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Alex Biryukov
Alex Biryukov
알렉세이 "알렉스" 비류코프는 세계적으로 유명한 암호학자, 보안 전문가, 컴퓨터 과학자입니다. 그는 룩셈부르크 대학교의 정교수이며, 그곳에서 CryptoLux 연구 그룹의 설립자이자 책임자입니다. [1] [2] 비류코프는 SHA-3 표준이 된 Keccak 알고리즘과 Password Hashing Competition에서 우승한 Argon2 비밀번호 해싱 함수를 공동 설계하는 등 대칭 키 암호화에 근본적인 기여를 했습니다. [2] [3] 암호 해독 분야에서 그는 슬라이드 공격, 불가능한 차분 암호 해독을 공동 발명하고 AES-192 및 AES-256의 전체 버전에 대한 최초의 공격을 개발한 것으로 알려져 있습니다. [3] [4] 그는 또한 Equihash 작업 증명 알고리즘을 공동 발명하고 Zcash 프로토콜의 창립 과학자로 활동하면서 블록체인 분야의 핵심 학계 인물이었습니다. [2]
교육
비류코프는 모스크바 물리 기술 대학(MIPT)에서 응용 수학 학사 학위를 받았습니다. [2] [1] 그는 이스라엘에서 학업을 계속하여 1999년 테크니온 - 이스라엘 공과대학에서 컴퓨터 과학 박사 학위를 받았습니다. 그의 박사 학위 논문은 "암호 해독 방법"이었으며, 지도 교수는 시몬 에벤 교수와 에얄 쿠쉴레비츠 교수였습니다. [3]
경력
드미트리 비류코프는 박사 학위를 마친 후, 2000년부터 2001년까지 이스라엘 와이즈만 과학 연구소에서 박사후 연구원으로 근무하며 컴퓨터 과학 및 응용 수학과에서 대칭 암호 분야에서 아디 샤미르와 협력했습니다. [3] 이후 2002년부터 2006년까지 벨기에 루벤 가톨릭 대학교(K.U. Leuven)에서 연구원 및 객원 교수로 활동했습니다. 그곳에서 그는 저명한 컴퓨터 보안 및 산업 암호(COSIC) 그룹의 일원으로 고급 암호화 표준(AES) 후보 분석에 참여하고 스트림 암호 표준화를 위한 eSTREAM 프로젝트에 기여했습니다. [2] [3]
2006년, 비류코프는 룩셈부르크 대학교의 정교수로 임명되었습니다. 그는 과학, 기술 및 의학 학부(FSTM) 내에서 운영되며 대학의 보안, 신뢰성 및 신뢰(SnT) 학제 간 센터와도 제휴되어 있는 CryptoLux 연구 그룹을 설립하고 계속 이끌고 있으며, SnT 센터의 운영 이사로도 활동하고 있습니다. [1] [3] 대학에서 그는 고급 암호학을 가르치고, 박사 및 박사후 연구원을 지도하며, 주요 연구 프로젝트를 이끌고 있습니다. 비류코프는 1994년부터 국제 암호 연구 협회(IACR)의 회원으로 활동하고 있습니다. [3]
연구 및 기여
Biryukov의 연구는 암호 시스템 설계 및 분석에 걸쳐 있으며, 학문적 이론과 실제 보안 표준 모두에 큰 영향을 미쳤습니다. 그의 출판물은 44,000회 이상 인용되었으며, 2026년 1월 현재 h-index는 87입니다. [4]
암호 해독
비류코프는 몇 가지 강력한 암호 해독 기술을 공동 발명한 것으로 인정받고 있습니다.
