페어링 연산이 없는 무인증서 기반의 인증 키 일치 프로토콜

박준성,하재철 보안공학연구지원센터(JSE) 2016 보안공학연구논문지 Vol.13 No.6

공개 키 암호 시스템에서는 통신 상대방의 공개 키를 인증하기 위해 공개 키 기반 구조(PKI)를 사용하지만 인증 기관(CA)의 신뢰성 확보와 대형화된 공개 키 디렉토리 관리 등과 같은 문제점들이 지적되어 왔다. 최근에는 인증서 없이 두 통신자간의 암호화용 세션 키를 분배하기 위한 무인증서 기반의 인증 키 일치(AKA) 프로토콜들이 제안되었다. 본 논문에서는 기존의 인증 키 일치 프로토콜들이 임시 키 노출 및 공개 키 대체를 이용한 조합 공격에 취약함을 밝히고자 한다. 또한, 세션 키 분배에 필요한 보안 요구 사항을 만족하면서 조합 공격에 강인한 프로토콜을 제안하고 이를 소프트웨어로 구현하였다. 제안 프로토콜은 페어링 연산을 사용하지 않으면서 기존 프로토콜에 비해 전체 연산량을 20%이상 줄일 수 있어 연산 능력이 제한된 무인증서 기반 암호 시스템에 적절히 활용할 수 있다. In public key cryptosystem, an entity uses a public key infrastructure(PKI) to authenticate the other's public key. However, there are some problems such as reliability maintenance on certificate authority(CA) and management of large public key directory. Recently, certificateless-based authenticated key agreement(AKA) protocols have been presented to share a session key between two entities without certificates of public key. In this paper, we point out that some previous AKA protocols are vulnerable to the combined attack, which is accomplished under the assumption that an attacker has ability to know the ephemeral key and replace the public key. We propose a novel AKA protocol which is designed to satisfy existing security requirements and resist against the combined attack. The proposed protocol without pairings can reduce the computational load more than 20%. Therefore, the proposed protocol is well suited to implementing a fast certificateless AKA cryptosystem in low-resource embedded devices.

실시간 인증서 상태검증의 성능개선

정재동,오해석,Jung, Jai-Dong,Oh, Hae-Seok 한국정보처리학회 2003 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.10 No.4

실물 경제행위가 사이버 공간에서 이루어지게 되고 거래 상대방의 신원확인 문제가 대두되면서 전자서명이 보급되기 시작하였다. 인증서 폐지목록을 이용한 전자서명 검증방안이 실시간 검증에 대한 취약점을 내포하고 있었기 때문에, 온라인 인증서 상태검증이라는 방법이 도입되었다. 이 경우 사이버 거래의 전자서명 검증을 요구하는 모든 트랜잭션 부하가 한 곳의 서버노드에 집중되는 현상을 피할 수 없었다. 현재 국내 금융거래에서는 이 방법을 일부 도입하여 사용하고 있지만 곧 한계를 드러낼 전망이다. 본 논문에서는 실시간 검증을 보장하면서, 인증 검증을 요청하는 노드에서 실시간 인증서의 상태정보론 유지할 수 있는 방안을 제시하였다. 이 방법은 인증서를 폐지할 때 폐지관리 노드가 검증노드에 인증서 상태정보를 실시간으로 업데이트 시켜준다. 이 방법의 특징은 폐지관리 노드가 인증서 사용자들이 이용하는 검증노드의 리스트를 저장한다. 인증서 사용자가 처음으로 한 검증노드를 접속한다면 상위 폐지관리 노드까지 가서 인증서 상태정보를 확인하여야 하며 이 때 폐지관리 노드에 사용하는 검증노드가 저장한다. 그 이후에는 폐지관리 노드에 폐지요청이 발생할 때 그 인증서를 사용하는 모든 검증노드에 실시간으로 폐지정보를 전달한다. 제안한 방식의 장점은 인증서 검증이 검증 요청 노드에서 완료될 수 있어서 검증시간을 단축시킬수 있다는 점과 인증서 상태정보에 대한 요청이 폐지관리 노드 한 곳에 집중되는 것을 방지할 수 있다. According as the real economic activities are carried out in the cyber world and the identity problem of a trade counterpart emerges, digital signature has been diffused. Due to the weakness for real-time validation using the validation method of digital signature, Certificate Revocation List, On-line Certificate Status Protocol was introduced. In this case, every transaction workload requested to verify digital signature is concentrated of a validation server node. Currently this method has been utilized on domestic financial transactions, but sooner or later the limitation will be revealed. In this paper, the validation method will be introduced which not only it can guarantee real-time validation but also the requesting node of certificate validation can maintain real-time certificate status information. This method makes the revocation management node update the certificate status information in real-time to the validation node while revoking certificate. The characteristic of this method is that the revocation management node should memorize the validation nodes which a certificate holder uses. If a certificate holder connects a validation node for the first time, the validation node should request its certificate status information to the above revocation management node and the revocation management node memorizes the validation node at the time. After that, the revocation management node inform the revocation information in real-time to all the validation node registered when a request of revocation happens. The benefits of this method are the fact that we can reduce the validation time because the certificate validation can be completed at the validation node and that we can avoid the concentration of requesting certificate status information to a revocation node.

