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표제지

목차

국문초록 10

ABSTRACT 12

제1장 서론 14

1.1. 연구 배경 14

1.2. 연구 목적 16

1.3. 논문 구성 17

제2장 배경 지식 18

2.1. 클라우드 컴퓨팅 18

2.1.1. 클라우드 컴퓨팅의 서비스 모델 18

2.1.2. 클라우드 기반 실시간 공유문서 편집 서비스 19

2.2. 블록 암호 운용 모드 20

2.3. 클라우드 컴퓨팅에서 사용하는 암호기술 23

2.3.1. 무결성을 위한 암호기술 23

2.3.2. 기밀성을 위한 암호기술 24

2.4. 부분수정을 지원하는 암호기술 25

제3장 제안 기법 27

3.1. 제안 기법의 개요 27

3.2. ECB 기반의 Linked Block Cipher (LBC) 27

3.2.1. Link 데이터 28

3.2.2. 메타데이터와 패딩 29

3.2.3. 암호화 및 복호화 30

3.2.4. 암호문 부분수정 32

3.3. CTR 기반의 Bundled Counter (B-CTR) 34

3.3.1. Bundle과 카운터 블록 35

3.3.2. 메타데이터 35

3.3.3. 암호화 및 복호화 36

3.3.4. 암호문 부분수정 38

제4장 실험 및 평가 42

4.1. 보안성 평가 42

4.1.1. LBC 모드 보안성 평가 42

4.1.2. B-CTR 모드 보안성 평가 43

4.2. 실험 44

4.2.1. 실험 1. 전체 데이터 크기에 따른 실행시간 45

4.2.2. 실험 2. 한 번에 수정하는 데이터 크기에 따른 실행시간 46

4.3. 평문-암호문 길이 비교 48

제5장 관련 연구 50

5.1. 블록 암호 운용 모드 50

5.1.1. 무결성 검증을 지원하는 블록 암호 운용 모드 50

5.1.2. 특수환경에서 사용하는 블록 암호 운용 모드 52

5.2. 클라우드 컴퓨팅에서 사용하는 암호기술 53

5.2.1. 동적 데이터 보호를 위한 기술 54

5.2.2. 클라우드 데이터 연산을 위한 기술 54

제6장 결론 56

참고문헌 57

[표 2-1] 기존 블록 암호 운용 모드 비교 21

[그림 1-1] Statista Collaboration software market revenues 설문 조사 14

[그림 2-1] 사용자 제어범위에 따른 서비스 모델 18

[그림 2-2] 기존 블록 암호 운용 모드 22

[그림 3-1] LBC 모드와 ECB 모드의 평문-암호문 관계 비교 28

[그림 3-2] LBC 모드의 메타데이터와 패딩 29

[그림 3-3] LBC 모드 암호화 과정 30

[그림 3-4] LBC 모드 복호화 과정 31

[그림 3-5] LBC 모드를 이용한 데이터 추가 32

[그림 3-6] LBC 모드를 이용한 데이터 삭제 33

[그림 3-7] B-CTR 모드의 메타데이터와 Bundle 35

[그림 3-8] B-CTR 모드의 메타데이터 전, 후 비교 36

[그림 3-9] B-CTR 모드 암호화 과정 37

[그림 3-10] B-CTR 모드 복호화 과정 38

[그림 3-11] B-CTR 모드를 이용한 데이터 추가 39

[그림 3-12] B-CTR 모드를 이용한 데이터 삭제 40

[그림 3-13] B-CTR 모드를 이용한 데이터 대체 40

[그림 4-1] 파일 크기에 따른 실행시간 그래프 45

[그림 4-2] 한 번에 수정하는 데이터 크기에 따른 실행시간 그래프 46

초록보기

 최근 몇 년 동안 클라우드와 웹 기술의 발전으로 클라우드 기술이 급속히 성장하고 있다. 이에 따른 클라우드 기반 협업 소프트웨어 시장도 꾸준한 성장을 이어가고 있으며, 특히 코로나의 영향으로 2019년부터 2021년까지 가장 큰 성장 폭을 기록했다. 이 중에서도 Google Suites와 같은 여러 클라우드 기반 실시간 공유문서 편집 서비스가 업무 환경에서 활용되고 있다. 이 실시간 공유문서 편집 서비스는 사용자들이 클라우드 서버에 저장된 한 문서에 대하여 동시에 열람하고 수정할 수 있게 하는 서비스이다. 기존의 서비스는 클라우드 외부로부터의 데이터 보호에 중점을 두고 있지만, 현재 수정 중인 데이터 자체의 암호화나 추가적인 보안 강화에 대한 방안이 부재한다. 이는 클라우드 서비스의 관리자나 관리자 권한을 가진 공격자가 클라우드 서버에서 실시간으로 수정 중인 데이터를 쉽게 열람할 수 있는 위험성이 있음을 시사한다. 본 논문에서는 클라우드 기반 공유문서 서비스에 적합한 두 가지 새로운 블록 암호 운용 모드, LBC와 B-CTR을 제안한다. LBC는 ECB 모드를 기반으로 하며 B-CTR은 CTR 모드를 기반으로 한다. 제안된 두 모드는 클라우드 서비스 환경에서 데이터의 기밀성을 유지하고 빠른 데이터 수정을 가능하게 하여 효과적이며, 부분적인 무결성 검증을 지원한다. 실험을 통해 제안 기법이 기존 모드보다 향상된 성능을 제공함을 입증하였으며, 이는 클라우드 기반 서비스를 비롯한 다양한 동적 데이터 처리 분야에서의 데이터 안전성을 증가시킬 것으로 기대된다.

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