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최근 소셜 네트워크 서비스가 폭발적으로 증가하면서 빅데이터 분석 연구가 많이 진행되고 있 다. 이 중, 해쉬함수를 이용해서 빅데이터를 분석하는데 주로 이용되는 최소 완전 해쉬함수(MPHF) 방법은 이론적으로는 해쉬충돌이 일어나지 않지만 실제로 사용하면 잦은 충돌 문제가 발생한다. 이로 인해서 빅데이터 분석시간이 길어진다. MPHF의 단점이며 데이터의 양에 관계없이 해쉬 충돌이 일어 나지 않도록 하기위해서 본 논문에서는 해쉬함수를 병렬화에 있어서 Heuristic 알고리즘을 적용하여 해쉬 인덱스를 최적화하는 방안을 제안한다. 실험 부분에서는 본 제안방법의 착안점에 따른 우수성을 기존의 방법과 비교하여 보여준다.

According to explosive increase of social network service (SNS), big data analysis methods have been developed by many researchers. Out of the methods, Minimal Perfect Hash Function has been used in big data analysis. The method sometimes cause a hash collision in real applications and results in more analysis time. In order to solve the problem, we propose a Collision Free Indexing algorithm using parallel hash function. For developing our method, we optimize hash index by applying a heuristic concept. In the experimental section, we show an outperformance of out method comparing with an existing method.

At present the hash algorithm analysis is mostly confined to the randomness of the hash values. Researchers have not analyzed the effect of hash algorithm in the network equipment. We propose three evaluation measures of hash algorithm from the perspective of theory analysis and experimental evaluation: the output stream integrity by combining with the dictionary sorting and binary search method to verify, the flow distribution uniformity of hash algorithm, load balancing effect according to the group packet number variance and the max-min packet number ratio. In the experiments, we evaluate the hash algorithm of the current domestic well-known network equipment manufacturers with the backboneflow. The results show that the evaluation measure can effectively measure hash algorithm. It network is helpful for network equipment manufacturers to choose proper hash algorithm.

디지털 증거에 대한 무결성 유지는 수사절차상 가장 중요한 문제이자 최종 목표라고 할 수 있다. 이러한 디지털 증거의 무결성 향상을 위해서는 다양한 형태의 디지털 증거매체별 특성을 정확히 이해하고 디지털 증거수집 절차 및 원칙을 준수하면서 데이터 무결성 도구를 적절히 사용하여야 디지털 증거의 무결성을 확보할 수 있다. 디지털 포렌식 절차상 사용되는 데이터 무결성 도구는 전송데이터 에러체크에 사용되는 체크섬(Checksum, CRC), 해쉬 알고리즘, 디지털 서명(Digital Signature) 등이 있는데 이러한 도구들은 각각의 특성과 종류가 다양하고 장·단점이 존재하는 바, 개별 사건내용 및 분석목적에 따라 무결성 도구의 사용절차나 방법은 다르게 적용되어야 한다. 일반적으로 증거분석에 필요한 사본이미지 생성 또는 증거파일에 대한 무결성 검증에 주로 사용되고 있는 것은 MD5 및 SHA-1 등의 해쉬 알고리즘이 있다. 본 논문에서는 디지털 포렌식 단계별 무결성 확보를 위해 세부 점검항목 및 조치사항들을 제시하였으며, 이를 일반적인 형사사건뿐만 아니라 자·타살여부 판단에 필요한 단서를 찾아내야하는 변사사건 관련 증거분석 수사과정에 적용하면서 무결성 도구를 활용하여 사망원인 추정에 필요한 단서자료를 변경이나 훼손됨이 없이 발견해냈으며, 또한 디지털증거의 증거능력 인정에 필요한 무결성을 확보함으로써 변사사건 수사의 투명성이 제고되었음을 확인하였다.

