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본 연구는 MCU급 장치에서 동형 암호(HE)의 메모리 및 계산 비용 문제를 해결하기 위해 Zeppelin이라는 라이브러리를 개발하여 BFV 암호화를 구현했다. STM32N6 MCU에서 4096개의 값을 4.76ms 만에 암호화하고 5.38ms 만에 복호화하는 것을 시연했다.
시사점 리소스 제약적인 IoT 장치에서도 MCU급 하드웨어에서 동형 암호화 연산을 수행하는 것이 가능하다.
본 연구는 기존 BLE 페어링의 양자 공격 취약점을 해결하기 위해, NFC 채널을 통해 양자 키 캡슐화 메커니즘(KEM)을 수행하는 경량의 NFC 기반 OOB 페어링 프로토콜을 제안했다. 이 프로토콜은 시제품 테스트베드에서 Kyber-1024의 경우 운영 사용 모델 대비 배터리 수명 감소율이 0.57% 미만임을 입증했다.
시사점 의료 이식형 장치와 같이 사용자 인터페이스가 없는 환경에서 양자 공격에 대비한 안전한 근거리 통신 프로토콜 구현이 가능하다.
본 연구는 상용 ARM Cortex-M33 마이크로컨트롤러에 ISA 가속 및 구현 강화된 RBLWE 암호화를 구현하여, 키 생성, 암호화, 복호화에서 각각 4.06배, 3.35배, 3.01배의 속도 향상을 달성했다. 또한, 상수 시간 실행, 오류 방어 등 네 가지 계층적 대응책을 추가하여 실제 구현 수준에서 RBLWE의 실용적인 가속-보안 트레이드오프를 입증했다.
시사점 이 연구는 상용 마이크로컨트롤러를 활용하여 경량 양자내성 암호화를 구현하고 이를 공격으로부터 보호하는 재사용 가능한 아키텍처 인식 기법을 제공한다.
연구진은 기존 ELFs의 구성적 한계를 극복하고, 모든 알려진 ELFs 변형을 함의하는 더 강력한 개념인 ELTDH를 새로운 구성으로 제시하였다. 이 구성은 작은 지수 이산 로그의 지수적 보안과 결정적 합성 나머지성(DCR)의 다항식적 보안을 가정하여 달성된다.
시사점 본 연구는 ELFs의 근간이 되는 암호학적 가정을 다양화하고, 더 단순하고 효율적인 ELTDH 구성을 제공한다.
연구진은 RISC-V 기반의 새로운 매개변수화된 아키텍처 프레임워크를 구축하여 세 가지 보안 수준에 걸쳐 29,920개의 아키텍처 구성을 특성화했다. 이 프레임워크에서 도출된 최적 구성은 기존 RISC-V 기반 HQC 구현 대비 최대 69.6배 낮은 지연 시간 또는 30% 낮은 LUT 사용률을 달성했다.
시사점 RISC-V를 활용한 PQC 구현 시, 광범위한 설계 공간 탐색을 통해 성능과 자원 효율성을 극대화할 수 있다.
본 연구는 희소 머클 멤버십, 비멤버십 및 업데이트에 대한 GKR의 건전성 경계를 Isabelle/HOL에서 기계적으로 검증하였다. 연구는 컴파일러의 정확성 검증과 GKR 어셈블리 모델을 하나의 증명 보조 도구 내에서 결합하는 것을 기여하였다.
시사점 이 연구는 컴파일러의 정확성 검증과 GKR 어셈블리 모델을 통합하여 구현 및 암호학적 의무에 대한 명시적인 설명을 제공한다.
본 연구는 GPU 통합 분산 함수 가속기(DFA)를 활용하여 함수 비밀 공유(FSS)의 키 이동 문제를 해결하고, VIGOR-DFA를 통해 권한 있는 입력부터 출력까지 보호하는 세 가지 메커니즘을 제시하였다. 이 모델은 공격에 대해 정적 악의적 보안을 입증했으며, 특정 프로토콜 대비 지연 시간을 10.1-14.0배, 에너지를 3.0-3.9배 절감함을 보였다.
시사점 신뢰할 수 있는 하드웨어 가속을 통해 분산 함수 가속기의 악의적 공격에 대한 보안을 강화하고 성능을 향상시킬 수 있다.
본 연구는 양자적 질의를 통해 두 개의 키가 부여된 오라클이 구별 불가능하다면, 이를 $O(q^2)$의 곱셈적 손실을 가지는 키가 부여된 오라클에 대해서도 적용할 수 있음을 일반화된 정리로 확립하였다. 이 정리를 적용하여 압축 이상 암호(compressed ideal cipher)의 역상 저항성(preimage resistance)을 증명하고, 양자 안전한 난수 생성에 대한 모듈러 구성을 제시하였다.
시사점 양자적 환경에서 키가 부여된 오라클의 보안성을 분석할 때, 질의 횟수에 따른 구별 능력의 손실을 고려해야 한다.
본 연구는 키 생성 과정의 취약점을 이용하여 공격자가 공격 블록을 숨기는 암호학적으로 위장된 공격을 정식화하고, 이를 양자 커널을 통해 검출하는 방법을 제시한다. 시뮬레이션 결과, 양자 커널은 공격을 탐지하는 반면 고전적 모니터는 탐지하지 못하는 상황을 확인했다.
시사점 양자 키 분배 시스템의 구현 공격에 대해 양자적 접근 방어 기법을 적용할 수 있다.
본 연구는 메시지 비트를 군의 원소로 표현하고 해당 원소들을 곱하여 해시 값을 생성하는 Cayley 해시 함수를 기반으로 CHAMP를 제안하였다. 이 함수는 유한체 상의 2x2 행렬 곱을 이용하여 구현되며 그 보안, 구현 및 성능을 논의한다.
