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KR101834522B1 - 데이터 확인 장치 및 이를 이용하여 데이터를 확인하는 방법 - Google Patents

데이터 확인 장치 및 이를 이용하여 데이터를 확인하는 방법 Download PDF

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KR101834522B1
KR101834522B1 KR1020160049398A KR20160049398A KR101834522B1 KR 101834522 B1 KR101834522 B1 KR 101834522B1 KR 1020160049398 A KR1020160049398 A KR 1020160049398A KR 20160049398 A KR20160049398 A KR 20160049398A KR 101834522 B1 KR101834522 B1 KR 101834522B1
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Abstract

일 실시예에 따른 데이터 확인 장치는 통신 객체와 연결되는 데이터 확인 장치로서, 상기 통신 객체와 통신을 수행하는 포트부와, 기 설정된 복수 개의 키를 저장하는 키 저장부와, 상기 복수 개의 키 중 어느 하나인 제1 키를 이용하여, 상기 포트부를 통하여 상기 통신 객체로부터 전달된 데이터에 대한 암호화 또는 복호화를 수행하는 암복호화부와, 상기 복호화를 수행한 결과를 출력하는 출력부와, 상기 데이터 확인 장치를, 상기 복수 개의 키와 동일한 키를 저장하는 타 장치와 물리적으로 연결시키는 연결부를 포함하며, 상기 키 저장부에 저장된 복수 개의 키는 상기 연결부에 의하여 상기 데이터 확인 장치가 상기 타 장치와 연결되면 생성되어 저장된다.

Description

데이터 확인 장치 및 이를 이용하여 데이터를 확인하는 방법{APPARATUS FOR CONFIRMING DATA AND METHOD FOR CONFIRMING DATA USING THE SAME}
본 발명은 데이터 확인 장치 및 이를 이용하여 데이터를 확인하는 방법에 관한 것이다. 보다 자세하게는 데이터를 암복호화하는 장치들이 서로 간에 물리적으로 연결되었을 때 데이터의 암복호화에 사용되는 키를 공유하게 함으로써 악성 행위자에 의한 키의 탈취 및 해킹가능성을 차단하며, 추가적으로 사용자가 소지하는 단말 장치나 이러한 단말 장치에 서비스를 제공하는 서버에서 데이터가 변조되었는지를 사용자에게 확인시켜주는 장치 및 방법에 관한 것이다.
인터넷의 발달로 현대 사회에서 이루어지고 있는 대부분의 서비스는 온라인을 통해서 수행 가능하다. 예컨대, 금융 거래, 물건을 사고파는 거래 뿐만 아니라 주민등록등초본 등을 취급하는 민원 처리까지도 온라인을 통한 처리가 가능하다.
이러한 서비스는 개인의 인적과 관련된 정보나 금융 거래와 관련된 정보 등을 취급한다. 따라서, 이러한 서비스 하에서 정보를 송수신하는 경우 보안성을 강화시키는 기술은 필수적으로 요구되고 있다.
정보 송수신에 있어서 보안성을 강화시키는 기술에는, 잘 알려진 바와 같이 비대칭키를 이용하여 데이터를 암복호화하는 시스템인 RSA를 이용하는 기술이 있다. RSA 시스템에서 데이터는 공개키 및 개인키를 기반으로 암호화되어 통신망을 통해 전달된다. 그런데, 공개키는 인터넷 상에서 공개 및 공유된다. 따라서, 공개키를 기반으로 비밀키가 찾아내어 진다면, 암호화된 데이터는 해킹될 가능성이 있다. 물론, 공개키를 기반으로 비밀키를 찾아내는 것은 매우 어렵다고 알려져 있으나 수학적으로 판단하였을 때 불가능한 것은 아니다. 따라서, 이러한 RSA 시스템은 보안성에 약점을 가지고 있다고 할 수 있다.
한편, 보안성을 보다 향상시키기 위하여 다양한 보안 매체, 예컨데 공인인증서, OTP(one time password), 보안카드, I-PIN 등과 같이 다양한 방법이 활용되고 있다.
