연구보고서
경량기기 전용 신규 난제 기반 고속공개키 암호알고리즘 연구
(Development of High Speed Public-Key Cryptography based on New Mathematical Hard Problems for Constrained Devices)
상세데이터 조회
등록번호
TRKO202200008151
발행년월
2022-01
발행기관명
국가수리과학연구소
발행국가/사용언어
대한민국
/국문
발주기관
국가수리과학연구소
과제관리(전문)기관
국가수리과학연구소
키워드
수학적 난제;공개키 암호알고리즘;전자서명 알고리즘;다변수 이차식 시스템;양자컴퓨터;블록체인;인증 기술;다변수 이차식 기반 공개키 암호;양자 컴퓨터;블록 체인;
Mathematically Hard Problem;Public-Key Cryptography;Digital Signature;System of Multivariate Quadratic Quantum computer;Blockchain;authentication;Public-key cryptographic algorithm;Multivariate quadratic equationsbased PKC;Mathematical hard problem;Constrained devices for IoTs;Quantum Computer;Block chain;Authent ication;
초록
□ 연구의 목적 및 내용 ○ 연구 목표 - 효율성이 향상된 신규 난제 기반 공개키 암호 및 고속 연산 기술 연구 ○ 연구 내용 - 신규 난제 기반 고속 공개키 암호알고리즘 효율성 향상된 변형 연구 ☞ 다양한 난제 기반 공개키 암호/인증 기술 안전성/취약성 분석 ☞ 대수적 구조를 이용한 암호 연산 고속화 연구 ☞ 효율성 향상된 공개키 암호 설계 및 안전성 분석 ☞ 개발한 공개키 암호 소프트웨어 구현 기술 연구 ☞ 개발한 공개키 암호 블록체인 적용 연구
□ 연구개발성과 ◯ 양자컴퓨터에 안전한 공개키 암호알고리즘 연산 고속화 연구 - 대수적 구조를 이용한 암호 연산 고속화 연구 - 사전 계산을 이용한 고속화 연구 - 사전 계산 정보 노출 및 재사용에 따른 안전성 분석 ◯ 양자컴퓨터에 안전한 난제 기반 공개키 암호알고리즘 최적 구현 - AVX2를 이용한 최적 구현 - Neon 지원 Cortex A에서 최적 구현 ◯ 다양한 난제 기반 공개키 암호알고리즘 및 인증 기술 안전성 분석 - 다양한 난제 기반 공개키 암호알고리즘 안전성 분석 - 공개키 암호 기반 인증 기술 안전성 분석
□ 연구개발성과의 활용계획 (기대효과) ○ 개발한 고속 공개키 암호는 경량기기에서 고속구현이 가능하여 그 동안 속도가 느려 사용하지 못했던 공개키 암호를 IoT 경량기기에서 활용할 수 있어 관련 정보보호업체에 기술이전이 가능함. ○ 신규 난제 기반 고속 공개키 암호알고리즘의 개발을 통해 경쟁력 있는 기술 확보가 가능하고, 개발된 고속 공개키 암호는 다양한 응용환경에서 요구하는 특수한 목적과 기능을 수행할 수 있는 암호 응용기술에 기반이 되는 원천기술로 활용될 것임. ○ 개발한 공개키 암호는 원천기술로써 다양한 암호응용기술과 프라이버시 보호기술의 기반 기술로 활용가능. 또한, 개발한 고속 공개키 암호는 자율주행차, 착용형 스마트 기기, 스마트 제조 등 다양한 환경에서의 기기인증에 활용가능하며 블록체인 등 신산업 분야 핵심 원천기술로 활용가능 ○ 양자컴퓨터에 안전한 공개키 암호는 특정한 분야에 국한된 적용이 아니라 공개키 암호가 사용되던 모든 분야에서 공개키 암호의 전면 교체가 불가피한 전환기 도래하고 있어, 개발한 양자내성 공개키 암호는 현 국제표준 공개키 암호 RSA, ECC를 대체할 수 있어, 국가경쟁력 제고뿐만 아니라 정보보호 시장을 선점을 통해 시장 성장 유도
(출처 : 요약문 7p)
□ Objective & Contents ○ Objective - Development of public-key cryptographic algorithms based on new mathematical hard problems and high-speed techniques ○ Contents - Security and vulnerability analysis of public-key cryptographic algorithms based on various mathematical hard problems - Design of high-speed techniques for fast signing - Implementations of public-key cryptographic algorithms based on various mathematical hard problems
□ Results ○ Security and vulnerability analysis of public-key cryptographic algorithms based on various mathematical hard problems secure against a Quantumcomputer ○ Design of high-speed techniques using block matrices for fast signing ○ Design of high-speed techniques using precomputation ○ Security analysis against leakage and reuse of precomputed values ○ Implementations of public-key cryptographic algorithms based on various mathematical hard problems
□ Expected Contribution ○ The practical public-key cryptographic algorithm requires only modest computational resources that makes them attractive for the useon low-cost devices such as smart cards and sensors. We believe that our scheme is a leading candidate for security of these constrained devices. ○ The proposed efficient special-purpose cryptographic algorithms will contribute to dominate the global market in advance, and thereby increase national wealth through international standardization. ○ This research will contribute to secure fundamental technology for IoTs in Korea, and take the lead in the international standards. ○ The proposed practical cryptographic algorithm can be applied to support secure communication and authentication among the resource- constrained IoT devices and new industrial applicationssuch as Blockchain.
(source : Summary 8p)
NTIS에서 제공하는 본 정보는 국가연구개발사업 수행을 통해 발생한 연구보고서를 과제관리(전문)기관을 통해 연구성과 전담기관(KISTI)에 등록된 정보를
제공하고 있으며, 연구보고서 정보 공개/비공개 여부, 연구보고서 원문 활용 여부 등은 해당 과제관리(전문)기관에 문의하시기 바랍니다.
