사업 진행 상황

▶ 성과 평가기간(2020.09.01.~2024.02.29.)동안 다음과 같은 인력 배출 실적 달성

▶ 안전한 초연결사회를 위한 5G/6G 이동통신 정보보안 전문인력 양성

- 이동통신 네트워크 산업의 특성으로 초기 R&D 대응 미흡으로 기술 선도그룹에서 뒤쳐질경우, 글로벌 경쟁력 및 주도적 지위의 상실이 우려되어 기술 선점과 표준화 주도를 위한 전문인력 양성이 필요함.

- 본 연구단은 평가기간 내에 이동통신에서의 초연결에 필요한 경량 블록암호 PIPO를 제작하고, TTA 표준화에 성공하였음.

- 본 연구단은 평가기간 내에 유무선 통신 및 5G에서 6G에 이르는 보안 관련 기술의 표준화 분야 전문가들을 초청하여 워크숍 및 콜로키움 개최 등과 같이 특화된 교육 프로그램을 운영함.

- 이동통신 기술 표준화를 담당하고 있는 3GPP 내 보안 워킹그룹은 3GPP TSG WG3이며, WG3에서 담당하고 있는 이동통신 보안 내 암호기술표준은 전체 보안 표준 189개 중 157개인 약 83%로 이동통신 암호 기술은 반드시 필요한 연구 분야임

- 5G에서의 초고속, 초저지연, 초연결 네트워크의 구축과 6G에서의 초성능, 초대역, 초경험, 초지능, 초정밀, 초공간 네트워크의 구축은 다양한 산업 및 서비스간의 융합화가 예상되는 가운데 스마트 기기 및 IoT 기기, 자율주행차, 드론 등 다양한 연동에 따른 암호화 및 인증 등의 정보보안 인력양성이 요구됨

- 본 연구단은 평가기간 내에 이동통신 및 IoT 보안 관련 연구결과를 국내외 학술지에 10건 이상 게재하여 국내 이동통신 연구 및 IoT 보안 연구 역량을 향상시킴

- 평가기간 내에 이동통신 보안 및 IoT 보안 분야의 전문인력 8명(현대오토에버, KT, 펜타시큐리티 등)을 배출함

- 미국 시장조사기관 가트너는 2023년도 IoT 장치는 97억 개 이상 설치돼있으며, 향후 2027년까지 선진국 인구 50%가 AI 개인 비서를 갖게될 것을 예상함. 이에 따라 IoT 장치, 임베디드 장치부터 고성능 PC와 클라우드 서비스까지 모두 네트워크에 연결시켰을 때 생기는 다양한 사이버 공격에 대비하고자 하는 암호 기술 연구 및 체계적인 정보보안 시스템이 구성이 중요함

▶ 안전한 초연결사회를 위한 디바이스 보안 전문인력 양성

- 2011-2012년 영국의 보다폰이 이탈리아에서 백도어 발견 및 2020년 레딧에서 삼성 스마트폰에 치후 360 설치, 타국 서버와 통신 논란이 생김에 따라, 백도어는 세계적 이슈가 되었음

- 국외에서는 부채널 정보 기반 디바이스 역공학 기술 연구가 활발히 진행되고 있지만, 국내에서의 관련 연구 및 인력 양성 프로그램은 충분하지 않기 때문에 해당 연구 및 전문인력 양성이 필요

- 본 연구단은 매년 부채널 분석 연구회를 개최하여 국내의 다양한 부채널 정보 분석 및 대응기술 관련 연구 결과 공유의 장을 만들어 국내에서의 부채널 정보 기반 기술의 발전에 기여함

- 평가기간 내에 부채널 정보 기반 디바이스 보안 분야의 전문인력 9명(국가보안기술연구소, LIG넥스원, 한국정보통신기술협회 등)을 배출함

- 최근 n번방 사건에서의 텔레그램 어플리케이션 분석 이슈 등 사회적으로 큰 파장을 일으킨 사건들의 수사를 위해서는 디지털 포렌식 전문가가 필수적임. 사회적 중요성을 뒷받침하듯, 2020년도 정부 예산안에 따르면 디지털 증거 분석 관련 수요가 연 21.4%씩 폭발적으로 증가함

- 다양하게 등장하는 새로운 디지털 기기 분석기술에 대한 교육 및 연구가 필요하며, 적절한 디지털 증거 수집 능력을 함양을 통해, 5G/6G 기반의 새로운 서비스나 어플리케이션이 가지는 데이터 분석능력을 갖춘 전문가가 필요함

