Earticle

최근에는 전자제품 및 웨어러블 기기를 포함한 IoT 제품들이 증가 추세에 있다. 하지만, IoT 기기가 증가할수록 보안 문제가 대두되면서 유선 및 무선 보안에 대한 관심이 증가하고 있다. 현재 많이 사용하고 있는 알 고리즘으로는 AES가 있으며, 임베디드 기반에서도 사용이 가능한 경량의 암복호화 알고리즘 들이 있다. 본 논문 은 임베디드 경량 블록 암호 알고리즘인의 응용에 관심이 있으며, 평문 데이터 대신에 실시간으로 측정한 심박 데 이터에 경량의 암복호화 알고리즘을 적용하는 실험을 수행하였다. 데이터를 분석한 결과, 본 데이터와 복호화 데 이터가 100% 일치하였다. LEA 알고리즘의 경우에 1개의 심박 데이터에 대한 샘플링 갯수는 초당 100개임을 확 인하였다. 향후, 샘플링 레이트를 높일 수 있도록 고성능의 임베디드 기기에서 실험을 수행할 예정이다.

In recent years, the number of IoT products, including electronics and wearable devices, has been on the rise. However, with the increase in IoT devices comes security concerns, which has led to an increased focus on wired and wireless security. Currently, AES is a popular algorithm, and there are lightweight encryption algorithms that can be used on an embedded basis. This paper is interested in the application of embedded lightweight block cipher algorithms, and experiments were conducted to apply lightweight decryption algorithms to real-time measured heart rate data instead of plain text data. After analyzing the data, we found that the original data and the decrypted data matched 100%. For the LEA algorithm, we found that the number of samples for one heart rate data is 100 per second. In the future, we will conduct experiments on high-performance embedded devices to increase the sampling rate.

데이터베이스는 중요한 정보를 저장·관리하는 핵심 IT 자산이며, 이를 보호하기 위한 대표적인 기술 중 하나가 암호화 기 술이다. 본 연구에서는 AES, RSA, 그리고 두 방식을 결합한 하이브리드 암호 시스템을 구현하고, 데이터베이스(MySQL, SQLite)와 데이터 유형(텍스트, 이미지)에 따른 암·복호화 성능을 비교 및 분석하였다. 특히, 텍스트 데이터셋(FIFA, Top5) 및 이미지 데이터셋(GTSRB, Chest_xray)을 사용하여 데이터 특성과 크기에 따른 성능 차이를 실험적으로 평가하였다. 실험 결 과, AES는 모든 조건에서 가장 짧은 처리 시간과 낮은 메모리 사용량을 보였으며, 하이브리드 방식은 중간 수준, RSA는 가장 낮은 성능을 나타냈다. 데이터 유형별로는 텍스트가 이미지보다 일관되게 빠르고 경량이었고, 데이터베이스별로는 SQLite가 MySQL보다 전반적으로 우수했다. 이러한 경향은 알고리즘 구조, 데이터 처리 과정의 복잡성, DBMS의 동작 방식 차이에 기 인한다. 본 연구의 성능 비교 결과는 데이터베이스 보안 기능 구현 시 효율적인 암호화 방식 선택을 위한 근거를 제공하며, 제 안한 하이브리드 방식은 보안성과 성능의 균형을 위한 실질적 참고 자료가 될 수 있다.

A database is a core IT asset for storing and managing critical information, and encryption is one of the representative technologies for its protection. This study implements AES, RSA, and a hybrid cryptosystem combining the two methods and compares and analyzes their encryption and decryption performance across different databases (MySQL and SQLite) and data types (text and image). In particular, the performance differences according to data characteristics and sizes were experimentally evaluated using text datasets (FIFA, Top5) and image datasets (GTSRB, Chest_xray). Experimental results show that AES consistently achieved the shortest processing time and lowest memory usage under all conditions, the hybrid approach demonstrated intermediate performance, and RSA exhibited the lowest performance. Text processing was consistently faster and lighter than image processing, whereas SQLite outperformed MySQL. These trends can be attributed to differences in the algorithm structure, complexity of data processing, and operational mechanisms of the DBMSs. The performance comparison results of this study provide a basis for selecting efficient encryption methods when implementing database security features, and the proposed hybrid approach can serve as a practical reference for balancing the security and performance.

