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정보보호학회지

양자내성암호 표준화, 연구 동향 및 전망

박태환, 김호원

Published Oct 1, 2018• 0 citations
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Abstract

최근 양자 컴퓨팅 환경에서도 안전한 양자내성암호에 대한 많은 연구가 진행되고 있으며, 이에 따라 미국 국립표준기술연구소에서는 2017년 11월 30일부터 양자내성암호에 대한 연방 표준화 사업을 진행하고 있다. 현재 표준화 1라운드가 진행되고 있으며, 제출된 양자내성암호들에 대한 안전성 분석이 진행되고 있다. 또한 CHES와 같은 세계 유수의 학회에서도 이러한 양자내성암호에 대한 많은 연구결과들이 발표되고 있으며, 본 논문에서는 양자내성암호 표준화와 연구의 최신 동향을 살펴보며, 이에 따른 향후 연구 전망을 제시하고자 한다.

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양자물리학이 국제정치에 던지는 메시지 :웬트의 양자역학과 양자의식가설 논의를 넘어

양준희

본 논문은 웬트의 양자역학에 대한 연구를 높이 평가함과 동시에 그 한계를 논하고 있다. 특히 웬트의 양자역학에 대한 설명이 너무 복잡하여 설득력이 떨어질 수도 있다는 것과 양자역학에 대한 연구는 참여적 인식론과 규범적 논의가 부각될 수밖에 없는데 그 부분에 대해 웬트가 침묵하고 있는 것을 지적하고 있다. 그와 같은 논의를 바탕으로 본 논문은 웬트의 한계를 넘어 좀 더 ‘과감하고’ ‘창조적’으로 양자역학을 해석하여 국제정치를 재해석하고 있다. 국제정치의 현실은 시공을 초월하여 ‘객관적’으로 존재하고 측정될 수 있는 것이 아니라 관찰자의 관점에 따라 얼마든지 다르게 해석될 수 있고 또한 창조될 수 있다는 것이 본 논문의 양자역학적 해석이다. 그것은 국제정치에 대한 연구가 ‘있는 그대로’의 현실을 설명하고 미래를 예측하는 것에 집중하기 보다는 우리가 어떤 세상을 창조하기를 원하고 그런 세상을 현실화시키기 위해서는 어떤 의식을 가져야 할 것인가를 고민하여야 된다는 것을 의미한다. 유럽의 국가들이 역사상 유래가 없는 긴 평화를 유지하고 있듯이 오랜 세월을 걸쳐 우리는 많은 것을 배웠다. 언젠가는 인류가 두려움 없이 평화롭게 사는 방법을 터득하게 될 날이 올 것이다. 양자역학은 이와 같은 문제에 관심을 가지는 것이 ‘비과학적’이고 ‘비현실적’인 시도가 아님을 ‘과학적’으로 밝혀주고 있다. 이제까지의 국제정치학계의 주요 문제의식이 현실주의 및 실증주의 패러다임을 기초로 하고 있었다면 미래에는 참여적 인식론을 바탕으로 한 규범이론의 확장이 필요하다는 것이 본 논문의 관점이다.

