KR20210048698A - 암복호화를 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

암복호화를 위한 장치 및 방법이 개시된다. 일 실시예에 따른 방법은, 제1 시드 값에 기초하여 하나 이상의 키 테이블을 생성하는 단계; 상기 하나 이상의 키 테이블에 기초하여, 트윅(tweak) 값으로부터 하나 이상의 비밀 값을 생성하는 단계; 및 상기 하나 이상의 비밀 값을 이용하여 암호화 또는 복호화를 수행하는 단계를 포함한다.

Description

암복호화를 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ENCRYPTION AND DECRYPTION}
본 발명의 실시예들은 암호 기술과 관련된다.
트윅 적용 블록 암호화(tweakable block cipher)를 위한 종래 암호화 알고리즘들은 블랙박스 환경에서의 안전성을 기반으로 설계된 알고리즘들로, 화이트박스 환경에서 안전성을 제공할 수 없다.
대한민국 등록특허 제10-1516574호 (2015.05.04. 공고)
본 발명의 실시예들은 암복호화를 위한 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
일 실시예에 따른 방법은, 제1 시드 값에 기초하여 하나 이상의 키 테이블을 생성하는 단계; 상기 하나 이상의 키 테이블에 기초하여, 트윅(tweak) 값으로부터 하나 이상의 비밀 값을 생성하는 단계; 및 상기 하나 이상의 비밀 값을 이용하여 암호화 또는 복호화를 수행하는 단계를 포함한다.
상기 수행하는 단계는, 상기 하나 이상의 비밀 값 중 제1 비밀 값과 입력 데이터에 기초한 제1 연산, 상기 제1 연산의 결과 값에 기초한 치환(permutation) 함수, 및 상기 하나 이상의 비밀 값 중 상기 제1 비밀 값 또는 제2 비밀 값과 상기 치환 함수의 결과 값에 기초한 제2 연산을 이용하여 상기 암호화 또는 복호화를 수행할 수 있다.
상기 제1 연산은, 상기 제1 비밀 값 및 상기 입력 데이터 사이의 배타적 논리합(exclusive OR) 연산이고, 상기 제2 연산은, 상기 제1 비밀 값 또는 상기 제2 비밀 값과 상기 치환 함수의 결과 값 사이의 배타적 논리합 연산일 수 있다.
상기 치환 함수는, 비 암호키 기반의 치환 함수일 수 있다.
상기 치환 함수는, 암호키 기반의 치환 함수일 수 있다.
상기 방법은, 제2 시드 값에 기초하여 하나 이상의 키 테이블을 생성하는 단계; 및 상기 제2 시드 값에 기초하여 생성된 하나 이상의 키 테이블에 기초하여, 상기 트윅 값으로부터 제3 비밀 값을 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 수행하는 단계는, 상기 제3 비밀 값을 상기 암호키 기반의 치환 함수의 암호키로 이용할 수 있다.
상기 하나 이상의 키 테이블을 생성하는 단계는, 상기 암호화 또는 상기 복호화에 대한 보안 강도 및 상기 트윅 값의 크기에 기초하여 상기 하나 이상의 키 테이블의 크기를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 크기에 기초하여 상기 하나 이상의 키 테이블을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 장치는, 제1 시드 값에 기초하여 하나 이상의 키 테이블을 생성하는 키 테이블 생성부; 상기 하나 이상의 키 테이블에 기초하여, 트윅(tweak) 값으로부터 하나 이상의 비밀 값을 생성하는 비밀 값 생성부; 및 상기 하나 이상의 비밀 값을 이용하여 암호화 또는 복호화를 수행하는 암복호화부를 포함한다.
상기 암복호화부는, 상기 하나 이상의 비밀 값 중 제1 비밀 값과 입력 데이터에 기초한 제1 연산, 상기 제1 연산의 결과 값에 기초한 치환(permutation)함수, 및 상기 하나 이상의 비밀 값 중 상기 제1 비밀 값 또는 제2 비밀 값과 상기 치환 함수의 결과 값에 기초한 제2 연산을 이용하여 상기 암호화 또는 복호화를 수행할 수 있다.
