무선센서네트워크 환경에서 서명 기반 브로드캐스트 인증

구우권(Woo Kwon Koo),이화성(Hwaseong Lee),김용호(Yong Ho Kim),황정연(Jung Yeon Hwang),이동훈(Dong Hoon Lee) 한국정보보호학회 2007 정보보호학회논문지 Vol.17 No.1

무선센서네트워크 환경에서 브로드캐스트 인증은 필수적인 보안 요소이다. 대표적인 브로드캐스트 인증 방식은 키 체인을 사용한 μ-TESLA 이다. 하지만 이 기법은 인증 시간의 지연이 불가피함으로 실시간 처리가 중요한 무선센서네트워크 환경에서 적합하지 않다. 따라서 본 논문에서는 인증 시간의 지연이 없을 뿐 아니라 re-keying 문제가 없는 효율적인 브로드캐스트 인증 기법을 제안하고 이에 대한 안정성 및 효율성을 분석한다. 이 기법은 무선센서네트워크 환경에 실질적 적용이 가능하고 장기적인 네트워크를 구성할 수 있다. A broadcast authentication is important and fundamental consideration for security in wireless sensor networks. Perigg et al suggests μ-TESLA used a key chain. But it is unavoidable the delay of time to authenticate packets. so it is hard to meet the property that most application of sensor are performed in real-time. To cope with these problems we propose an efficient broadcast authentication scheme which has no delay of time and provides re-keying mechanism. we also describe an analysis of security and efficiency for this scheme.

CCA 안전성을 제공하는 ID기반 프락시 재암호화 기법

구우권(Woo Kwon Koo),황정연(Jung Yeon Hwang),김형중(Hyoung-Joong Kim),이동훈(Dong Hoon Lee) 대한전자공학회 2009 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.46 No.1

ID기반 재암호화 기법(ID-based proxy re-encryption scheme)은 사용자 간의 복호 능력 위임을 가능하게 하며 분산 데이터 저장, DRM, 이메일 전달 시스템 등의 다양한 분산 암호시스템을 위해 활발히 연구되고 있다. 최근 재암호화키 생성의 비상호성(Non-interactivity)을 제공하는 기법이 Green과 Ateniese에 의해 제안되었다. 이 기법은 선택 암호문 공격에 대한 안전성을 제공하기 위해 설계되었다. 본 논문에서는 Green-Ateniese ID기반 재암호화 기법이 근본적으로 사용자 키 노출 공격에 취약함을 보이고 선택 암호문 공격에 대한 안전성이 보장되지 않음을 증명한다. 그리고 이러한 보안 취약점을 해결하는 새로운 두가지 ID기반 재암호화 기법들을 제안한다. 제안 기법들이 랜덤 오라클 모델(Random Oracle Model)에서 단순 평문 공격과 선택 암호문 공격에 대해 각각 안전함을 증명한다. 선택 암호문 공격에 안전한 제안 기법을 구성하기위해, 본 논문에서는 최초로 짧은 서명에 기반한 자가 인증 기법을 고안하여 적용한다. 제안 기법의 중요한 특징은 재암호화 후 암호문의 구조가 유지되는 것이다. 따라서 이전 기법들과는 대조적으로 암호문 확장이 발생되지 않는다. 또한 재암호화의 횟수에 제한이 없어서 연속적인 암호문 변환이 가능하여 다중의 사용자를 위한 복호 능력 위임을 구현할 수 있다. A proxy re-encryption scheme allows Alice to temporarily delegate the decryption rights to Bob via a proxy. Alice gives the proxy a re-encryption key so that the proxy can convert a ciphertext for Alice into the ciphertext for Bob. Recently, ID-based proxy re-encryption schemes are receiving considerable attention for a variety of applications such as distributed storage, DRM, and email-forwarding system. And a non-interactive identity-based proxy re-encryption scheme was proposed for achieving CCA-security by Green and Ateniese. In the paper, we show that the identity-based proxy re-encryption scheme is unfortunately vulnerable to a collusion attack. The collusion of a proxy and a malicious user enables two parties to derive other honest users' private keys and thereby decrypt ciphertexts intended for only the honest user. To solve this problem, we propose two ID-based proxy re-encryption scheme schemes, which are proved secure under CPA and CCA in the random oracle model. For achieving CCA-security, we present self-authentication tag based on short signature. Important features of proposed scheme is that ciphertext structure is preserved after the ciphertext is re-encrypted. Therefore it does not lead to ciphertext expansion. And there is no limitation on the number of re-encryption.

스마트카드를 이용한 프록시 재 암호화 기법 기반 콘텐츠 공유 메커니즘에 관한 연구

박승환(Seunghwan Park),구우권(Woo Kwon Koo),김기탁(Kitak Kim),문혜란(Hyeran Mun),이동훈(Dong Hoon Lee) 한국정보보호학회 2011 정보보호학회논문지 Vol.21 No.3

