저전력 장비에 적합한 효율적인 RSA 기반의 PAKE 프로토콜

Abstract

패스워드 기반의 키 교환(PAKE) 프로토콜은 난수를 공유하거나 PKI가 구축되어 있지 않은 환경에서 공유한 패스워드를 사용하여 세션키를 공유할 수 있게 함으로써 안전한 통신을 제공하는 암호학적 도구이다. RSA를 사용하여 효율적으로 설계하는 것이 쉽지 않기 때문에 대다수의 PAKE 프로토콜들은 Diffie-Hellman 키 교환을 기반으로 설계되어 왔다. 본 논문에서는 RSA 암호화의 효율성을 활용하여 비대칭 통신환경에 적합한 효율적인 RSA-PAKE 프로토콜을 제안한다. 제안하는 RSA-PAKE 프로토콜이 이론적인 계산량과 파라메타를 바탕으로 한 실험을 통하여 얼마나 효율적인지 판단한다. 제안하는 RSA-PAKE 프로토콜에서 비대칭 통신환경의 저전력 장비는 계산적으로 기존 프로토콜 중에서 안전하고 가장 효율적인 CEKEP보다 약 84% 효율적인 비용으로 키 교환을 수행할 수 있다. 특히, 일정 부분의 연산을 키 교환 과정이 진행되기 이전에 수행함으로써 키 교환 과정의 효율성을 극대화 할 수 있다. 제안하는 RSA-PAKE 프로토콜의 안전성은 RSA 문제를 기반으로 렌덤 오라클 모델에서 증명한다.