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우리 대학 암호 및 보안공학연구실(CSE, 지도교수: 서석충) 소속 김영범 박사과정생(사이버보안학과)이 BK21 플러스 선정 우수학술대회인 The 20th ACM ASIA Conference on Computer and Communications Security (AsiaCCS 2025, Issue 1)와, 암호구현 분야 최고권위 학술대회인 The annual Conference on Cryptographic Hardware and Embedded Systems (CHES 2025, Issue 1)에 각각 양자내성암호(PQC) 구현 논문을 게재하였다.

두 연구는 양자컴퓨터의 실용화에 따라 전 세계 컴퓨팅 환경이 양자내성암호로 전환될 경우, 네트워크 말단에 위치한 IoT 디바이스가 새로운 보안 취약점이 될 수 있다는 문제의식에서 출발하였다. 특히, 분산 시스템의 경계에서 동작하는 리소스가 제한된 장치에서 민감한 명령과 관측값이 공격자에게 노출되는 것을 방지하기 위해, IoT 환경의 모든 기기에서 양자보안을 달성해야 한다는 필요성을 강조하였다.

이러한 연구 방향성을 바탕으로, AsiaCCS 학회에는 “An Optimized Instantiation of Post-Quantum MQTT Protocol on 8-bit AVR Sensor Nodes”라는 논문을 게재하였다. 해당 논문에서는 리소스가 극히 제한된 8-bit AVR 센서 노드 환경에서도 양자보안을 달성할 수 있도록 설계된 경량 MQTT 프로토콜(KEM-MQTT)을 제안하였으며, 저사양 장치에서의 실질적인 PQC 적용 가능성을 최초로 입증하였다. 본 연구는 차세대 IoT 보안체계 구축에 있어 Low-End Device 기반의 양자보안 실현이라는 중요한 이정표를 제시하였다.

또한, 국외 막스플랑크 연구소(Max Planck Institute)와 1년 이상 공동연구를 수행한 결과, CHES 학회에 “Multiplying Polynomials without Powerful Multiplication Instructions”라는 논문을 게재하였다. 해당 논문에서는 소형 임베디드 장치에서 양자내성암호의 핵심 연산 중 하나인 Modular 곱셈에 대한 새로운 구현 방법론을 정립하였으며, 고성능 곱셈 명령어가 없는 환경에서도 다항식 곱셈을 효율적으로 수행할 수 있는 방안을 제시하였다.

서석충 교수가 이끄는 우리 대학 암호 및 보안공학연구실(CSE)은 SW 및 HW 환경에서의 PQC 최적화 및 보안 프로토콜 마이그레이션을 핵심 연구 분야로 삼아 활발한 연구를 이어가고 있으며, 앞으로도 양자내성암호의 실용화를 위한 구현 및 실증 연구를 지속적으로 확대해 나갈 계획이다.

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우리 대학 정보보안암호수학과 신동현·김영범(지도교수: 서석충) 팀과 전용진·백승준·김기윤(지도교수: 김종성) 팀이 지난 10월 24일(목) 양재 엘타워에서 열린 2024 국가암호공모전에서 최우수상인 국가정보원장상을 수상했다.  

최우수상을 수상한 국민대 팀은 양자 환경에서 안전성을 보장하는 양자내성암호를 IoT 임베디드 장치에서 최적화해 높은 성능을 구현한 논문과 S-box 회로 최적화를 위한 휴리스틱 검색 프레임워크를 개발하고 이를 통해 국제 표준 블록암호 AES의 가장 효율적인 S-box 회로를 발견한 논문으로 심사위원들의 호평을 받았다. 

국민대 학생들은 이번 공모전에서 최우수상뿐 아니라 우수상 2건 (김주환·한재승·조홍래, 지도교수: 한동국), 장려상 (김민기 외 3명, 지도교수 : 서석충)과 특별상 (백승준·김기윤·전용진, 지도교수 : 김종성)까지 휩쓸며 더욱 주목받았다. 국가암호공모전은 한국암호포럼 주관, 국가정보원 후원으로 2005년부터 매년 개최되고 있으며, 국가 암호기술 역량 강화와 우수 인재 양성을 목표로 한다. 공모전 수상 논문들은 국제암호연구회(IACR) 주관의 유로크립트와 TCHES 등 세계적인 학회에서도 인정받고 있다. 또한, 이번 시상식에서는 한국암호포럼과 국가보안기술연구소가 운영한 2024 국가 암호기술 전문인력 양성과정 수료생 시상도 함께 진행되었다. 이 과정에서 국민대 최건희 학생이 최우수상을, 박세준 학생이 우수상을 수상했다.

그 외에도 정보보안암호수학과 학생들은 지난 10월 10일(목) 777사령부에서 개최된 2024 암호분석경진대회 시상식에서 이용진·김동현 팀이 최우수상을 받기도 했다. 이 대회는 암호분석 기술 향상과 암호해독 분야의 인재 발굴을 목표로 한국정보보호학회 가 주최하고 777사령부가 후원하는 행사이다. 2024년 대회는 인공지능 보안, 부채널 공격, 디지털 포렌식, 공개키 암호, 암호 구현 등 6개 분야로 출제되었다.