A maintenance of the integrity for a digital evidence is the most important problem and ultimate goal on process of a criminal investigation. To enhance the integrity of the digital evidence, we should understand traits of the digital evidence media and use integrity tools well, observing a forensic principle. The data integrity tools for the process of the digital forensics are Checksum, Hash algorithm, Digital signature. These tools have many traits, sorts, merits and demerits. So their process or method should be applied differently by each contents of the case and analyzing purpose. Generally, the Hash algorithm like MD5 and SHA-1 have used for creation of the copy image or verifying the integrity of evidence files. In this paper, we provided detail checklists and action points for the integrity secure in digital forensics phase and found the evidence for presumed cause of death with using the data integrity tools without getting changed or damaged to, applying it not only to a common criminal case but also to a process of the analyzing evidence an unnatural death case for judging whether it is suicide or not. Also we confirmed that a transparency of the unnatural death investigation is improved by getting the integrity for admissibility of digital evidence.

It is increasing to use ID card and passport for identification as development of information communication technology on 21century. But image of human face that uses for e-passport and admission tag is inserted on RFID chip without any encryption process, or is encrypted using general encryption process. These demands are ever increasing in such business circles, as e-trade businesses where various e-documents go through complex routes and the ownerships of the documents are transferred through a number of parties, and logistics, legal and pharmaceutics circles in which the subjects who record, maintain and read e-documents continue changing. The existing encryption algorithms to ensure the originality of e-documents generally encode the whole area of documents with a symmetric key, so if a user discloses the corresponding symmetric key, it becomes impossible to secure the safety of related documents. In addition, the algorithms have a disadvantage that a user should show the entire information including unnecessary parts (unwanted parts) to receivers in case the entire area of a document is encrypted. This study, thus, proposes a scrambling encryption technique, by which a user, while issuing a registered e-document to a third party, can send partial data of the document, not the entire information, in order to prevent unnecessary leaking of information, improve the readability of documents and use a hash function instead of a complicated encryption process in changing values of image pixels to relocate the image. The proposed system is designed, implemented and tested in performance. In the test, the safety and the operation speed of the system are measured, and with test results, the system is verified in validity and superiority..

During the past time information on internet increasing enormously which greed the attacker and invite them for attack. In order to provide protection from illegal access the concept of Intrusion Detection System (IDS) is introduced. Intrusion detection system recognized as a powerful tool for identifying malicious attacks over the network. IDS works on the concept of string matching with the help of Detection engine. Detection engine of IDS uses String matching algorithm for comparing against malicious activities. This comparison takes enough processing time nearly 70% of the whole IDS processing time by improving performance of searching algorithm. In this paper, we proposed an enhanced version of Hash-Boyer-Moore-Horspool string matching algorithm by adding a single digit hash function for reduced the number of character comparisons and improve the efficiency of IDS by reducing the number of false positive match.

Aiming to solve the problem of long table look-up time in table look-up of CAVLC (Context-based Adaptive Variable Length Coding) for H.264/ AVC, a quick table look-up algorithm based on hash query (TLHQ) is proposed to reduce table look-up time for CAVLC decoding in this paper. The basic idea of the new algorithm is that it uses query technology of hash table to rapidly determine code length based on the number of zero in code prefix, As a result, it can save a lot of time of table looking-up and code judging. Experimental results show that our supposed new algorithm could reduce about 20% table look-up time and save 1056 byte storage space for CAVLC decoding in H.264/AVC.

In the high-speed backbone network, with the increasing speed of network link, the number of network flows increase rapidly. Meanwhile, with restrictions on hardware computing and storage resources, so, how to identify and measure large flows timely and accurately in massive data become a hot issue in high speed network flow measurement area. In this paper, we propose a new algorithm based on double hash algorithm to realize large flow frequent items identification, according to the defect of MF algorithm which produces false positive easily and frequent updates to bring the huge pressure to the system. The complexity and false positive rate of the algorithm was analyzed. The effect of large flow frequent items statistical accuracy and discard rate for parameter configuration was analyzed through simulation. The theoretical analysis and the simulation result indicate that compare to MF algorithm, our algorithm can identify large flow frequent items more accurately, and satisfies the need of actual measurement.

본 논문은 인터넷 보안 및 인증에 널리 사용되는 해쉬 알고리즘인 HAS-160을 하드웨어로 구현하였다. 구현을 위해서는 VHDL을 사용하여 모델링 하였으며 또한 단계연산에 필요한 연산들의 최적화된 스케줄링으로 동작속도를 증가 시켰다.