상기 제1 연산은, 상기 제1 비밀 값 및 상기 입력 데이터 사이의 배타적 논리합(exclusive OR) 연산이고, 상기 제2 연산은, 상기 제1 비밀 값 또는 상기 제2 비밀 값과 상기 치환 함수의 결과 값 사이의 배타적 논리합 연산일 수 있다.
상기 치환 함수는, 비 암호키 기반의 치환 함수일 수 있다.
상기 치환 함수는, 암호키 기반의 치환 함수일 수 있다.
상기 키 테이블 생성부는, 제2 시드 값에 기초하여 하나 이상의 키 테이블을 더 생성하고, 상기 비밀 값 생성부는, 상기 제2 시드 값에 기초하여 생성된 하나 이상의 키 테이블에 기초하여, 상기 트윅 값으로부터 제3 비밀 값을 더 생성하고, 상기 암복호화부는, 상기 제3 비밀 값을 상기 암호키 기반의 치환 함수의 암호키로 이용할 수 있다.
상기 키 테이블 생성부는, 상기 암호화 또는 상기 복호화에 대한 보안 강도 및 상기 트윅 값의 크기에 기초하여 상기 하나 이상의 키 테이블의 크기를 결정하고, 상기 결정된 크기에 기초하여 상기 하나 이상의 키 테이블을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 블랙박스 환경에서 안전한 암복호화 구조를 내부 논리나 구조의 변경 없이 그대로 사용하되, 시드 값으로부터 생성된 키 테이블을 이용하여 트윅 값으로부터 암복호화를 위해 이용되는 비밀 값을 생성함으로써, 화이트박스 환경에서도 충분한 안전성을 제공함과 동시에 암복호화가 적용되는 환경에 적합한 알고리즘 구현이 가능하게 된다.
도 1은 일 실시예에 따른 암복호화 장치의 구성도
도 2는 일 실시예에 따른 트윅 변환기의 일 예를 나타낸 도면
도 3은 일 실시예에 따른 트윅 변환기의 다른 예를 나타낸 도면
도 4는 일 실시예에 따른 트윅 변환기의 또 다른 예를 나타낸 도면
도 5는 일 실시예에 따른 암복호화 구조의 일 예를 나타낸 도면
도 6은 일 실시예에 따른 암복호화 구조의 다른 예를 나타낸 도면
도 7은 일 실시예에 따른 암복호화 방법의 순서도
도 8은 다른 실시예에 따른 암복호화 방법의 순서도
도 9는 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경을 예시하여 설명하기 위한 블록도
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
도 1은 일 실시예에 따른 암복호화 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 암복호화 장치(100)는 키 테이블 생성부(110), 비밀 값 생성부(120) 및 암복호화부(130)를 포함한다.
키 테이블 생성부(110)는 시드(seed) 값에 기초하여 하나 이상의 키 테이블을 생성한다.
일 실시예에서, 시드 값은 예를 들어, 임의의 난수, 암호키, 블록 암호의 운영 모드에서 사용되는 카운터 값 또는 초기화 벡터 등일 수 있다.
한편, 키 테이블은 시드 값으로부터 유도된 복수의 임의의 비트 열과 해당 복수의 임의의 비트 열 각각에 대응되는 인덱스 비트 열을 포함하는 룩업 테이블(lookup table)을 의미한다.
일 실시예에 따르면, 키 테이블 생성부(110)는 예를 들어, 시드 값을 입력 값으로 이용하여 임의의 비트 열을 생성하는 난수 생성기를 이용하여 생성될 수 있다. 그러나, 실시예에 따라, 키 테이블 생성부(110)는 난수 생성기 외에도 시드 값으로부터 임의의 값을 생성하되 생성된 값을 이용하여 시드 값을 유추하기 어려운 일 방향(one-way) 특성을 갖는 다양한 방식을 이용하여 생성될 수 있다.
한편, 일 실시예에 따르면, 키 테이블 생성부(110)는 암호화 또는 복호화에 대한 보안 강도 및 암호화 또는 복호화를 위해 이용되는 트윅(tweak) 값의 크기에 기초하여 생성할 키 테이블의 크기를 결정하고, 결정된 크기에 기초하여 시드 값으로부터 하나 이상의 키 테이블을 생성할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 키 테이블 생성부(110)는 하나 이상의 시드 값 각각을 이용하여 각 시드 값으로부터 하나 이상의 키 테이블을 생성할 수 있다. 예를 들어, 키 테이블 생성부(110)는 제1 시드 값을 이용하여 하나 이상의 키 테이블을 생성하고, 제2 시드 값을 이용하여 하나 이상의 키 테이블을 생성할 수 있다.
