고속 패킷 통신을 위한 패킷 암호 스킴과 Cryptoki 확장 방안
A Packet encryption scheme and extension of Cryptoki for connectionless packet network
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초록
비 연결형 패킷 통신망에 Block Chaining 모드를 사용하여 통신패킷을 암호화하는 암호통신시스템에서 통신패킷의 송수신 순서가 달라지거나 통신패킷이 분실되면 암호 통신 성능 및 효율성이 저하된다. 이를 해결하기 위하여 통신패킷의 송수신 순서에 무관하게 암복호 처리 할 수 있는 고속 패킷통신을 위한 패킷 암호 스킴을 제안하였다. 제안한 패킷 암호 스킴은 키교환할 때 생성한 IV(Initial Vector)와 암호모듈 내부에서 난수로 만든 salt를 이용하여 새로운 IV를 만들고, 이 IV와 공통키를 사용하여 통신패킷별로 암호화한다. 패킷 암호 스킴을 적용하기 위한 패킷 암복호 함수 및 메커니즘을 추가한 확장된 Cryptoki를 제안하여 편리성과 성능을 개선하였다. 제안한 패킷암호 함수의 성능을 비교하기 위하여 암호모듈을 구현하였으며, 시험한 환경에서 패킷 암호 함수를 적용하여 20회 암호화하였을 때 기존 Cryptoki API에 비하여 약 1.5배에서 15.6배 정도의 성능 향상을 가져왔다.
Abstract
In connectionless packet network, if a sender encrypts packets by block chaining mode and send it to receiver, the receiver should decrypt packets in encrypted order that is not received order. Therefore, the performance and efficiency are lowered for crypto communication system. To solve this problem, we propose packet encryption scheme for connectionless packet network that can decrypt the packets independently, even if the received order of packets are changed or packets are missed. The scheme makes new IV(Initial Vector) using IV that created by key exchange process and salt that made by random number. We propose extended Cryptoki API that added packet encryption/decryption functions and mechanism for improving convenience and performance. We implement the scheme and get result that the performance increased about 1.5~15.6 times compare with in case of implementing using Cryptoki API in the test environment.
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