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32-bit RISC-V 프로세서에서 국산 블록 암호 성능 밴치마킹
곽유진(YuJin Kwak),김영범(YoungBeom Kim),서석충(Seog Chung Seo) 한국정보보호학회 2021 정보보호학회논문지 Vol.31 No.3
5G를 포함한 통신 산업이 발전함에 따라, 모바일 임베디드 시스템을 위한 특수목적의 초소형 컴퓨터인 SoC(System on Chip)의 개발이 증대되고 있다. 이에 따라, 산업체와 기업들의 기술 설계의 패러다임이 변화하고 있다. 기존의 공정은 기업들이 마이크로 아키텍처를 구매하였다면, 지금은 ISA (Instruction Set Architecture)를 사들여, 기업이 직접 아키텍처를 설계한다. RISC-V는 축소 명령어 집합 컴퓨터 기반의 개방형 명령어 집합이다. RISC-V는 모듈화를 통하여 확장이 가능한 ISA를 탑재했으며, 현재 전 세계적 기업들의 지원을 통하여 ISA의 확장 버전 등이 개발되고 있다. 본 논문에서는 RISC-V에서 국산 블록 암호 ARIA, LEA, PIPO에 대하여 성능 벤치마킹과 분석 결과를 제공한다. 또한, RISC-V의 기본 명령어 집합과 특징을 활용한 구현 방법을 제안하고 성능을 논의한다. As the communication industry develops, the development of SoC (System on Chip) is increasing. Accordingly, the paradigm of technology design of industries and companies is changing. In the existing process, companies purchased micro-architecture, but now they purchase ISA (Instruction Set Architecture), and companies design the architecture themselves. RISC-V is an open instruction set based on a reduced instruction set computer. RISC-V is equipped with ISA, which can be expanded through modularization, and an expanded version of ISA is currently being developed through the support of global companies. In this paper, we present benchmarking frameworks ARIA, LEA, and PIPO of Korean block ciphers in RISC-V. We propose implementation methods and discuss performance by utilizing the basic instruction set and features of RISC-V.
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바이오 패브릭스 콘크리트의 형상에 따른 화학적 내구성능 평가
이건희 ( Geonhee Lee ),곽유진 ( Yujin Kwak ),구재혁 ( Jaehyuk Koo ),박상현 ( Sanghyeon Park ),이한나 ( Hanna Lee ),신범수 ( Bumsoo Shin ),박찬기 ( Changi Park ) 한국농공학회 2023 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2023 No.0
기후 변화로 인하여 강우 강도와 빈도가 변화하면서 사면, 도로, 그리고 수리 구조물에 대한 피해가 증가함에 따라 긴급 복구 재료의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 긴급 복구 재료인 바이오 패브릭스 콘크리트의 형상에 따른 내구성능을 비교·평가하여 강도저감의 유무를 확인하였다. 바이오 패브릭스 형상은 격자형상, 매듭형상, 일자 형상을 적용하였다. 내구성능의 평가는 BS EN 14414에 따라 실시하였고 산성(pH 4.0, 50℃, 56일간 침수), 알칼리성(pH 12.5, 50℃, 56일간 침수), 황산(pH 7.2, 28일간 침수)용액 노출시험으로 실시하였다. 휨시험 결과 10일 강도는 격자형상, 매듭형상, 일자형상 순으로 각각 5.6MPa, 1.9MPa, 6.2MPa을 나타내었다. 화학적 저항에 따른 내구성 평가의 시험 결과, 산성도 저항성인 pH4.0용액에 56일간 침수시킨 후 휨시험 결과는 격자형상, 매듭형상, 일자형상 순으로 각각 13.6Mpa, 1.1MPa, 3.3MPa를 나타내었고, 알칼리성도 정항성인 pH12.5용액에 56일간 침수시킨 후 휨시험 결과는 격자 형상, 매듭형상, 일자형상 순으로 각각 8.4MPa, 1.8MPa, 3.2MPa을 나타내었다. 황산성도 저항성인 pH7.2용액에 28일간 침수시킨 후 휨시험 결과는 격자형상, 매듭형상, 일자형상 순으로 각각 11MPa, 2.1MPa, 4.6MPa을 나타내었다. 내구성 실험 결과 일자형상에서 산성, 알칼리성, 그리고 황산 저항성이 감소하는 결과가 나타났으며, 격자형상에서는 모든 노출조건에서 강도 저감이 나타나지 않았다. 따라서 바이오 패브릭스의 형상은 격자형상을 적용하는 것이 가장 효과적인 것으로 나타났다.
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NIST PQC Round 3 격자 기반 암호의 부채널 대응 기법 동향 분석
송진교(JinGyo Song),김영범(YoungBeom Kim),곽유진(Yujin Kwak),서석충(Seog Chung Seo) 한국정보보호학회 2021 情報保護學會誌 Vol.31 No.1
NIST(National Institute of Standards and Technology) 양자 내성 암호 표준화 사업이 3차 라운드에 접어들면서, 3라운드 후보자에 대한 실제 구현 결과 및 관심이 꾸준히 증가하고 있다. 3라운드 후보자 중 대부분(5/7)은 격자 기반 암호이며, 격자 기반 암호는 다른 기반의 양자 내성 암호보다 효율적인 연산 처리로 인해 제약적인 리소스를 가진 임베디드 환경에서도 적용이 가능한 장점이 존재한다. 그러나 특히 임베디드 환경에서는 암호 알고리즘이 동작 시 발생하는 추가적인 정보(전력, 전자파, 시간차, 오류주입 등)를 이용한 부채널 공격에 취약하다. 실제 다수의 연구가 양자 내성 암호의 부채널 공격에 대한 가능성을 제시하고 있다. 여전히 부채널 공격은 양자 내성 암호를 표준화하기 위해 상당한 장애물이며, 이에 대응하기 위해서는 구현 시 부채널 대응 기법이 적용되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 NIST PQC 3라운드 격자 기반 암호의 부채널 대응 방안에 대한 최신 동향을 분석한다, 또한 향후, NIST PQC 3라운드 격자 기반 암호의 연구 전망을 논의한다.
