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전자통신동향분석 = Electronics and telecommunications trends

초전도 디바이스를 사용한 테라헤르츠파 검출기

강광용, 백문철, 곽민환, 강철

Published Jan 1, 2006• 0 citations
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Abstract

조셉슨 터널접합을 사용한 초전도 혼합기 또는 믹서(SIS mixer)와 매우 얇은 초전도박막을 이용한 초전도 혼합기(HEB mixer)는 초전도 현상에 있어서의 거시적 양자효과를 유발하는 강한 비선형성을 가지기 때문에, 종래의 전자파 검출기로는 구현이 어렵고 또한 극도로 낮은 잡음특성을 실현한다. 테라헤르츠(THz) 주파수 영역용 고감도검출기로서도 기대되는 질화니오븀(NbN) 박막을 사용한 SIS 혼합기와 HEB 혼합기의 개발현황과 연구결과에 대하여 소개하고자 한다. 그리고 최근에 많이 연구되고 있는 펨토초레이저와 고온초전도 상호작용을 이용한 테라헤르츠 연구결과도 소개한다.

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무선 센서 네트워크를 위한 물리계층 보안 기술연구

임상훈, 전형석, 최진호 +1 more

본고에서는 센서 네트워크의 분산 검출 분야에서 최근 활발히 연구되고 있는 물리계층 보안기술들을 소개하고자 한다. 복잡한 연산과정을 요구하는 기존 암호학 기반의 보안 시스템은 배터리용량과 연산 능력이 제한된 센서 네트워크에서 많은 유지보수 비용을 유발할 수 밖에 없다. 본고에서 소개할 물리계층 보안기술들은 기존의 통신 모뎀 기술을 보안 강화의 목적으로 재활용하는 기술이다. 따라서, 복잡한 연산이나 추가적인 하드웨어를 필요로 하지 않기 때문에 자원이 제한된 센서 네트워크에 매우 적합하다. 본고에서는 센서네트워크에서 제안된 대표적인 물리계층 보안기술인 확률적 암호화 (stochastic encryption) 기법과 채널 인지 암호화 (channel aware encryption) 기법을 소개한다. 제안된 물리계층 암호화 기술을 두 가지 무선 채널 모형 PAC (parallel access channel)과 MAC (multiple access channel)에서 간략화된 모델로 재해석하여 센서 네트워크를 위한 보안 기술로서 적합성 여부를 평가하도록 하겠다.

한국통신학회지(정보와통신)•Jan 1, 2014•0 citations

양자 정보통신 기술 동향과 시사점

이성용, 정현수

본 고에서는 최근 IT-NT 융합 기술 중 각광받고 있는 양자 정보통신 기술의 기초 이론 및 최신 동향 그리고, 실제적인 시스템 구현을 위한 구성 요소들을 살펴보고자 한다. 양자정보통신 기술은 광자(光子)의 양자역학적 특성에 기반을 둔 기술로서 양자 이론과 밀접한 관련을 가진 기술 분야이다. 일반적으로 양자정보처리 기술은 크게 양자 컴퓨터(quantum computer)와 양자 암호화(quantum cryptography) 기술, 양자 통신(quantum communication) 등으로 구분된다. 양자정보통신의 각 분야 기술이 아직은 기초연구 수준에 있지만 세계적으로 그 중요성을 인식하고 대규모 투자를 아끼지 않는 분야이기 때문에, 이 분야에 대한 투자를 소홀히 하면 기술 종속 또는 기술 후진국으로 전락할 수도 있다. 그러므로, 본 고에서는 외국의 기술 발전 추세에 대처하고 자체적인 관련 기반 기술을 확보하기 위한 기초 이론과 기술 동향에 대해 간략히 살펴보기로 한다.