- 본 연구단은 평가기간 내에 디지털 포렌식 관련 연구 결과를 국제 학술지에 9건 이상 게재하여 국내 디지털 포렌식 연구 역량을 향상시킴

- 평가기간 내에 디지털 포렌식 기반 디바이스 보안 분야의 전문인력 4명(김앤장 법률사무소, 펜타시큐리티 등)을 배출함

- 2020년, 데이터 3법 개정안의 주요 내용에 따르면 개인정보보호, 보안의 중요성이 높아졌으며, 이에 따라, 동형암호를 포함한 차세대 암호 알고리즘들의 관심이 높아짐

- 동형암호를 포함한 차세대 암호 알고리즘은 낮은 성능 및 높은 메모리를 요구하는 단점이 있어서 암호 알고리즘에 대한 구현 최적화 연구가 필수적임. 그러나, 국외에 비해 국내의 소프트웨어 및 하드웨어 환경에서 암호 알고리즘을 고속 설계하는 전문가는 부족한 실정임

- 본 연구단은 평가기간 내에 구현 최적화 관련 연구 결과를 SCIE 급 국제 저널에 23건 이상 게재하여 국내 암호 구현 기술의 발전에 기여함

- 본 연구단은 평가기간내에 암호 알고리즘 구현 최적화 구현 분야의 전문인력 2명(LG U+, TTA)을 배출함

▶ 안전한 초연결사회를 위한 암호 전문인력 양성

- 오늘날 세계가 사용하는 DH 키공유 암호(1976년), RSA 공개키 암호(1977년), 타원곡선 암호(1985년)는 수학적 난제로 분류되는 인수분해 문제와 이산대수 문제를 기반으로 설계된 암호이며, 1994년 Peter Shor가 인수분해/이산대수 문제는 양자 컴퓨터를 통해 양자 알고리즘을 사용하면 다항식 시간 내에 풀 수 있음이 증명됨

- Global risk institute의 2023년도 보고서에 따르면 37명의 전문가 중 절반 이상은 향후 20년 이내에 현재의 공개키 암호를 무력화할 수준의 양자 컴퓨터 출현을 예상함

- 2016년부터 미국 국립표준기술연구소(NIST, National Institute of Standards and Technology)가 주관하여 국제 양자내성암호 표준 알고리즘 공모전이 진행 중이며 2022년도에 최종 PKE/KEM 1종과 전자서명 3종이 선정됐고 현재 알고리즘을 더 선정하기 위해 추가 라운드가 진행 중임

- 국내에서는 2022년부터 양자내성암호 국가공모전인 KpqC 공모전을 진행 중이며 2023년도에 2라운드 후보로 PKE/KEM 4종과 전자서명 4종이 선정되어 진행 중임

- 본 연구단은 코드 기반 양자내성암호 PALOMA를 개발하였고, 이는 한국 양자내성암호 연구단(이하 KpqC)이 주관하여 진행중인 KpqC 공모전 2라운드 암호로 선정됨

- 본 연구단은 그래프 기반 양자내성암호 IPCC7을 발표하고 이에 대한 안전성 분석을 진행하여 기존 양자내성암호와는 차별화된 암호화 방식을 제안함

- 현재 대부분의 양자내성암호 표준 후보 알고리즘은 구조가 복잡하여 구현 난이도가 매우 높고, 파라미터 설정 등 사용 방법이 다양하기 때문에 양자내성암호 알고리즘 관련 지식 습득이 필요함

- 본 연구단은 평가 대상 기간 내에 암호소프트웨어구현, 병렬암호구현 강의를 개설하여 암호 알고리즘의 고속 병렬 구현 방법 및 최신 동향, 기존 암호에의 적용 사례 등을 교육하였음

- 본 연구단은 평가 대상 기간 내에 화상회의 시스템의 키 교환 과정에서 양자내성암호를 적용한 키 캡슐화 매커니즘을 제안하여 양자내성암호의 응용 방향성을 제시함

- 따라서 기존 ICT 인프라의 보안체계를 양자컴퓨터에서도 안전한 양자내성암호 기반으로 교체하기 위한 장기간의 전문 인력양성 프로그램이 필요함

- 본 연구단은 평가 대상 기간 내에 정보보호프로토콜 강의를 개설하여 양자내성암호를 이해하기 위한 다양한 암호 알고리즘과 안전성 개념을 교육하여 학생들의 양자내성암호 관련 지식 및 연구 능력을 향상시킴

- 본 연구단은 양자내성암호 분야 인재 양성을 통해 KT, 현대자동차 등 양자내성암호로의 전환을 필요로 하는 기업으로 양질의 인적 자원을 배출하고 있음