국민대 관계자는 “국방 분야 최고 수준의 암호/해독 경진대회에서 국민대 대학원생들이 최우수상을 수상한 것은 물론, 공공 및 국방 분야의 주요 암호/해독 공모전을 단일 기관이 모두 석권한 것은 매우 의미가 높다”라며, “이는 글로벌 G2와 국가 보안에서 중점으로 다루는 양자 보안 분야에서 국민대의 위상과 역할을 국가정보원, 국방부, 학계 및 연구계에 분명히 각인시킨 성과”라고 전했다.

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LG유플러스는 국민대학교 암호최적화 및 응용연구실과 ‘2023 국가암호공모전’에서 양자내성암호 기술 경쟁력을 인정받아 최우수상을 수상했다고 19일 밝혔다.

올해 17회를 맞은 국가암호공모전은 국가정보원이 후원하고 국가보안기술연구소와 한국인터넷진흥원이 주최하는 암호 기술 시상식이다. 이번 공모전에서는 ▲암호 원천기술(A분야) ▲암호 기술의 활용 및 응용 기법(B분야) ▲한국형 양자내성암호(KpqC) 알고리즘에 대한 안정성 및 효율성 분석(C분야) 등 3개 분야에서 시상이 이뤄졌다.

LG유플러스는 올해 신설된 C분야에서 국민대학교 암호최적화 및 응용연구실과 공동 연구를 통해 개발한 ‘KpqC 알고리즘에 대한 성능과 안정성을 종합 평가 기술’로 최우수상을 수상했다.

전세계적으로 양자내성암호의 중요성이 강조됨에 따라 국내에서는 2024년까지 양자내성암호의 최종 알고리즘을 선정하기 위한 작업을 진행 중이다. 국내에 비해 앞서 표준화를 준비 중인 미국에서는 전세계 연구기관이 참여해 알고리즘의 성능 및 안정성을 평가하는 작업이 활발히 진행 중이다. 국내에서는 올해부터 알고리즘을 분석 평가하는 기술에 대한 시상을 도입했다.

LG유플러스와 국민대가 수상한 기술은 KpqC 알고리즘을 대상으로 속도, 상수 시간 구현 검증, 메모리 사용량, 구현 적합성 검증, 최적화 방향성 등을 종합적으로 판단하는 기술이다. 다양한 연구기관이 내놓은 양자내성암호 알고리즘을 분석해 개선점을 발굴하는 역할을 한다.

향후 LG유플러스와 국민대는 KpqC 알고리즘을 분석하고 성능을 개선하기 위한 연구를 공동으로 추진할 계획이다. 아울러 국내 양자내성암호 최종 알고리즘 선정을 지원하기 위해 다양한 환경에서 KpqC 알고리즘을 검증하는 작업도 추진할 방침이다.

링크: https://www.donga.com/news/It/article/all/20231019/121746396/1

우리 대학 금융정보보안학과(원장 이옥연) 암호최적화 및 응용 연구실(지도교수 서석충) 소속 학생팀이 지난 10월 14일(화) 한국암호포럼과 한국정보보호학회에서 주관한 '2021년 국가암호공모전'에서 우수상과 장려상을 수상했다.

국가암호공모전은 한국암호포럼과 한국정보보호학회가 주관하고 NSR국가보안기술연구소와 KISA한국인터넷진흥원이 주최하는 공모전으로 우수 연구 인력 배출, 연구성과 창출 지원, 일반 국민의 암호에 대한 관심 고취 등을 위해 지난 2005년부터 개최되었다.

국민대 학생팀의 송진교(석사과정 20), 안상우(석사과정 20), 김영범(석사과정 21)은 국가암호공모전에서 "PQ-BSM: Optimized PQC-DSA Software for Securing BSM Messages on V2X Environment" 논문을 통해 2021년 10월 14일 우수상(한국인터넷진흥원장상)을 수상하였다.

국민대 팀의 우수상 논문은 자율주행 자동차 환경에서 효과적인 양자내성암호 기반 전자서명 생성 및 검증을 위하여 임베디드 디바이스 상의 CPU와 GPU를 동시에 활용할 수 있는 방법을 실증하였다는 평가를 받았다.

또한, 최호진(석사과정 21)은 "Fast Implementation of SHA-3 in GPU Environment" 논문을 통해 국가암호공모전에서 장려상을 수상하였다.

이는 지난 10월 29일 곽유진(학사과정 17), 윤형준(학사과정 18), 고의석(학사과정 16)이 수상한 한국정보보호학회 SCR-Friendly 경량 블록암호 PIPO 고속구현, SCA, 활용사례 경진대회 학부 우수상(한국정보보호학회회장상)과 같은 기록적인 쾌거이다.