비밀 값 생성부(120)는 키 테이블 생성부(110)에 의해 생성된 하나 이상의 키 테이블에 기초하여, 트윅 값으로부터 하나 이상의 비밀 값을 생성한다.
일 실시예에 따르면, 비밀 값 생성부(120)는 키 테이블 생성부(110)에 의해 생성된 하나 이상의 키 테이블이 적용된 하나 이상의 트윅 변환기를 생성하고, 생성된 트윅 변환기 각각을 이용하여 하나 이상의 비밀 값을 생성할 수 있다.
구체적으로, 도 2는 일 실시예에 따른 트윅 변환기의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 트윅 변환기(200)는 제1 변환부(210), 제2 변환부(220) 및 제3 변환부(230)를 포함할 수 있다.
제1 변환부(210)는 트윅 값을 입력받아 트윅 값의 길이보다 확장된 길이를 가지는 제1 임의의 비트 열을 생성할 수 있다.
구체적으로, 제1 변환부(210)는 예를 들어, AES(Advanced Encryption Standard) 알고리즘, 해시(Hash) 함수 등과 같은 제1 변환 함수를 이용하여 트윅 값으로부터 제1 임의의 비트 열을 생성할 수 있다. 이때, 제1 변환부(210)는 상술한 예 외에도 입력 값을 특정한 길이를 가진 임의의 비트 열로 변환할 수 있는 공지된 다양한 함수를 제1 변환 함수로 이용할 수 있다.
한편, 제1 변환부(210)에 의해 생성되는 제1 임의의 비트 열의 길이는 제2 변환부(220)에 적용된 키 테이블에 포함된 각 인덱스 비트 열의 길이 및 기 설정된 키 테이블 참조 횟수에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 키 테이블의 인덱스 비트 열 길이가 L비트이고, 키 테이블 참조 횟수가 d로 설정된 경우, 제1 임의의 비트 열의 길이는 L×d비트일 수 있다. 한편, 키 테이블 참조 횟수는 보안 강도를 고려하여 사용자에 의해 설정될 수 있다.
한편, 제1 변환부(210)는 생성된 제1 임의의 비트 열을 L비트 단위로 d개의 비트 열로 분할하여 출력할 수 있으며, 제2 변환부(220)는 키 테이블을 참조하여 분할된 L비트 길이의 d개의 비트 열 각각을 m(이때, m은 키 테이블에 포함된 임의의 비트 열 각각의 길이) 비트 길이의 d 개의 비트 열로 변환할 수 있다.
구체적으로, 제2 변환부(220)는 키 테이블을 참조하여, 제1 변환부(210)에 의해 출력되는 L비트 길이의 d개의 비트 열 각각과 키 테이블의 인덱스 비트 열을 비교하여 키 테이블에 포함된 복수의 임의의 비트 열 중 d개의 비트 열 각각과 동일한 인덱스 비트 열을 가지는 비트 열을 출력할 수 있다.
한편, 제 3 변환부(230)는 제2 변환부(220)에 의해 출력되는 m비트 길이의 d개의 비트 열을 비밀 값으로 변환할 수 있다.
구체적으로, 제3 변환부(230)는 제2 변환부(220)에서 출력되는 m비트 길이의 d개의 비트 열을 서로 연결(concatenate)하여 m×d 비트 길이의 비트 열을 생성하고, 생성된 m×d 비트 길이의 비트 열을 제2 변환 함수를 이용하여 비밀 값으로 변환할 수 있다.