This paper is about the hardware implementation of the Hash algorithm, HAS-160, which is widely used for Internet security and authentication. VHDL modeling was used for its realization and the operation speed has been increased by the optimized scheduling of the operations required for step operations.

Recently, a fast and secure hash function SFHA - 256 has been proposed and claimed as more secure and as having a better performance than the SHA - 256. In this paper an improved version of SFHA - 256 is proposed and analyzed using two parameters, namely the avalanche effect and uniform deviation. The experimental results and further analysis ensures the performance of the newly proposed and improved SFHA-256. From the analysis it can be concluded that the newly proposed algorithm is more secure, efficient, and practical.

Deduplication technique can expand the lifespan and capacity of flash memory-based storage devices by eliminating duplicated write operations. The deduplication techniques can be classified into two approaches, i.e., online and offline approaches. We propose an offline deduplication technique that uses a lightweight hash algorithm, whereas the previous offline technique uses a high-cost hash algorithm. Therefore, the memory space for caching hash values can be reduced, and more pages can be examined for deduplication during short idle intervals. As a result, it can provide shorter write latencies compared to the online approach, and can show low garbage collection costs compared to the previous offline deduplication technique.

본 논문은 병렬 해쉬 결합 연산에서 데이터 분산 시에 나타나는 부하의 불균형과 버켓 오버플로우를 해결하기 위한 새로운 데이터 분산 방법을 제안한다. 제안된 데이터 분산 방법은 편재된 분포를 갖는 데이터들을 히스토프로그램 변환 기법에 의하여 각 노드의 성능에 따라 균일하게 분산 시킨다. 또한 본 논문에서는 이 분산 방법을 병렬 해쉬 결합 연산에 적용하여 데이터 편재에 따른 성능 저하를 해결할 수 있는 알고리즘을 제안하고, 기존의 병렬 결합 알고리즘들과의 성능 비교를 위하여 모의 실험결과COREDB 병렬 데이터베이스 컴퓨터 상에서의 실험을 통하여 편재된 분포를 갖는 데이터에 대하여 성능 분석을 수행한다. 실험 결과에서 편재된 데이터에 대하여 기존의 다른 결합 연산 알고리즘보다 제안된 알고리즘이 우수한 성능을 나타냄을 보인다.

In this pater, we first propose a data distribution framework to resolve load imbalance and bucket oerflow in parallel hash join.Using the histogram equalization technique, the framework transforms a histogram of skewed data to the desired uniform distribution that corresponds to the relative computing power of node processors in the system.Next we propose an effcient parallel hash join algorithm for handing skwed data based on the proposed data distribution methodology.For performance comparison of our algorithm with other hash join algorithms.we perform similation experiments and actual exeution on COREDB database computer with 8-node hyperube architecture. In these experiments, skwed data distebution of the join atteibute is modeled using a Zipf-like distribution.The perfomance studies undicate that our algorithm outperforms other algorithms in the skewed cases.

해시 함수는 암호 모듈, 암호 제품에서 무결성, 인증, 전자서명 등의 기능을 제공하기 위해 필수적으로 사용되는 암호 프리미티브이다. 본 논문에서는 암호 알고리즘이 제대로 구현되었는지 평가하는 암호 알고리즘 구현 적합성 검정 프로그램(CAVP)이라는 개념과 테스트 방법을 이용하여 SHA-3로 선정된 KECCAK 알고리즘의 구현 적합성 검정 프로그램을 개발하였다. 또한 SHA-3의 구조 분석을 통해 CAVP에 맞는 SHA-3 알고리즘을 16bit-UICC상에 구현하였으며 현재 표준 해시 함수인 SHA-2 알고리즘과의 효율성 비교 분석을 수행하였다.

A hash function is an essential cryptographic algorithm primitive that is used to provide integrity to many applications such as message authentication codes and digital signatures. In this paper, we introduce a concept and test method for a Cryptographic Algorithm Validation Program (CAVP). Also, we design an SHA-3 CAVP program and implement an SHA-3 algorithm in 16bit-UICC. Finally, we compare the efficiency of SHA-3 with SHA-2 and evaluate the exellence of the SHA-3 algorithm.