- 본 연구단은 NIST에서 주관한 경량암호 공모전에서 선정된 Ascon에 대한 양자내성 평가를 진행하여 논문을 출판하고 있음. 현재, 대칭키 암호에 대한 양자내성 평가 경험을 바탕으로 새로운 대칭키 암호 제작을 착수하고 있음

▶ 자율성장 AI 보안기술을 활용한 지능형 시스템과 사회 안전망 확보 기술 전문인력 양성

- 딥러닝을 비롯한 기계학습 기술의 발전으로 기존의 수동 가공된 데이터 기반 AI 기술은 데이터의 특성 및 양에 따라 성능이 좌우되며 보안성이 취약하여 이를 개선하기 위하여 많은 시간과 비용이 요구됨더불어, 학습된 데이터를 활용할 수 있는 도메인이 제한적이기 때문에 다른 분야에의 적용 및 확산에 제한적임

- 미국, 중국 등 구글, 마이크로소프트, IBM, 샤오미, 바이두, 텐센트와 같은 글로벌 IT 기업을 중심으로 다양한 AI 기술을 활용하여 다양한 IoT 서비스를 제공하고 있으며, 이 과정에서 발생하는 다양한 데이터를 수집·분석하기 위한 데이터 센터 및 관련 연구를 진행하고 있음

- 자율 성장 환경 취약점 발견 및 보안 기술을 통한 사회 지능형 시스템의 안정성 확보가 필요함. 또한,기술 개발 내/외부 공격에 의하여 변형 조작된 데이터는 자율 성장에 방해가 되며, 지능형 시스템에서 매우 심각한 문제를 야기할 수 있기 때문에 이에 대한 이해 및 방어 기술이 필요하고, 해당 분야의 전문인력 양성 프로그램 확보가 시급함

- 본 연구단은 평가기간 내에 디지털 포렌식 관련 연구 결과를 국제 학술지에 4건 이상 게재하여 국내 AI 보안 기술 연구 역량을 향상시킴

- 평가기간 내에 사회 지능형 시스템에 기여할 수 있는 전문인력 4명(중앙대학교 연구원, Bistos Co.Limited, 현대오토에버 등)을 배출함

▶ 제안기관 및 학과 소개

- 국민대학교는 1946년 해공 신익희 선생을 비롯한 상해 임시정부 요인들이 건국에 필요한 인재를 양성하고자 설립한 해방 후 최초의 사립대학으로서, 민족정체성을 지닌 민족인',인본주의에 기반한 지도자',지식사회를 선도하는 전문인', 세계화 정보화에 부응하는 실용인' 육성을 교육목적으로 정하고 이를 달성하기 위해 지금껏 다양한 지원과 노력을 기울여 왔음

- 정보보안기술과 초연결사회에 대한 균형 잡힌 이해를 바탕으로 전문성을 발휘할 수 있는 융합형 정보보안 전문인력을 양성하기에는 협동과정 운영이 효과적이므로, 2014년부터 정보보안 전문가 양성을 위한 협동과정으로 대학원에 학과를 설치 운영해오고 있음

- 미래에는 국민생활과 사회 전반에 걸쳐 이동통신과 AI에 대한 의존도가 커질 것이고, 이에 따른 정보보안 관련 위협은 사회적 안정과 국가 안위에 직결된 문제가 될 것이므로 정보보안 전문 인력 양성을 본 학과의 주요 목표로 정함

- 최근 들어, 5G와 6G 이동통신 사회의 등장으로 정보보안 위협이 고도화됨에 따라 대응기술과 관련 제도도 복잡성이 증가하고 있어, 사회의 정보자산 보호를 위해서는 보안 전문가의 역할이 필수적이며, 따라서 전문지식을 갖춘 CISO와 보안 컨설턴트 등의 정보보안 전문가의 중요성이 부각되고 있음

- AI보안, 드론, 자율이동체, 위성 등의 다양한 통신환경의 등장으로 초연결사회로 급속히 변화하고 있어, 초고속, 초신뢰 환경 변화에 대응할 수 있는 정보보안 전문가의 중요성은 지속적으로 증대될 것이 예상되므로 해당 분야의 전공 교수진으로 본 교육연구단을 구성함

- 본 교육연구단의 정보보안 협동과정은 정보보안 핵심 기술을 기반 지식으로 하고, 시대적 흐름에 부합하는 사회문제 해결형 관련 지식을 보유하게 하는 융합형 전문 교육과정이 될 것이므로, 질적인 면과 양적인 면 모두에서 지속적인 성장이 이루어질 것으로 확신함