이때, 제3 변환부(230)는 예를 들어, AES 알고리즘, 해시 함수 등과 같은 제2 변환 함수를 이용하여 m×d 비트 길이의 비트 열로부터 비밀 값을 생성할 수 있다. 그러나, 제3 변환부(230)는 상술한 예 외에도 입력 값을 특정한 길이를 가진 임의의 비트 열로 변환할 수 있는 공지된 다양한 함수를 제2 변환 함수로 이용할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 트윅 변환기의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 트윅 변환기(300)는 제1 변환부(310), 제2 변환부(320), 제3 변환부(330), 제4 변환부(340) 및 제5 변환부(350)를 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 예에서, 제1 변환부(310), 제2 변환부(320) 및 제 3 변환부(330)는 도 2에 도시된 제1 변환부(210), 제2 변환부(220) 및 제3 변환부(230)와 동일한 구성이므로, 이에 대한 중복적인 설명은 생략한다.
제4 변환부(320)는 제2 변환부(320)가 참조하는 키 테이블과 상이한 키 테이블을 참조하여, 제1 변환부(310)에 의해 출력되는 L비트 길이의 d개의 비트 열 각각을 m 비트 길이의 d 개의 비트 열로 변환할 수 있다. 이때, 제4 변환부(340)가 참조하는 키 테이블은 제3 변환부(330)가 참조하는 키 테이블의 생성을 위해 이용된 시드 값과 동일한 시드 값을 이용하여 키 테이블 생성부(110)에 의해 생성될 수 있다.
한편, 제5 변환부(350)는 제4 변환부(340)에 의해 출력되는 m비트 길이의 d개의 비트 열을 제3 변환부(330)에 의해 생성되는 비밀 값 1과 상이한 비밀 값 2로 변환할 수 있다.
구체적으로, 제5 변환부(350)는 제4 변환부(340)에서 출력되는 m비트 길이의 d개의 비트 열을 서로 연결하여 m×d 비트 길이의 비트 열을 생성하고, 생성된 m×d 비트 길이의 비트 열을 제3 변환 함수를 이용하여 비밀 값으로 변환할 수 있다.
이때, 제5 변환부(350)는 제3 변환부(330)에 의해 이용되는 제2 변환 함수와 동일한 변환 함수를 제3 변환 함수로 이용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 입력 값을 특정한 길이를 가진 임의의 비트 열로 변환할 수 있는 공지된 다양한 함수를 제3 변환 함수로 이용할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 트윅 변환기의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 트윅 변환기(400)는 제1 변환부(410), 제2 변환부(420), 제3 변환부(430) 및 제4 변환부(440)를 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 예에서, 제1 변환부(410), 제2 변환부(420) 및 제3 변환부(430)는 도 2에 도시된 제1 변환부(210), 제2 변환부(220) 및 제3 변환부(230)와 동일한 구성이므로, 이에 대한 중복적인 설명은 생략한다.
제4 변환부(440)는 제2 변환부(420)에 의해 출력되는 m비트 길이의 d개의 비트 열을 제3 변환부(430)에 의해 생성되는 비밀 값 1과 상이한 비밀 값 2로 변환할 수 있다.
구체적으로, 제4 변환부(440)는 제2 변환부(420)에서 출력되는 m비트 길이의 d개의 비트 열을 서로 연결하여 m×d 비트 길이의 비트 열을 생성하고, 생성된 m×d 비트 길이의 비트 열을 제3 변환부(430)에 의해 이용되는 제2 변환 함수와 상이한 변환 함수를 이용하여 비밀 값으로 변환할 수 있다.
이때, 제4 변환부(440)에 의해 이용되는 변환 함수는 예를 들어, AES알고리즘, 해시 함수 등일 수 있으나, 입력 값을 특정한 길이를 가진 임의의 비트 열로 변환할 수 있다면 반드시 특정한 함수로 한정되는 것은 아니다.
다시 도 1을 참조하면, 암복호화부(130)는 비밀 값 생성부(120)에 의해 생성된 하나 이상의 비밀 값을 이용하여 암호화 또는 복호화를 수행한다.
일 실시예에 따르면, 암복호화부(130)는 암호화 또는 복호화 대상인 입력 데이터와 비밀 값 생성부(120)에 의해 생성된 하나 이상의 비밀 값을 입력 받아 입력 데이터에 대한 암호화 또는 복호화를 수행할 수 있다.
