격자기반 KEM 및 연속 키 합의 성능·보안 평가

Security and Performance Evaluation of Lattice-Based KEM and Continuous Key Agreement

연구 내용

격자기반 KEM을 기반으로 연속 키 합의의 대역폭 효율을 개선하고, NTRU+ 등 포스트퀀텀 설계의 보안성을 공격·추정 관점에서 평가하는 연구

포스트퀀텀 암호에서 격자기반 KEM의 보안성과 실제 통신 비용을 함께 다루는 연구를 수행합니다. 대표적으로 NTRU+ 제안안에 대해 고전적 chosen ciphertext attack 관점에서 세션 키 회복 가능성을 분석하고, 제시된 매개변수가 청구된 IND-CCA 안전성을 만족하지 못함을 보이는 방향으로 진행합니다. 또한 double-ratchet 환경에서 쓰이는 Continuous Key Agreement의 대역폭을 줄이기 위해 Decomposable KEM(DKEM) 관점을 도입하고, CRYSTALS-KYBER 및 SABER 인스턴스를 통해 계산·전송 효율을 비교합니다. 아울러 Lattice Estimator를 활용한 라운드 1 알고리즘의 보안 평가 체계를 정리합니다.

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6건

연구 흐름

초기에는 격자기반 KEM에서 제안된 안전성 주장과 실제 공격 가능성의 간극을 점검하는 보안 분석으로 연구를 진행했습니다. 이후 double-ratchet 계열의 연속 키 합의에서 요구되는 통신 대역폭을 목표로, Decomposable KEM 개념을 정의해 기존 구성 대비 효율을 개선하는 연구로 확장했습니다. 동시에 파라미터 보안 수준을 정량적으로 추정·비교하기 위해 Lattice Estimator 기반 평가를 수행했습니다. 최근에는 공격 분석과 성능 개선, 보안 추정이 하나의 설계 검증 루프에 결합되는 흐름을 유지하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

포스트퀀텀 KEM 보안 검증 프레임
연속 키 합의 대역폭 최적화
double-ratchet 보안 통신 구현
NTRU+ 계열 취약성 점검
DKEM 기반 키 분배 프로토콜 설계
격자기반 암호 파라미터 선택 가이드
보안 추정 기반 라이브러리 튜닝
클라이언트-서버 보안 세션 갱신
IoT·모바일 전송 효율 향상
양자 시대 대비 암호 기술 평가