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논문 기본 정보

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학술저널
저자정보
김예원 (국민대학교) 염용진 (국민대학교) 강주성 (국민대학교)
저널정보
한국통신학회 한국통신학회논문지 한국통신학회논문지 제45권 제12호
발행연도
2020.12
수록면
2,183 - 2,192 (10page)
DOI
10.7840/kics.2020.45.12.2183

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2020

GPU를 이용한 LWE 기반 양자 내성 암호의 병렬화 및 성능 분석
김예원 ,  염용진 ,  강주성 한국통신학회논문지 2020.12 학술저널
LWE 기반 양자 내성 암호의 GPU를 이용한 최적화 방법에 관한 연구
김예원 ,  염용진 한국통신학회 학술대회논문집 2020.02 학술대회자료

초록· 키워드

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양자 컴퓨팅 기술을 이용한 공격에서도 안전성을 보장받을 수 있는 양자 내성 암호에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 미국 NIST는 양자 내성 암호 알고리즘의 표준화에 대한 프로젝트를 진행하고 있으며, 2020년 7월에 15개의 3라운드 양자 내성 암호 알고리즘을 발표하였다. 이 중 7개의 알고리즘은 최종 알고리즘이며, 3라운드 종료 후 진행될 1차 표준화 대상이다. 또한, 8개의 알고리즘은 대체 후보 알고리즘이며, 안전성과 성능 분석이 추가적으로 필요한 2차 표준화 대상이다. 따라서 본 논문은 다양한 환경에서의 성능 분석이 필요한 3라운드 대체 후보 알고리즘인 LWE 문제 기반인 FrodoKEM의 성능을 분석한다. FrodoKEM의 알고리즘에 대한 분석을 통해 FrodoKEM의 알고리즘을 구성하는 6가지의 주요 단계를 선정한다. 그리고 PC와 NIST가 제시한 Cortex-M4보다 성능이 좋은 Cortex-A53 코어 보드에서 주요 단계별 소요시간을 측정한 결과를 제시한다. 또한, 소요 시간이 가장 긴 2가지의 단계를 GPU를 이용하여 병렬화하였을 때의 성능을 제시하고, 병렬화된 단계가 적용된 FrodoKEM의 성능을 제시한다.
#양자 내성 암호 #격자 기반 양자 내성 암호 #키 설정 메커니즘 #FrodoKEM #병렬 구현 #Post-Quantum Cryptography #Lattice based Post-Quantum Cryptography #Key Establishment Mechanism(KEM) #Parallel Implementation

목차

요약
ABSTRACT
Ⅰ. 서론
Ⅱ. FrodoKEM
Ⅲ. 2종의 플랫폼에서의 FrodoKEM 성능
Ⅳ. GPU를 이용하여 최적화된 FrodoKEM 성능 분석
Ⅴ. 결론
References

참고문헌 (14)

참고문헌 신청
F. Arute, et al., “Quantum supremacy using a programmable superconducting processor,” Nature, vol. 574, no. 7779, pp. 505-510, Oct. 2019. google schola P. Jurcevic, et al., “Demonstration of quantum volume 64 on a superconducting quantum computing system,” arXiv preprint arXiv:2008.08571, 2020. P. W. Shor, “Algorithms for quantum computation: discrete logarithms and factoring,” in Proc. IEEE 35th Annu. Symp. Foundations of Computer Sci., pp. 124-134, Santa Fe, USA, Nov. 1994. google schola M. Dustin, “The 2nd round of the NIST PQC standardization process,” in NIST Second PQC Standardization Conf., Santa Barbara, USA, Aug. 2019. google schola G. Alagic, et al., “Status report on the second round of the NIST Post-Quantum cryptography standardization process,” NIST, Tech. Rep., Jul. 2020. google schola

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