비밀분산 기반의 효율적인 전송량을 갖는 브로드캐스트 암호시스템

Abstract

브로드캐스트 암호시스템은 한명의 송신자가 다수의 수신자에게 메시지를 안전하게 전송하는 기법이다. 그 효율성은 암호문 전송량, 사용자 저장량, 복호화 연산량으로 측정되는데, 보통 대규모 수신자를 가정하므로 암호문 전송량을 줄이는 것이 가장 중요한 것으로 고려된다. 본 논문에서는 Shamir의 비밀분산 방식을 이용하여 전송량을 크게 줄이는 브로드캐스트 암호기법을 새롭게 제안한다. 기존의 Subset Difference (SD) 기법과 비교하면, 전체 사용자 수 n에 대하여 탈퇴자 수가 <TEX>$\sqrt{n}$</TEX>보다 작으면 SD 기법 전송량이 작지만, 탈퇴자 수가 <TEX>$\sqrt{n}$</TEX>보다 커지면 제안 기법의 전송량이 작게 된다. 이러한 장점은 사용자 저장량과 복호화 연산량을 약간 증가시키면서 얻을 수 있다. Broadcast encryption (BE) is a cryptographic primitive that enables a sender to broadcast a message to a set of receivers in a secure channel. The efficiency of BE is measured by three factors: ciphertext transmission cost, user storage cost, and computational cost for decryption. In general, BE is applied to the environments where a large number of receivers should be accommodated, so that the transmission cost is considered as being the most important factor. In this paper, we suggest a new BE system, using Shamir's secret sharing method, which considerable reduces the transmission cost. In comparison to the previous Subset Difference (SD) system, the transmission size of our BE is longer until <TEX>$r{\leq}\sqrt{n}$</TEX>, but get shorter when <TEX>$r{\geq}\sqrt{n}$</TEX> for number of revoked users and n number of total users. We show that the advantage can be achieved at the slight expense of both the storage and computational costs.