그런데 OTP를 비롯한 이러한 보안 매체를 활용하는 경우에도, 사용자에게 단말 장치를 통하여 서비스를 제공하는 서버 또는 이러한 사용자의 단말 장치가 악성 코드에 감염된 경우에는 보안성이 담보되지 않는다. 예를 들면, 사용자의 단말 장치가 피싱 사이트에 접속하는 경우에는 RSA 시스템과 OTP를 모두 활용한다고 하여도 사용자는 이를 알아차리기 어렵다. 따라서, 금융 거래 사고 또는 개인 정보 유출 등이 발생할 수 있다.
한국특허공개공보 2005-0017493 , 공개일자 2005년 02월 22일
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 데이터의 암복호화에 사용되는 키에 대하여 악성 행위자가 이를 탈취하는 것을 원천적으로 차단함과 동시에, 사용자의 요청이 사용자가 소지하는 단말 장치 또는 이러한 요청을 처리하는 서버에서 처리될 때 그 과정에서 변조되었는지 여부를 사용자에게 확인시켜주는 기술을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에 따른 데이터 확인 장치는 통신 객체와 연결되는 데이터 확인 장치로서, 상기 통신 객체와 통신을 수행하는 포트부와, 기 설정된 복수 개의 키를 저장하는 키 저장부와, 상기 복수 개의 키 중 어느 하나인 제1 키를 이용하여, 상기 포트부를 통하여 상기 통신 객체로부터 전달된 데이터에 대한 암호화 또는 복호화를 수행하는 암복호화부와, 상기 복호화를 수행한 결과를 출력하는 출력부와, 상기 데이터 확인 장치를, 상기 복수 개의 키와 동일한 키를 저장하는 타 장치와 물리적으로 연결시키는 연결부를 포함하며, 상기 키 저장부에 저장된 복수 개의 키는 상기 연결부에 의하여 상기 데이터 확인 장치가 상기 타 장치와 연결되면 생성되어 저장된다.
또한, 상기 암복호화부는 상기 키 저장부와는 키 버스(key bus)를 통해서 연결되며, 상기 키 버스를 통해서 상기 키 저장부로부터 전달받은 키를 기초로 상기 암호화 또는 상기 복호화를 수행할 수 있다.
또한, 상기 포트부는 상기 암복호화부와 데이터 버스(data bus)를 통해서 연결되며, 상기 암복호화부가 상기 암호화 또는 상기 복호화를 수행한 결과는 상기 데이터 버스를 거쳐서 상기 포트부를 통하여 상기 통신 객체로 전달될 수 있다.
또한, 상기 암복호화부는 상기 데이터를 상기 데이터 확인 장치와 상기 타 장치가 모두 알고 있는 키 식별자와 결합시켜서 결합 데이터를 생성한 뒤 상기 결합 데이터를 상기 제1 키를 기초로 암호화하고, 상기 포트부는 상기 암호화된 결합 데이터를 상기 통신 객체로 전달할 수 있다.
또한, 상기 암복호화부는 상기 복수 개의 키 중 상기 데이터 확인 장치와 상기 타 장치가 모두 알고 있는 기 설정된 적어도 두 개 이상의 키를 기초로 상기 키 식별자를 생성할 수 있다.
또한, 난수를 생성하는 난수 생성부를 더 포함하고, 상기 키 식별자는 기 설정된 개수의 복수 개의 비트로 구성되며, 상기 복수 개의 비트 중 일부의 비트는 상기 적어도 두 개 이상의 키에 의하여 값이 정해지고, 상기 복수 개의 비트 중 나머지 비트는 상기 생성된 난수에 의하여 값이 정해질 수 있다.
또한, 상기 암복호화부는 암호화 데이터로부터 상기 제1 키를 식별하는데 사용되는 암호화된 키 식별자를 분리하고, 상기 암호화된 키 식별자를 상기 복수 개의 키 각각을 이용하여 복호화하였을 때의 결과가 상기 데이터 확인 장치가 저장하고 있는 키 식별자와 동일한 경우, 상기 경우에서의 키를 이용하여 상기 암호화 데이터를 복호화할 수 있다.
