과제 소개
부호-정보이론 관점을 통한 격자 기반 포스트 양자 암호의 안전성 및 구현 연구
 

연구 목표
- 본 과제에서는 격자 기반 포스트 양자 암호(PQC)에 대한 부호-정보 이론적인 새로운 분석 방법에 대한 연구를 수행한다. 특히 새로운 분석 방법론을 현재 논의되는 주요 격자 기반 암호에 적용해 분석해 보고 개발하는 도구의 이론적 유효성을 평가해 본다. 이를 통해 현재 NIST에서 PQC 표준으로 고려되고 있는 격자 기반 암호 알고리즘을 분석하며 해당 알고리즘의 보안성 및 성능을 개선하는 연구를 수행한다. 또한 유력한 알고리즘에 대한 안전한 구현 방법을 연구하여, 미래 산업계의 기술적 수요에 선행적으로 대응할 수 있도록 한다.

내용
- 본 연구에서는 (1) 부호-정보이론관점에서의 격자 기반 PQC 알고리즘을 위한 새로운 분석 도구를 개발하고 (2) 새로 개발된 분석 도구를 통해 NIST에 제안된 격자 문제에 기반을 둔 제안 알고리즘들을 분석하며 (3) 부채널까지 고려된 새롭고 효율적인 격자 기반 PQC 알고리즘의 효율적이고 안전한 구현 방법을 고안하고, (4) 근미래에 새로운 표준 공개키 암호알고리즘에 대한 산업계의 수요에 적시적으로 대응할 수 있는 기반을 마련한다.

필요성
- 오늘날 양자 컴퓨터 구현 기술이 빠르게 발전하면서, 안전한 공개키 암호 알고리즘에 대한 연구가 반드시 필요한 상황이다. 현재 이를 위한 암호 표준화가 진행중에 있으며, 주요 암호 알고리즘의 안전성을 검증하는 문제가 더욱 중요해졌다. 특히 높은 효율성과 응용 가능성으로 주목 받고 있는 격자 기반 암호에 대한 보다 정확한 안전성 분석이 필요한 상황상황이다. 

기대효과
- 이론적인 측면에서 부호-정보이론에서 사용하는 수학적인 도구 및 조망들을 사용해서 격자 기반 PQC 알고리즘들을 분석하고 새로운 대안을 제시할 수 있음. 이를 통해 NIST에 제안된 격자 기반 PQC 알고리즘들의 신뢰성 확보에 기여하고, 최종 표준안의 잠재적인 취약성을 미리 찾고 제거하는데 기여할 수 있음. 산업적 측면에서도 본 연구를 통해 최종 NIST PQC 펴준 알고리즘들의 효율적이고 안전한 구현 방법들을 사전에 확보함으로써 미래 ICT 산업적 수요에 적시에 대응 가능할 것임.