본 논문은 클라이언트에서 서버로 파일을 전송할 때, 클라이언트가 보내고자 하는 파일이 서버에 동일한 파일로 있다면 업로드를 받지 않고, 서버의 파일을 재사용함으로써 트래픽을 감소시킬 수 있을뿐더러, 스토리지 용량 또한 절약할 수 있는 시스템 설계이다. 본 논문에서 제안하는 해쉬(Hash) 함수 SA를 사용하여 파일에 해쉬 코드를 생성함으로써 다른 해쉬 함수 보다 키 값의 길이가 길어지고 빠른 속도로 해쉬 값을 얻을 수가 있다. SA Hash Algorithm을 통해 얻어진 해쉬 값을 서버로 전송하여 서버에 동일한 파일이 있다면 클라이언트에서 파일을 전송 받지 않고, 서버 내부의 파일을 사용하는 것으로 자원 절감 효과를 낼 수 있다. 서버에서의 파일 관리도 기존의 날짜, 아이디 등 구별 방식이 아닌 SA Hash Algorithm으로 생성된 해쉬 값으로 파일을 관리 할 수 있음으로 파일 관리의 편의성뿐만이 아니라 빠른 속도로 파일을 접근할 수 있다.

본 논문에서는 서버로의 중복파일을 업로드 방지를 위하여 SA 해쉬 알고리즘을 제안하고 이를 이용하여 서버 시스템을 설계한다. SA 해쉬 값으로 동일한 파일이 서버에 있는 지 검사하고 존재한다면 클라이언트에게 업로드를 받지 않고 기존 파일을 이용하는 방법으로 효율적인 시스템 설계를 할 수 있게 되는 것이다. 중복파일 검사를 할 수 있는 SA 해쉬 알고리즘은 출력하고자 하는 비트 수 n을 한 블록으로 하고 원본 파일을 블록 단위로 나누게 된다. 원본 파일의 mod i 비트와 출력 해쉬 값의 i 비트를 XOR 연산을 하게 된다. 이렇게 반복적으로 원본 파일 길이까지 XOR연산을 하는 것이 SA 해쉬 알고리즘의 메인 루틴이다. 기존 해쉬 함수인 MD5, SHA-1, SHA-2보다 중복파일 업로드 방지 서버 시스템에 적합한 해쉬 함수인 SA 해쉬 알고리즘을 통해 시간 및 서버 스토리지 용량의 절약을 도모할 수 있다.

In this paper, we propose SA hash algorithm to avoid upload identical files and design server system using proposed SA hash algorithm. Client to want to upload file examines the value of SA hash and if the same file is found in server system client use the existing file without upload. SA hash algorithm which is able to examine the identical-file divides original file into blocks of n bits. Original file's mod i bit and output hash value's i bit is calculated with XOR operation. It is SA hash algorithm's main routine to repeat the calculation with XOR until the end of original file. Using SA hash algorithm which is more efficient than MD5, SHA-1 and SHA-2, we can design server system to avoid uploading identical file and save storage capacity and upload-time of server system.

많은 디지털 서명 알고리즘들이 제안되었지만, 내제된 위험 요소들은 여전히 해결되지 않고 있다. 그 중 해쉬 함수의 충돌(Collision)문제가 있는데, 중요한 것은 이 문제로 인해 메시지가 일단 위조되면 어느 누구도 그 메시지의 위법성을 증명할 수 없다는 것이다. 따라서, 본 논문에서는 이 문제를 해결하는 방법에 대해 연구하고 새로운 디지털 서명 방식을 제안한다. 제안된 디지털 서명 방식은 해쉬(Hash) 알고리즘의 안전성 정도에 상관없고 오직 공개키 암호의 안전성에 연관되기 때문에 계산 속도가 빠른 해쉬 알고리즘을 사용할 수 있다. 또한, 이 방식은 기존 디지털 서명 알고리즘과 함께 사용될 수 있어서 E-commerce를 더욱 활성화시킬 것으로 예상된다.