구체적으로, 도 5는 일 실시예에 따른 암복호화 구조의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 암복호화부(130)는 비밀 값 생성부(120)에 의해 생성된 비밀 값 1과 입력 데이터에 기초한 제1 연산(131), 제1 연산(131)의 결과 값에 기초한 치환 함수(132) 및 비밀 값 생성부(120)에 의해 생성된 비밀 값 2와 치환 함수(132)의 결과 값에 기초한 제2 연산(133)을 이용하여 입력 데이터에 대한 암호화 또는 복호화를 수행할 수 있다.
이때, 일 실시예에 따르면, 제1 연산(131)은 비밀 값 1과 입력 데이터 사이의 배타적 논리합(exclusive OR) 연산이고, 제2 연산(133)은 치환 함수(132)의 결과 값과 비밀 값 2 사이의 배타적 논리합 연산일 수 있다. 그러나, 제1 연산(131) 및 제2 연산(133)을 위해 배타적 논리합 연산 외에도 다양한 논리 연산 또는 산술 연산이 이용될 수 있다.
한편, 제1 연산(131)과 제2 연산(133) 각각을 위해 입력되는 비밀 값 1과 비밀 값 2는 동일 또는 상이한 값일 수 있다. 구체적으로, 비밀 값 생성부(120)는 예를 들어, 도 2에 도시된 예와 같이 제1 시드 값으로부터 생성된 키 테이블이 적용된 트윅 변환기(200)를 이용하여 트윅 값으로부터 하나의 비밀 값을 생성할 수 있으며, 암복호화부(130)는 생성된 비밀 값을 비밀 값 1 및 비밀 값 2로 이용할 수 있다.
다른 예로, 비밀 값 생성부(120)는 도 2에 도시된 트윅 변환기(200)와 동일한 구조를 가지되, 각각 제1 시드 값으로부터 생성된 상이한 키 테이블이 적용된 2 개의 트윅 변환기를 이용하여 트윅 값으로부터 상이한 두 개의 비밀 값을 생성할 수 있다. 이 경우, 암복호화부(130)는 생성된 두 개의 비밀 값 중 하나를 비밀 값 1로 이용하고, 나머지 하나를 비밀 값 2로 이용할 수 있다.
또 다른 예로, 비밀 값 생성부(120)는 예를 들어, 도 3 또는 도 4에 도시된 트윅 변환기(300, 400)를 이용하여 트윅 값으로부터 상이한 두 개의 비밀 값을 생성할 수 있으며, 암복호화부(130)는 생성된 두 개의 비밀 값 중 하나를 비밀 값 1로 이용하고, 나머지 하나를 비밀 값 2로 이용할 수 있다.
한편, 일 실시예에 따르면, 치환 함수(132)는 예를 들어, 해시 함수와 같이 별도의 암호 키를 입력 값으로 요구하지 않는 비 암호키 기반의 치환 함수 또는 예를 들어, 블록 암호 알고리즘(예를 들어, AES 알고리즘)과 같이 별도의 암호 키를 입력 값으로 요구하는 암호키 기반의 치환 함수일 수 있다. 그러나, 치환 함수(132)는 상술한 예 외에도 일방향성을 가지는 공지된 다양한 형태의 치환 함수일 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 암복호화 구조의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 6에 도시된 예와 같이 치환 함수로서 블록 암호 알고리즘(134)과 같은 암호 키 기반의 치환 함수가 이용되는 경우, 암복호화부(130)는 비밀 값 생성부(120)에 의해 생성된 추가적인 비밀 값(즉, 비밀 값 3)을 블록 암호 알고리즘(134)의 암호키로 이용할 수 있다.
이때, 일 실시예에 따르면, 비밀 값 생성부(120)는 예를 들어, 도 2에 도시된 트윅 변환기(200)와 동일한 구조를 가지되 상술한 제1 시드 값과 상이한 제2 시드 값으로부터 생성된 키 테이블이 적용된 트윅 변환기를 이용하여 트윅 값으로부터 제3 비밀 값을 생성할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 암복호화 방법의 순서도이다.
도 7에 도시된 방법은 예를 들어, 도 1에 도시된 암복호화 장치(100)에 의해 수행될 수 있다.
도 7을 참조하면, 우선 암복호화 장치(100)는 시드 값에 기초하여 하나 이상의 키 테이블을 생성한다(710).
이때, 일 실시예에 따르면, 암복호화 장치(100)는 시드 값에 기초하여 하나의 키 테이블을 생성하거나, 상이한 복수의 키 테이블을 생성할 수 있다.