전자통신동향분석 = Electronics and telecommunications trends•Dec 1, 2002•0 citations

결합변환 상관기의 위상특성을 이용한 광 암호화 시스템

박세준, 서동환, 김수중

본 논문에서는 전통적인 JTC와는 달리 입력평면을 주파수 영역으로 사용해서 JTC의 자기상관성분을 이용하여 원 영상을 재생할 수 있는 광 암호화 시스템을 제안하였다. 제안한 시스템은 푸리에변환과 역변환의 두 가지 처리과정을 거치지 않고 한 번의 푸리에 변환 과정을 거치는 구조로 JTC를 사용하기 때문에 출력평면에 나타나는 위상성분의 영향을 고려해야 한다. 따라서 본 논문에서는 결합입력평면의 구조에 따른 위상성분의 영향를 분석하고 해결책을 제시하였다. 원 영상은 무작위 위상영상과 곱해져 수치적인 방법으로 암호화되며 복소함수 값을 가지므로 기존의 광 보안 시스템이 가지는 장점을 그대로 가진다. 또한 한 번의 푸리에 변환만을 이용하고 JTC의 가장 큰 문제점인 자기상관성분을 이용하여 원 영상을 재생하므로 JTC를 이용한 실시간 처리에 보다 적합하다. 컴퓨터 모의실험과 광 실험을 통하여 분석의 타당성을 확인하고 제안한 암호화 시스템의 성능을 확인하였다.

전자공학회논문지-SD•Jun 1, 2003•0 citations

양자암호화 키 전송에서 검출기 특성에 따른 전송효율

조기현, 강장원, 윤선현

자연의 법칙이 보장해 주는 완벽한 보안이 가능한 양자암호화 통신을 위해서는 아주 약한 빛을 사용해 한 펄스에서 두 개 이상의 광자가 발견될 확률을 아주 작게 해야 한다. 그러나 잡음과 검출기의 양자효율 등을 고려하면 현실적으로는 실험적 상황에서 발생되는 신호왜곡과 도청에 의한 신호왜곡을 구별해 낼 수 있는 조건을 찾아내야 한다. 검출기에 걸어주는 전압의 크기와 신호검출시의 문턱전압을 변화시켜가며 여러 세기의 빛에 대한 양자암호화 키 전송가능성을 실험적으로 확인하였다. 암호화 키 전송 방식은 잘 알려진 두 가지 선형편광과 두 가지 원형편광 상태를 이용한 4-state 암호화 키 전송방식을 사용하였다.

한국광학회지•Apr 1, 2001•0 citations

양자 통신 시스템의 효율적 후처리 방식

이선의, 정국현, 김진영

양자 역학을 이용한 양자 암호 분야는 가장 구현가능성이 높은 분야중 하나이다. 그로인해 양자 암호는 꾸준히 연구되어 왔고 QKD시스템의 대표적인 BB84 프로토콜 등 다양한 통신 방식이 개발되어 왔다. 본 논문에서는 양자 통신의 기본적인 개념을 설명하고이를 이용한 양자 암호 교환 방식인 QKD 시스템을 설명한다. 또한 양자 암호의 개발이 필요한 이유와 보안성을 위협하는 QKD공격방식을 소개한다. 양자 채널을 모델링하고 qubit의 위상을 추정하여 양자 암호 공격을 시뮬레이션 한다. 다양한 공격 방식이QKD시스템에 보안성을 위협하는 원리를 설명하고 이를 극복하기 위한 양자 후처리 방식의 필요성을 논하고자 한다.

한국위성정보통신학회논문지•Dec 1, 2014•0 citations

양자암호통신 집적화 모듈 기술

최중선, 고해신, 최병석 +2 more

본고에서는 미래 초고신뢰 및 최고 등급 보안 통신을 제공할 수 있는 양자암호통신 기술에서 집적화칩 형태의 양자키분배 송신부와 수신부 부품 및 모듈에 관한 최신 연구동향과 한국전자통신연구원(ETRI)에서 개발된 무선 양자암호통신을 위한 편광 부호화/복호화 집적화칩 및 모듈 기술 내용에 대해 기술한다. 양자암호통신 기술은 그 동안 시연 및 상용 시스템 개발이 진행되는 등 빠르게 발전하고 있다. 또한, 세계 각국은 2000년대 중반 이후로부터 협력을 통하거나 또는 독자적으로인 테스트베드 시스템 개발, 네트워크 구축 및 확장을 진행하고 있다. 이러한 발전에도 불구하고 양자암호통신 기술은 아직 널리 사용되지 않고 있으며 이는 범용적으로 사용되기 위한 주요 요구사항인 저가화, 소형화, 고성능, 대량 생산 가능한 기술 등이 아직 미비하기 때문이다. 이러한 요구조건을 만족할 수 있는 기술은 기존의 고가의 개별 벌크 광학 부품을 사용하지 않고 새로운 집적화칩 형태의 부품, 집적화 모듈 및 시스템을 개발하는 것이다. 본고에서는 유선과 무선 양자암호통신에서 집적화칩 및 부품과 집적화칩 기반 양자암호통신 송수신부 모듈 기술에 대한 최신 동향을 분석한다. 또한, 최근 한국전자통신연구원에서 연구된 무선 양자암호통신을 위해서 최초 제작된 평판형 광도파로 기반 4 ´ 1 편광부호화/복호화 칩 및 편광부호화칩을 이용한 무선 양자키분배기술에 대해서 소개한다.

