Earticle

Side-channel Analysis (SCA) has become a reliable method for cryptanalysts to break cryptographic algorithms. Recently, SCA is used to reverse engineer the applet bytecodes on Java based smart cards. In addition of Power Analysis, other techniques of SCA exist, such as Electromagnetic Analysis (EMA). EMA of smart cards is a powerful technique that allows extracting information about the executed bytecode as well as about the processed data. In our work, we study the possibility to apply reverse engineering upon a Java Card applet in which the virtual machine is obfuscated by using SCA techniques. Even if this process of bytecode obfuscation is an effective way to prevent execution of an arbitrary and malicious bytecode, we believe that it can be systematically bypassed regardless the level of the platform encryption under the reverse engineering trails. In this paper, we present a methodology that could be used to find out the encryption key of the obfuscation process using the reverse engineering process through SCA. To perform reverse engineering, a white box approach providing access to the Java Card is needed in a learning stage, and then the technique used can be used on a black box approach where the code of applications is not accessible at the matching stage.

Spread of the IT and Internet served as an important turning point for consolidating digital economy growth and for building national economy’s competitiveness worldwide. Among them, emergence of e-money grew into important issue of e- commerce, and it can be considered futuristic currency revolution that replaces traditional payment methods such as cash, check and others. Recently, e-money for supporting SNS(Social Network Service) service is very popular among the young generation members. Likewise, diverse e-currencies provide many conveniences as they consolidated as a culture in our everyday life. This research designed and implementation in-house e-money using Java Card technology. In-house e-money is e-money that is used in one organization, and charging, payment, adjustment and refund take place within the organization. We focused mostly on the e-money security since e-money is personal asset. In other words, we used by realizing Java Card based technology with superb security and by developing e-money Java applet to ensure safe e-money management. Moreover, algorithm for hash encryption was applied to transmit data safely within the organization when it comes to charging, authorization, adjustment and refund. Algorithm for hash encryption was applied to transmit data safely. E-money will now consolidate its position as a part of our everyday life. Furthermore, hopefully, e- money of the in-house method will be utilized to create profit and as a new business culture.

Java Card are devices subject to either hardware and software attacks. Thus several countermeasures need to be embedded to avoid the effects of these attacks. Recently, the idea to combine logical attacks with a physical attack to bypass bytecode verification has emerged. For instance, correct and legitimate Java Card applications can be dynamically modified on-card using laser beam. Such applications become mutant applications, with a different behavior. This internal change could lead to bypass control and protection and thus should offer illegal access to secret data and operation inside the chip. In this paper, we propose a set of countermeasures that can be activated by the developer using the annotation mechanism. These countermeasures are efficient but also affordable for the smart card domain, as shown by the evaluation of the coverage and memory usage.

최근 개인자료의 유출 및 불법적인 사용이 사회적으로 큰 이슈가 되고 있어 개인의 정보보호 및 신분확인에 대한 요구가 증가하게 되었다. 이로 인하여 최근 안전한 데이터 전송과 거래를 위해 스마트카드의 이용이 증가되고 있는 추세이다. 특히 자바카드는 스마트카드 플랫폼에 자바의 기술을 접목시킨 것으로 양방향 통신, 정보의 보호기능 등을 수행할 수 있으며, 개인을 확인할 수 있고 이동성이 뛰어나며 복제가 어렵고 암호 알고리즘을 카드 내부에서 수행하여 보안상 매우 좋은 이점을 지니고 있어 스마트카드에서 필요로 하고 있는 다양한 서비스의 내용을 충분히 안정적으로 제공하고 있다. 본 논문에서는 이런 다양한 응용분야에 이용되는 자바카드의 보안성을 높이기 위하여 기존의 단순한 사용자 인증에 사용되는 PIN정보와 생체정보인 사인데이터를 함께 이용한다. 또한 개인에 따른 정보를 저장하는 방법과 이 정보를 접근하기 위하여 데이터를 사용하는 사용자간의 접근을 제한하기 위한 사용자의 접근권한을 설계하였다. 이와 같은 Applet을 설계함으로써 개인정보의 보다 안전하고 신뢰성을 보장하고 개인의 불법적인 유출 및 도용의 완벽한 제어가 될 것으로 기대된다.