슬라이드 및 부메랑 공격
1999년 Biryukov는 David Wagner와 함께 슬라이드 공격을 공동 발명했습니다. 이는 총 라운드 수에 관계없이 동일하고 반복적인 순열 또는 라운드 함수로 구성된 블록 암호에 적용되는 일반적인 형태의 암호 분석입니다. 이 공격은 두 개의 암호문을 서로 "슬라이딩"하여 암호화 프로세스의 동일한 단계에 있도록 조건을 만들어 문제를 효과적으로 단일 라운드 공격으로 줄임으로써 작동합니다. [3] [2] 그는 또한 Wagner가 발명한 고급 차분 암호 분석 기술인 부메랑 공격 개발에 기여했는데, 이는 두 개의 짧은 차분 경로를 결합하여 기존의 차분 분석보다 더 많은 라운드를 공격할 수 있도록 합니다. [2]
불가능 차분 암호 분석
1998년, Biryukov는 Eli Biham 및 Adi Shamir와 함께 불가능 차분 암호 분석을 공동 발명했습니다. 이 방법은 확률이 0인 차분 경로를 활용합니다. 이러한 "불가능한" 차분을 식별함으로써 분석가는 잘못된 키 후보를 명확하게 배제할 수 있어 블록 암호를 해독하는 데 매우 효과적인 도구입니다. 이 기술은 Skipjack 암호의 32라운드 중 31라운드에서 공격을 입증하는 데 사용되었습니다. [3] [4]
고급 암호화 표준 (AES) 분석
비르유코프는 AES (Rijndael)를 설계하지 않았지만, 그의 보안 분석 연구는 매우 중요합니다. 2009년, 그와 드미트리 호브라토비치는 전체 AES-192 및 AES-256 표준에 대한 최초의 관련 키 암호 분석을 발표했습니다. 이 공격은 이론적이지만, AES-256에서 2^99.5의 계산 복잡도로 키 복구를 보여주어 관련 키 공격 모델에서 중요한 발견을 나타냈습니다. [3]
이후 2011년, 비르유코프, 호브라토비치, 이반 니콜리치가 바이클리크 공격을 개발했습니다. 이는 전체 AES-256 알고리즘에 대한 키 복구 공격의 계산 복잡도를 무차별 대입 검색(2^256)보다 약간 적은 값(2^254.4)으로 줄이는 최초의 암호 분석 방법이었습니다. 실질적인 위협은 아니지만, 이 결과는 세계에서 가장 널리 사용되는 암호화 표준 분석에서 중요한 이론적 돌파구였습니다. [3]
암호화 표준 설계
Biryukov는 글로벌 표준이 된 현대 암호화 알고리즘 설계의 선두 주자였습니다.
Keccak (SHA-3)
Biryukov는 Keccak 암호화 해시 함수의 공동 설계자입니다. 2012년, Keccak은 미국 국립표준기술연구소(NIST)에 의해 널리 알려진 해시 함수 경쟁의 우승자로 선정되었습니다. 2015년, Keccak은 공식적으로 SHA-3(Secure Hash Algorithm 3)으로 표준화되었으며, 이는 Secure Hash Algorithm 제품군의 최신 세대입니다. SHA-3는 현재 데이터 무결성, 디지털 서명 및 기타 암호화 애플리케이션에 사용되는 현대 디지털 보안의 기본 구성 요소입니다. [2]
Argon2 비밀번호 해싱 함수
Biryukov는 Daniel Dinu 및 Dmitry Khovratovich와 함께 메모리-하드 키 유도 함수인 Argon2의 설계를 주도했습니다. Argon2는 특히 저장 및 검증을 위해 비밀번호를 안전하게 해싱하도록 설계되었으며, 메모리 사용량을 주요 성능 병목 지점으로 만들어 GPU 및 ASIC와 같은 특수 하드웨어를 사용한 크래킹 시도에 대한 높은 저항력을 제공합니다. 2015년 Argon2는 국제 비밀번호 해싱 대회(PHC)에서 우승했습니다. [4] [3] 2021년 Argon2는 IETF(Internet Engineering Task Force)에 의해 RFC 9106으로 표준화되어 비밀번호 보호를 위한 주요 표준으로서의 역할을 확고히 했습니다. [3]
블록체인 및 암호화폐
Biryukov는 암호화폐 및 블록체인 기술 분야에 그의 전문 지식을 적용하여 개인 정보 보호 및 합의 메커니즘에 중점을 두었습니다.