한국통신학회지(정보와통신)•Jul 1, 2019•0 citations
조셉슨 터널접합을 사용한 초전도 혼합기 또는 믹서(SIS mixer)와 매우 얇은 초전도박막을 이용한 초전도 혼합기(HEB mixer)는 초전도 현상에 있어서의 거시적 양자효과를 유발하는 강한 비선형성을 가지기 때문에, 종래의 전자파 검출기로는 구현이 어렵고 또한 극도로 낮은 잡음특성을 실현한다. 테라헤르츠(THz) 주파수 영역용 고감도검출기로서도 기대되는 질화니오븀(NbN) 박막을 사용한 SIS 혼합기와 HEB 혼합기의 개발현황과 연구결과에 대하여 소개하고자 한다. 그리고 최근에 많이 연구되고 있는 펨토초레이저와 고온초전도 상호작용을 이용한 테라헤르츠 연구결과도 소개한다.
본고에서는 센서 네트워크의 분산 검출 분야에서 최근 활발히 연구되고 있는 물리계층 보안기술들을 소개하고자 한다. 복잡한 연산과정을 요구하는 기존 암호학 기반의 보안 시스템은 배터리용량과 연산 능력이 제한된 센서 네트워크에서 많은 유지보수 비용을 유발할 수 밖에 없다. 본고에서 소개할 물리계층 보안기술들은 기존의 통신 모뎀 기술을 보안 강화의 목적으로 재활용하는 기술이다. 따라서, 복잡한 연산이나 추가적인 하드웨어를 필요로 하지 않기 때문에 자원이 제한된 센서 네트워크에 매우 적합하다. 본고에서는 센서네트워크에서 제안된 대표적인 물리계층 보안기술인 확률적 암호화 (stochastic encryption) 기법과 채널 인지 암호화 (channel aware encryption) 기법을 소개한다. 제안된 물리계층 암호화 기술을 두 가지 무선 채널 모형 PAC (parallel access channel)과 MAC (multiple access channel)에서 간략화된 모델로 재해석하여 센서 네트워크를 위한 보안 기술로서 적합성 여부를 평가하도록 하겠다.
본 고에서는 최근 IT-NT 융합 기술 중 각광받고 있는 양자 정보통신 기술의 기초 이론 및 최신 동향 그리고, 실제적인 시스템 구현을 위한 구성 요소들을 살펴보고자 한다. 양자정보통신 기술은 광자(光子)의 양자역학적 특성에 기반을 둔 기술로서 양자 이론과 밀접한 관련을 가진 기술 분야이다. 일반적으로 양자정보처리 기술은 크게 양자 컴퓨터(quantum computer)와 양자 암호화(quantum cryptography) 기술, 양자 통신(quantum communication) 등으로 구분된다. 양자정보통신의 각 분야 기술이 아직은 기초연구 수준에 있지만 세계적으로 그 중요성을 인식하고 대규모 투자를 아끼지 않는 분야이기 때문에, 이 분야에 대한 투자를 소홀히 하면 기술 종속 또는 기술 후진국으로 전락할 수도 있다. 그러므로, 본 고에서는 외국의 기술 발전 추세에 대처하고 자체적인 관련 기반 기술을 확보하기 위한 기초 이론과 기술 동향에 대해 간략히 살펴보기로 한다.