또한, 상기 출력부는 상기 복호화 데이터를 텍스트로 표시하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 데이터 확인 장치에 비정상적인 것으로 정의된 행위가 가해지는 것을 인식하며, 상기 행위가 가해지는 것이 인식되면 상기 키를 삭제하는 보호부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 데이터 확인 방법은 통신 객체와 연결되는 데이터 확인 장치에 의하여 수행되며, 상기 통신 객체로부터 암호화 데이터를 전달받는 단계와, 기 설정된 복수 개의 키 중 어느 하나인 제1 키를 이용하여, 상기 암호화 데이터에 대한 복호화를 수행하는 단계와, 상기 복호화를 수행한 결과를 출력하는 단계를 포함하며, 상기 복수 개의 키는 상기 데이터 확인 장치가 그에 포함된 연결부에 의하여 상기 복수 개의 키와 동일한 키를 저장하는 타 장치와 물리적으로 연결되면 생성되어 저장된다.
또한, 상기 복호화하는 단계는 상기 암호화 데이터로부터 상기 제1 키를 식별하는데 사용되는 암호화된 키 식별자를 분리하는 단계와, 상기 분리된 암호화된 키 식별자를 상기 복수 개의 키 각각을 이용하여 복호화를 하는 단계와, 상기 복호화를 한 결과가 상기 데이터 확인 장치가 저장하고 있는 키 식별자와 동일한 경우, 상기 경우에서의 키를 이용하여 상기 암호화 데이터를 복호화하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 데이터 확인 장치에 비정상적인 것으로 정의된 행위가 가해지는 것을 인식하는 단계와, 상기 행위가 가해지는 것이 인식되면 상기 키를 삭제하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 악성 행위자는 데이터의 암복호화에 사용되는 키에 접근하여 이를 탈취할 수 없다. 따라서 악성 행위자는 암호화된 데이터를 복호화할 수 없고, 데이터를 변조시킬 수 없다.
아울러, 사용자는 자신의 요청이 단말 장치 또는 이러한 요청을 처리하는 서버에서 처리될 때 그 과정에서 변조되었는지 여부를 확인할 수 있다. 이에 따라 금융 거래 사고나 개인 정보 노출 등과 같은 사고가 사전에 차단될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 데이터 확인 장치가 적용된 시스템을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 데이터 확인 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 데이터 확인 장치가 데이터를 암복호화하는 타 장치와 물리적으로 연결된 것을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 데이터 확인 장치에서 키 저장부 및 포트부가 구분되어 구성되어 있는 것을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 5a 및 5b는 일 실시예에서의 키 식별자를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따라 출력부가 복호화된 데이터를 표시한 것을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 데이터 확인 방법의 절차를 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 데이터 확인 장치가 적용된 시스템을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 시스템은 데이터 확인 장치(100), 단말 장치(200) 및 타 장치(310)가 연결되거나 포함된 서버(300)에 의하여 구성된다. 이 때, 단말 장치(200) 및 서버(300)는 네트워크(400)에 의하여 연결된다. 네트워크(400)는 CDMA, 3G, 4G, LTE-A, 블루투스, 와이파이, NFC 또는 IR과 같은 무선 통신 네트워크이거나 이와 달리 LAN과 같은 유선 통신 네트워크일 수 있다.
단말 장치(200)는 사용자(10)의 서버(300)에 대한 요청, 예컨데 금융 거래 요청이나 개인 정보 요청 등을 사용자(10)로부터 받아들이며, 이러한 요청을 서버(300)로 송신한다. 단말 장치(200)는 사용자(10)가 소지하는 디바이스(PC, 스마트폰 등)일 수 있다. 아울러, 단말 장치(200)는 음파를 이용한 통신, 적외선 통신, NFC, Wi-Fi 등의 통신을 통해 데이터 확인 장치(100)와 통신을 수행할 수 있다.
서버(300)는 단말 장치(200)를 통해서 사용자(10)의 요청을 전달받으며, 이러한 요청에 따른 서비스를 단말 장치(200)를 통해 사용자(10)에게 제공하는 장치일 수 있다.