국제정치논총•Dec 1, 2008•0 citations

양자물리학이 국제정치에 던지는 메시지

양준희

본 논문은 웬트의 양자역학에 대한 연구를 높이 평가함과 동시에 그 한계를 논하고 있다. 특히 웬트의 양자역학에 대한 설명이 너무 복잡하여 설득력이 떨어질 수도 있다는 것과 양자역학에 대한 연구는 참여적 인식론과 규범적 논의가 부각될 수밖에 없는데 그 부분에 대해 웬트가 침묵하고 있는 것을 지적하고 있다. 그와 같은 논의를 바탕으로 본 논문은 웬트의 한계를 넘어 좀 더 ‘과감하고’ ‘창조적’으로 양자역학을 해석하여 국제정치를 재해석하고 있다. 국제정치의 현실은 시공을 초월하여 ‘객관적’으로 존재하고 측정될 수 있는 것이 아니라 관찰자의 관점에 따라 얼마든지 다르게 해석될 수 있고 또한 창조될 수 있다는 것이 본 논문의 양자역학적 해석이다. 그것은 국제정치에 대한 연구가 ‘있는 그대로’의 현실을 설명하고 미래를 예측하는 것에 집중하기 보다는 우리가 어떤 세상을 창조하기를 원하고 그런 세상을 현실화시키기 위해서는 어떤 의식을 가져야 할 것인가를 고민하여야 된다는 것을 의미한다. 유럽의 국가들이 역사상 유래가 없는 긴 평화를 유지하고 있듯이 오랜 세월을 걸쳐 우리는 많은 것을 배웠다. 언젠가는 인류가 두려움 없이 평화롭게 사는 방법을 터득하게 될 날이 올 것이다. 양자역학은 이와 같은 문제에 관심을 가지는 것이 ‘비과학적’이고 ‘비현실적’인 시도가 아님을 ‘과학적’으로 밝혀주고 있다. 이제까지의 국제정치학계의 주요 문제의식이 현실주의 및 실증주의 패러다임을 기초로 하고 있었다면 미래에는 참여적 인식론을 바탕으로 한 규범이론의 확장이 필요하다는 것이 본 논문의 관점이다.

국제정치논총•Dec 1, 2008•0 citations

양자 기계학습 기술의 현황 및 전망

정원주, 이성환

본고에서는 양자역학 기반의 기계학습인 양자 기계학습의 현황과 전망을 조망하고자 한다. 양자역학 기반의 양자컴퓨팅이 보여준 혁신적인 계산속도 개선에 힘입어 기계학습 분야에 양자컴퓨팅 알고리즘을 적용하는 연구는 빅데이터 시대의 도래에 따라 최근 집중적인 관심을 받고 있다. 고전적인 기계학습 알고리즘들에 양자컴퓨팅을 접목하여 획기적인 속도개선을 가능하게 하는 알고리즘 연구들과 최초의 상용 양자컴퓨터로 화제가 되고 있는 양자 담금질 알고리즘 등을 중심으로 양자 기계학습의 최신동향과 가능성을 살펴보고자 한다.

Journal of KIISE•Jul 1, 2016•0 citations

하드웨어왜곡과 불완전한 채널상태정보가 물리계층보안에 미치는 영향

심규성, 안병구

물리계층보안은 신호의 물리적 특성을 이용하여 정보를 보호하는 보안 기법이다. 현재 이에 대한 연구가 활발히 진행 중이지만 해결해야할 다음과 같은 문제점들이 존재한다. 도청자는 자신의 존재를 숨기기 위해서 자신의 채널상태정보를 다른 합법적인 노드와 공유하지는 않는다. 그리고 노드가 신호를 전송할 때 하드웨어 왜곡이 발생하지만 많은 연구들은 노드 모델들이 이상적인 것으로 가정을 하고, 하드웨어 왜곡문제를 고려하지 않고 있다. 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 본 논문의 주요한 특징 및 기여도는 다음과 같다. 첫째, 도청자의 채널상태정보를 얻기 위해서 조력자노드를 합법적인 노드주변에 설치하고, 조력자노드의 채널상태정보를 이용하여 노드모델에서 하드웨어 왜곡을 고려한다. 둘째, 제안된 시스템 모델의 인터셉트 확률에 대한 Closed-Form Expression을 제시한다. 제안된 시스템의 성능평가를 위해서 다양한 시뮬레이션를 통하여 제안된 시스템 모델의 물리계층보안에 미치는 영향을 알아본 결과, 불완전한 채널상태정보는 인터셉트 확률에는 영향을 미치지 못한 반면에, 불완전한 노드모델의 경우, 인터셉트 확률, 에르고딕 시크리스 용량과 보안채널용량에 영향을 준다는 것을 보여준다.

Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea•Apr 1, 2016•0 citations

딥러닝 기반의 순방향 전파형 가중치 양자화 기법

주우정, Kang Sanggil

여러 분야에서 뛰어난 성능을 보이는 딥러닝은 뉴럴 네트워크의 은닉 계층을 늘려 깊은 네트 워크 구조를 형성할 수 있다. 이에 따라 복잡한 데이터를 쉽게 분류할 수 있으나, 가중치 수 증가로 인해 학습 연산량 및 메모리가 증가한다. 이처럼 많은 연산과 메모리가 필요한 딥러닝은 일반적으로 클라우드 상으로 학습하나, 클라우드는 사용자와의 통신상태가 원활해야 하며 서비스 비용에 대한 부 담감 및 개인정보 유출에 대한 위험성을 가진다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 딥러닝을 임베디드 디바이스에 탑재해야 하며 온디바이스 탑재를 위한 네트워크 경량화가 필요하다. 경량화 기법으로는 프루닝 기법과 양자화 기법이 널리 사용되고 있으며 기존 양자화 기법은 비지도 학습 중 하나인 Kmeans를 사용하여 각 계층의 가중치들을 군집화하여 대푯값을 결정한다. K-means 기법에서 군집의 개수를 의미하는 K는 시행착오 방법을 통해 설정해야 하며 이에 따른 오버헤드가 발생한다. 또한, 기 존 양자화 기법은 네트워크 각 계층의 연결 관계를 무시한 채 독립적으로 양자화한다. 우리는 연산 오 버헤드 문제를 해결하기 위해 가중치들의 통계적 정보를 이용한 즉각적 가중치 양자화 기법을 제안하 고 네트워크 각 계층의 의존관계를 고려하여 순차 적으로 양자화함으로써 향상된 학습 성능을 보여준다.

•Jun 1, 2018•0 citations

양자 통신 및 양자 암호의 개요

손일권, 이성훈, 박주윤 +1 more

정보통신망에서 개인정보의 유출로 인한 사회문제가 최근에 큰 이슈가 되면서 정보통신의 보안 기능이 더욱 주목을 받고 있다. 차세대 통신 기술은 정보의 전송 속도나 전송 효율성보다 정보의 보안성에 더 큰 방점이 있을 것이라는 예상도 나오고 있다. 정보보호의 기초는 암호화와 복호화를 통하여 정보가 노출되어도 원래의 정보를 파악 할 수 없도록 만드는 것이며 암호화와 복호화를 위한 암호키의 생성 및 관리 기술의 발전이 곧 암호 및 정보보안 기술의 발전과 궤를 같이 한다. 본 논문에서는 암호키관리의 새로운 패러다임으로 최근에 주목을 받고 있는 양자 암호의 원리를 소개하고 이를 바탕으로 양자통신의 미래를 예상한다. 또한 양자 암호와 양자통신 기술을 뒷받침하는 다양한 양자정보 처리기술의 현황에 대해서도 간략하게 살펴본다.

