so compared to LEA which is Lightweight Encryption Algorithm.