▶ 교육관점에서 본 교육연구단의 특징

- 정보보안은 특성상 컴퓨터공학 및 암호 전공자의 융합 학문분야이며, 어느 한쪽의 전공지식만으로는 정보보안 위협을 이해하거나 대응할 수 없음

- 본 교육연구단은 정보보안전공 교수 8인과 컴퓨터공학 전공 교수 3인의 교수들로 구성되었으며, 중견교수 및 신진교수의 구성 비율이 적정하여, 경험과 도전정신을 모두 갖춘 구성임

- 또한, 단순 강의가 아닌 다양한 외부과제 및 정보보안 사례 기반 교육, 프로젝트 기반 교육 등 다양한 교육방법을 통해 교육하며, 강의평가가 매우 우수함

- 본 교육연구단을 구성하고 있는 교수진은 미래 초연결사회에 필수적으로 요구되는AI보안, 무선통신 보안, 이동통신 보안, 국가용 암호모듈 검증, 암호설계 및 분석, 디바이스 보안 등 5G/6G 초연결시대에 필수적인 다양한 정보보안 전공경험과 실무 경험을 모두 갖추고 있음

- 본 사업단의 참여대학원생들의 취업 진로는 국내 진로 희망 최상위층의 국가 기관, 정부출연연구소 및 민간 정보보안 관련 회사들로, 양적뿐만 아니라 질적으로도 우수한 성과를 내고 있음

- [국가기관/정부출연연구소] 국가 관련 기관(2014년 2월 장OO, 2015년 2월 석사 박OO, 2015년 8월 석사 주OO, 2017년 2월 박사 김OO, 황OO, 안OO, 2019년 2월 박사 유OO, 2019년 2월 석사 김OO, 석사 송OO), 군 관련 기관 (2019년 2월 박사 박OO), 한국인터넷진흥원(2017년 2월 석사 김OO), 한국기계전기전자시험연구원(2016년 2월 석사 김OO), 한국과학기술정보연구원(2016년 2월 석사 박OO), 한국전자통신연구원 (2014년 2월 석사 이OO) 등

- [정보보안기업] 삼성전자(2018년 2월 박사 원OO), LG CNS (2016년 8월 석사 윤OO), 이니텍 (2018년 2월 석사 강OO), 펜타시큐리티 (2018년 2월 석사 배OO), 드림시큐리티 (2019년 2월 석사 김OO), 코나아이 (2014년 2월 석사 최OO), 한국시스템보증 (2018년 2월 석사 이OO, 2019년 2월 석사 김OO), 유비벨록스 (2015년 2월 석사 김OO), 세이퍼존 (2015년 2월석사 이OO), 윈스 (2015년 8월 석사 김OO), NSHC (2019년 2월 석사 함OO) 등

- [일반기업] 김앤장 법률사무소 (2018년 2월 석사 홍OO, 2019년 2월 석사 강OO), 행복마루컨설팅(2017년 2월 석사 신OO), 넥스트리컨설팅 (2019년 2월 박사 함OOO OOOO), 아이콘루프 (2018년 2월 석사 유OO) 등

▶ 연구관점에서 본 교육연구단의 특징

- 클라우드 컴퓨팅 서비스에서 대용량 암호화 정보 고속 설계 기술을 보유하고 있는 전문가 양성을 통해 추후 국가 및 공공기관과도 협력하여 국가 공공기관 전용 클라우드 서비스를 개발하여 보안 위협에 안전하면서도 고속화된 대용량 암호화 클라우드 서비스를 제공하려는 연구를 진행 중임

- 세계적인 포렌식 업체와 함께 협력하여 본 교육연구단에서의 교육 및 연구를 통해 개발한 분석기술을 상용화하여 포렌식 수사에 기여하고 있으며, 포렌식 분석적 시장을 선도하는 기술을 보유함

- 우리가 주로 사용하는 카카오톡이나 한글과컴퓨터와 같은 프로그램의 경우 세계적인 포렌식 업체에서도 그 분석을 지원하지 않는 실정이고, 신규 기기나 새로운 프로그램에 대한 분석, FBE/FDE, iOS와 같은 환경에서의 데이터 분석은 세계적인 포렌식 분석도구 개발 업체에서도 불가능한 경우가 많으나 본 교육연구단은 해당 분야의 연구실적을 보유하고 있으며, 관련 전문인력을 양성하고 있음

- 동형 암호에 대한 디바이스 고속 설계 기술을 보유한 전문인력이 양성되면 관련 업체와의 상호 업무 협약을 통해 개발한 디바이스를 실사용할 수 있도록 할 것이며, 업체 및 연구소와의 지속적인 협약 관계를 통해 지식을 공유하고 피드백을 관리함으로써 지속 가능한 발전이 가능한 체계를 구축할 예정임

- 사회망 정보보안 분야의 인재 양성을 통해 국가기반시설, 국가보안목표시설(국가정보원), 국가중요시설(국방부, 경찰청) 등으로의 전문인력을 배출하고 있음