시사점 새로운 구조를 가진 Cayley 해시 함수를 제안하고 그 특성을 분석하였다.
R 플랫폼에서 완전 동형 암호화 기반의 통계 분석을 가능하게 하는 openfhe.R과 homomorpheR 두 개의 패키지를 제시하고, 분산 Cox 회귀와 연방 Cox-lasso 최적화 사례를 통해 검증했다. 분산 환경에서 암호화된 계산을 통해 데이터 공유 없이 공동 분석이 가능하다.
시사점 이 연구는 R 사용자들이 암호화된 데이터로 통계 모델링을 수행할 수 있는 도구를 제공하여, 데이터 프라이버시가 중요한 분야에서 활용 가능하다.
암호학적 원시체를 상수 비율 인증 삭제 기능으로 업그레이드하는 통합 프레임워크를 제안한다. 기존 방법과 달리 상수 비율로 인증 삭제를 달성하면서 영원한 보안성을 유지한다.
시사점 이 연구는 암호 시스템에서 인증 삭제 기능을 구현할 때 필요한 자원을 상수 비율로 줄이는 기법을 제시한다.
양자 컴퓨터에 대비한 스테이블코인 보안을 체계적으로 정리하고, 위협 모델과 이전 전략을 분류했다. 스테이블코인 특화 보안 문제와 이전 요구사항을 규제와 관련지었다.
시사점 이 연구는 양자 컴퓨터 시대에 스테이블코인의 보안을 강화하기 위한 전략을 제시하며, 실무에서는 이에 따른 위험 평가와 이전 계획 수립이 필요하다.
임베디드 포스트-퀀텀 암호화 최적화는 주로 명령어 수준 최적화에 집중되어 있다. Arm Cortex-M7에서 ML-KEM을 사례로, 메모리 계층 활용, 주변장치 통합, 시계 설정 등을 통해 추가적인 성능 향상을 보인다. 평가 결과, 기존 최적화 구현 대비 2.5%의 사이클 감소를 기록했으며, 특정 공개 데이터 재사용 프로파일을 통해 암호화 및 복호화 사이클을 각각 최대 74.6%와 58.8%까지 감소시켰다.
시사점 임베디드 시스템에서 포스트-퀀텀 암호화의 성능 향상을 위해 시스템 수준 최적화가 필요하다.
양자 현금과 그 일반화된 형태인 불변 현금의 보안성은 경로 탐색이 어렵다는 가정에 기반한다. 경로 탐색의 평균적 난이도가 보안성에 필요하다는 것을 보인다.
시사점 이 연구는 양자 현금 시스템의 보안성을 평가하는 데 필요한 새로운 가정을 제시한다.
클라이언트가 양자 상태로 암호화된 데이터를 서버에 업로드한 후, 이후 삭제 요청 시 서버가 실제로 삭제했는지 검증할 수 있는 프로토콜을 제안한다. 클라이언트는 양자 암호화된 데이터를 클래식 통신만으로 업로드할 수 있으며, 이는 LWE 문제의 양자 안전성을 기반으로 한다.
시사점 이 연구는 클래식 통신을 통해 양자 암호화 데이터를 관리할 수 있는 새로운 프로토콜을 제시하여, 향후 양자-클래식 혼합 환경에서의 보안 관리에 기여할 수 있다.
Z-Sigil은 고정된 모듈 격자 가족에서 연속적인 키를 선택하는 공개 키 암호 체계를 제안한다. 알고리즘을 명시하고, 특정 노이즈 조건 하에서 정확도를 증명하며, 메시지 선택 후 복호화 실패율을 제한한다.
시사점 이 연구는 모듈 격자 기반의 새로운 암호 체계를 제안하여, 암호 설계 분야에서의 이론적 기초를 제공한다.
격자 기반 암호 분야에서 dual lattice 공격 분석을 새롭게 다루고, 기존 가정의 실패를 이론적·실험적으로 보인다. 특정 조건에서의 타겟 반경과 쿼리 시간의 균형을 수학적 방법으로 분석한다.
시사점 격자 기반 암호 분야에서 dual lattice 공격의 이론적 기초를 재검토하여 기존 가정의 한계를 밝혀내는 연구로, 암호 설계에 참고가 될 수 있다.
격자 스크리닝 알고리즘을 분석하여 휴리스틱 가정 없이도 동일한 복잡도를 달성할 수 있음을 보인다. SVP 문제를 2^0.2924n 시간과 2^0.2075n 공간 복잡도로 해결할 수 있음을 보인다.
시사점 이 연구는 격자 기반 암호체계의 보안성을 평가하는 데 중요한 기초가 될 수 있다.
밀집 검색의 개인정보 보호를 위해 암호화된 행렬과 벡터의 곱셈을 활용한 2단계 암호 프로토콜을 제안한다. 3비트 양자화를 적용한 결과, 검색 품질과 RAG 정확도가 유지되며, 임상 참고문헌 크기의 문서에서 1~3분의 서버 시간이 소요된다.
시사점 이 연구는 개인정보 보호가 필요한 중간 규모의 문서에서 실용적인 밀집 검색을 가능하게 하며, 분당 수준의 지연이 허용되는 환경에 적합하다.
유전자 분석 모델의 전문가 혼합(MoE) 구조에서 동형암호를 활용한 보안 프로토콜인 CipherGenome을 제안한다. 72개 윈도우에서 KL 발산 2.54×10⁻⁴ nats/token을 기록하며, 기존 기법 대비 3.54배 빠른 처리 속도를 보인다.
시사점 유전자 데이터 보안을 강화하면서도 처리 성능 저하를 최소화한 CipherGenome은 의료 분야에서의 보안 처리 기술로 주목받을 수 있다.
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