본 논문에서는 부쉬 트리를 할당 트리로 변환한 후 결합 연산을 수행하면서 실제 실행시간을 동적으로 계산하고 그 결과에 의해 실시간에 프로세서를 할당하는 동적 프로세서 할당 기법을 이용한 파이프라인 해쉬 결합 알고리즘을 제안하였다. 프로세서를 할당하는 과정에서 초기 릴레이션의 기본 정보만을 이용하여 미리 프로세서를 할당하는 기존의 정적 프로세서 할당 기법은 정확한 실행시간을 예측할 수 없었다. 따라서 본 논문에서는 할당 트리 각 노드의 실행결과를 포함한 결합 과정 중의 정보를 다음 노드의 실행시간에 충분히 반영하는 동적 프로세서 할당 기법을 제안하였으며, 이로써 프로세서를 효율적으로 분배하고 전체적인 실행시간을 최소화하였다. 또한 전체적인 질의 실행시간을 줄이기 위하여 결합 가능성이 없는 튜플들을 제거한 후 결합 연산을 수행할 수 있도록 해쉬 필터 기법을 이용하였다. 결합 연산을 수행하기에 앞서 모든 결합 속성 값에 대해 해쉬 필터를 생성하는 정적 필터 기법은 모든 결합 연산의 중간 결과로 발생할 수 있으나 최종 결과 릴레이션의 튜플이 될 수 없는 튜플들까지도 모두 추출이 가능하다. 따라서 각각의 결합 연산 직전에 해쉬 필터를 생성하는 동적 필터 기법에 비해 결합 가능성이 없는 튜플을 최대한 제거할 수 있으며 이로써 결합 연산의 실행비용을 크게 줄일 수 있었다.

데이터베이스 관리 시스템의 핵심 알고리즘인 해쉬 조인은 해싱을 위한 메모리가 부족한 경우(즉, 해쉬 테이블 오버플로우) 디스크 입출력를 유발하게 된다 하드디스크를 임시 저장공간으로 사용할 경우, 해쉬 조인의 probing 단계에서 과도한 임의 읽기로 인해 I/O 시간이 성능을 저하시키게 된다. 한편, 플래시메모리 SSD가 저장장치로 각광을 받고 있으며, 머지않아 엔터프라이즈 환경에서 하드디스크를 대체할 것으로 예상 된다 하드디스크와 달리, 기계적인 동작 장치가 없는 플래시메모리 SSD의 경우 임의 읽기에서 빠른 성능을 보이기 때문에 해쉬 조인의 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 플래시 메모리 SSD를 해쉬 조인을 위한 임시 저장공간으로 사용할 경우의 몇 가지 중요하고 현실적인 이슈들을 다룬다. 우선, 해쉬 조인의 I/O 패턴을 자세히 설명하고, 하드디스크에 비해 플래시메모리 SSD가 수십 배에 가까운 성능 향상을 보이는 이유를 설명한다. 다음으로, 클러스터 크기(즉, 해쉬 조인 알고리즘에서 사용하는 I/O 단위)가 성능에 미치는 영향을 제시하고 분석한다. 마지막으로, 하드디스크의 경우, DBMS의 질의 최적화기가 산출하는 비용이 실 수행시간과 편차가 클 수 있는데 반해, 플래시메모리 SSD의 경우 비용 산출을 정확히 하게 됨을 실험적으로 보인다. 결론적으로, 플래시메모리 SSD를 해쉬 조인을 위한 임시 저장공간으로 사용할 경우, 빠른 성능과 더불어 질의 최적화기의 비용 산출이 훨씬 더 신뢰할 수 있음을 보인다.

Hash join is one of the core algorithms in databases management systems. If a hash join cannot complete in one-pass because the available memory is insufficient (i.e., hash table overflow), however, it may incur a few sequential writes and excessive random reads. With harddisk as the tempoary storage for hash joins, the I/O time would be dominated by slow random reads in its probing phase. Meanwhile, flash memory based SSDs (flash SSDs) are becoming popular, and we will witness in the foreseeable future that flash SSDs replace harddisks in enterprise databases. In contrast to harddisk, flash SSD without any mechanical component has fast latency in random reads, and thus it can boost hash join performance. In this paper, we investigate several important and practical issues when flash SSD is used as tempoary storage for hash join. First, we reveal the va patterns of hash join in detail and explain why flash SSD can outperform harddisk by more than an order of magnitude. Second, we present and analyze the impact of cluster size (i.e., va unit in hash join) on performance. Finally, we emperically demonstrate that, while a commerical query optimizer is error-prone in predicting the execution time with harddisk as temporary storage, it can precisely estimate the execution time with flash SSD. In summary, we show that, when used as temporary storage for hash join, flash SSD will provide more reliable cost estimation as well as fast performance.