한국통신학회지(정보와통신)•Jul 1, 2015•0 citations
최근 양자 컴퓨팅 환경에서도 안전한 양자내성암호에 대한 많은 연구가 진행되고 있으며, 이에 따라 미국 국립표준기술연구소에서는 2017년 11월 30일부터 양자내성암호에 대한 연방 표준화 사업을 진행하고 있다. 현재 표준화 1라운드가 진행되고 있으며, 제출된 양자내성암호들에 대한 안전성 분석이 진행되고 있다. 또한 CHES와 같은 세계 유수의 학회에서도 이러한 양자내성암호에 대한 많은 연구결과들이 발표되고 있으며, 본 논문에서는 양자내성암호 표준화와 연구의 최신 동향을 살펴보며, 이에 따른 향후 연구 전망을 제시하고자 한다.
본 논문은 웬트의 양자역학에 대한 연구를 높이 평가함과 동시에 그 한계를 논하고 있다. 특히 웬트의 양자역학에 대한 설명이 너무 복잡하여 설득력이 떨어질 수도 있다는 것과 양자역학에 대한 연구는 참여적 인식론과 규범적 논의가 부각될 수밖에 없는데 그 부분에 대해 웬트가 침묵하고 있는 것을 지적하고 있다. 그와 같은 논의를 바탕으로 본 논문은 웬트의 한계를 넘어 좀 더 ‘과감하고’ ‘창조적’으로 양자역학을 해석하여 국제정치를 재해석하고 있다. 국제정치의 현실은 시공을 초월하여 ‘객관적’으로 존재하고 측정될 수 있는 것이 아니라 관찰자의 관점에 따라 얼마든지 다르게 해석될 수 있고 또한 창조될 수 있다는 것이 본 논문의 양자역학적 해석이다. 그것은 국제정치에 대한 연구가 ‘있는 그대로’의 현실을 설명하고 미래를 예측하는 것에 집중하기 보다는 우리가 어떤 세상을 창조하기를 원하고 그런 세상을 현실화시키기 위해서는 어떤 의식을 가져야 할 것인가를 고민하여야 된다는 것을 의미한다. 유럽의 국가들이 역사상 유래가 없는 긴 평화를 유지하고 있듯이 오랜 세월을 걸쳐 우리는 많은 것을 배웠다. 언젠가는 인류가 두려움 없이 평화롭게 사는 방법을 터득하게 될 날이 올 것이다. 양자역학은 이와 같은 문제에 관심을 가지는 것이 ‘비과학적’이고 ‘비현실적’인 시도가 아님을 ‘과학적’으로 밝혀주고 있다. 이제까지의 국제정치학계의 주요 문제의식이 현실주의 및 실증주의 패러다임을 기초로 하고 있었다면 미래에는 참여적 인식론을 바탕으로 한 규범이론의 확장이 필요하다는 것이 본 논문의 관점이다.
본 논문은 웬트의 양자역학에 대한 연구를 높이 평가함과 동시에 그 한계를 논하고 있다. 특히 웬트의 양자역학에 대한 설명이 너무 복잡하여 설득력이 떨어질 수도 있다는 것과 양자역학에 대한 연구는 참여적 인식론과 규범적 논의가 부각될 수밖에 없는데 그 부분에 대해 웬트가 침묵하고 있는 것을 지적하고 있다. 그와 같은 논의를 바탕으로 본 논문은 웬트의 한계를 넘어 좀 더 ‘과감하고’ ‘창조적’으로 양자역학을 해석하여 국제정치를 재해석하고 있다. 국제정치의 현실은 시공을 초월하여 ‘객관적’으로 존재하고 측정될 수 있는 것이 아니라 관찰자의 관점에 따라 얼마든지 다르게 해석될 수 있고 또한 창조될 수 있다는 것이 본 논문의 양자역학적 해석이다. 그것은 국제정치에 대한 연구가 ‘있는 그대로’의 현실을 설명하고 미래를 예측하는 것에 집중하기 보다는 우리가 어떤 세상을 창조하기를 원하고 그런 세상을 현실화시키기 위해서는 어떤 의식을 가져야 할 것인가를 고민하여야 된다는 것을 의미한다. 유럽의 국가들이 역사상 유래가 없는 긴 평화를 유지하고 있듯이 오랜 세월을 걸쳐 우리는 많은 것을 배웠다. 언젠가는 인류가 두려움 없이 평화롭게 사는 방법을 터득하게 될 날이 올 것이다. 양자역학은 이와 같은 문제에 관심을 가지는 것이 ‘비과학적’이고 ‘비현실적’인 시도가 아님을 ‘과학적’으로 밝혀주고 있다. 이제까지의 국제정치학계의 주요 문제의식이 현실주의 및 실증주의 패러다임을 기초로 하고 있었다면 미래에는 참여적 인식론을 바탕으로 한 규범이론의 확장이 필요하다는 것이 본 논문의 관점이다.
