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무적의 키 저장을 위한 우주 코딩 및 전송 저장(COSMOCATS)
Scientific Reports 13권, 기사 번호: 8746(2023) 이 기사 인용
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아직까지 완벽하게 안전한 암호화 키 저장 시스템은 존재하지 않습니다. 키 저장소가 네트워크 시스템에 연결되어 있는 한 항상 손상될 가능성이 있습니다. 스토리지가 네트워크 시스템에 지속적으로 연결되어 있지 않더라도 개인이 데이터를 업로드하고 다운로드하기 위해 저장소에 반복적으로 액세스해야 합니다. 따라서 모든 기존 암호화 키 저장 시스템에는 항상 허점이 있습니다. 우주선 뮤온의 침투 특성을 활용함으로써 COSMOCAT(우주 코딩 및 전송) 기술은 데이터 저장에 대한 네트워크 연결 요구 사항을 제거하여 이 문제를 해결할 수 있습니다. COSMOCAT은 무선 근거리 통신을 위한 포스트 양자 키 생성 및 배포 기술로 개발되었습니다. 그러나 개발 첫 단계에서 COSMOCAT은 키 생성을 위해 표준 비교기와 GPS(Global Positioning System) 또는 기타 GNSS(Global Navigation Satellite System)에 의존했습니다. 비교기에서 출력된 신호의 시간적 지터와 GPS 기반 발진기의 주파수 변동으로 인해 키 생성 및 배포의 키 강도와 효율성이 저하되었습니다. 이 문서에서는 이러한 요소를 개선하기 위해 새로운 전략을 테스트합니다. 그 결과, 키 강도와 키 인증 속도 제한이 각각 4배, 5배 이상 향상되었습니다. 결과적으로, 데이터 저장에 대한 모든 종류의 사이버/물리적 공격에 대한 난공불락의 방어가 될 수 있는 새로운 키 저장 및 인증 전략에 대한 실용적인 방법론을 제안하는 것이 가능해졌습니다. COSMOCATS 기반 대칭 키 암호화 시스템을 전자 디지털 서명 시스템, 통신 및 클라우드 스토리지에 실제로 적용하는 방법도 논의됩니다.
양자 컴퓨팅은 전례 없는 데이터 처리 속도와 성능을 약속하지만 공개 키 암호화에 새로운 위험을 초래하기도 합니다. 향후 10년 동안 이 기술이 발전함에 따라 새로운 기능을 활용하여 고객 데이터를 보호하고 비즈니스 거래를 완료하며 보안 통신을 제공하는 데 널리 사용되는 표준 암호화 방법을 깨뜨릴 수 있습니다. 잠재적으로 취약한 데이터, 알고리즘, 프로토콜 및 시스템을 적절하게 보호할 수 있도록 포스트 양자 암호화로의 전환을 준비하려면 새로운 체계가 시급히 필요합니다.
클라우드 스토리지에 저장된 암호화 키를 사용하는 모든 아키텍처 솔루션에는 클라우드 소비자가 기대할 수 있는 보안 보증 수준에 한계가 있습니다. 이는 스토리지 리소스의 논리적, 물리적 구성이 전적으로 클라우드 공급자의 통제하에 있기 때문입니다1. 특히, 클라우드 서비스 클라이언트의 자산은 키 유출 및 키 손상에 취약합니다. 클라이언트의 암호화 키가 손실되면 심각한 보안 문제가 발생합니다2. 잠재적인 공격자는 저장된 재암호화 키에서 새로운 재암호화 키를 생성할 수 있는 권한을 가질 수 있습니다3. 키가 사이버 공격으로부터 보호되더라도 입구가 없는 지하 금고 내부에서 물리적으로 보호되지 않는 한 제3자가 물리적으로 접근하여 스토리지 자산이나 스토리지 자체를 훔칠 가능성이 항상 존재하기 때문에 스토리지 시스템은 여전히 취약합니다. . 따라서 기존의 의미에서는 해독할 수 없는 암호화 키 저장 시스템이 존재할 수 없으므로 데이터 저장 보안 취약점을 최소화하기 위해 여러 가지 보안 프로토콜이 확립되었습니다4. 그러나 만약 우리가 (이더넷 케이블, Wi-Fi, 광섬유, 블루투스 등과 같은 물리적 경로를 사용하지 않고) 인터넷에 연결된 서버에서 접근이 불가능한 지하 금고 안에 완전히 숨겨져 있는 저장 시설로 키를 안전하게 보낼 수 있다면, (완전히 외부 환경과 격리), 이 시스템에 대한 물리적 공격이나 사이버 공격이 불가능하므로 보안 위협으로부터 완전히 안전한 무적의 데이터 저장 시스템을 구현할 수 있습니다. 차량 소셜 네트워크5, 블록체인 기반 데이터 공유 시스템6, 다원적 전이 학습 및 수정된 생성적 적대 네트워크7, 사이보그 애플리케이션을 위한 소비자 중심 의료 사물 인터넷8 분야에서 중요한 키 저장 시스템의 보안입니다.