With the development of communication technology, the demand for group key agreement protocols is growing. However, most of the group key agreement protocols are based on discrete logarithm problem, which is vulnerable to a quantum adversary. To solve this problem, various quantum-resistant cryptosystems have been proposed. RLWE problem is a kind of problems used in lattice-based cryptography, one of the promising post quantum cryptography. Several group key agreement protocols have been proposed based on RLWE problem. To the best of our knowledge, RLWE-based group key agreement protocol has never been implemented. In this thesis, we instantiate a static and 3-round group key agreement with RLWE assumption and implement the protocol on the arbiter-aided network. We also quantitatively analyze the performance of the implemented protocol.
통신 기술이 발달하면서 한 그룹에서 동일한 키를 공유하는 프로토콜이 점차 중요해지고 있다. 그러나 현재 대부분의 그룹키 교환 방식은 이산대수 문제에 기반하기 때문에 양자 컴퓨터 공격에 취약하다. 이를 해결하기 위해 다양한 양자내성암호가 제안되었다. RLWE문제는 유망한 양자내성암호 중 하나인 격자기반암호에서 사용되는 문제이다. RLWE 문제를 활용하여 여러 그룹키 교환 방식이 제안되었으나, 알려진 바에 의하면 RLWE 문제 기반 그룹키 교환 프로토콜을 구현하고 검증한 적은 없다. 본 석사 논문에서는 RLWE 문제 기반 3라운드 정적 그룹키 교환 프로토콜을 구체화하고, 중재자 기반 네트워크 환경에서 구현한다. 또한 구현된 프로토콜의 성능을 정량적으로 분석한다.