본고에서는 양자역학 기반의 기계학습인 양자 기계학습의 현황과 전망을 조망하고자 한다. 양자역학 기반의 양자컴퓨팅이 보여준 혁신적인 계산속도 개선에 힘입어 기계학습 분야에 양자컴퓨팅 알고리즘을 적용하는 연구는 빅데이터 시대의 도래에 따라 최근 집중적인 관심을 받고 있다. 고전적인 기계학습 알고리즘들에 양자컴퓨팅을 접목하여 획기적인 속도개선을 가능하게 하는 알고리즘 연구들과 최초의 상용 양자컴퓨터로 화제가 되고 있는 양자 담금질 알고리즘 등을 중심으로 양자 기계학습의 최신동향과 가능성을 살펴보고자 한다.
물리계층보안은 신호의 물리적 특성을 이용하여 정보를 보호하는 보안 기법이다. 현재 이에 대한 연구가 활발히 진행 중이지만 해결해야할 다음과 같은 문제점들이 존재한다. 도청자는 자신의 존재를 숨기기 위해서 자신의 채널상태정보를 다른 합법적인 노드와 공유하지는 않는다. 그리고 노드가 신호를 전송할 때 하드웨어 왜곡이 발생하지만 많은 연구들은 노드 모델들이 이상적인 것으로 가정을 하고, 하드웨어 왜곡문제를 고려하지 않고 있다. 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 본 논문의 주요한 특징 및 기여도는 다음과 같다. 첫째, 도청자의 채널상태정보를 얻기 위해서 조력자노드를 합법적인 노드주변에 설치하고, 조력자노드의 채널상태정보를 이용하여 노드모델에서 하드웨어 왜곡을 고려한다. 둘째, 제안된 시스템 모델의 인터셉트 확률에 대한 Closed-Form Expression을 제시한다. 제안된 시스템의 성능평가를 위해서 다양한 시뮬레이션를 통하여 제안된 시스템 모델의 물리계층보안에 미치는 영향을 알아본 결과, 불완전한 채널상태정보는 인터셉트 확률에는 영향을 미치지 못한 반면에, 불완전한 노드모델의 경우, 인터셉트 확률, 에르고딕 시크리스 용량과 보안채널용량에 영향을 준다는 것을 보여준다.
여러 분야에서 뛰어난 성능을 보이는 딥러닝은 뉴럴 네트워크의 은닉 계층을 늘려 깊은 네트 워크 구조를 형성할 수 있다. 이에 따라 복잡한 데이터를 쉽게 분류할 수 있으나, 가중치 수 증가로 인해 학습 연산량 및 메모리가 증가한다. 이처럼 많은 연산과 메모리가 필요한 딥러닝은 일반적으로 클라우드 상으로 학습하나, 클라우드는 사용자와의 통신상태가 원활해야 하며 서비스 비용에 대한 부 담감 및 개인정보 유출에 대한 위험성을 가진다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 딥러닝을 임베디드 디바이스에 탑재해야 하며 온디바이스 탑재를 위한 네트워크 경량화가 필요하다. 경량화 기법으로는 프루닝 기법과 양자화 기법이 널리 사용되고 있으며 기존 양자화 기법은 비지도 학습 중 하나인 Kmeans를 사용하여 각 계층의 가중치들을 군집화하여 대푯값을 결정한다. K-means 기법에서 군집의 개수를 의미하는 K는 시행착오 방법을 통해 설정해야 하며 이에 따른 오버헤드가 발생한다. 또한, 기 존 양자화 기법은 네트워크 각 계층의 연결 관계를 무시한 채 독립적으로 양자화한다. 우리는 연산 오 버헤드 문제를 해결하기 위해 가중치들의 통계적 정보를 이용한 즉각적 가중치 양자화 기법을 제안하 고 네트워크 각 계층의 의존관계를 고려하여 순차 적으로 양자화함으로써 향상된 학습 성능을 보여준다.
정보통신망에서 개인정보의 유출로 인한 사회문제가 최근에 큰 이슈가 되면서 정보통신의 보안 기능이 더욱 주목을 받고 있다. 차세대 통신 기술은 정보의 전송 속도나 전송 효율성보다 정보의 보안성에 더 큰 방점이 있을 것이라는 예상도 나오고 있다. 정보보호의 기초는 암호화와 복호화를 통하여 정보가 노출되어도 원래의 정보를 파악 할 수 없도록 만드는 것이며 암호화와 복호화를 위한 암호키의 생성 및 관리 기술의 발전이 곧 암호 및 정보보안 기술의 발전과 궤를 같이 한다. 본 논문에서는 암호키관리의 새로운 패러다임으로 최근에 주목을 받고 있는 양자 암호의 원리를 소개하고 이를 바탕으로 양자통신의 미래를 예상한다. 또한 양자 암호와 양자통신 기술을 뒷받침하는 다양한 양자정보 처리기술의 현황에 대해서도 간략하게 살펴본다.