이후, 암복호화 장치(100)는 생성된 하나 이상의 키 테이블에 기초하여 트윅 값으로부터 하나 이상의 비밀 값을 생성한다(720).
이때, 일 실시예에 따르면, 암복호화 장치(100)는 생성된 하나 이상의 키 테이블이 적용된 하나 이상의 트윅 변환기를 이용하여 하나의 비밀 값을 생성하거나 상이한 복수의 비밀 값을 생성할 수 있다.
이후, 암복호화 장치(100)는 생성된 하나 이상의 비밀 값을 이용하여 암호화 또는 복호화를 수행한다(730).
이때, 일 실시예에 따르면, 암복호화 장치(100)는 하나 이상의 비밀 값 중 제1 비밀 값과 입력 데이터에 기초한 제1 연산, 제1 연산의 결과 값에 기초한 치환 함수, 및 제1 비밀 값과 치환 함수의 결과 값에 기초한 제2 연산을 이용하여 입력 데이터에 대한 암호화 또는 복호화를 수행할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 암복호화 장치(100)는 하나 이상의 비밀 값 중 제1 비밀 값과 입력 데이터에 기초한 제1 연산, 제1 연산의 결과 값에 기초한 치환 함수, 및 하나 이상의 비밀 값 중 제2 비밀 값과 치환 함수의 결과 값에 기초한 제2 연산을 이용하여 입력 데이터에 대한 암호화 또는 복호화를 수행할 수 있다.
한편, 도 7에서 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다.
도 8은 다른 실시예에 따른 암복호화 방법의 순서도이다.
도 8에 도시된 방법은 예를 들어, 도 1에 도시된 암복호화 장치(100)에 의해 수행될 수 있다.
도 8을 참조하면, 우선 암복호화 장치(100)는 제1 시드 값에 기초하여 하나 이상의 제1 키 테이블을 생성한다(810).
이때, 일 실시예에 따르면, 암복호화 장치(100)는 제1 시드 값에 기초하여 하나의 제1 키 테이블을 생성하거나, 상이한 복수의 제1 키 테이블을 생성할 수 있다.
이후, 암복호화 장치(100)는 제2 시드 값에 기초하여 하나 이상의 제2 키 테이블을 생성한다(820).
이때, 일 실시예에 따르면, 암복호화 장치(100)는 제2 시드 값에 기초하여 하나의 제2 키 테이블을 생성하거나, 상이한 복수의 제2 키 테이블을 생성할 수 있다.
이후, 암복호화 장치(100)는 하나 이상의 제1 키 테이블에 기초하여 트윅 값으로부터 하나 이상의 비밀 값을 생성한다(830).
이때, 일 실시예에 따르면, 암복호화 장치(100)는 생성된 하나 이상의 제1 키 테이블이 적용된 하나 이상의 트윅 변환기를 이용하여 하나의 비밀 값을 생성하거나 상이한 복수의 비밀 값을 생성할 수 있다.
이후, 암복호화 장치(100)는 하나 이상의 제2 키 테이블에 기초하여 트윅 값으로부터 비밀 값을 생성한다(840).
이때, 일 실시예에 따르면, 암복호화 장치(100)는 하나 이상의 제2 키 테이블이 적용된 트윅 변환기를 이용하여 비밀 값을 생성할 수 있다.
이후, 암복호화 장치(100)는 하나 이상의 제1 키 테이블에 기초하여 생성된 하나 이상의 비밀 값과 하나 이상의 제2 키 테이블에 기초하여 생성된 비밀 값을 이용하여 암호화 또는 복호화를 수행한다(850).
이때, 일 실시예에 따르면, 암복호화 장치(100)는 하나 이상의 제1 키 테이블에 기초하여 생성된 하나 이상의 비밀 값 중 제1 비밀 값과 입력 데이터에 기초한 제1 연산, 제1 연산의 결과 값에 기초한 치환 함수, 및 하나 이상의 제1 키 테이블에 기초하여 생성된 하나 이상의 비밀 값 중 제1 비밀 값 또는 제2 비밀 값과 치환 함수의 결과 값에 기초한 제2 연산을 이용하여 입력 데이터에 대한 암호화 또는 복호화를 수행할 수 있다. 또한, 치환 함수는 암호키 기반의 치환 함수일 수 있으며, 이 경우, 암복호화 장치(100)는 하나 이상의 제2 키 테이블에 기초하여 생성된 제3 비밀 값을 암호키 기반의 치환 함수의 암호키로 이용할 수 있다.