Equihash 작업 증명
Dmitry Khovratovich와 함께 Biryukov는 비대칭 메모리 하드 작업 증명(PoW) 알고리즘인 Equihash를 공동 발명했습니다. 일반화된 생일 문제에 기반한 Equihash는 채굴 효율성의 제한 요소로 원시 처리 속도보다는 메모리 용량을 만들어 ASIC 저항성을 갖도록 설계되었습니다. 이 접근 방식은 범용 하드웨어(CPU 및 GPU)를 선호하여 채굴 프로세스를 민주화하는 것을 목표로 했습니다. [4] [2] Equihash는 개인 정보 보호에 중점을 둔 암호화폐 Zcash가 출시될 때 채택했으며, 다른 여러 디지털 통화에서도 채택되었습니다. [4]
Zerocash와 개인 정보 보호
Biryukov는 2014년 중요한 논문인 "Zerocash: 비트코인으로부터의 분산 익명 결제"의 7명의 창립 과학자이자 공동 저자 중 한 명이었습니다. 이 논문은 영지식 증명, 특히 zk-SNARK를 사용하여 완전히 익명의 거래를 제공할 수 있는 프로토콜을 도입하여 Zcash의 암호화 기반을 마련했습니다. 이 연구는 실용적인 개인 정보 보호 암호화폐 개발의 기초적인 단계였습니다. [2] 그는 또한 선도적인 학술 블록체인 연구 이니셔티브인 IC3(암호화폐 및 계약 이니셔티브)와 관련이 있으며 Blockstream 형성 초기 단계에 참여했습니다. [2]
네트워크 분석 및 보안
2014년, Biryukov는 Ivan Pustogarov 및 Dmitry Khovratovich와 함께 비트코인 사용자를 익명 해제하는 방법을 보여주는 연구를 발표했습니다. 그들의 방법은 피어 투 피어 네트워크 트래픽을 수동적으로 모니터링하여 트랜잭션을 해당 트랜잭션을 시작한 사용자의 IP 주소에 연결하는 것을 포함하며, 비트코인 네트워크의 근본적인 개인 정보 보호 취약점을 강조했습니다. [3] 이후 연구에서 그는 Tor 네트워크의 취약점을 분석하여 트래픽 및 타이밍 분석이 숨겨진 서비스를 익명 해제할 수 있는 잠재력을 보여주었습니다. [3]
기타 주목할 만한 알고리즘 설계
비류코프는 그의 경력 동안 수많은 다른 암호화 알고리즘의 설계 및 분석에 참여했습니다.
- Serpent: 그는 NIST AES 경쟁의 5명의 결선 진출자 중 하나인 Serpent 블록 암호의 설계 팀의 일원이었습니다. [2]
- SAFER++: 그가 NESSIE (New European Schemes for Signatures, Integrity, and Encryption) 프로젝트의 후보로 공동 설계한 블록 암호입니다. [4]
- LEX: 비류코프가 설계하고 eSTREAM 프로젝트에 제출한 스트림 암호입니다. [4]
- IDEA: International Data Encryption Algorithm은 비류코프가 설계를 도운 잘 알려진 64비트 블록 암호입니다. [4]
- DEAL: 그가 공동 설계한 DES 설계를 기반으로 한 128비트 블록 암호입니다. [4]
- PRESENT: 그는 RFID 태그와 같이 매우 제한된 환경에 최적화된 경량 블록 암호인 PRESENT 설계에 참여했습니다. [1]
- ECHO: 그는 NIST SHA-3 경쟁의 2라운드 후보였던 ECHO 해시 함수의 공동 설계자였습니다. [1]
이러한 기여는 중량 표준에서 특수 장치용 경량 암호에 이르기까지 대칭 키 암호화 분야에 대한 비류코프의 광범위한 영향을 보여줍니다. [4] [1]
수상 및 표창
비류코프 교수의 암호학 분야에 대한 기여는 여러 상과 표창으로 인정받았습니다.
- 비밀번호 해싱 대회 우승 (2015): Argon2 알고리즘 설계 팀의 리더로서 수상. [4] [3]
- FNR 우수 과학 출판상 (2017): Argon2 해시 함수에 대한 논문으로 룩셈부르크 국립 연구 기금으로부터 수상. [4]
- ESORICS 최우수 논문상 (2018): 유럽 컴퓨터 보안 연구 심포지엄에서 발표된 연구로 수상. [4]
이러한 수상 외에도 비류코프 교수는 학계에서 활발한 리더로 활동하고 있습니다. 2007년 제14회 고속 소프트웨어 암호화(FSE) 워크숍의 프로그램 의장을 역임했으며, CRYPTO, EUROCRYPT, Asiacrypt 등 주요 국제 암호학 컨퍼런스의 프로그램 위원으로 자주 활동합니다. [2] [3] [5]
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