스마트폰 고유정보를 이용한 안전한 개인키 관리 방안

김선주(Seon-Joo Kim) 한국콘텐츠학회 2016 한국콘텐츠학회논문지 Vol.16 No.8

우리나라는 스마트폰 보급률이 83%로 성인인구 4,000만명 중 3,390만 명이 사용하고 있으며, 이러한 사용자 대부분이 공인인증서에 대한 안전성 문제가 지속적으로 제기됨에도 불구하고 공인인증서를 사용하고 있다. 이러한 안전성의 문제로 인해 SMS를 이용한 휴대폰 소유자 인증기술, 생체인증을 통한 본인 인증기술 등 다양한 인증기술들이 제안되고 있다. 그러나 아직까지도 공인인증서를 대체할 만한 안전하고 믿을 만한 인증체계가 제시되지 않고 있다. 또한 사용자가 제일 많은 공인인증서와 개인키에 대한 탈취 시도가 지속적으로 발생하고 있다. 이러한 이유로 인해 보안전문가들은 공인인증서와 개인키를 USB 플래시 드라이브, 보안토큰, 스마트폰에 저장하도록 권고한다. 하지만 보안전문가가 추천하는 외부 저장매체 중 스마트폰은 앱을 통해 악성코드가 쉽게 전파되고, 악성코드에 의한 인증서나 개인키 파일을 외부로 유출이 가능하다. 해커가 유출한 인증서와 개인키 파일과 함께 개인키 암호용 패스워드만 알아내면 언제든지 정당한 사용자로 위장할 수 있다. 이에 본 논문에서는 스마트폰의 고유정보와 사용자 패스워드를 조합하여 스마트폰에 저장된 개인키 파일의 안전한 관리 방안을 제안한다. 제안 방안을 활용하게 되면 스마트폰에 저장된 개인키와 인증서 파일이 공격자에게 탈취되더라도 스마트폰의 고유 정보를 획득할 수 없으므로 암호화된 개인키의 재사용이 불가능하다. 따라서 제안 방안을 공인인증 체계에 활용한다면 스마트폰 사용자에게 현재보다 훨씬 향상된 보안 서비스를 제공할 수 있을 것으로 예상한다. The 3390 million people, around 83% of the adult population in Korea use smartphone. Although the safety problem of the certificate has been occurred continuously, most of these users use the certificate. These safety issues as a solution to The owner of a mobile phone using SMS authentication technology, Biometric authentication, etc are being proposed. but, a secure and reliable authentication scheme has not been proposed for replace the certificate yet. and there are many attacks to steal the certificate and private key. For these reasons, security experts recommend to store the certificate and private key on usb flash drive, security tokens, smartphone. but smartphones are easily infected malware, an attacker can steal certificate and private key by malicious code. If an attacker snatchs the certificate, the private key file, and the password for the private key password, he can always act as valid user. In this paper, we proposed a safe way to keep the private key on smartphone using smartphones unique information and user password. If an attacker knows the user password, the certificate and the private key, he can not know the smart phones unique information, so it is impossible to use the encrypted private key. Therefore smartphone user use IT service safely.

