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SUMMARY
목차
제1장 서론 14
제1절 배경 및 연구동향 14
제2절 과제의 필요성 16
제2장 사물인터넷 관련 동향 및 기술 분석 17
제1절 국내외 사물인터넷(IoT) 관련 기술 동향 17
제2절 사물인터넷(IoT) 환경에서의 해시함수·공개키 암호기술 및 기술 표준화 동향 21
(1) 스마트홈 분야에서의 해시함수·공개키암호 기술 동향 21
(2) 헬스케어 분야에서의 해시함수·공개키암호 기술 동향 28
(3) 교통 분야에서의 해시함수·공개키암호 기술 현황 29
(4) 환경/재난 분야에서의 해시함수·공개키암호 기술 현황 31
(5) 제조 분야에서의 해시함수·공개키암호 기술 현황 32
(6) 건설 분야에서의 해시함수·공개키암호 기술 현황 33
(7) 에너지 분야에서의 해시함수·공개키암호 기술 현황 34
(8) 해시함수 및 공개키암호 관련 기술 표준화 동향 35
제3절 사물인터넷 관련 암호기술에 대한 분석 37
제3장 해시함수 및 공개키 암호 42
제1절 SHA-2(SHA-224/256/384/512) 42
제2절 LSH 해시함수 45
제3절 RSA-1024/2048 47
제4절 ECC 48
제4장 해시함수 및 공개키 암호 오픈소스 라이브러리 51
제1절 오픈소스 라이브러리의 종류 및 활용 현황 51
(1) Micro-ecc 52
(2) Nano-ecc 52
(3) OpenSSL 53
(4) MIRACL opensource 53
(5) ArduinoLibs 54
(6) mbed TLS(Polar SSL) 54
(7) CycloneSSL 54
(8) AVR-Crypto-Lib 55
제2절 오픈소스 라이브러리의 라이센스 현황 55
(1) Apache License 56
(2) GNU(GNU is Not Unix) General Public Licence(GPL) 56
(3) GNU Affero GPL(AGPL) 57
(4) GNU Lesser GPL(LGPL) 57
(5) MIT Licence 57
(6) Artistic Licence 58
(7) Eclipse Public Licence 58
(8) Berkeley Software Distribution(BSD) Licence 59
(9) Mozilla Public Licence (MPL) 59
제3절 SHA-2 오픈소스 라이브러리 성능 현황 61
(1) OpenSSL 61
(2) ArduinoLibs 63
(3) mbedTLS 63
(4) AVR-Crypto-Lib 64
제4절 RSA 오픈소스 라이브러리 성능 현황 64
(1) OpenSSL 65
제5절 ECC 오픈소스 라이브러리 성능 현황 65
(1) Micro-ecc 66
(2) AruduinoLibs 68
(3) Mbed-TLS 69
제5장 오픈소스 활용 방안 및 결과 73
제1절 오픈소스 포팅 환경 및 활용 방안 73
(1) Arduino Uno 73
(2) Arduino MICRO 74
(3) Arduino Pro Mini 74
(4) Arduino Mega 2560 75
(5) Arduino YUN 75
제2절 SHA-2(SHA-224/256/384/512) 오픈소스 활용 방안 및 결과 80
(1) Arduino Libs 80
(2) AVR-Crypto-Lib 83
(3) mbed TLS 85
제3절 RSA-1024/2048 오픈소스 활용 방안 및 결과 90
제4절 ECC 오픈소스 활용 방안 및 결과 95
(1) Micro-ECC 97
(2) Nano-ECC 100
(3) 기타 오픈소스 104
제6장 결론 105
참고문헌 109
Appendices 113
Appendix 1. 해시 함수/공개키 암호 테스트 벡터 113
Appendix 2. 해시 함수/공개키 암호 오플소스 라이브러리별 소스 코드 114
(표 2-1) IoT 공통보안 7대 원칙 19
(표 2-2) 스마트홈 분야에서 해시함수·공개키암호 사용 현황 27
(표 2-3) 헬스케어 분야에서 해시함수·공개키암호 사용 현황 28
(표 2-4) 교통 분야에서 해시함수·공개키암호 사용 현황 30
(표 2-5) 환경/재난 분야에서 해시함수·공개키암호 사용 현황 31
(표 2-6) 제조 분야에서 해시함수·공개키암호 사용 현황 33
(표 2-7) 건설 분야에서 해시함수·공개키암호 사용 현황 34
(표 2-8) 에너지 분야에서 해시함수·공개키암호 사용 현황 34
(표 2-9) PHC 공모전에 제출된 해시 알고리즘 36
(표 2-10) ACC 라이브러리의 SHA 알고리즘 성능 39
(표 2-11) OpenSSL의 RSA 알고리즘 성능 39
(표 2-12) mbed-TLS의 ECDSA 알고리즘 성능 40
(표 2-13) mbed-TLS의 ECDH 알고리즘 성능 40
(표 2-14) Crypto++의 SHA 알고리즘 성능 40
(표 2-15) Crypto++의 RSA 및 ECDSA, ECDHC 알고리즘 성능 41
(표 3-1) SHA 해시 함수 규격 42
(표 3-1) SHA-2(512)의 레지스터 초기 값 44
(표 3-2) LSH 해시 함수 규격 45
(표 3-3) ARM Cortex-A15보드 상에서의 LSH 해시함수 성능 비교 46
(표 3-4) ECC-P256의 암호 파라미터 49
(표 3-5) ECC-P384의 암호 파라미터 50
(표 4-1) 오픈소스 라이브러리 종류 및 지원 알고리즘 51