서버(300)와 단말 장치(200)는 서로 간에 암호화된 데이터를 송신하거나 또는 암호화된 데이터를 복호화하면서 사용자(10)의 요청을 처리한다. 여기서, 단말 장치(200)는 서버(300)로부터 수신된 암호화 데이터를 복호화하거나 서버(300)로 송신할 데이터를 암호화하는 데이터 확인 장치(100)와 연결된다. 마찬가지로 서버(300)는 단말 장치(200)로부터 수신된 암호화 데이터를 복호화하거나 단말 장치(200)로 송신할 데이터를 암호화하는 타 장치(310)와 연결된다. 이 때, 타 장치(310)는 하드웨어로 구성되어 서버(300)에 연결(부착)되는 형태(예컨데, 동글(dongle)과 같은 형태) 또는 소프트웨어적으로 구현되어 서버(300)에 설치되는 프로그램의 형태일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
전술한 데이터 확인 장치(100) 및 타 장치(310)는 동일한 방식으로 데이터를 암호화하거나 또는 암호화된 데이터를 복호화할 수 있다. 아울러, 데이터 확인 장치(100)는 단말 장치(200)로부터 수신한 데이터를 사용자(10)에게 출력하는 기능을 수행한다. 이 때, 데이터 확인 장치(100)가 단말 장치(200)로부터 수신한 데이터는, 단말 장치(200)가 서버(300)로부터 수신한 데이터 그 자체이거나 또는 수신한 데이터를 기 설정된 방식으로 가공한 데이터일 수 있다.
이하에서는 이러한 데이터 확인 장치(100)에 대하여 보다 구체적으로 살펴보기로 하되, 데이터를 암복호화하는 방법 기타 이와 관련된 하기의 설명은 타 장치(310)에도 동일하게 적용되는 것을 전제로 한다.
도 2는 일 실시예에 따른 데이터 확인 장치의 구성을 도시한 도면이다.
먼저, 데이터 확인 장치(100)는 전술한 기능 및 이하에서 기술할 기능을 수행하도록 프로그램된 명령어를 저장하는 메모리, 그리고 이러한 명령어를 수행하는 프로세서에 의하여 구현 가능하다. 아울러, 데이터 확인 장치(100)는 웨어러블(wearable) 디바이스, 특히 사용자에게 이미지나 텍스트를 표시하여 제공하는 디스플레이부를 갖는 웨어러블 디바이스 등에서 그 기능이 구현될 수 있는데, 이러한 웨어러블 디바이스에는 예를 들면 손목 밴드(wrist-band), 스마트 글라스 또는 스마트 워치(watch) 등이 있을 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2를 참조하면, 데이터 확인 장치(100)는 포트부(110), 암복호화부(130), 출력부(140) 및 연결부(150)를 포함하며, 실시예에 따라서 키 저장부(120), 난수 생성부(160), 보호부(170) 및 리셋부(180)를 더 포함할 수 있되, 도 2에 도시되지 않은 구성요소를 더 포함하거나 또는 도 2에 도시된 구성요소 중 적어도 하나 이상을 포함하지 않을 수 있다.
연결부(150)에 대하여 먼저 살펴보면, 연결부(150)는 데이터 확인 장치(100)를 서버(300) 측의 타 장치(310)와 서로 간에 물리적으로 연결시키는 구성으로, 예를 들면 하드웨어적으로 구현된 커넥터일 수 있다.
도 4를 참조하여 자세하게 살펴보면, 데이터 확인 장치(100)는 그에 속한 연결부(150)를 통해 타 장치(310)와 물리적으로 연결될 수 있다. 데이터 확인 장치(100)가 타 장치(310)와 물리적으로 연결되는 것은 예를 들면 데이터 확인 장치(100)와 타 장치(310)가 생산되는 시점에서 공장에서 물리적으로 연결되거나, 데이터 확인 장치(100)의 사용자가 데이터 확인 장치(100)를 구매한 시점에서 구매 장소에서 물리적으로 연결될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
아울러, 타 장치(310)가 소프트웨어적으로 구현되어 서버(300)에 설치되는 경우에는, 데이터 확인 장치(100)는 서버(300)와 물리적으로 연결된 상태에서 이러한 소프트웨어적으로 구현된 타 장치(310)와 연결이 가능하다.