XML-Signature 확장을 통한 2단계 서버 로그인 인증 시스템의 설계 및 구현

김용화,김진성,김용성,Kim, Yong-Hwa,Kim, Jin-Sung,Kim, Yong-Sung 한국정보처리학회 2007 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.14 No.4

다양한 웹 콘텐츠 제공 환경에서 네트워크에 공개된 서버의 정보 자원을 보호하기 위하여 XML 보안 기술 스펙인 XML-Signature 스키마를 확장하여 2단계 서버 로그인 인증 시스템을 제안하고, 이를 설계 및 구현한다. 제안할 인증 시스템은 XML 기반의 인증서를 온라인상에서 요청 및 발행하고 인증기관에서 제공한 인증서확장 정보를 XML 인증서 관리 서버(XCMS)에 등록 한 후 사용자의 인증서 패스워드로 인증기관에 의해서 1차 인증을 수행한다. 또한 인증서 패스워드 이외에 추가로 입력한 인증서확장 정보와 인증서 관리서버에 등록된 사용자의 인증서 확장 정보를 SOAP 메시지로 요청한 후 두 값을 비교하여 2차 인증을 수행하는 보안이 강화된 인증 시스템이다. This paper proposes a two-phase server login authentication system by XML-Signature schema extension to protect server's information resources opened on network which offer various web contents. A proposed system requests and publishes XML-based certificate through on-line, registers certificate extension information provided by CA(Certification Authority) to XCMS(XML Certificate Management Server), and performs prior authentication using user's certificate password. Then, it requests certificate extension information added by user besides user's certificate password and certificate extension information registered in XCMS by using SOAP message, and performs posterior authentication by comparing these certificate extension information. As a result, a proposed system is a security reinforced system compared with existing systems.

그래픽 비밀번호를 활용한 공인인증서 개인키 보호방법에 관한 연구

강병훈(Byunghoon Kang),김범수(Beomsoo Kim),김경규(Kyung-Kyu Kim) 한국전자거래학회 2011 한국전자거래학회지 Vol.16 No.4

전자서명법에 근간을 두고 있는 공인인증서는 경제활동 인구의 95%이상이 사용함에 따라 일상생활과 밀접한 관계가 되었고 최근 보안강도 256bit 수준의 암호체계 고도화로 인해 안전성과 신뢰성에 큰 향상이 기대된다. 공개키 기반구조(PKI)를 바탕으로 하는 공인인증서는 보안성에서 큰 문제가 없는 것으로 알려져 왔지만 공인인증서 유출 시 비밀번호 검출 공격에 대한 위협이 존재한다. 기존 연구에서 이러한 취약점을 보완하기 위하여 비밀번호 대체수단 제공, 공인인증서 저장 매체 확대, 복수 인증방식 등과 같은 다양한 해결방안을 제시하였다. 이러한 방법은 공인인증서의 사용에 대한 보완적 기능을 수행하지만, 비밀번호의 안정성을 보장해주지는 못하는 한계점을 가진다. 따라서 본 연구에서는 비밀번호의 안전성을 높이기 위한 방법으로 비밀번호의 보안강도를 증가시키는 방안을 제시한다. 이에 따라 공인인증서의 관리 보안성과 사용 편리성의 향상이 가능하다. 이 연구는 공인인증서의 보안성 향상과 활용에 관한 기술 개발 및 향후 연구에 활용될 수 있다. A digital certificate mandated by the Electronic Signature Act has become familiar in our daily lives as 95% of the economically active population hold certificates. Due to upgrades to 256 bit level security that have become effective recently, the security and reliability of digital certificates are expected to increase. Digital certificates based on Public Key Infrastructure (PKI) have been known as no big problem, but the possibility of password exposure in cases of leaked digital certificates still exists. To minimize this vulnerability, various existing studies have introduced alternative password methods, expansion of certificate storage media, and multiple certification methods. These methods perform enhanced functions but also have limitations including the fact that the secureness of passwords is not guaranteed. This study suggests an alternative method for enhancing the level of password secureness as a way to improve password security. This new method improves security management and enhances the convenience of using digital technologies. The results may be used for developing digital certificate related security technologies and research in the future.