The security of information in wireless communication is a hot issue for researchers throughout the technical globe and uses different techniques to secure the information. One of the techniques is Direct Sequence Spread Spectrum. In DSSS a barker code is use for converting the narrowband information signal into a much wider bandwidth. As the anti-security group is also in search of breaking chain of security for leaking out the information, so in DSSS the great threat is the breakage of the code used for spreading of the signal, if the attacker comes to know the code through somehow than all the information could be loss. In this paper we proposed a technique/idea in which the security of the information will not be loss even the hijacker break the code. We will encrypt the code first, and will use both the original and encrypted barker code. The proposed name for this technique is dual coded direct sequence spread spectrum-DC-DSSS.

An optical encrypted color video sequence based on a spectral fusion of information has been proposed. Each color image of the sequence is decomposed into three basic color components. Pertinent information fusion is considered as segmentation. Encrypting consists in modulating each of these three components of the image spectrum by a corresponding phase mask. This phase mask includes pertinent information collected from various encrypted color keys according to a fusion criterion. As encrypting keys are formed by real images, it becomes an impossible task to get the target image by any trial and error random images techniques. For decrypting, a simple algorithm based on segmented correlation filters is proposed. Simulation results corroborate the effectiveness of our algorithm.

Nowadays, the network transmission and video encryption areas have urgently needed high-speed encryption systems for SM4 algorithm. To speed up the SM4 system in small area, three aspects in existing system is analyzed and optimized. Firstly, aiming at the prior encryption must wait long until completing all 32 rounds key expansion, a method is proposed for outputting round key in each key expansion to accelerate encryption response. Secondly, considering most user passwords are unchanged, we adopt additional memory for comparing old and new keys, so that key expansion can be cancelled sometimes. Thirdly, the paper analyses the relationship between key expansion and encryption/decryption algorithm in SM4. Using module reused technology, the designed key expansion module can also encrypt and decrypt, and the designed another two modules can both encrypt and decrypt. Therefore, the system can achieve three tasks’ synchronous encryption/decryption, which greatly improves the system's processing speed. This paper presents a hardware design scheme for the high-speed system. At last, the optimized design is realized in FPGA. The experimental results show that the design is feasible, and the SM4 encryption speed can increase fourfold.

This paper proposed a algorithm for automatic key generation which generate from an integer value to create more secure communication over cloud architecture. Character based ASCII encryption scheme is used to satisfy the current requirement to establish secure communication. In this work we have a byte level security at each level of data transmission. It helps to create batter security to perform encryption & decryption over cloud infrastructure i.e., from this work we have technique through which we generate private key which help to establish secure communication between two or more node while they are communicating over cloud system.

A day-to-day use of cryptography in our life is increasing tremendously; this is because of necessity of our multimedia documents to be protected from unauthorized person. As the days are passing the old algorithms are not remained so strong as cryptanalyst are familiar with them. Today the computers are faster and in feature its speed will increase more and more. Brute force attacks are made to break the encryption and they are growing so faster. These attacks are the main drawbacks of older algorithm. But with feature this algorithms will be replaced by new techniques that will provide better protection. In this paper we are going to proposed new encryption technique which is more faster, better immune to attacks, more complex, easy to encrypt and many more advanced security feature included. This Document displays the comparison between PSR algorithm and RSA Algorithm which are used in the encryption of plaintext into cipher text that are generally used in cryptography.

In this paper, we introduce a novel approach to enhance document security by integrating Computer Generated Hologram(CGH) encryption technology with a system for document encryption, printing, and subsequent verification using a smartphone application. The proposed system enables the encryption of documents using CGH technology and their printing on the edges of the document, simplifying document verification and validation through a smartphone application. Furthermore, the system leverages highresolution smartphone cameras to perform online verification of the original document and supports offline document decryption, ensuring tamper detection even in environments without internet connectivity. This research contributes to the development of a comprehensive and versatile solution for document security and integrity, with applications in various domains.

In this paper, we discuss optical encryption and decryption considering wireless communication channels. In wireless communication systems, the wireless channel causes noise and fading effects of the transmitted information. Optical encryption technique such as double-random-phase encryption (DRPE) is used for encrypting transmitted data. When the encrypted data is transmitted, the information may be lost or distorted because there are a lot of factors such as channel noise, propagation fading, etc. Thus, using digital modulation and maximum likelihood (ML) detection, the noise and fading effects are mitigated, and the encrypted data is estimated well at the receiver. To the best of our knowledge, this is the first report that considers the wireless channel characteristics of the optical encryption technique.