다시 도 2를을 참조하면 포트부(110)는 단말 장치(200)와 데이터를 주고받으며 통신을 하는 구성이다. 이러한 포트부(110)는 무선 통신, 예컨데 음파를 이용한 통신, 적외선 통신, NFC, Wi-Fi 등의 통신을 지원하는 통신 모듈을 포함할 수 있다.
키 저장부(120)는 키를 저장하는데, 이러한 키는 복수 개일 수 있다. 복수 개의 키 각각은 암호화 데이터를 복호화는데 사용되며, 또한 암호화되지 않은 데이터를 암호화하는데 사용될 수도 있다. 이러한 키는 각각 복수 개의 비트로 구성될 수 있다.
복수 개의 키는 난수 생성부(160)에 의하여 생성된 임의의 개수, 예를 들면 1000개의 난수의 값을 기초로 생성될 수 있다. 이 때, 임의의 개수의 난수의 값 그 자체가 복수 개의 키가 될 수 있으며, 이와 달리 상기 임의의 개수의 난수가 기 설정된 알고리즘에 의하여 가공된 값이 복수 개의 키가 될 수도 있다. 이 때의 난수 생성부(160)는 마이크로프로세서에 의하여 그 기능이 구현 가능하다.
리셋부(180)는 시드(seed) ― 난수를 생성할 때 사용되는 값 ― 를 생성하여 난수 생성부(160)에 제공한다. 난수 생성부(160)는 시드를 기초로 난수를 생성한다.
리셋부(180)가 생성한 시드는 데이터 확인 장치(100)가 타 장치(310)와 물리적으로 연결되었을 때 타 장치(310)에 전달될 수 있다. 즉, 시드는 무선 통신이나 유선 통신 방식으로 전달되지 않고, 암복호화에 관여하는 장치(본 실시예에서는 데이터 확인 장치(100) 및 타 장치(310))가 물리적으로 연결되었을 때 전달된다. 따라서, 시드가 통신 방식으로 전달되지 않으므로, 해커 등에 의하여 이러한 시드가 탈취될 수는 없다.
시드를 전달받은 타 장치(310)는 데이터 확인 장치(100)의 난수 생성부(160)와 동일한 시드를 이용하여 난수를 생성할 수 있다. 따라서, 키 저장부(120)에 저장되는 난수는 타 장치(310)에 저장된 난수와 그 값이 동일하다.
여기서, 리셋부(180)에 대하여 보다 자세하게 살펴보면, 리셋부(180)는 사용자(10)에 의한 입력을 받아들이는 버튼 등을 포함할 수 있다. 이러한 리셋부(180)는 난수 생성부(160)와 연결된다. 따라서, 데이터 확인 장치(100)가 타 장치(310)와 물리적으로 연결된 후 리셋부(180)의 버튼이 눌리면, 리셋부(180)는 시드를 생성하여 난수 생성부(160)로 제공한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 데이터 확인 장치(100)와 타 장치(310)는 서로 간에 물리적으로 연결되었을 때 복수 개의 키를 생성하여 공유한다. 즉, 복수 개의 키가, 유선 통신이든 무선 통신이든 통신망을 통해서 전달되는 과정이 발생하지 않는다. 따라서, 기존의 RSA와는 달리 키를 분배하여 공유시키는 과정에서 키가 유출되거나 해킹될 위험이 전혀 없다.
한편, 데이터 확인 장치(100) 및 타 장치(310)가 시드를 이용하여 복수 개의 동일한 키를 생성 및 공유하는 전술한 과정은 예시적인 것이므로 본 발명의 사상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 데이터 확인 장치(100)가 복수 개의 키를 생성한 후 타 장치(310)와 물리적으로 연결되었을 때 이와 같이 생성한 복수 개의 키를 전달하는 방식을 통해서도, 즉 시드의 전달 없이도, 데이터 확인 장치(100)와 타 장치(310)는 서로 동일한 값을 갖는 복수 개의 키를 공유할 수 있다.