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월라스토나이트 광물질섬유 및 라텍스를 활용한 콘크리트 보수재료의 초기강도 특성 평가
구재혁 ( Jaehyuk Koo ),박상현 ( Sanghyeon Park ),이한나 ( Hanna Lee ),신범수 ( Bumsoo Shin ),곽유진 ( Yujin Kwak ),김형무 ( Hyoungmoo Kim ),박찬기 ( Changi Park ) 한국농공학회 2023 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2023 No.0
보수재료의 초기강도는 작업의 효율성과 보수된 구조물의 안정성을 확보하는데 큰 영향을 미친다. 특히 국내에서는 노후화된 구조물로 인한 피해가 자주 발생하여 콘크리트 보수재료의 관심이 증가하고 있다. 본 연구에서는 광물질 섬유인 월라스토나이트와 라텍스를 활용한 콘크리트 보수재료의 초기강도 특성을 평가하였다. 초기강도 특성을 평가하기 위하여 압축강도, 휨강도, 쪼갬인장강도 시험을 실시하였다. 초속경시멘트를 사용하였으며 배합은 물-시멘트비 38%, 단위시멘트량 400kg/㎥, 잔골재율 53%, 라텍스는 결합재량 대비 9.7%로 결정하였다. 또한 월라스토나이트를 굵은골재량에 따라 0%, 5%, 10%로 혼입률을 결정하였다. 시험 결과 4시간 압축강도는 31.79, 27.51, 25.95MPa로 기준인 21MPa을 만족하였으며 월라스토나이트 혼입률 0%일 때 강도가 높게 측정되었다. 7일 압축강도는 33.48, 36.08, 32.34MPa로 혼입률이 5%일 때 강도가 높게 측정되었다. 4시간 쪼갬인장강도는 3.53, 3.79, 3.30MPa로 기준인 3.15MPa을 만족하였으며, 7일 쪼갬인장강도는 3.61, 4.11, 3.81MPa로 측정되었다. 4시간 휨강도는 5.35, 5.56, 6.07MPa로 기준인 3.15MPa을 만족하였으며, 7일 휨강도는 5.61, 6.54, 6.21MPa로 월라스토나이트 혼입률이 5%일 때 강도가 높게 측정되었다.
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B/C 분석을 통한 밭관개 시설물 관리방안 분석(예산, 청양, 당진)
이재영 ( Jaeyoung Lee ),신범수 ( Bumsoo Shin ),구재혁 ( Jaehyuk Koo ),박상현 ( Sanghyeon Park ),이한나 ( Hanna Lee ),곽유진 ( Yujin Kwak ),차상선 ( Sangsun Cha ),박찬기 ( Changi Park ) 한국농공학회 2023 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2023 No.0
기후변화로 인하여 가뭄이 발생하는 빈도가 증가하고 있어, 이로 인한 밭작물의 피해가 늘어나고 있다. 따라서 밭가뭄의 문제를 해결하기 위한 대응방안의 모색이 필요하다. 본 연구에서는 예산군(사과), 청양군(고추), 당진시(배추)에 대하여 밭관개용수 확보를 위한 시설물 관리방안 ①기존 관정 유지관리, ②저류조 신설, ③관정설치, ④지표수 도입의 사업성 평가를 위해 B/C분석을 실시하였다. B/C분석은 비용이 지출되는 4가지 관리방안을 C(Cost), 관개용수의 추가 공급으로 인해 생산되는 작물의 생산비용을 B(Benefit)로 선정하여 분석을 진행하였다. B/C분석시 C(Cost)에 해당하는 비용은 기존 관정의 유지관리비용, 저류조 신설 및 유지관리비용, 관정설치 및 유지관리비용, 지표수 도입을 위한 시설 설치 및 유지관리비용으로 모두 동일하게 산정하였으며, B(Benefit)에 해당하는 재배작물 생산소득은 ① 총 수입에서 경영비 중 중간재비를 감한 금액, ② 총 수입에서 경영비 총액을 감한 금액, ③ 총 수입에서 생산비 총액을 감한 금액 3가지로 구분하여 산정하였다. B/C분석결과 모든 지역에서 기존 관정 유지관리가 사업성이 가장 좋은 것으로 분석되었다. 그러나 이와 같은 경우는 면 단위의 전 지역에서 용수공급이 충분할 경우 적합한 관리방안으로 본 연구에서 적용한 지역에는 적합하지 않은 것으로 분석되었다. 따라서 B/C분석 결과를 활용하여 밭가뭄시 경제성 및 밭가뭄 수준을 고려한 용수 확보 방안으로 가장 적합한 방안은 저류조 신설을 통한 용수공급으로 나타났다.
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