USB 메모리의 컨테이너ID를 이용한 PKI 기반의 개인키 파일의 안전한 관리 방안

김선주(Seon-Joo Kim),조인준(In-June Joe) 한국콘텐츠학회 2015 한국콘텐츠학회논문지 Vol.15 No.10

대부분의 인터넷 사용자 및 스마트폰 보유자는 공인인증서를 발급 받았고, 공인인증서를 통해 계좌 이체, 주식거래, 쇼핑 등 다양한 업무에 활용하고 있다. 대부분은 PC나 USB 메모리와 같은 외부 저장매체에 공인인증서와 개인키를 저장한다. 특히, 공인인증기관에서는 공인인증서와 개인키 저장매체로 하드디스크보다는 보안토큰, 휴대폰, USB 메모리 등의 저장매체를 권장하고 있다. 그러나 USB메모리는 PC에 연결되는 순간 쉽게 이동/복사될 수 있고, 악성코드나 파밍 사이트 연결을 통해 쉽게 해커에게 인증서 파일과 개인키 파일이 노출될 수 있다. 더욱 큰 문제는 해커에게 복사된 인증서 파일과 개인키 파일은 아무런 제약없이 사용자의 패스워드만 알면 정당한 사용자처럼 사용할 수 있다는 점이다. 이에 본 논문에서는 암호화된 개인키 파일의 패스워드와 USB 메모리의 HW 정보를 이용하여 USB 메모리에 개인키 파일의 안전한 관리 방안을 제안하였다. 이를 통해, 해커에 의해 암호화된 개인키 파일을 임의로 이동/복사되거나 또는 개인키 파일이 노출되더라도 암호화된 개인키를 안전하게 보호할 수 있다. 또한, 개인키 파일의 패스워드가 노출되더라도 USB 메모리의 컨테이너ID라는 추가 인증요소를 활용하여 개인키를 안전하게 보호할 수 있다. 따라서 활용도가 매우 높은 공인인증체계에서 제안시스템은 저장매체 보호 방안으로 보안성이 크게 향상될 것으로 기대한다. Mosts user of internet and smart phone has certificate, and uses it when money transfer, stock trading, on-line shopping, etc. Mosts user stores certificate in a hard disk drive of PC, or the external storage medium. In particular, the certification agencies are encouraged for user to store certificate in external storage media such as USB memory rather than a hard disk drive. User think that the external storage medium is safe, but when it is connect to a PC, certificate may be copied easily, and can be exposed to hackers through malware or pharming site. Moreover, if a hacker knows the users password, he can use users certificate without restrictions. In this paper, we suggest secure management scheme of the private key file using a password of the encrypted private key file, and a USB Memorys hardware information. The private key file is protected safely even if the encrypted private key file is copied or exposed by a hacker. Also, if the password of the private key file is exposed, USB Memorys container ID, additional authentication factor keeps the private key file safe. Therefore, suggested scheme can improve the security of the external storage media for certificate.

무선인터넷에서 신용카드기반의 안전한 소액 지불 프로토콜

김석매,김장환,이충세,Kim Seok mai,Kim Jang Hwan,Lee Chung sei 한국통신학회 2004 韓國通信學會論文誌 Vol.29 No.12C