키 저장부(120)에 저장된 복수 개의 키는 갱신(업데이트)될 수 있다. 갱신 시점은 주기적으로 또는 필요한 때에 임의로 이루어질 수 있는데, 데이터 확인 장치(100) 및 타 장치(310)는 이러한 갱신 시점에 대하여 서로 약속한 규칙을 가지고 있을 수 있으며, 따라서 동일한 시점에 복수 개의 키를 갱신할 수 있다.
아울러, 키를 갱신하는 것은 새로운 복수 개의 키를 생성하는 것이므로, 이 경우에도 난수 생성부(160)에 의하여 생성된 난수를 기초로 복수 개의 키를 생성할 수 있다. 키를 갱신할 때 난수 생성부(160)에 전달되는 시드는 데이터 확인 장치(100) 및 타 장치(310)가 서로 간에 알고 있는 기 설정된 값, 예를 들면 갱신 전 1번째 또는 마지막 번째의 키일 수 있다. 즉, 데이터 확인 장치(100)와 타 장치(310)는 키의 갱신을 위하여 동일한 시드를 가지고 복수 개의 키를 생성하며, 이와 같이 생성된 복수 개의 키를 갱신에 사용한다. 따라서, 복수 개의 키가 갱신이 되더라도 데이터 확인 장치(100)와 타 장치(310)는 동일한 값의 복수 개의 키를 공유할 수 있다.
암복호화부(130)는 단말 장치(200)가 서버(300)로 송신할 데이터를 암호화한다. 보다 자세하게 살펴보면, 키 저장부(110)에 저장된 복수 개의 키 중 어느 하나인 제1 키가 선택된다. 제1 키를 선택하는 주체는 키 저장부(110) 또는 암복호화부(130)일 수 있다. 암복호화부(130)는 제1 키를 기초로 암호화 대상인 데이터를 암호화한다. 여기서, 제1 키를 기초로 데이터를 암호화하는 암호화 알고리즘은 기존에 공지된 것을 사용할 수 있는데, 이러한 암호화 알고리즘은 도 2에는 도시되지 않은 ROM에 저장될 수 있다. 제1 키를 기초로 암호화된 데이터는 제1 키에 의해서만 복호화가 가능하다.
암복호화부(130)는 단말 장치(200)가 서버(300)로부터 수신한 암호화된 데이터를 복호화하는데, 복호화하는 알고리즘 또한 전술한 ROM에 저장될 수 있다. 보다 자세하게 살펴보면, 암복호화부(130)는 암호화된 데이터를 키 저장부(110)에 저장된 복수 개의 키 중 어느 하나인 키를 이용하여 복호화한다.
이하에서는 암호화하는 과정 및 복호화하는 과정에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
먼저 암호화하는 과정에 대하여 살펴보면, 암복호화부(130)는 암호화에 사용되는 키를 식별하기 위한 키 식별자(또는 control block이라고 지칭될 수도 있음)를 생성한다. 생성된 키 식별자는 암호화가 되어야 하는 데이터와 함께 어느 하나의 키(제1 키)를 기초로 암호화된다.
여기서, 키 식별자에 대해서는 도 5a 및 5b를 참조하여 설명하기로 한다. 도 5a는 키 식별자와 데이터가 결합된 결합 데이터를 도시한 그림이다. 도 5a를 참조하면, 키 식별자(122)는 기 설정된 개수, 예를 들면 n개의 비트로 구성될 수 있다. 이러한 n개의 비트는 데이터 확인 장치(100) 및 타 장치(310)가 서로 알고 있는 약속된 규칙에 의하여 그 값이 채워질 수 있다. 도 5b는 키 식별자를 구성하는 n개의 비트가 이러한 약속된 규칙에 의하여 그 값이 채워진 것을 개념적으로 도시한 도면이다. 이하에서는 이러한 약속된 규칙에 대하여 보다 자세하게 살펴보기로 한다.