- 본 연구단은 부채널 정보 기반 디바이스 역공학 기술을 연구하고, 이를 국산화하여 자국의 산업을 보호할 뿐만 아니라 해외 기술 종속 관계에서 벗어나 해외 시장에 기술을 수출하여 시장을 선도할 수 있는 기술과 역량을 갖춘 전문인력을 배출하고 있음

▶ 성과 평가기간(2020.09.01.~2024.02.29.)동안 다음과 같은 연구 실적 달성

▶ 미래통신 정보보안 전문인력 양성

- 5G, 6G, IoT 기반의 지상망을 중심으로 위성, 수상통신, 수중통신에 이르는 공간통신의 모든 연결성 완성을 목표로 진행되는 초성능, 초대역, 초공간, 초정밀, 초지능, 초경험 시대의 초신뢰 정보보안 전문인력 양성을 목표로 함

- 본 연구단은 평가기간 내에 국제 학술대회 MobiSec를 개최하여 이동통신환경에서의 다양한 정보보안 논문을 출판하여 5G 초연결사회의 문제에 대해 해결하는데 기여하였음

- 본 연구단은 평가기간 내에 5G 기술에 대한 안전성 측면에서의 연구를 통해 5건 이상의 국내외 학회에 논문을 투고하였음

- 본 연구단은 평가기간 내에 5G 기술과 IoT 기술을 위해 내 2개 대학(국민대학교, 순천향대학교), 해외 1개 대학(Georgia State University)의 2개 연구실로 총 3개 대학이 참여하는 국제 공동연구를 수행하였음

- ICT 환경의 지속적인 발전에 따라 미래의 IoT의 중심망이 될 이동통신망(5G/6G)과 위성통신 및 수중통신의 정보보안 문제를 해결 가능한 전문인력 양성을 목표로 함

- 본 연구단은 평가기간 내에 사물지능망특론 과목 개설을 통해 사물 인터넷 및 엣지 컴퓨팅 시스템을 설계 및 구현하는 아키텍처를 이해하고, 사물인터넷과 엣지 컴퓨팅 환경을 효과적으로 관리하는 방법에 대하여 지도하여 아키텍트가 IoT 및 엣지 컴퓨팅 프로젝트를 설계할 때 안전한 네트워크 아키텍처를 구축하고, 다양한 보안 위협으로부터 시스템을 보호하는 방법에 대하여 학습할 수 있도록 교육함

- 본 연구단은 평가기간 내에 수중 통신 및 극지 환경에서의 통신을 위한 연구 결과를 국내외 학술지에 5건 이상 게재하여 수중 통신 및 다양한 통신 환경 연구 역량을 향상시킴

- 본 연구단은 평가기간 내에 해안 어선 위험 수집 및 모니터링 플랫폼 설계와 관련한 연구를 통해 논문을 국제학회에 투고하고 Best Paper Award를 수상하였음

- 미래산업 및 사회의 변화는 기하급수적인 데이터 사용량의 증가와 함께 데이터 대용량의 처리가 가능한 6G 네트워크의 등장에 맞는 새로운 통신환경을 선도할 정보보안 전문인력 양성이 목표임

- 본 교육연구단에서는 5G / 6G와 IoT를 수상통신, 위성통신, 수중통신 3차원 공간의 통신 환경을 모두 통합 분석능력을 갖춘 정보보안 전문가 양성을 목표로 함

▶ 안전한 초연결사회를 위한 디바이스 보안 전문인력 양성

- 본 교육연구단은 안전한 초연결사회 구축에 필수적인 디바이스 보안 관련 부채널 분석, 디지털 포렌식, 고속구현 전문가 양성을 목표로 함

- 평가기간 내에 부채널공격론, 부채널공격대응론, 금융디바이스공격론 과목을 개설하여 초연결사회의 부채널 보안을 위해 실 기기에 대한 부채널 공격 및 대응을 교육하고 디바이스 부채널 보안 전문가를 양성함

- 평가기간 내에 디지털포렌식개론, 디지털포렌식특수연구 과목을 개설하여 디지털 포렌식 분석 기술 및 최신 기술을 통한 데이터 획득 방법을 교육하고 디지털 포렌식 전문가를 양성함

- 평가기간 내에 암호소프트웨어구현, 보안구현개발방법론, 금융키관리시스템 과목을 개설하여 디바이스 보안에 사용되는 암호 및 프로토콜의 안전성을 보장하면서도 효율적인 개발 방법을 교육하고 고속구현 전문가를 양성함