Recently, there are rapid development of information and communication and rapid growth of e-business users. Therefore we try to solve security problem on the internet environment which charges from wire internet to wireless internet or wire/wireless internet. Since the wireless mobile environment is limited, researches such as small size, end-to-end and privacy security are performed by many people. Wireless e-business adopts credit card WPP protocol and AIP protocol proposed by ASPeCT. WAP, one of the protocol used by WPP has weakness of leaking out information from WG which conned wire and wireless communication. certification chain based AIP protocol requires a lot of computation time and user IDs are known to others. We propose a Micro-Payment protocol based on credit card. Our protocol use the encryption techniques of the public key with ID to ensure the secret of transaction in the step of session key generation. IDs are generated using ECC based Weil Paring. We also use the certification with hidden electronic sign to transmit the payment result. The proposed protocol solves the privacy protection and Non-repudiation p개blem. We solve not only the safety and efficiency problem but also independent of specific wireless platform. The protocol requires the certification organization attent the certification process of payment. Therefore, other domain provide also receive an efficient and safe service. 최근 정보통신기술의 급속한 발달로 무선인터넷을 이용한 전자상거래 사용자가 폭발적으로 증가하고 유선에서 유/무선 통합 환경으로 변화함에 따라 보안상의 많은 문제점이 제시되고 있다. 특히 무선전자상거래에서는 무선 환경의 제한적 특정에 따라 경랑화된 보안기술, 종단간 보안 기술 및 프라이버시 보안 등에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 현재 무선 전자상거래에서는 주로 신용카드기반의 지불 프로토콜인 WPP와 ASPeCT에서 제안한 인증과 지불초기화를 위한 AIP프로토콜을 사용하고 있다. WPP에서 사용하는 보안 프로토콜 WAP는 무선과 유선을 연계하는 G/W에서 전달되는 데이터의 모든 내용이 누출되는 보안상의 취약점이 있어 종단간 보안도 제공하지 못하는 단점이 있고, AlP 프로토콜은 인증서 체인을 이용하여 인증을 수행하므로 계산량이 많은 단점과 인증서에서 사용자의 신원이 노출되어 프라이버시 보호를 위한 익명성이 보장되지 않는 단점이 있다. 이 논문에서는 기존 AIP프로토콜을 기반으로 초특이 타원곡선인 Weil Pairing을 적용한 ID 기반 공개키 암호기법을 사용하여 거래정보의 기밀성을 보장하고 은닉전자서명 기법을 통한 인증서를 사용하여 프라이버시 보호, 공개키와 사용자 인증 및 부인방지를 해결했으며 또한 두 객체만 공유하는 세션키를 사용하여 종단간 보안이 제공되는 특정 무선 플fot폼에 독립적이며 안전하고 효율적인 지불 프로토콜을 제안하였다. 또한 제안한 프로토콜은 사용자와 서비스 제공자간의 온라인 인증기관이 지불 프로토콜의 인증과정에 참여함으로써 다른 도메인에 존재하는 서비스 제공자에게도 효율적이고 안전한 서비스를 받을 수 있도록 하였다.

NEIS를 위한 PMI 기반의 RBAC 인증과 DB 보안 구현

유규두,문봉근,전문석,Ryoo Du-Gyu,Moon Bong-Keun,Jun Moon-Seog 한국정보처리학회 2004 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.11 No.7

기존의 교육행정정보시스템(NEIS)은 보안 관리에 많으 문제점이 있다. 사용자 인증에서 PKI 인증만을 사용하여 권한에 따른 접근제어를 실현하지 못하고 있으며, 중앙 집중식 DRMS 운용과 평문화된 데이터의 사용으로 NEIS의 해킹 가능성을 증가시키고 있다. 따라서 데이터의 안전한 관리와 권한 인증을 위하여 새로운 교육행정정보시스템(RNEIS)을 제안한다. 첫 번째, 권한기반관리구조(PMI)의 속성인증서(AC)에 의한 접근 권한과 역할에 따른 사용자 인증 및 접근제어(RBAC)를 제시한다. 두 번째, DB의 해킹 방지를 위하여 전자서명에 의한 DB암호화를 설계 구현하였다. 세 번째, 일방향 해쉬함수에 의한 SQL 쿼리 위변조 방지 미 안전한 데이터 전송 방식을 제시한다. The established NEIS has a lot of problems in the management of security. It does not realize access control in following authority because it only uses PKI certification in user certification and the use of central concentration DBMS and plain text are increased hacking possibility in NEIS. So, This paper suggests a new NEIS for the secure management of data and authority certification. First, we suggest the approached authority in AC pf PMI and user certification in following the role, RBAC. Second, we realize DB encryption plan by digital signature for the purpose of preventig DB hacking. Third, we suggest SQL counterfeit prevention by one-way hash function and safe data transmission per-formed DB encryption by digital signature.