In this paper a Phase-based virtual image encryption and decryption techniques based on a joint transform correlator (JTC) are proposed. In this method, an encrypted image is obtained by multiplying a phase-encoded virtual image that contains no information from the decrypted image with a random phase. Even if this encryption process converts a virtual image into a white-noise-like image, the unauthorized users can permit a counterfeiting of the encrypted image by analyzing the random phase mask using some phase-contrast technique. However, they cannot reconstruct the required image because the virtual image protects the original image from counterfeiting and unauthorized access. The proposed encryption technique does not suffer from strong auto-correlation terms appearing in the output plane. In addition, the reconstructed data can be directly transmitted to a digital system for real-time processing. Based on computer simulations, the proposed encryption technique and decoding system were demonstrated as adequate for optical security applications.

인터넷과 모바일 단말기를 이용한 금융거래가 활성화되면서, 인터넷과 모바일기기를 이용한 증권거래가 활성화되고 있다. 증권거래 관련 IT업무를 담당하고 있는 코스콤(증권ISAC)에서는 증권거래와 관련된 정보보안관련 취약점을 분석하며, 통합보안관제시스템을 가동하여 대응하고 있다. 온라인 증권거래는 개인정보보호법의 적용대상이며, 이와 관련 전산시스템들은 주요정보통신기반 시설로 지정되어 있으나, 사용자 부주의, 해킹 등으로 인한 금융상의 피해가 예상된다. 이에 따라 증권거래 패킷의 암복호화, 통합보안관제 및 보안이벤트에 대한 분석을 통해 증권업무와 관련된 정보보안 분야의 주요 취약점에 대한 연구가 필요하다.

Financial transactions using a mobile terminal and the Internet is activated, it is a stock exchange enabled using mobile devices and the Internet. Koscom in charge of IT operations of securities transaction-related in (securities ISAC), to analyze the vulnerability of information security related to securities transactions, which corresponds to running the integrated security control system. Online stock trading is a subject to the Personal Information Protection Act, electronic systems of related, has been designated as the main information and communication infrastructure to, damage financial carelessness of the user, such as by hacking is expected to are. As a result, research on the key vulnerabilities of information security fields related to securities business cancer decoding of the Securities and Exchange packet, through the analysis of security events and integrated security control is needed.

암호/복호 알고리즘이 서로 다른 RC6을 간단한 논리 연산과 회전 연산을 사용한 대칭한의 삽입으로 암호/복호를 같게 구현했다. 즉 RC6의 전체 라운드의 반은 RC6의 암호 알고리즘을 나머지 반은 RC6의 복호 알고리즘을 사용하고 암호와 복호 알고리즘 중간에 대칭 단을 넣어 암호/복호가 같은 개선된 RC6을 구현했다. 제안한 RC6 알고리즘은 기존의 RC6 알고리즘과 수행 속도에서는 거의 차이가 없고, 안전성은 대칭단의 삽입으로 차분 및 선형 분석에 필요한 높은 확률의 패스를 단절시켜 효과적인 분석을 어렵게 하고 있다. 제안한 알고리즘은 암호/복호가 다른 블록 암호 알고리즘에 간단히 적용하여 암호/복호가 같게 만들 수 있으며, 새로운 블록 암호 알고리즘의 설계에도 좋은 아이디어로 사용할 수 있다.

RC6 which has different algorithm of encryption and decryption has been implemented to have the same algorithm between encryption' and decryption though inserting symmetry layer using simple rotate and logical operation. That means the half of whole RC6 round uses encryption algorithm and the rest of it uses decryption one and symmetry layer has been put into the middle of encryption and decryption. The proposed RC6 algorithm has no difference with the original one in the speed of process. However it is quite safe because by inserting symmetry layer the path of high probability which is needed for differential and linear analysis is cut oft so that it is hard to be analyzed. The proposed algorithm can be easily applied to the algorithm which has different encryption and decryption an make it same, and it can be good idea to be used to design a new block cipher algorithm.