- IT 환경의 소재/부품/장비를 구성하는 정보보안 제품에 대한 부채널 정보 기반 디바이스 역공학 지식 및 기술을 함양한 인재 양성 및 국내 산업 활성화 기여를 목표로 함

- 본 교육연구단은 매년 부채널 분석 워크숍을 개최하여 부채널 정보 분석 및 대응기술의 중요성을 알리고 학교, 연구소, 기업 간의 지식 공유의 장을 만들어 국내 산업 활성화에 기여함

- 부채널 정보 수집 기술, 분석 성능 향상을 위한 부채널 신호 처리 기술, 부채널 신호에 내재되어 있는 유의미한 정보 추출 기술 교육과 부채널 안전성 검증 시스템을 개선하는 전문인력 양성을 목표로 함

- 부채널공격론, 부채널공격대응론 등 관련 과목 개설 및 연구 지원을 통해 참여대학원생이 국제 하드웨어 보안 취약점 경진대회 HACK@SEC2020 3위, HACK@SEC2022 2위에 입상했으며, 관련 전문인력 9명을 관련 기관(국가보안기술연구소, LIG넥스원, 한국정보통신기술협회 등)에 배출함

- 날이 갈수록 다양해지는 디지털 기기의 방대한 데이터로부터 정확한 증거를 수집하여 객관적으로 증명 가능한 법정 제출용 디지털 증거를 수집 및 분석하는 방법과 정확한 원칙 및 절차를 교육하여 전문역량을 갖춘 디지털 포렌식 전문인력 양성을 목표로 함

- 디지털포렌식개론 과목 개설을 통해 참여대학원생이 디지털 포렌식, 안티 포렌식 기술에 대한 이해와 적절한 디지털 증거 수집 및 분석 방법을 교육함

- 다양한 디바이스가 가지는 각각의 특징 및 데이터에 대한 기본적인 이해를 돕기 위해 OS, 메모리, 저장공간 등의 전반적인 컴퓨터 이론 교육과 이스라엘 Cellebrite사의 UFED, 미국 Opentext의 EnCase, 국내 한컴위드의 MD-NEXT, MD-RED 등의 실사례 교육을 통해 분석이 불가능한 신규 기기나 새로운 프로그램에서 얻을 수 있는 데이터 분석 방법 연구 교육을 목표로 함

- 디지털포렌식특수연구 과목 개설을 통해 최신 디지털포렌식 기술 동향을 교육하고 Protonmail, 카카오톡 등의 실사례에 대한 분석 방법론을 교육함

- 평가기간 내에 참여대학원생의 디지털포렌식 연구 역량 발전을 통해 디지털포렌식 관련 연구결과를 국제 학술지에 9건 이상 게재함

- 디바이스 보안 문제에 대한 지속적인 관심과 연구가 요구됨에 따라 디바이스 동작 성능에 큰 영향을 끼치는 디바이스 고속화 설계 기술이 핵심이며, 특히 첨단 산업 시대에 대용량 데이터를 활용한 디바이스 및 서비스들이 개발되면서 그에 맞는 정보보안 전문가 양성이 필수적임

- 동형암호 및 양자내성암호와 같은 차세대 암호 알고리즘은 낮은 성능 및 높은 메모리를 요구하므로 디바이스 고속 설계 기술 교육을 통하여 정보를 안전하고 효율적으로 처리할 수 있는 다양한 보안 어플리케이션을 설계하고 최적화할 수 있는 전문인력을 양성하는 것이 필요함

- 본 연구단은 평가기간 내에 구현 최적화 관련 연구 결과를 SCIE 급 국제 저널에 23건 이상 게재하여 국내 암호 구현 기술의 발전에 기여함

- 본 연구단은 평가기간 내에 암호 알고리즘 구현 최적화 분야의 전문인력을 양성하여 2명을 관련 기관(LG U+, TTA)으로 배출함

- 동형 암호를 교육하기 위해서는 많은 교과목의 이해가 필수적이므로, 현대대수학 등 동형암호의 수학적인 원리에 대한 선수 과목과 양자내성암호에서도 다루어지는 Lattice 기반 동형 암호 등의 보안 방식에 대한 원리 또한 학습되어야 함

- 본 연구단은 평가기간 내에 암호소프트웨어구현, 보안구현개발방법론 과목을 개설하여 NIST 표준화 대상 양자내성암호에 대한 원리 및 최신 구현 연구결과들을 교육함

- 암호 소프트웨어 및 하드웨어 상에서의 고속화 설계 및 최적화 구현을 시도할 수 있도록 다양한 예제를 동원하고 구현을 위해 필요한 환경의 이해와 FPGA 구조 및 개발 언어에 대한 교육 또한 실시할 예정임