OTP를 이용한 PKI 기반의 개인키 파일의 안전한 관리 방안

김선주(Seon-Joo Kim),조인준(In-June Joe) 한국콘텐츠학회 2014 한국콘텐츠학회논문지 Vol.14 No.12

인터넷이 활성화되면서 우리는 PC나 스마트폰에서 온라인 뱅킹, 주식 거래, 쇼핑 등의 다양한 전자상거래를 한다. 인터넷 상에서 거래 당사자 간의 신원확인 및 부인방지를 위한 주요 수단으로 공인인증서를 주로 활용한다. 하지만, 2005년 이후로 공인인증서 사용자에 대한 공격이 증가하고 있다. 즉, 공격자는 사용자 PC로부터 탈취한 공인인증서와 개인키 파일을 가지고, 은행 계좌 조회/이체나 전자상거래에 정당한 사용자로 위장하여 사용하게 된다. 이때, 개인키 파일은 사용자의 비밀번호로 암호화되어 저장되고, 필요할 때마다 복호화 되어 사용한다. 만약, 사용자의 비밀번호가 공격자에게 노출된다면 암호화된 개인키 파일을 쉽게 복호화 할 수 있다. 이러한 이유로 공격자는 사용자 PC에 트로이목마, 바이러스 등의 악성코드를 설치하여 사용자 인증서, 개인키 파일, 비밀번호를 탈취하려고 한다. 본 논문에서는 개인키 파일을 OTP 인증기술을 이용하여 암호화함으로써 안전하게 관리할 수 있는 방안을 제안한다. 그 결과, 암호화된 개인키 파일이 외부에 노출되더라도 일회용 패스워드와 사용자 비밀번호가 노출되지 않으므로 암호화된 개인키 파일은 안전하게 보관된다. We have various e-commerce like on-line banking, stock trading, shopping using a PC or SmartPhone. In e-commerce, two parties use the certificate for identification and non-repudiation but, the attack on the certificate user steadily has been increasing since 2005. The most of hacking is stealing the public certificate and private key files. After hacking, the stolen public certificate and private key file is used on e-commerce to fraud. Generally, the private key file is encrypted and saved only with the users password, and an encrypted private key file can be used after decrypted with user password. If a password is exposed to hackers, hacker decrypt the encrypted private key file, and uses it. For this reason, the hacker attacks user equipment in a various way like installing Trojan’s horse to take over the users certificate and private key file. In this paper, I propose the management method to secure private key of PKI using One Time Password certification technique. As a result, even if the encrypted private key file is exposed outside, the users private key is kept safely.

CA를 인증 경로 처리 작업에 참여시키는 새로운 인증서 검증 방안

최연희,박미옥,전문석,Choi, Yeon-Hee,Park, Mi-Og,Jun, Moon-Seog 한국정보처리학회 2004 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.11 No.1

PKI를 채용한 대부분의 어플리케이션들은 사용자로 하여금 인증서 검증 작업을 수행하도록 한다. 인증서 검증 작업의 사용자 측 수행은 사용자 부담을 증가시키고 검증 속도를 떨어뜨려 전체적인 사용자 시스템의 효율성을 저하시킨다. 본 논문에서는 인증기관(Certificate Authority :CA)을 검증 작업에 참여시킴으로서 사용자 측 부담을 감소시킬 수 있는 새로운 형태의 인증서 검증 방안을 제안하였다. 따라서 제안한 방안은 새로운 검증 서버의 구현 없이 사용자 측의 검증 작업에 대한 부담을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 검증 작업의 축소로 인해 검증 수행 시간을 향상시킬 수 있다. Most applications using the PKI allows a user to execute the certificate validation processing. The efficiency of user system can be declined by the user-side processing resulting the overhead and low speed of the validation processing. Therefore, in this paper, we propose a new certificate validation processing method can decrease the overhead on user by allowing CAs of the hierarchical PKI to participate in the validation processing. Therefore, our proposed scheme can not only reduce the considerable overhead caused by the user-side whole processing without a new implementation of the delegated server but also improve the time spent for the processing by the reduction of the validation processing job on user.