암호최적화및응용 연구실에서는 올해 국가암호공모전과 경진대회 이외에도 다양한 수상 실적을 이루었다. 안상우(석사과정 20)는 지난 2021년 6월 23일(수)~6월 25(금) 개최된 2021 한국컴퓨터종합학술대회에서 "격자기반 양자내성암호에서 RST를 이용한 기각 샘플링 병렬 최적화 구현" 논문을 통해 2021년 한국정보과학회 우수논문상을 수상하였다.

안상우 학생은 본 논문을 통해 병렬 연산이 어려운 기각 샘플링 과정을 기각 위치 테이블 RST(Rejection Sequence Table) 기법을 도입하여 병렬 연산에 용이한 형태로 바꿈으로써 사용자가 효율적으로 원하는 확률분포 상의 난수를 샘플링할 수 있는 기법을 제시하였다.

이 뿐만 아니라, 송진교 학생은 11월 27일 개최되는 한국정보보학회 동계학술대회에서 우수상을 수상할 예정이다.

지도교수인 서석충 교수는 "암호 기술 응용 및 활용 분야는 해가 거듭할수록 그 범위가 넓어지고 있다"며, "앞으로 정보 보호 기술을 활용할 수 있는 분야에 직접적으로 뛰어들 수 있도록 학생들과 함께 노력할 것"이라고 밝혔다.

링크: https://gds.kookmin.ac.kr/information/newhot/92?pn=13rssrssrssrss

국민대학교(총장 임홍재) 금융정보보안학과 (원장 이옥연) 암호최적화 및 응용 연구실(지도교수 서석충) 소속 학생팀이 11월 28일(토) 한국정보보호학회에서 주최한 '2020 WINTER 한국정보보호학회 동계학술대회(CISC-W'20)'에서 부채널분석연구회 우수상을 수상했다.

이번 대회는 정보보호의 초석인 암호를 비롯하여 시스템 보안, 네트워크 보안, 모바일 보안, IoT 보안, 디지털 포렌식, 정보보호 정책 및 제도, 그리고 최근 큰 관심을 받고 있는 인공지능보안, 블록체인 등 다양한 분야의 연구 결과를 망라하여 연구자들 간의 활발할 소통이 이루어지기 위해 마련되었다.

이번 대회에서는 제출된 총 155편의 논문들 중 정보보호학회 주관으로 16편의 우수 논문이 선정되었으며, 부채널분석연구회 주관으로 총 8편의 우수 논문이 선정되었다. 국민대 팀은 부채널분석연구회에서 시상하는 우수상 세 개 중 두 개를 수상하였다. 국민대 서석충 교수 암호최적화 및 응용 연구실의 송진교(금융정보보안학과 석사과정)와 김영범(정보보안암호수학과 학사과정) 학생이 속한 국민대 팀과 동일 연구실의 안상우(금융정보보안학과 석사과정) 학생이 속한 국민대 팀이 각각 우수상을 수상하였다.

송진교, 김영범 학생의 'NEON을 활용한 NIST 양자암호 Saber에서 다항식 곱셈 기반 Toom-Cook 알고리즘 최적화 연구'는 NIST에서 주관하는 양자 내성 암호 표준화 공모전에서 경쟁하고 있는 격자 기반 암호 알고리즘 Saber에 대한 효율적인 곱셈 알고리즘을 최적화하는 방법에 대한 연구 결과를 제시하고 있으며, 안상우 학생의 'GPU 환경에서의 효율적인 Number Theoretic Transform 최적화 구현'은 많은 다항식 곱셈 기반 알고리즘에서 활용되는 NTT 기반 곱셈 방법에 대한 GPU 환경에서 효율적으로 연산할 수 있는 기법을 제안하였다.

이번 팀을 이끈 송진교 학생은 "양자 내성 암호 알고리즘 최적화 연구를 비롯해 논문 저술에 있어 최선을 다해준 팀원들과 연구 및 개발 과정에 지속적으로 조언해주신 지도교수님께 감사하다"며, "이번 논문공모전을 통해 밝혀진 연구 결과가 해당 알고리즘을 연구하는 다른 연구자에게도 도움이 되었으면 좋겠고, 나아가 다른 양자 내성 암호 알고리즘에 대한 연구 또한 진행할 것이다"라고 말했다.

지도교수인 서석충 교수는 "정보 보호 분야에서는 새로운 기술이 지속적으로 개발되고 연구되고 있다"며, "앞으로 정보 보호 기술을 선도하는 다양한 연구 분야를 확장할 수 있도록 학생들과 함께 노력할 것"이라고 밝혔다.

한편, 연구실 학생들은 10월 22일(목) 한국암호포럼과 한국정보보호학회에서 주관한 '2020년 국가암호공모전'에서 최우수상과 장려상을 수상하기도 했다. 

링크: https://gds.kookmin.ac.kr/information/newhot/43?pn=7