급속한 정보기술 및 인터넷의 발달로 인해 네트워크를 통한 정보의 교류가 활발해지고 온라인 뱅킹 등 전자상거래와 관련된 산업의 규모가 커지면서 정보보안과 휴대용이 용이한 스마트카드는 여러 활용분야에서 사용되고 있다. 계속적인 하드웨어 기술의 발전으로 스마트카드의 표준으로 자리 잡고 있는 자바카드는 스마트카드 플랫폼에 자바의 기술을 접목시킨 것으로써 객체지향 중심의 기법으로 보안상 매우 좋은 이점을 지니고 있다. 또한 특성이 다른 하드웨어에서 같은 동작을 할 수 있는 개방형 운영체제를 가짐으로써 다양한 다수의 응용 프로그램을 수용할 수 있는 유연성을 가지게 한다. 본 논문에서는 이러한 자바카드의 특성을 이용하여 하나의 회원 카드로 다수의 사용자가 사용할 수 있는 접근통제가 가능한 회원카드를 설계하였다. 사용자에게 발급된 하나의 카드에 들어있는 정보를 개인이 아닌 다수의 사용자가 서로 다른 PIN을 이용하여 카드 내에 있는 사용자 정보를 접근하여 개인 정보의 확인, 관리내용 업데이트, 내용에 따른 청구를 카드 하나로 가능하게 하였다. 이때 사용자 인증수단으로 사용되는 PIN의 보안성을 높이기 위해 개인별로 고유한 생체인식의 한 구성요소인 서명 데이터를 이용하여 패스워드가 가지는 보안상의 취약요소를 없애 보다 안전한 사용자 인증을 하고자 한다. 이러한 자바카드의 이용기술과 생체인식 및 다중PIN을 이용한 사용자 인증, 파일의 보안 등급의 차등적인 접근권한을 설계하고 마지막으로 비주얼한 응용프로그램을 구현함으로써 카드를 보다 안전하고 편리하게 사용할 수 있기를 기대한다.

급속한 정보기술 및 인터넷의 발달로 인해 네트워크를 통한 정보의 교류가 활발해지고 온라인 뱅킹 등 전자상거래와 관련된 산업의 규모가 커지면서 정보보안과 휴대용이 용이한 스마트카드는 여러 활용분야에서 사용되고 있다. 계속적인 하드웨어 기술의 발전으로 스마트카드의 표준으로 자리 잡고 있는 자바카드는 스마트카드 플랫폼에 자바의 기술을 접목시킨 것으로써 객체지향 중심의 기법으로 보안상 매우 좋은 이점을 지니고 있다. 또한 특성이 다른 하드웨어에서 같은 동작을 할 수 있는 개방형 운영체제를 가짐으로써 다양한 다수의 응용 프로그램을 수용할 수 있는 유연성을 가지게 한다. 본 논문에서는 이러한 자바카드의 특성을 이용하여 하나의 회원 카드로 다수의 사용자가 사용할 수 있는 접근통제가 가능한 회원카드를 설계하였다. 사용자에게 발급된 하나의 카드에 들어있는 정보를 개인이 아닌 다수의 사용자가 서로 다른 PIN을 이용하여 카드 내에 있는 사용자 정보를 접근하여 개인 정보의 확인, 관리내용 업데이트, 내용에 따른 청구를 카드 하나로 가능하게 하였다. 이때 사용자 인증수단으로 사용되는 PIN의 보안성을 높이기 위해 개인별로 고유한 생체인식의 한 구성요소인 서명 데이터를 이용하여 패스워드가 가지는 보안상의 취약요소를 없애 보다 안전한 사용자 인증을 하고자 한다. 이러한 자바카드의 이용기술과 생체인식 및 다중PIN을 이용한 사용자 인증, 파일의 보안 등급의 차등적인 접근권한을 설계하고 마지막으로 비주얼한 응용프로그램을 구현함으로써 카드를 보다 안전하고 편리하게 사용할 수 있기를 기대한다.