- 본 연구단은 평가기간 내에 암호소프트웨어구현, 보안구현개발방법론, 병렬암호구현 과목을 개설하여 성능 및 메모리가 제한된 임베디드 환경, 고성능 병렬 환경에서의 암호 및 보안 구현 개발 방법을 교육함

▶ 양자내성암호 정보보안 전문인력 양성

- 본 교육연구단은 미래 정보통신 환경의 가장 큰 변화가 될 것으로 예상되는 양자내성암호 전문인력 양성을 목표로 함

- 오늘날 ICT 인프라 보호를 위해 사용하는 DH 키공유 암호(1976년), RSA 암호(1977년), 타원곡선 암호(1985년)는 수학적 난제로 분류되는 인수분해 문제와 이산대수 문제를 기반으로 설계된 암호임

- 이 암호들의 안전성 수준(security level)은 기반 문제의 해법 알고리즘 계산복잡도에 의해 결정되는데, 1994년 Peter Shor가 인수분해/이산대수 문제는 양자의 성질을 이용하면 다항식 시간 내에 풀 수 있음을 증명함

- DH 키공유 암호, RSA 암호, 타원곡선 암호는 네트워크 상의 사용자 및 기기 인증, 공인인증서 등에 사용하는 가장 핵심 인증 기술이므로 실용적 수준의 양자컴퓨터가 개발되면 현재 사용하는 모든 암호 체계의 안전성을 보장하지 못함

- Peter Shor의 논문이 발표되었을 때 학계에서는 양자 컴퓨팅의 실현성에 의구심을 가졌으나, 2010년 이후부터 양자 컴퓨팅의 괄목할만한 결과들이 소개되면서 학계의 지대한 관심을 받고 있으며, 2023년 Global risk institute의 보고서에 따르면 전문가의 50% 이상이 20년 이내에 현재의 암호 체계를 공격할 수 있는 양자 컴퓨터가 등장할 것이라고 주장함

- 미래 경제적 가치 선점을 위해 Google, IBM, MS 등에서 양자컴퓨터 개발을 위한 구성요소(양자 프로그래밍 환경, 양자 컴파일러, 큐비트 칩 등) 전반에 대한 공격적인 연구개발 투자를 진행하고 있음

- 2019년 구글의 53-qubit 양자 컴퓨터 Sycamore를 시작으로, 2020년 IBM의 65-qubit 양자 컴퓨터 Hummingbird, 2022년 IBM의 433-qubit 양자 컴퓨터 Osprey, 그리고 가장 최근에는 2023년 12월 IBM의 1121-qubit 양자컴퓨터 Condor가 제안되었음

- 미국 저명 컨설팅 회사인 맥킨지&컴퍼니는 2022년 68억 달러 수준 규모이던 세계 양자기술 시장이 2040년에는 최대 1060억 달러로 급성장할 것으로 예상하였음

- 암호 학계는 실용적 양자컴퓨터 시대를 대비하기 위해 양자내성암호(Quantum Safe Cryptography)라는 이름의 새로운 방식의 암호 알고리즘 연구에 많은 집중하기 시작함

- 2016년부터 미국 국립표준기술연구소(NIST, National Institute of Standards and Technology)가 주관하여 국제 양자내성암호 표준 알고리즘 공모전이 진행 중이며, 2022년 4개의 후보 알고리즘이 선정된 이후 추가 선정을 위해 현재까지 추가 라운드를 진행 중

- 양자내성암호 기반 암호 체계의 조기 확보는 단기적으로는 보안방법 전환 비용을 감소시키며, 장기적으로는 국내 ICT 인프라 보안체계의 국외 의존도를 낮출 수 있음

- 미숙한 암호의 구현과 사용은 암호의 기대 안전성 저하를 초래하므로, 현재 대부분의 표준 알고리즘은 구조가 복잡하여 구현 난이도가 매우 높고, 파라미터 설정 등 사용 방법 또한 매우 다양하기 때문에, 알고리즘 관련 지식을 습득하는 데 오랜 시간이 필요함

- 본 연구단은 평가 대상 기간 내에 보안기술표준분석및구현 강의를 개설하여 표준 암호 알고리즘 규격 및 구현 방법과 더불어 안전성 관점에서의 설계 사상 등을 주제로 교육하였음

- 본 연구단은 양자내성암호 기술의 내재화를 필요로 하는 기업들에게 Kyber, PALOMA 등 양자내성암호 알고리즘 구현 기술 이전을 진행함

- 본 연구단은 평가 대상 기간 내에 양자내성 부호 기반 암호에 대하여 정보 이론적 안전성 분석 및 정보 집합 공격 복잡도 확인과 같은 계산적 관점의 안전성 분석 연구를 통한 보안 파라미터를 제시함으로써 양자내성암호 분야의 전문인력을 배출하였음