본 논문에서는 전통적인 JTC와는 달리 입력평면을 주파수 영역으로 사용해서 JTC의 자기상관성분을 이용하여 원 영상을 재생할 수 있는 광 암호화 시스템을 제안하였다. 제안한 시스템은 푸리에변환과 역변환의 두 가지 처리과정을 거치지 않고 한 번의 푸리에 변환 과정을 거치는 구조로 JTC를 사용하기 때문에 출력평면에 나타나는 위상성분의 영향을 고려해야 한다. 따라서 본 논문에서는 결합입력평면의 구조에 따른 위상성분의 영향를 분석하고 해결책을 제시하였다. 원 영상은 무작위 위상영상과 곱해져 수치적인 방법으로 암호화되며 복소함수 값을 가지므로 기존의 광 보안 시스템이 가지는 장점을 그대로 가진다. 또한 한 번의 푸리에 변환만을 이용하고 JTC의 가장 큰 문제점인 자기상관성분을 이용하여 원 영상을 재생하므로 JTC를 이용한 실시간 처리에 보다 적합하다. 컴퓨터 모의실험과 광 실험을 통하여 분석의 타당성을 확인하고 제안한 암호화 시스템의 성능을 확인하였다.
자연의 법칙이 보장해 주는 완벽한 보안이 가능한 양자암호화 통신을 위해서는 아주 약한 빛을 사용해 한 펄스에서 두 개 이상의 광자가 발견될 확률을 아주 작게 해야 한다. 그러나 잡음과 검출기의 양자효율 등을 고려하면 현실적으로는 실험적 상황에서 발생되는 신호왜곡과 도청에 의한 신호왜곡을 구별해 낼 수 있는 조건을 찾아내야 한다. 검출기에 걸어주는 전압의 크기와 신호검출시의 문턱전압을 변화시켜가며 여러 세기의 빛에 대한 양자암호화 키 전송가능성을 실험적으로 확인하였다. 암호화 키 전송 방식은 잘 알려진 두 가지 선형편광과 두 가지 원형편광 상태를 이용한 4-state 암호화 키 전송방식을 사용하였다.
양자 역학을 이용한 양자 암호 분야는 가장 구현가능성이 높은 분야중 하나이다. 그로인해 양자 암호는 꾸준히 연구되어 왔고 QKD시스템의 대표적인 BB84 프로토콜 등 다양한 통신 방식이 개발되어 왔다. 본 논문에서는 양자 통신의 기본적인 개념을 설명하고이를 이용한 양자 암호 교환 방식인 QKD 시스템을 설명한다. 또한 양자 암호의 개발이 필요한 이유와 보안성을 위협하는 QKD공격방식을 소개한다. 양자 채널을 모델링하고 qubit의 위상을 추정하여 양자 암호 공격을 시뮬레이션 한다. 다양한 공격 방식이QKD시스템에 보안성을 위협하는 원리를 설명하고 이를 극복하기 위한 양자 후처리 방식의 필요성을 논하고자 한다.
본고에서는 미래 초고신뢰 및 최고 등급 보안 통신을 제공할 수 있는 양자암호통신 기술에서 집적화칩 형태의 양자키분배 송신부와 수신부 부품 및 모듈에 관한 최신 연구동향과 한국전자통신연구원(ETRI)에서 개발된 무선 양자암호통신을 위한 편광 부호화/복호화 집적화칩 및 모듈 기술 내용에 대해 기술한다. 양자암호통신 기술은 그 동안 시연 및 상용 시스템 개발이 진행되는 등 빠르게 발전하고 있다. 또한, 세계 각국은 2000년대 중반 이후로부터 협력을 통하거나 또는 독자적으로인 테스트베드 시스템 개발, 네트워크 구축 및 확장을 진행하고 있다. 이러한 발전에도 불구하고 양자암호통신 기술은 아직 널리 사용되지 않고 있으며 이는 범용적으로 사용되기 위한 주요 요구사항인 저가화, 소형화, 고성능, 대량 생산 가능한 기술 등이 아직 미비하기 때문이다. 이러한 요구조건을 만족할 수 있는 기술은 기존의 고가의 개별 벌크 광학 부품을 사용하지 않고 새로운 집적화칩 형태의 부품, 집적화 모듈 및 시스템을 개발하는 것이다. 본고에서는 유선과 무선 양자암호통신에서 집적화칩 및 부품과 집적화칩 기반 양자암호통신 송수신부 모듈 기술에 대한 최신 동향을 분석한다. 또한, 최근 한국전자통신연구원에서 연구된 무선 양자암호통신을 위해서 최초 제작된 평판형 광도파로 기반 4 ´ 1 편광부호화/복호화 칩 및 편광부호화칩을 이용한 무선 양자키분배기술에 대해서 소개한다.