인터넷을 통한 전자상거래가 활성화됨에 따라, 사용자에게 편리성을 제공하기 위한 기술이 등장하고 있으며, 보다 편리한 거래를 위하여, 스마트 카드의 활용이 높아지고 있다. 스마트 카드의 차세대 COS로 Java Card가 등장함으로써, 자바 언어를 이용한 다양한 어플리케이션의 개발이 가능해졌다. 본 논문은 차세대 COS로 주목받고 있는 Java Card를 이용하여 인터넷 상에서의 효율성 있는 마일리지 관리 시스템을 제안하였다. 본 시스템은 Java Card상에 저장되는 개인의 독립적인 프로그램으로 Java Card의 연산기능을 이용하여 서로 다른 마일리지 체계를 가지는 쇼핑몰의 마일리지를 직접 계산하고 적립할 수 있다. 기존의 제공되고 있는 마일리지 시스템과의 비교 분석과 구현된 프로그램의 시뮬레이션을 통하여 제안한 시스템의 실효성을 높이고자 한다.

As electronic commerce is becoming more popular on the Internet, smart cards have been used for safe transfers and transactions on I-commerce popularly. Especially, Java Card considered as a COS for the next generation must take advantage of the good points of Java Language by using this language and making programs asked for by various demands. In this paper, we proposed efficient management system of mileage on the Internet using Java Card. The system has security for data and the simplicity of application development by Java Card cryptography. The system is an independent program saved un Java Card and can calculate and save mileage, although the characteristic of the mileage is different from others through the calculating Process of the Card. Also, the system is developed to encourage the efficiency of a system after comparing and contrasting between established systems and the newly designed one in simulation.

SIM 카드는 개인식별을 위해 GSM 단말기에 내장되는 스마트 카드의 한 종류이다. 그러나 기존의 SIM 카드는 어플리케이션을 업그레이드하거나 추가하기가 쉽지 않고 어플리케이션이 하드웨어에 종속적인 단점이 있어 SIM 카드의 활용범위를 좁히는 결과를 가져왔다. 본 논문에서는 이러한 단점을 해결할 수 있는 대안으로 제시되고 있는 Java Card와 Java Card 기술을 알아보고 이러한 Java Card 기술을 SIM 카드에 적용하기 위하여 필요한 Java Card SIM API에서의 Toolkit Registry에 대한 구현 내용을 기술한다.

인터넷과 전자상거래가 활성화됨에 따라 인터넷상에서의 보다 안전하고 다양한 기능을 수행할 수 있는 지불수단이 필요하게 되었다. 스마트 카드는 안전성과 이동성이 뛰어나기 때문에, 전자상거래상의 일들을 수행하기에 적합하다. 특히, 스마트 카드의 차세대 COS로 주목받는 Java Card는 어플리케이션의 개발의 용이성과, 뛰어난 독립성을 제공하므로, 효율적인 개발을 할 수 있다. 본 논문에서는 지불에 관련된 쇼핑몰 마일리지 통합 관리 시스템의 개발을 제안함으로써 다양한 로열티 서비스 제공에 대하여 연구하였다. 제안된 시스템은 Java Card 내에 저장되는 한 개인의 독립적인 프로그램으로서, Java Card의 연산기능을 이용하여 서로 다른 마일리지 체계를 가지는 이종 쇼핑몰간의 통합마일리지를 직접 계산하고, 적립할 수 있는 카드 어플리케이션을 제안하였다.

