본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

하둡 상에서 ARIA 알고리즘을 이용한 HDFS 데이터 암호화 기법의 설계 및 구현

Design and Implementation of HDFS Data Encryption Scheme Using ARIA Algorithms on Hadoop

0

조회

0

다운로드

3

인용

0

참고문헌

키워드

주제분류컴퓨터학

초록

최근 소셜 네트워크 서비스(SNS)의 발전으로 빅데이터가 출현하였고, 이를 분석하기 위한 분산 병렬 플랫폼으로 하둡이 개발되었다. 하둡을 사용하는 기업은 개인적인 정보가 포함된 데이터를 분석하여 마케팅 등에 활용하고 있다. 이에 따라, 하둡에 저장된 센서티브(sensitive) 데이터의 유출을 방지하기 위한 데이터 암호화 연구가 수행되었다. 하지만 기존 데이터 암호화에 대한 연구는 국외 표준인AES 암호화 알고리즘만을 지원하는 한계점이 존재한다. 한편 정부에서는 데이터 암호화 알고리즘으로 ARIA 알고리즘을 국내 표준으로지정하였다. 본 논문에서는 하둡 상에서 ARIA 알고리즘을 이용한 HDFS 데이터 암호화 기법을 제안하였다. 첫째, 제안하는 암호화 기법은하둡의 분산 컴퓨팅 환경에서 ARIA 암호화 및 복호화를 수행하는 HDFS 블록 분할 컴포넌트를 제공한다. 둘째, 제안하는 암호화 기법은데이터의 마지막 블록이 128비트 단위의 데이터가 아닐 경우, 더미(dummy) 데이터를 추가하여 암호화 및 복호화를 수행하는 가변길이 데이터 처리 컴포넌트를 제공한다. 마지막으로 성능 평가를 통해, 제안하는 ARIA 기반 암호화 기법이 텍스트 문자열 처리 응용 및 과학 데이터 분석 응용에서 효과적으로 사용될 수 있음을 보였다.

Abstract

Due to the growth of social network systems (SNS), big data are realized and Hadoop was developed as a distributed platform for analyzing big data. Enterprises analyze data containing users’ sensitive information by using Hadoop and utilize them for marketing. Therefore, researches on data encryption have been done to protect the leakage of sensitive data stored in Hadoop. However, the existing researches support only the AES encryption algorithm, the international standard of data encryption. Meanwhile, Korean government choose ARIA algorithm as a standard data encryption one. In this paper, we propose a HDFS data encryption scheme using ARIA algorithms on Hadoop. First, the proposed scheme provide a HDFS block splitting component which performs ARIA encryption and decryption under the distributed computing environment of Hadoop. Second, the proposed scheme also provide a variable-length data processing component which performs encryption and decryption by adding dummy data, in case when the last block of data does not contains 128 bit data. Finally, we show from performance analysis that our proposed scheme can be effectively used for both text string processing applications and science data analysis applications.

참고문헌 (11)

  1. J. Dean., "MapReduce : Simplified data processing on large clusters", Communications of the ACM, 51(1), pp.107~113 (2008)
  2. "Hadoop"[URL]
  3. S. Narayanan, "Securing Hadoop : Implement robust endto-end security for your Hadoop ecosystem" (2014), PACKT Publishing
  4. 박소현, "Kerberos 기반 하둡 분산파일 시스템의 안전성 향상방안", 정보보호학회논문지, 23(5), pp.803~813 (2013), 한국정보보호학회[DOI]
  5. "Hadoop Crypto Design"[URL]
  6. 박선영, "HDFS 암호화 성능 분석", 정보과학회논문지 : 데이타베이스, 41(1), pp.21~27 (2014), 한국정보과학회
  7. Byeong-yoon Choi, "Design of Cryptographic Processor for AES Rijndael Algorithm", The Journal of The Korean Institute of Communication Sciences, 26(10), pp.1491~1500 (2001)
  8. Yong Kuk Cho., "Criteria for Evaluating Cryptographic Algorithms based on Statistical Testing of Randomness", Journal of the Korea Institute of Information Security and Cryptology, 11(6), pp.67~76 (2001)
  9. [URL]
  10. "민관겸용 블록 암호 알고리즘 ARIA 알고리즘 명세서"[URL]
  11. "Intel◯R Advanced Encryption Standard Instructi ons(AES-NI)"[URL]

관련 논문AI추천

이 간행물의 다른 논문 (2건)