Camellia 암호는 NTT사 및 미쓰비시 전자회사에서 공동으로 2000년도에 개발되었다. Camellia는 128비트 메시지 블록 크기와 128비트, 192비트 및 256비트 키(Key)에 대한 암호화 방식을 규정하고 있다. 본 논문은 키 스케줄용 레지스터 설정과 기존의 라운드 연산 블록을 통합한 수정된 라운드 연산 블록을 제안하였다. 키 생성과 라운드 연산에 필요한 총 16개의 ROM을 단지 4개의 이중포트 ROM만을 사용하여 구현하였다. 또한 메시지 버퍼를 제공하여 키 생성을 위한 KA와 KB 값이 도출되면 대기 시간없이 즉시 암호화나 복호화가 수행될 수 있도록 하였다. 제안한 Camellia 블록 암호 알고리즘을 Verilgo-HDL을 사용하고 설계하고, Virtex4 디바이스상에 구현하였으며, 최대 동작 주파수는 184.898MHz이다. 128비트 키 모드에서 최대 처리율은 1.183Gbps이며, 192비트 및 256비트 키 모드에서 최대 처리율은 876.5Mbps이다. 본 논문에서 설계된 암호 프로세서는 스마트 카드, 인터넷뱅킹, 전자상거래 및 위성 방송 등과 같은 분야의 보안 모듈로 응용이 가능할 것으로 사료된다.

Camellia was jointly developed by Nippon Telegraph and Telephone Corporation and Mitsubishi Electric Corporation in 2000. Camellia specifies the 128-bit message block size and 128-, 192-, and 256-bit key sizes. In this paper, a modified round operation block which unifies a register setting for key schedule and a conventional round operation block is proposed. 16 ROMs needed for key generation and round operation are implemented using only 4 dual-port ROMs. Due to the use of a message buffer, encryption/decryption can be executed without a waiting time immediately after KA and KB are calculated. The suggested block cipher Camellia algorithm is designed using Verilog-HDL, implemented on Virtex4 device and operates at 184.898MHz. The designed cryptographic core has a maximum throughput of 1.183Gbps in 128-bit key mode and that of 876.5Mbps in 192 and 256-bit key modes. The cryptographic core of this paper is applicable to security module of the areas such as smart card, internet banking, e-commerce and satellite broadcasting.

내장형 시스템은 민감한 데이타를 다루고 저장하기 때문에 정보를 암호화하여 보호하는 암호화 파일 시스템이 필요하지만, 암호화 파일 시스템 적용은 성능 저하가 크기 때문에 내장형 시스템에는 널리 적용되지 못하였다. 기존의 암호화 파일 시스템은 시스템 구조상 불필요한 성능저하를 가져온다. 본 논문에서 제안하는 ISEA(Indexed and Separated Encryption Approach)는 이러한 불필요한 성능 저하를 제거하고, 시스템이 효율적으로 암복호화를 지원하는 새로운 암복호화 기법이다. ISEA는 암호화와 복호화를 페이지 캐쉬를 기준으로 서로 다른 계층에서 수행한다. 즉, 암호화는 페이지 캐쉬 하위 계층에서 수행하고 복호화는 페이지 캐쉬 상위 계층에서 수행한다. 복호화한 내용은 페이지 캐쉬에 저장하여 후속 I/O 요구에 사용할 수 있게 한다. 또한, ISEA는 페이지를 암호화 블록 단위로 나누어 관리하는 페이지 인덱싱 기법을 제공한다. 페이지 인덱싱은 필요에 따라 페이지를 부분적으로 복호화하여 불필요한 복호화 연산을 제거한다. 페이지 캐쉬 탐색 성공률과 읽기/쓰기 사이즈를 종합한 성능 평가에서 ISEA는 효율적인 성능개선을 보여준다.

Since modem embedded systems need to access, manipulate or store sensitive information, it requires being equipped with cryptographic file systems. However, cryptographic file systems result in poor performance so that they have not been widely adapted to embedded systems. Most cryptographic file systems degrade the performance unnecessarily because of system architecture. This paper proposes ISEA (Indexed and Separated Encryption Approach) that supports for encryption/decryption in system architecture and removes redundant performance loss. ISEA carries out encryption and decryption at different layers according to page cache layer. Encryption is carried out at lower layer than page cache layer while decryption at upper layer. ISEA stores the decrypted data in page cache so that it can be reused in followed I/O request without decryption. ISEA provides page-indexing which divides page cache into cipher blocks and manages it by a block. It decrypts pages partially so that it can eliminate unnecessary decryption. In synthesized experiment of read/write with various cache hit rates, it gives results suggesting that ISEA has improved the performance of encryption file system efficiently.