유비쿼터스 사회화에 따른 개인의 정보를 보호하기 위한 방안들이 많이 제시되고 있다. 이런 방안의 한 분야로 CPU와 메모리를 가진 스마트카드가 널리 사용되고 있으며, 스마트카드 중에서도 다양한 응용 프로그램을 사용 가능하게 하는 자바카드의 사용이 확대되고 있다. 자바카드 파일 시스템의 표준은 따로 정의되어 있지 않지만, 일반적으로 스마트카드 파일 시스템 표준을 따른다. 하지만 스마트카드 파일 시스템 표준을 따름에 있어서 자바카드 가상기계의 특성상 데이터 및 코드의 중복사용으로 메모리 공간의 비효율적인 사용과 처리 속도가 늦어지는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 자바카드의 이러한 단점을 해결하기 위해 File Cache 기법과 Direct Access 기법을 제안하여 최소한으로 코드 수를 줄여 메모리 공간의 효율적인 사용과 처리 속도를 개선한다.

As toward a ubiquitous society, a lot of methods have been proposed to protect personal privacy. Smart Cards with CPU and Memory are widely being used to implement the methods. The use of Java Card is also gradually getting expanded into more various applications. Because there is no standards in Java Card File System, Generally, Java Card File System follows the standards of Smart Card File System. However, one of disadvantages of the Java Card File System using a standard of Smart Card File System is that inefficient memory use and increasing processing time are caused by redundancy of data and program codes. In this paper, a File Cache method and a Direct Access method are proposed to solve the problems. The proposed methods are providing efficient memory use and reduced processing time by reduce a program codes.

무선 인터넷의 발전과 우선 단말기의 성능이 발달함에 따라 무선 인터넷 환경에서의 전자상거래(M-Commerce)가 활성화되고 있다. 이러한 전자상거래에서는 사용자 인증 기술과 데이터 보안이 중요한 기술로 인식되고 있으며, 무선 인터넷에서의 WPKI나 유선 인터넷 환경에서의 XML 전자서명 같은 인증기술이 연구되고 있다. XML 전자서명은 XML 문서를 이용하는 전자상거래분야에 사용되어 전자서명 시스템간의 상호 연동성을 높일 수 있다. 따라서 본 논문에서는 무선 인터넷 환경에서도 기존의 유선 인터넷환경에서 사용되고 있는 XML 전자서명 기법을 적용하여 XML 문서 및 전자서명 시스템들간에 상호 연동 가능할 수 있는 시스템을 설계하였고, 실제로 자바 카드를 이용하여 XML 전자서명이 가능한 시스템을 구현하였다. 본 논문을 통해 무선 인터넷 환경에서도 XML 전자서명을 제공할 수 있다.

이동형 무선 단말기의 사용이 급증함에 따라, M-commerce 시대로 바뀌고 있다. 특히 USIM 카드가 내장되어 있는 IMT-2000 서비스가 시작되면, 무선 인터넷 시장은 급속도로 발전할 것이다. 본 논문은 무선 인터넷 응용 프로그램의 개발을 위하여 USIM 카드 상에서의 Java Card를 활용한다. Java Card는 자바 언어를 사용하여 프로그램을 개발할 수 있으며, 다양한 어플리케이션의 개발이 가능하다. 본 연구는 Java Card의 유용성을 증명하기 위하여 실제 생활에 적용 가능한 지불 솔루션으로서 전자화폐 시스템과 마일리지 시스템을 개발한다. 즉, One 카드 개념으로서 USIM 카드 하나로 다양한 기능을 제공할 수 있다는 것을 증명한다.

