KR970060761A - 결정론적 카오스 난수 발생 시스템과, 이를 이용한 데이터 암호화 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 결정론적 카오스 난수 발생 시스템과, 이를 이용한 데이타 암호화 방법 및 장치에 관한 것으로, 종래 방법들은 근본적으로 보안성이 있는것이 아니라 해독할 수는 있지만 그에 필요한 계산량이 많기 때문에 안전하도록 하는 계산량적인 보안성을 갖으며 또한, 대단히 복잡하여 암호화 방법의 속도 측면에서 빠른 속도를 구현하기 어려운 단점이 있다. 이러한 단점을 개선하기 위하여 본 발명은 암호와 임의의 난수를 초기화 함에 의해 발생한 카오스 난수를 재귀 계산하여 매 재귀 계산마다 발생하는 상태 함수로부터 키 매핑에 의한 런-타임 암호화 키를 결정하고 이 결정된 암화화 키를 이용하여 데이타의 암호화를 수행하도록 창안한 것으로, 본 발명은 암호화된 데이타을 해독하려는 경우 정확한 암호를 알아야만 난수 발생기의 초기 조건과 시스템 구성 조건을 결정할 수 있고 데이타를 해독할 수 있으므로 데이타의 보안 성능을 향상시킬수 있고 또한, 본 발명은 시스템의 구성이 간단하고 난수 발생기로부터 발생하는 난수를 메세지에 더해주거나 빼주는 연산에 의해 계산량이 적으므로 빠른 속도의 구현이 가능하다.

Description

결정론적 카오스 난수 발생 시스템과, 이를 이용한 데이터 암호화 방법 및 장치

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제1도는 로지스틱 방정식의 시계열 데이터 및 어트랙터를 보인 파형도.

제2도는 로지스틱 방정식의 결합상태를 보인 예시도.

제3도는 상관 차원 분석을 보인 예시도.

제4도는 본 발명의 데이터 암호와 장치의 구성도.

제5도는 본 발명의 데이터 암호화를 위한 신호 흐름도.

Claims (10)

1. 불규칙 난수를 발생시키기 위하여 적어도 하나 이상의 비선형 요소를 가지는 비선형 동력계들을 기본 구성으로 하는 기본 동력학계가 2개 이상 강하게 결합되어 2차원 이상의 구조를 갖도록 하며, 사용자의 입력과 임의로 선택된 난수 및 초기화 함수를 이용하여 난수 발생 시스템의 파라메터들과 상태 변수들의 초기 조건을 초기화하고, 오차의 확대를 막기 위하여 적절한 유효 숫자 이내의 값만을 취하는 유효 숫자 매핑을 이용하여 매 재귀 계산마다 상태 변수값을 유효 숫자 이내의 값으로 변환하는 것을 특징으로 하는 결정론적 카오스 난수 발생 시스템.
2. 암호(pass)를 입력시키는 제1단계와, 상기에서 암호가 입력되면 임의의 난수(random)와 함께 카오스 발생시스템의 초기화를 수행하는 제2단계와, 상기에서 카오스 발생 시스템을 재귀 계산하여 재귀 계산마다 발생하는 어떤 상태 함수(Xi)로부터 키 매핑에 의한 런-타임 암호화 키(Kn)를 결정하는 제3단계와, 상기에서 결정한 암호화 키(Kn)와 암호화 함수()를 이용하여 암호화하는 제4단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 결정론적 카오스 난수 발생 시스템을 이용한 데이터 암호화 방법.
3. 제2항에 있어서,암호화시 난수 발생 시스템이 특정 조건을 만족하면 난수 첨가 함수를 이용하여 임의의 난수 데이터를 변환한 데이터(M')에 부가하는 단계를 호함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 결정론적 카오스 난수 발생 시스템을 이용한 데이터 암호화 방법.
4. 제2항에 있어서, 재귀 계산 과정에서 계산 오차의 확대를 방지하기 위하여 적절한 유효 숫자 이내의 값만을 취하는 유효 숫자 매핑을 이용하여 매 재귀 계산마다 상태 변수의 값을 유효 숫자의 이내의 값으로 변환하는 것을 특징으로 하는 결정론적 카오스 난수 발생 시스템을 이용한 데이터 암호화 방법.
5. 제2항에 있어서,난수 발생 시스템을 초기화하기 위하여 사용하는 난수(random)는 난수 변환함수{random'=r(pass,random)}에 의해 변환하고 그 변환돈 난수(random')룰 엄호화된 데이터(M')에 부가시키는 것을 특징으로 하는 결정론적 카오스 난수 발생 시스템을 이용한 데이터 암호화 방법.
6. 제2항의 있어서, 난수 시계열은 임베딩 차원이 5일 경우 상관 차원이 4이상의 값을 가지며, 임베딩 차원이 5이상으로 계속 증가하면 상관 차원도 어느 일정값에 수렴함이 없이 계속 증가하는 특성을 갖도록 시스템 파라메터를 초기화하는 것을 특징으로 하는 결정론적 카오스 난수 발생 시스템을 이용한 데이터 암호화 방법.
7. 임의의 난수를 발생시킬 수 있는 난수 발생 수단과, 적어도 하나 이상의 비선형 요소를 가지는 비선형 방정식을 재귀 계산하여 시계열 데이터를 출력하는 카오스 난수 발생 수단과, 연산에 필요한 변수 또는 데이터를 일시 저장하는 메모리 수단과, 사용자의 암호 입력 및 데이터의 입출력을 위한 입출력 수단과, 암호화 연산, 유효 숫자 연산, 초기화 연산 등을 수행하여 데이터를 암호화하는 연산 수단과, 상기 각 수단을 제어하는 제어 수단으로 구성한 것을 특징으로 하는 결정론적 카오스 난수 발생 시스템을 이용한 데이터 암호화 장치.
8. 제7항에 있어서, 카오스 난수 발생 수단은 적어도 하나 이상의 비선형 요소를 가지는 비선형 동력학계들을 기본 구성으로 하는 기본 동력학계가 2개 이상 강하게 결합되어 2차원 이상의 구조는 갖는 것을 특징으로하는 결정론적 카오스 난수 발생 시스템을 이용한 데이터 암호화 장치.
9. 제8항에 있어서, 기본 동력학계는 로지스틱 방정식을 이용하여 2개 이상의 로지스틱 방정식이 강하게 결합된 것을 특징으로 하는 결정론적 카오스 난수 발생 시스템을 이용한 데이터 암호화 장치.
10. 제7항 또는 제8항에 있어서, 카오스 난수 발생 수단은 사용자의 암호입력과 임의의 난수를 입력으로하여 아래와 같은 초기화 함수를 이용하여 난수 발생 시스템의 파라메터와 상태 변수의 초기 조건을 초기화하는 것을 특징으로 하는 결정론적 카오스 난수 발생 시스템을 이용한 데이터 암호화 장치.

    Xi = fi(pass, random), i = 1…n

    Pj = gj(pass, random), j = 1…m

    여기서, n은 시스템의 차원, m은 파라메터의 개수, Xi, Pj는 각각 시스템의 상태 변수들과 파라메터들을 나타내며, Fi, gj는 각각 시스템의 상태 초기화함수, 파라메터 초기화 함수들을 나타낸다.