한편, 도 8에서 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경(10)을 예시하여 설명하기 위한 블록도이다. 도시된 실시예에서, 각 컴포넌트들은 이하에 기술된 것 이외에 상이한 기능 및 능력을 가질 수 있고, 이하에 기술되지 않은 것 이외에도 추가적인 컴포넌트를 포함할 수 있다.
도시된 컴퓨팅 환경(10)은 컴퓨팅 장치(12)를 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(12)는 본 발명의 실시예들에 따른 암복호화 장치(100)에 포함된 하나 이상의 컴포넌트일 수 있다. 컴퓨팅 장치(12)는 적어도 하나의 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16) 및 통신 버스(18)를 포함한다. 프로세서(14)는 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 앞서 언급된 예시적인 실시예에 따라 동작하도록 할 수 있다. 예컨대, 프로세서(14)는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 하나 이상의 프로그램들을 실행할 수 있다. 상기 하나 이상의 프로그램들은 하나 이상의 컴퓨터 실행 가능 명령어를 포함할 수 있으며, 상기 컴퓨터 실행 가능 명령어는 프로세서(14)에 의해 실행되는 경우 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 예시적인 실시예에 따른 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 컴퓨터 실행 가능 명령어 내지 프로그램 코드, 프로그램 데이터 및/또는 다른 적합한 형태의 정보를 저장하도록 구성된다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 프로그램(20)은 프로세서(14)에 의해 실행 가능한 명령어의 집합을 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 메모리(임의의 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 이들의 적절한 조합), 하나 이상의 자기 디스크 저장 디바이스들, 광학 디스크 저장 디바이스들, 플래시 메모리 디바이스들, 그 밖에 컴퓨팅 장치(12)에 의해 액세스되고 원하는 정보를 저장할 수 있는 다른 형태의 저장 매체, 또는 이들의 적합한 조합일 수 있다.
통신 버스(18)는 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)를 포함하여 컴퓨팅 장치(12)의 다른 다양한 컴포넌트들을 상호 연결한다.
컴퓨팅 장치(12)는 또한 하나 이상의 입출력 장치(24)를 위한 인터페이스를 제공하는 하나 이상의 입출력 인터페이스(22) 및 하나 이상의 네트워크 통신 인터페이스(26)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(22) 및 네트워크 통신 인터페이스(26)는 통신 버스(18)에 연결된다. 입출력 장치(24)는 입출력 인터페이스(22)를 통해 컴퓨팅 장치(12)의 다른 컴포넌트들에 연결될 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 포인팅 장치(마우스 또는 트랙패드 등), 키보드, 터치 입력 장치(터치패드 또는 터치스크린 등), 음성 또는 소리 입력 장치, 다양한 종류의 센서 장치 및/또는 촬영 장치와 같은 입력 장치, 및/또는 디스플레이 장치, 프린터, 스피커 및/또는 네트워크 카드와 같은 출력 장치를 포함할 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 컴퓨팅 장치(12)를 구성하는 일 컴포넌트로서 컴퓨팅 장치(12)의 내부에 포함될 수도 있고, 컴퓨팅 장치(12)와는 구별되는 별개의 장치로 컴퓨팅 장치(12)와 연결될 수도 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 전술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 컴퓨팅 환경
12: 컴퓨팅 장치
14: 프로세서
16: 컴퓨터 판독 가능 저장 매체
18: 통신 버스
20: 프로그램
22: 입출력 인터페이스
24: 입출력 장치
26: 네트워크 통신 인터페이스
100: 암복호화 장치
110: 키 테이블 생성부
120: 비밀 값 생성부
130: 암복호화부
200, 300, 400: 트윅 변환기
210, 310, 410; 제1 변환부
220, 320, 420: 제2 변환부
230, 330, 430: 제3 변환부
340, 440: 제4 변환부
350: 제5 변환부

Claims (14)

  1. 제1 시드 값에 기초하여 하나 이상의 키 테이블을 생성하는 단계;