무선 인터넷의 발전과 무선 단말기의 성능이 발달함에 따라 무선 인터넷 환경에서의 전자상거래(M-Commerce)가 활성화되고 있다. 이러한 전자상거래에서는 사용자 인중 기술과 데이터 보안이 중요한 기술로 인식되고 있으며, 무선 인터넷에서의 WPKI나 Hermes 시스템, 유선 인터넷 환경에서의 XML 전자서명 같은 인중 기술이 연구되고 있다. 하지만 WPKI는 인증 시스템들이 서로 이질적이라 구현하기 어렵고 유선 인터넷의 인중 시스템과 상호 연동가능하지 않으며, XML 전자서명을 지원하지 않는 단점을 지니고 있다. Hermes 시스템 역시 XML 전자서명 시스템과 상호 연동 가능하지 않는 문제점이 존재한다. 따라서 본 논문에서는 무선 인터넷 환경에서도 기존의 유선 인터넷 환경에서 사용되고 있는 XML 전자서명 기법을 이용하여 유, 무선 환경에서 전자서명할 수 있는 Mediator를 설계한 뒤, Java Card를 이용하여 시스템을 설계 및 구현하였다.

As wireless network was developed and Capability of Wireless Phone was increased, M-Commerce was activates In Wireless network environment. User Authentication and Security in E-Commerce Environment is very important, so Authentication Technology, such as WPKI and Hermes System, XML Digital Signature in Wire Network is studying. But if authentication systems was implemented heterogeneous, WPKI is difficult to implement the system, it's not interoperate with authentication system on wire internet, not support XML digital Signature. Hermes system also not interoperate with XML digital signature system. So our paper designed System that can interoperate among digital signature systems and XML document to apply XML digital signature technology on wire network to wireless network, and then implemented system that can XML digital signature to use Java Card.

자바카드 기술은 스마트카드나 메모리 제한적인 장치에서 자바 프로그래밍 언어로 작성된 응용프로그램을 동작 가능하게 한다. 자바카드 기술은 높은 안전성, 이식성, 다중의 응용프로그램을 관리하고 저장하는 기능을 제공한다. 그러나 자바카드 플랫폼의 제한적인 메모리 자원은 다양한 용도로 자바카드가 보급되는데 저해 요인으로 작용하고 있다. 따라서 본 논문에서는 자바카드의 효율적인 메모리 사용을 위해서 바이트코드 최적화 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 예외처리 구문 try-catch-finally에서 catch절의 매개변수에 대한 기억장소를 공유하게 함으로써 생성되는 바이트코드의 크기를 줄일 수 있다.

Java Card technology allows us to run Java applications on smart cards and other memory-constrained devices. Java Card technology supports high security, portability and ability of storing and managing multiple applications. However, constrained memory resources of the Java Card Platform hinder wide deployment of the Java Card applications. Therefore, in this paper we propose a bytecode optimization algorithm to use the memory of a Java Card efficiently. Our algorithm can reduce the size of the bytecode by sharing the memory of the parameters of the catch clause in the try-catch-finally sentence.

This paper describes tile design and implementation of contact and contactless If card OS(Operating System) for Java Card, namely JCOS(Java Card 05). The JCOS complies with ISO/IEC 7816 and IS0/1EC 14443 standards. The JCOS conforms to Java Card 2.1.2 specifications. The JCOS is running on 32-bit ARMTTDMI with public key crypto-coprocssor. This paper describes only the dual-interface protocol of the JCOS which supports contact and contactless applications in a single chip. The JCOS has been completed with our sample banking service and access control service in ETRI up to now.

Internet Protocol Television (IPTV)는 방송 통신 융합 서비스 실현을 위한 대화형의 개인 맞춤형 멀티미디어 서비스이다. TV에 연결되는 IPTV Set-Top Box (STB)는 사용자의 유일한(unique) 하드웨어 식별자로서 가입자 인증에 사용된다. 이것은 box-level의 식별방법으로 가족 구성원이 하나의 IPTV 서비스를 공유한다는 점에서 개인 맞춤형 서비스를 지향하는 IPTV의 목적에 적합하지 않다. 본 논문에서는 기존의 STB에 3G 이동통신의 오픈 플랫폼 자바카드를 기반으로 한 사용자 개인정보를 저장할 수 있는 IDENTITY 애플릿을 정의하여 3G 네트워크와 IPTV 응용서버 사이에 사용자 중심의 인증과 개인 맞춤형 서비스가 가능한 IPTV 인증 프로토콜을 제안하고, 이에 대한 효율성과 안전성에 대해 검증한다.