데이터베이스를 아웃소싱하는 DAS 모델 환경에서 데이터베이스를 암호화하기 위해 암호화 알고리즘을 적용할 때, 암호화된 데이터의 순서는 평문과 달라, 인덱스를 구축할 수 없기 때문에 암호화된 데이터베이스에 대한 검색 처리상의 효율성 문제가 발생한다. 따라서, 아웃소싱된 데이터베이스 환경에 적합한 효율적인 암호화 메커니즘이 요구된다. 본 논문에서는 평문을 노출시키지 않은 상태에서 범위 검색이 가능한 새로운 고속 메커니즘을 제안하였다. 제안한 메커니즘은 복호화시 평문 데이터당 1 회의 XOR 연산과 버킷당 1 회의 암호화 연산만을 요구하므로 기 제안된 $Hacig{\ddot{u}}m{\ddot{u}}{\c{s}}$의 방식보다 효율적이다.

데이터베이스를 아웃소싱하는 DAS 모델 환경에서 데이터베이스를 암호화하기 위해 암호화 알고리즘을 적용할 때, 암호화된 데이터의 순서는 평문과 달라, 인덱스를 구축할 수 없기 때문에 암호화된 데이터베이스에 대한 검색 처리상의 효율성 문제가 발생한다. 따라서, 아웃소싱된 데이터베이스 환경에 적합한 효율적인 암호화 메커니즘이 요구된다. 본 논문에서는 평문을 노출시키지 않은 상태에서 범위 검색이 가능한 새로운 고속 메커니즘을 제안하였다. 제안한 메커니즘은 복호화시 평문 데이터당 1 회의 XOR 연산과 버킷당 1 회의 암호화 연산만을 요구하므로 기 제안된 $Hacig{\ddot{u}}m{\ddot{u}}{\c{s}}$의 방식보다 효율적이다.

중간 노드들에서 통신 데이터를 불법으로 획득하는 스니핑에 대한 대안으로 암호화 통신에 대한 요구가 증가하고 있다. 이를 위해 본 논문에서는 암호화 통신을 위해 블록 암호 알고리즘을 사용한 패킷 암/복호화 모듈을 제시하고, SEED 알고리즘을 이용하여 리눅스에 구현한 사례를 기술한다. 이 모듈은 기존의 네트워크와 응용 프로그램에 영향을 주지 않고 암호화 통신 기능을 제공하기 위해 IP 패킷의 헤더 정보를 변경하는 방법을 사용한다.

본 논문은 위상천이 간섭계 원리를 기반으로 계조도 영상의 위상 변환 매핑을 이용한 암호화와 복호화 방법을 제안한다. 제안한 암호화 시스템에서 대칭형 보안키로 암호화한 암호 영상은 복소 디지털 홀로그램 함수의 형태로 구성된다. 한편 암호화하는 계조도영상은 위상 매핑 변환되고 무작위로 발생한 이진 보안 암호화키의 위상과 합쳐져 입력 위상 합수로 사용된다. 위상 정보의 복호화는 복소 디지털 홀로그램 함수와 보안 암호화키를 사용하여 수행되고 위상 역변환을 통하여 원래의 계조도 영상을 복원한다. 제안한 방법은 암호화 과정에서 CCD의 양자화 수준을 8-bits(2⁸=256 levels)로 하였을 때 복원된 영상의 상관 계수가 0.995로 원래의 256-계조도 영상이 잘 복원되었다.

An encryption and decryption method using phase mapping of a gray scale image based on a phase-shifting interferometry principle is proposed in which an encrypted image is formed into complex digital hologram function by symmetric security key in the proposed encryption system.. The gray scale image to be encrypted is converted to phase mapped function that is mixed with a randomly generated binary security encryption key and is used as an input. Decryption of phase information is performed by complex digital hologram and security encryption key, which reconstructs the original gray scale image by phase unmapping. The proposed method confirms that correlation coefficient of the decrypted image is 0.995 when quantization level of CCD is 8-bits(2⁸=256 levels).

We propose a method of encryption and decryption of binary data using 2-step phase-shifting digital interferometry. This technique reduces the number of interferograms in the phase-shifting interferometry. The binary data has been expressed with random code and random phase. We remove the dc-term of the phase-shifting digital interferogram to restore the original binary data. Simulation results shows that the proposed technique can be used for binary data encryption and decryption.