(표 4-2) 각 오픈소스 라이센스의 정보 60
(표 4-3) 오픈소스별 라이센스 정보 61
(표 4-4) SHA-2 기능을 지원하는 오픈소스 라이브러리 목록 61
(표 4-5) OpenSSL의 해시 기능 성능 분석 자료 62
(표 4-6) OpenSSL의 해시 기능 성능 분석 자료 62
(표 4-7) AVR(Arduino Uno) 상에서의 Hash 연산 성능 63
(표 4-8) ARM(Arduino Due) 상에서의 Hash 연산 성능 63
(표 4-9) mbedTLS의 SHA-2 구현 성능 (LPC1768, ARM... 64
(표 4-10) mbedTLS의 SHA 구현 성능 (AVR 8-bit... 64
(표 4-11) RSA 기능을 지원하는 오픈소스 라이브러리 목록 65
(표 4-12) OpenSSL의 RSA 알고리즘 연산 속도 65
(표 4-13) 타원곡선 암호 기능을 지원하는 오픈소스 라이브러리 목록 66
(표 4-14) LPC1114 디바이스에서의 속도 측정 66
(표 4-15) LPC1114에서의 타원 곡선별 ECDH 성능 67
(표 4-16) LPC1114에서의 타원 곡선별 ECDSA 성능 67
(표 4-17) LPC1114에서의 타원 곡선별 메모리 사용량 67
(표 4-18) AVR(Arduino Uno) 상에서의 공개키 연산 성능 68
(표 4-19) ARM(Arduino Due) 상에서의 공개키 연산 성능 69
(표 4-20) Mbed-TLS의 ECC 연산 속도 자료 (ARM 환경) 71
(표 4-21) Mbed-TLS의 ECC 연산 속도 자료 (Intel 환경)(PC 환경 :Intel i7 core... 71
(표 4-22) STM F091에서의 ECC 성능 측정 72
(표 5-1) Arduino Uno 보드 특성 73
(표 5-2) Arduino MICRO 보드 특성 74
(표 5-3) Arduino Pro Mini 보드 특성 74
(표 5-4) Arduino Mega 2560 보드 특성 75
(표 5-5) Arduino YUN 보드 특성 76
(표 5-6) Arduino 보드별 명세 77
(표 5-7) SHA-2 수행 성능 비교 80
(표 5-8) RSA 성능 평가용 PC 환경 91
(표 5-9) RSA 성능 평가용 RaspberryPi3 환경 91
(표 5-10) RSA-1024 성능 평가 90
(표 5-11) ECC 성능 측정 결과 비교 96
(표 6-1) KISA IoT 환경에서의 암호·인증기술 이용안내서 반영하고자하는... 108
(그림 1-1) 사물인터넷 기술 표준화에 참여중인 단체 및 기업들 15
(그림 2-1) oneM2M의 보안 아키텍처 23
(그림 2-2) AllJoyn의 보안 아키텍처 24
(그림 2-3) IoTivity 아키텍처 25
(그림 2-4) 아이사이트 사의 싱글큐 26
(그림 2-5) Athos사의 Advanced biosigmal monitoring service 29
(그림 2-6) Mercedes Benz 사의 Digital DriveStyle 30
(그림 2-7) BigBelly 사의 Solar 서비스 32
(그림 3-1) SHA-2 해시 함수 전체 구조 43
(그림 3-2) SHA-2 내부 라운드 함수 구조 44
(그림 3-3) LSH 해시 함수 전체 구조 46
(그림 4-1) Cortex-M0+ 48MHz 상에서의 성능 70
(그림 4-2) Cortex-M4 120MHz 상에서의 성능 70
(그림 4-3) Cortex-M3 96MHz 상에서의 성능 70
(그림 5-1) Arduino Uno 보드 73
(그림 5-2) Arduino MICRO 보드 74
(그림 5-3) Arduino Pro Mini 보드 75
(그림 5-4) Arduino Mega 2560 보드 75
(그림 5-5) Arduino YUN 보드 76
(그림 5-6) ArduinoLibs SHA-2 포팅 결과 82
(그림 5-7) AVR-Crypto-Lib SHA-256/512 포팅 결과 85
(그림 5-8) mbed TLS SHA-224/256 포팅 결과 88
(그림 5-9) mbed TLS SHA-384/512 포팅 결과 89
(그림 5-10) Visual Studio(PC) 환경에서 RSA 코드 동작 화면 92
(그림 5-11) 라즈베리파이3 환경에서 RSA 코드 동작 화면 92
(그림 5-12) Arduino Uno 측정... 93
(그림 5-13) Arduino Mega... 94
(그림 5-14) Micro-ECC ECC P-256 키 생성 및 키 교환 코드 포팅 결과 99
(그림 5-15) Micro-ECC ECC P-256 전자서명 코드 포팅 결과 99
(그림 5-16) Nano-ECC ECC P-256 키 생성 및 키 교환 포팅 결과 102
(그림 5-17) Nano-ECC ECC P-384 키 생성 및 키 교환 코드 포팅 결과 102
(그림 5-18) Nano-ECC ECC P-256 전자서명 코드 포팅 결과 102
(그림 5-19) Nano-ECC ECC P-384 전자서명 코드 포팅 결과 103
(그림 5-20) Nano-ECC ECC P-384 전자서명 코드 메가 2560 포팅 결과 103
(수식 3-1) RSA 알고리즘의 키 생성 과정 47
(수식 3-2) RSA 알고리즘의... 48
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