최근에는 양자 컴퓨터의 빠른 연산의 장점이 알려지면서 큐비트를 활용한 양자회로에 대한 관심이 높아지고 있다. 그루버 알고리즘은 n-bit의 보안 레벨의 대칭키 암호와 해시 함수를 n/2-bit 보안 레벨까지 낮출 수 있는 양자 알고리즘이다. 그루버 알고리즘은 양자 컴퓨터상에서 동작하기 때문에 적용 대상이 되는 대칭키 암호와 해시함수는 양자 회로로 구현되어야 한다. 이러한 연구 동기로, 최근 들어 대칭키 암호 또는 해시 함수를 양자 회로로 구현하는 연구들이 활발히 수행되고 있다. 하지만 현재는 큐비트의 수가 제한적인 상황으로 최소한의 큐비트 개수로 구현하는 것에 관심을 가지고 효율적인 구현을 목표로 하고 있다. 본 논문에서는 국산 해시함수 LSH 구현에 큐빗 재활용, 사전 연산을 통해 사용 큐빗 수를 줄였다. 또한, Mix, Final 함수와 같은 핵심 연산들을 IBM에서 제공하는 양자 프로그래밍 툴인 ProjectQ를 사용하여 양자회로로 효율적으로 구현하였고 이에 필요한 양자 자원들을 평가하였다.

Recently, the advantages of high-speed arithmetic in quantum computers have been known, and interest in quantum circuits utilizing qubits has increased. The Grover algorithm is a quantum algorithm that can reduce n-bit security level symmetric key cryptography and hash functions to n/2-bit security level. Since the Grover algorithm work on quantum computers, the symmetric cryptographic technique and hash function to be applied must be implemented in a quantum circuit. This is the motivation for these studies, and recently, research on implementing symmetric cryptographic technique and hash functions in quantum circuits has been actively conducted. However, at present, in a situation where the number of qubits is limited, we are interested in implementing with the minimum number of qubits and aim for efficient implementation. In this paper, the domestic hash function LSH is efficiently implemented using qubits recycling and pre-computation. Also, major operations such as Mix and Final were efficiently implemented as quantum circuits using ProjectQ, a quantum programming tool provided by IBM, and the quantum resources required for this were evaluated.

본 논문에서 제안하는 A_SHA1해쉬 함수는 메시지의 무결성을 검증하기 위해 사용하였으며, 기존의 SHA1해쉬 함수와 달리 메시지를 압축하기 전에 역방향 저장과 순환 시프트연산, XOR 연산 과정을 추가하여 해쉬값을 계산함으로써 역변환 공격에 좀더 보안을 강화시켰다. A_RSA 서명 알고리즘은 메시지 인증과 신원확인, 부인방지를 위해 사용하였으며, 기존 RSA 서명 알고리즘의 최종 서명문에 순환 시프트 연산과 XOR 연산을 추가하여 보안을 향상시켰다. RSA 암호 알고리즘은 기밀성을 부여 하기 위해 사용하였으며, 전자서명 검증과정에서 필요한 원 메시지를 보호하여 전송하기 위해 암호화하여 구현하였다.

The A_SHAI hash function I propose in this paper is used to verify the integrity of messages. This hash function, unlike the existing SHAI hash function, enables us to tighten further security against possible reverse attacks by calculating a hash value to which we adds a backward storage, a circular shift operation and ax XOR operation prior to the message digital sign. The A_RSA signature algorithm is used for message certification, authentication, and non-repudiation, which is also intended to tighten further security by adding a circular shift operation and an XOR operation to the final digital signature of the established RSA signature algorithm. RSA encryption algorithm is used to secure confidentiality in encrypted form for a protective transmission of the orginal message necessary for digital signature and verification.