사용자 인증과 비밀키 교환은 암호학의 매우 중요한 응용 분야 가운데 하나로서, 사용자 인증의 경우 일반적으로 패스워드를 이용하고 있지만, 패스워드를 이용한 사용자 인증은 패스워드 추측 공격에 취약한 문제가 있다. 1992년 Bellovin과 Merritt은 패스워드 추측 공격에 안전하면서 비밀키 교환까지 할 수 있는 EKE(Encrypted Key Exchange) 프로토콜을 제안한 바 있으며, 이후 효율성과 안전성을 개선한 많은 논문이 제안되고 있다. 이 가운데 Lo는 Yeh 등이 제안한 패스워드 기반 인증키 교환 프로토콜의 취약점을 지적함과 동시에 개선된 프로토콜을 2006년에 제안하였다. 하지만, Lo의 프로토콜 역시 오프라인 패스워드 추측 공격에 취약함이 Cao와 Lin에 의해 지적되었다. 본 논문에서는 새로운 공격 방법으로 Lo의 프로토콜이 온라인 패스워드 추측공격에도 취약함을 보이고, 온라인 패스워드 추측 공격에도 안전한 개선된 프로토콜을 제안한다. 제안한 프로토콜은 비대칭 무선 네트워크 환경에서 패스워드 기반 인증키 교환 프로토콜로 사용될 수 있다.
본고에서는 새로운 공격 방법으로 Lo의 프로토콜이 온라인 패스워드 추측공격에도 취약함을 보이고, 온라인 패스워드 추측 공격에도 안전한 개선된 프로토콜을 제안한다.