OMA(Open Mobile Alliance)는 모바일 디바이스 분야에서 DRM 기술에 대한 가장 활발한 표준화 활동을 벌이고 있으며, 2007년에는 OMA-DRM v2.1 표준을 발표하였다. 이후 2009년에는 OMA-DRM v2.1의 확장이라고 할 수 있는 OMA-SRM(Secure Removable Media)과 SCE (Secure Contents Exchange)등 DRM 기술과 공유 모델에 대한 표준을 발표하였다. SCE는 사용자도메인을 구성하여 OMA-DRM v2.1에서 정의된 모바일 디바이스뿐만 아니라 일반 가전기기(Phone, PC, 카오디오 등)간의 콘텐츠 및 권리(Rights)를 공유할 수 있다. 본 논문에서는 OMA-DRM과 SCE의 기술과 공유 모델에 대하여 분석을 하고, 프록시 재 암호기법을 사용하여 공유된 콘텐츠와 권리를 이용하기 위한 각 개체들의 키 분배방법을 제시하고자 한다. OMA(Open Mobile Alliance) is one of the most active group about DRM technology in mobile device field. OMA announced an OMA-DRM v 2.1 standardization in 2007. After then OMA announced OMA-SRM(Secure Removable Media) and SCE(Secure Contents Exchanges) that are the extension of OMA-DRM v2.1. In SCE, a user can form user domain to share contents and rights. So the user can share contents and rights with not only the the OMA-DRM v2.1 but also home devices like mobile phones, personal computers and audios. In this paper, we analyze a sharing technology of OMA-DRM and SCE, and then propose key distribution method using proxy re-encyption and smart card to use shared contents and rights.

고정된 검사자를 고려한 메시지 동일성 검사 공개키 암호시스템

이영민(Young Min Lee),구우권(Woo Kwon Koo),이현숙(Hyun Sook Rhee),이동훈(Dong Hoon Lee) 한국정보보호학회 2011 정보보호학회논문지 Vol.21 No.5

2004년 Boneh et. al. 은 송신자가 전송한 검색어에 대한 암호문과 수신자가 제공한 쿼리 생성에 사용된 검색어의 동일성을 서버가 검사할 수 있는 PEKS 스킴을 제안하였다. 이후 Yang et. al.은 서로 다른 공개키로 암호화된 암호문의 비교를 통해 암호화된 메시지의 동일성을 검사하는 기법인 Probabilistic Public Key Encryption with Equality Test(PEET)을 제안하였다. PEET 기술은 메시지 부분을 검색어로 대체해서 암호화할 경우 Keyword guessing attacks에 대한 안전성을 보장하지 못하고 검색가능 암호화 기법들에서 일반적으로 고려되고 있는 안전성의 기준인 IND-CPA 안전성을 제공하지 못한다. 본 논문에서는 Keyword guessing attacks에 안전하며 IND-CPA를 만족하는 고정된 검사자를 고려한 메시지 동일성 검사 공개키 암호시스템(public key encryption with equality test with designated tester, dPEET)을 제안한다. In 2004, Boneh et.al. proposed a public key encryption with keyword search (PEKS) scheme which enables a server to test whether a keyword used in generating a ciphertext by a sender is identical to a keyword used in generating a query by a receiver or not. Yang et. al. proposed a probabilistic public key encryption with equality test (PEET) scheme which enables to test whether one message of ciphertext generated by one public key is identical to the other message generated by the other public key or not. If the message is replaced to a keyword, PEET is not secure against keyword guessing attacks and does not satisfy IND-CPA security which is generally considered in searchable encryption schemes. In this paper, we propose a public key encryption with equality test with designated tester (dPEET) which is secure against keyword guessing attacks and achieves IND-CPA security.

ID기반 온라인/오프라인 사인크립션(Signcryption) 기법

박승환(Seunghwan Park),김기탁(Kitak Kim),구우권(Woo Kwon Koo),이동훈(Dong Hoon Lee) 한국정보보호학회 2010 정보보호학회논문지 Vol.20 No.5

ID기반 사인크립션(Signcryption) 기법은 메시지의 기밀성과 메시지 인증을 동시에 제공한다. 하지만 높은 연산 비용이 요구되기 때문에 스마트카드나 PDA와 같은 저전력 디바이스 환경에서는 사용되기 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 새로운 개념의 기법이 온라인/오프라인 기법이다. 온라인/오프라인 기법은 서명이나 암호화의 연산 단계를 두 단계로 나누어서 한다. 첫 번째 단계는 오프라인 단계로서 서명 또는 암호화될 메시지를 알기 전에 수행할 수 있는 연산을 미리 하는 단계이다. 두 번째 단계는 온라인 단계로서 보낼 메시지와 수신자의 공개키를 알고 나서 서명 또는 암호화 연산을 수행하는 단계이다. 온라인 단계에서는 가능한 한 페어링이나 지수승 같은 연산 비용이 높은 연산을 하지 않게 설계되어 진다. 이러한 온라인 단계의 효율성 때문에 온라인/오프라인 기법은 스마트카드와 같은 연산 비용의 한계가 있는 디바이스에서 유용하게 사용될 수 있다. 본 논문에서는 기밀성과 메시지 인증을 제공하는 ID기반 사인크립션을 제안하고, 저전력 디바이스에서 사용될 수 있는 ID기반 온라인/오프라인 사인크립션 기법을 제안한다. 이 기법은 랜덤오라클 모델에 안전성을 두지 않는 최초의 ID기반 온라인/오프라인 사인크립션 기법이다. Signcryption is a cryptographic primitive which offers authentication and confidentiality simultaneously with a cost lower than signing and encrypting the message independently. We propose a new cryptographic notion called Identity-based online/offline signcryption. The notion of online/offline scheme can be divided into two phases, the first phase is performed offline prior to the arrival of a message to be signed or encrypted and the second phase is performed online phase after knowing the message and the public key of recipient. The Online phase does not require any heavy computations such as pairings or exponents. It is particularly suitable for power-constrained devices such as smart cards. In this paper, we propose ID-based signcryption scheme and ID-based online/offline signcryption scheme where the confidentiality and authenticity are simultaneously required to enable a secure and trustable communication environment. To our best knowledge, this is the first ID-based online/offline signcryption scheme that can be proven secure in the standard model.