서울대학교 암호랩 학부생 인턴 분야 설명

2017.1.5.

서울대학교 암호연구실에서는 무궁무진한 잠재력을 가지고 있는

학부생들에게 암호론과 정수론의 연구기회를 제공하고 동형암호, 머신러닝, 블록체인 등 최신 연구 주제를 접할 기회를 제공하고자 학부생 인턴을 모집하게 되었습니다.

연구실 소개

우리 암호연구실에는 정수론과 격자이론, 계산수론 등의 이론을 연구하며 이를 이용하여 암호학적 난제를 해결하고 새로운 암호를 설계⋅분석하는 연구를 하고 있습니다. 또한 이를 머신러닝, 블록체인 등 새로운 분야에 접목하여 개인정보를 보호하는 머신러닝이나 DNA분석, 블록체인 위의 암호구조설계 등의 응용연구도 하고 있습니다.

모집 분야

분야 1

-  주  제  : 암호 설계

- 선행 지식: 알고리즘 관련 복잡도 이론

- 관련 과목: 정수론, 선형대수학,

-  설  명  : 일반적인 암호 시스템들은 단 하나의 키만 복호화 키로 허용하며, 그 키가 약간만 달라져도 완전히 잘못된 값을 출력하도록 설계된다. 이와 반대로 약간의 에러를 가지는 키들에 대해서도 복호화를 허용하는 암호에 대한 Noisy Key Cryptography가 연구되고 있으며, 이 연구의 응용으로 기존 암호로 해결하기 어려운 여러 분야의 문제들을 해결할 수 있을 것으로 기대되고 있으나 실용적인 잡음키암호기술은 오랫동안 미해결문제로 여겨졌다. 본 주제에서는 최근 비약적인 발전을 이룬 격자이론을 기반으로 새로운 시도를 해보려 한다.

- 활동 계획:  Noisy Key Cryptography의 개념과 기존 설계방식들 파악, 이후 1) 이를 이용한 응용분야 탐색 2) 기존 설계 개선 3) 새로운 방식의 설계.

분야 2

-  주  제  : 암호 분석

- 관련 과목: 선형대수학, 정수론, 현대대수학

-  설  명  : 양자컴퓨터의 개발이 가시화된 시점에서 RSA, DSA 등 현재 사용되고 있는 암호스킴들은 더 이상 안전하지 않을 것으로 여겨지고 있다. 이에 따라 양자컴퓨터 시대에도 안전한 새로움 암호스킴의 필요성이 점차 증가하고 있으며, 미국 표준기술연구소(이하 NIST)는 지난 2017년까지 전 세계를 대상으로 양자내성암호 (post-quantum or quantum-resistant crypto),  설계를 공모하였다. 국내를 포함한 세계 우수 연구진들이 새로운 암호스킴들을 제안한 상태이며, 그 암호스킴들의 안전성에 대한 이해는 아직 부족한 상태이다. 본 주제에서는 제안된 암호스킴들의 기반이 되는 정수론 문제를 연구하며 주된 도구는 기초정수론과 대수적정수론, Geometry of Numbers 등임이다.

- 활동 계획: NIST 공모에 제안된 암호스킴들을 파악하고 그 기반이 되는 정수론 문제의 어려움을 분석하여 그 결과를 국가 공모 암호전에 제출 또는 학회에 투고. 관련 프로젝트 참여

분야 3

Topic: Homomorphic Encryption (HE) and Applications.

Background: Basic Cryptography knowledge, C++ (Eclipse CDT would be nice), Linear Algebra

Overview: Data Security is very important for many institutions. This is a great barrier for Data Analysis (contains Machine Learning, Deep Learning, etc), that become very popular these days. Homomorphic Encryption is an encryption scheme that allows to perform operations on encrypted data, without revealing any information about the data.

Plan:

1) Explain HE.

2) Explain HEAAN library

3) Write C++ programs for real applications like encrypted machine learning or privacy preserving block chain. (based on HEAAN library)

각 분야별로 제시되어 있는 예시 이외에도 다양한 세부 주제가 있으니 많은 관심 부탁드립니다.