    상기 하나 이상의 키 테이블에 기초하여, 트윅(tweak) 값으로부터 하나 이상의 비밀 값을 생성하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 비밀 값을 이용하여 암호화 또는 복호화를 수행하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 수행하는 단계는, 상기 하나 이상의 비밀 값 중 제1 비밀 값과 입력 데이터에 기초한 제1 연산, 상기 제1 연산의 결과 값에 기초한 치환(permutation) 함수, 및 상기 하나 이상의 비밀 값 중 상기 제1 비밀 값 또는 제2 비밀 값과 상기 치환 함수의 결과 값에 기초한 제2 연산을 이용하여 상기 암호화 또는 복호화를 수행하는 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 연산은, 상기 제1 비밀 값 및 상기 입력 데이터 사이의 배타적 논리합(exclusive OR) 연산이고,
    상기 제2 연산은, 상기 제1 비밀 값 또는 상기 제2 비밀 값과 상기 치환 함수의 결과 값 사이의 배타적 논리합 연산인 방법.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 치환 함수는, 비 암호키 기반의 치환 함수인 방법.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 치환 함수는, 암호키 기반의 치환 함수인 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    제2 시드 값에 기초하여 하나 이상의 키 테이블을 생성하는 단계; 및
    상기 제2 시드 값에 기초하여 생성된 하나 이상의 키 테이블에 기초하여, 상기 트윅 값으로부터 제3 비밀 값을 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 수행하는 단계는, 상기 제3 비밀 값을 상기 암호키 기반의 치환 함수의 암호키로 이용하는 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 하나 이상의 키 테이블을 생성하는 단계는, 상기 암호화 또는 상기 복호화에 대한 보안 강도 및 상기 트윅 값의 크기에 기초하여 상기 하나 이상의 키 테이블의 크기를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 크기에 기초하여 상기 하나 이상의 키 테이블을 생성하는 단계를 포함하는 방법.
  8. 제1 시드 값에 기초하여 하나 이상의 키 테이블을 생성하는 키 테이블 생성부;
    상기 하나 이상의 키 테이블에 기초하여, 트윅(tweak) 값으로부터 하나 이상의 비밀 값을 생성하는 비밀 값 생성부; 및
    상기 하나 이상의 비밀 값을 이용하여 암호화 또는 복호화를 수행하는 암복호화부를 포함하는 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 암복호화부는, 상기 하나 이상의 비밀 값 중 제1 비밀 값과 입력 데이터에 기초한 제1 연산, 상기 제1 연산의 결과 값에 기초한 치환(permutation)함수, 및 상기 하나 이상의 비밀 값 중 상기 제1 비밀 값 또는 제2 비밀 값과 상기 치환 함수의 결과 값에 기초한 제2 연산을 이용하여 상기 암호화 또는 복호화를 수행하는 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 연산은, 상기 제1 비밀 값 및 상기 입력 데이터 사이의 배타적 논리합(exclusive OR) 연산이고,
    상기 제2 연산은, 상기 제1 비밀 값 또는 상기 제2 비밀 값과 상기 치환 함수의 결과 값 사이의 배타적 논리합 연산인 장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 치환 함수는, 비 암호키 기반의 치환 함수인 장치.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 치환 함수는, 암호키 기반의 치환 함수인 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 키 테이블 생성부는, 제2 시드 값에 기초하여 하나 이상의 키 테이블을 더 생성하고,
    상기 비밀 값 생성부는, 상기 제2 시드 값에 기초하여 생성된 하나 이상의 키 테이블에 기초하여, 상기 트윅 값으로부터 제3 비밀 값을 더 생성하고,
    상기 암복호화부는, 상기 제3 비밀 값을 상기 암호키 기반의 치환 함수의 암호키로 이용하는 장치.
  14. 청구항 8에 있어서,
    상기 키 테이블 생성부는, 상기 암호화 또는 상기 복호화에 대한 보안 강도 및 상기 트윅 값의 크기에 기초하여 상기 하나 이상의 키 테이블의 크기를 결정하고, 상기 결정된 크기에 기초하여 상기 하나 이상의 키 테이블을 생성하는 단계를 포함하는 장치.
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