Internet Protocol Television (IPTV) provides an interactive and personalized service for realizing integrated broadcasting and telecommunication services. Set-top box (SIB) connected to TV is an essential component required for IPTV and has a unique hardware identifier used in identification and authentication. It means that subscriber authentication based on box-level identification is inconsistent with IPTV's main intention of providing personalized services. The proposed solution is to provide an opportunity to use the flexible user-centric authentication mechanism through Java Card applets in IPTV application server and 3G networks. This paper suggests personalized services by moving the user's private data and authentication management beyond the STB to a truly personalized device, the ubiquitous mobile phone. In addition, this paper presents effectiveness and security analysis for verifying the proposal.

지문은 사람에 있어서 유일한 특징과 변하지 않는 특성으로 인하여 개인의 인증이나 식별에 많이 사용되고 있다. 이러한 특성을 가진 지문을 스마트 카드의 인증과정에 이용함으로서 보안성을 높이고 사용에 편리함을 추가할 수 있다. 본 논문에서는 지문의 특징점 추출 과정과 매칭 방법 그리고 자바카드에 지문을 등록하는 프로토콜과 인증하는 프로토콜을 제시하고 구현하였다.

현재 IC카드는 통신, 금융, 교통 등의 여러 응용 서비스에서 널리 사용되고 있는데, 계속적인 하드웨어 기술의 발전으로 인한 메모리 증가, CPU 성능 향상과, 통합된 정보 가전을 위한 다양한 형태의 네트워크 연결 인터페이스 구축 노력이 다중 응용 프로그램(Multi-Application) 사용 요구 및 개방형 운영체제(Open-platform Operating System)와 맞물려 도약적인 기술 발전을 이루고 있다. 본 고에서는 널리 사용되고 있으며 향후 시장성이 가장 클 것으로 예측되는 자바 카드 플랫폼 탑재 IC카드의 기술 현황을 H/W 및 S/W측면에서 살펴보고, 자바 카드 기술의 발전 동향을 조망하고자 한다.

오늘날 대부분의 스마트카드는 자바카드 플랫폼을 채택한 자바카드가 표준안으로 자리매김 하고 있다. 자바카드는 전원이 차단되면 작업 중이던 데이터가 손실되는 문제점을 가지고 있다. 데이터 손실의 해결책으로 트랜잭션 개념이 사용되지만, 한 번에 하나의 트랜잭션 처리만을 허용하므로, 트랜잭션이 필요한 작업들은 이전에 작업 중인 트랜잭션이 끝날 때까지 대기해야 하고, 이는 자바 카드의 성능을 저하시키는 요인이다. 본 논문에서는 자바 카드의 수행 성능을 향상시키기 위한 방안으로 다중 트랜잭션 버퍼에서 트랜잭션을 수행할 수 있도록 이중 잠금 규칙을 규정하고, 이 규칙에 따라 트랜잭션을 처리함으로써 트랜잭션 처리 성능을 개선시키고자 한다. 이러한 연구 결과를 통해 데이터의 안전성을 놀이고 트랜잭션이 필요한 데이터의 대기 시간을 줄이고 자바 카드의 수행 속도를 증가 시킬 수 있다.

Smart Card is currently more popular in mobile communication, and smart card with java card platform becomes a standard choice. Java card has a problem that it gets lost working data when power is off. Transaction is the idea to solve a problem of data loss, but it accepts only one transaction process, and other transaction process need to hold until the current working transaction is finished. This might be a factor to drop the Java card's performance. In this paper, we define a rule of dual-lock which can run transaction at multiple transaction buffer as a method for a better java card performance, and we suggest this rule to improve a capability of transaction process. From this research, we are able to improve the data stability, reduce the java card transaction delay time, and get a higher processing speed of java card.