- 기존 ICT 인프라의 보안체계를 양자컴퓨터에서도 안전한 양자내성암호 기반으로 교체를 하기 위해서는 장기간의 전문인력 양성 프로그램이 필요함

- 본 연구단은 평가 대상 기간 내에 공개키 암호 분석 이론 강의를 개설하여 Shor의 알고리즘 원리에 대해 교육하고, 공개키 암호의 안전성 개념을 지도함

- 본 연구단은 부호 기반 양자내성암호인 PALOMA를 개발하고 이는 한국 양자내성암호 연구단에서 주관하는 KpqC 공모전 2 라운드에 진출함

- 본 연구단은 기업체를 대상으로 양자내성암호 내재화를 위한 격자/부호 기반 암호의 필수 기반 지식 대해 강연을 진행하고 이에 대하여 주기적인 세미나를 진행함으로써 양자내성암호 분야의 전문인력을 양성함

- 이 양성 프로그램은 기존 보안체계에 대한 깊은 이해와 문제점들의 명확한 파악이 반드시 선행되어야 하며, 최근 제안되는 다양한 보안공격 기법들을 항상 예의주시하면서 미래암호의 방향성에 대해 제시할 수 있는 전문인력 양성을 목표로 함

- 본 교육연구단은 기존 교육과정을 유력한 표준 양자내성암호(격자 기반 암호, 부호 기반 암호) 중심으로 개편하고, 2024년 표준 제정에 맞춰 산업계와의 연계성을 최우선으로 한 교육 진행 방식으로 해당분야의 전문인력 교육과 연구를 진행할 계획임

- 2022년 10월, 한국 양자내성암호 연구단이 양자내성암호 개발을 위한 공모전을 개최함. 이후 2023년 12월부터 8개의 후보 암호가 2라운드에 진입하였으며, 2024년 말에는 최종적으로 한국형 양자내성암호를 선정할 계획임.

- 2023년 7월, 국가정보원과 과학기술정보통신부가 행정안전부 등 관련 부처와 협력하여, KpqC 양자내성암호 공모전을 통해 선정된 암호체계로 국내 암호 시스템을 2035년까지 전환하기 위한 마스터플랜을 발표함.

- 본 교육연구단은 부호 기반의 양자내성암호 PALOMA을 개발하였으며, 이는 KpqC 양자내성내성암호 공모전의 2라운드 암호로 선정됨

- 따라서 본 교육연구단은 양자내성암호 중 부호 기반 알고리즘을 소개하는 교육을 실시하였으며, 전문인력 양성을 위해 PALOMA에 관한 연구를 진행하였음

- 이후 교육과 연구를 유지해 공개키 암호의 안전성 분석 교육을 바탕으로 PALOMA의 안전성 분석을 진행할 계획이며, 이는 안전성 요구 보안 수준에 맞춰 매개변수를 설정할 수 있는 전문인력 양성을 목표로 함

▶ 자율 성장 AI 보안 기술을 활용한 지능형 시스템 기술 전문가 양성

- 다양한 IoT 및 관련 엑세스 네트워크 환경에서의 데이터 수집, 분석을 통하여 스스로 학습하고, 이해하고, 취약점에 대한 공격에 대한 방어 체계를 수립하고 교육할 계획임

- 다양한 사회 안전망에서의 시스템 신뢰성 보장 모델 개발 역량을 갖춘 AI 정보보안 전문가를 양성하여, 다양한 시스템 환경에서 지속적으로 생산되는 데이터를 기반으로 스스로 학습하고 성장하는 AI 모델을 정립함으로써 수많은 사람과 기기, 기기와 기기 간에 발생할 수 있는 보안 문제 해결을 목표로 함

- IoT 기술과 관련된 통신 시스템, 대용량 데이터 기반 AI 기술, 적대적 공격 및 방어와 관련된 교육 체계를 수립을 위한 국제적 경쟁력을 갖춘 연구 수행 및 교육 기관들과의 협력 연구를 목표로 함

- 본 연구단은 평가기간 내에 (해양수산부, 해양수산과학기술진흥원, 극지연구소 등) 다양한 사회 안전망에서의 국내 AI 보안 기술 연구 역량을 향상시키는 프로젝트들을 진행하였으며, 국제/국내 수중 통신 표준화 관련 활동을 지속함으로써 AI 보안 전문가 양성에 힘씀

- 본 연구단은 평가기간 내에 savonia 대학과 협력하여 공동 연구를 진행하고 관련 연구 결과를 국제 학술지에 논문을 발표하였음

사업성과

사업 진행 상황