복수 개의 키 중에서 데이터 확인 장치(100) 및 타 장치(310)가 서로 알고 있는 기 설정된 적어도 두 개 이상의 키를 이용하여, n개의 비트의 특정 위치에 특정 값을 할당한다. 예를 들면, 데이터 확인 장치(100) 및 타 장치(310)가 복수 개의 키 중에서 기 설정된 두 개 이상의 키로서 50개의 키, 즉 제1 키부터 제50 키를 이용하여 키 식별자를 생성하는 것으로 알고 있다고 가정하자. 그리고 제1 키를 n으로 모듈러 연산을 한 값을 제1 값이라고 하고 제2 키를 2로 모듈러 연산을 한 값을 제2 값이라고 하면, n개의 비트 중 제1 값이 나타내는 번째의 비트에 제2 값을 할당한다. 다음으로, 제3 키를 n으로 모듈러 연산을 한 값을 제3 값이라고 하고 제4 키를 2로 모듈러 연산을 한 값을 제4 값이라고 하면, n개의 비트 중 제3 값이 나타내는 번째의 비트에 제4 값을 할당한다. 이와 같은 방식으로 50개의 키를 이용하여 n개의 비트의 특정 위치에 특정 값을 할당한다. 이 때, 이미 값이 할당된 위치에 또 값을 할당해야 한다면, 뒤에 할당된 값을 해당 위치에 할당한다. 이 후, n개의 비트 중 값이 할당되지 않은 비트가 있을 수 있다. 값이 할당되지 않은 비트에는 난수 생성부(150)에서 생성한 비트가 할당된다. 여기서, 실시예에 따라서 n개의 비트에 먼저 난수가 할당되고, 그 이후에 적어도 두 개 이상의 키를 이용하여 값이 할당되는 과정이 수행될 수도 있다.
도 5b는 전술한 과정에 의하여 키 식별자를 생성한 것을 개념적으로 도시한 도면이다. 도 5b를 참조하면, n개의 비트 중 적어도 두 개 이상의 키를 이용하여 값이 할당되는 비트는 b로 표시되고, 난수 생성부(150)가 생성한 난수가 할당되는 비트는 a로 표시된다.
데이터는 이와 같이 생성된 키 식별자와 함께 암호화되며, 포트부(110)를 통해서 서버(300)로 송신된다.
다음으로 복호화하는 과정에 대하여 살펴보기로 한다.
암복호화부(130)는 타 장치(310)가 암호화한 암호화 데이터로부터 암호화된 키 식별자 부분을 분리한다. 그리고, 키 저장부(120)에 저장된 복수 개의 키를 각각 이용해서 암호화된 키 식별자를 복호화한다. 복호화한 결과에 대하여 값이 할당되는 비트 위치인 b에 대해서만 자신이 생성한(또는 알고 있는) 키 식별자와 비교를 한다. 비교 결과 값이 할당되는 비트 위치인 b에 대해서 같은 값이 나오면, 암호화된 키 식별자를 복호화하는데 사용된 키가 암호화에 사용된 키인 것으로 간주한다. 따라서, 암복호화부(130)는 암호화에 사용된 것으로 간주된 키를 이용하여 암호화 데이터의 나머지 부분을 복호화한다. 여기서, 비트 위치 a인 지점은 난수이기 때문에 비교하지 않는다.
이와 같이 키 식별자를 이용하여 데이터를 암호화하고 복호화할 경우, 악성 행위자는 복수 개의 키 전부, 그리고 키 식별자 생성에 사용되는 적어도 두 개 이상의 키 및 키 식별자를 생성할 때 사용되는 전술한 방법 모두 알아야만이 암호화 데이터를 복호화할 수 있다. 그러나, 전술한 바와 같이 복수 개의 키는 데이터 확인 장치(100)가 타 장치(310)와 물리적으로 연결될 때 공유되기 때문에 해커에 의하여 탈취/유출될 우려가 없다. 또한 키 식별자 또한 데이터 확인 장치(100) 또는 타 장치(310)의 초기 제작 과정에서 ROM과 같은 곳에 심어지기 때문에 해커가 이를 알아내는 것 또한 불가능하다.
한편, 전술한 암호화 방법 및 복호화 방법은 타 장치(310)에서도 동일하게 수행된다. 따라서, 타 장치(310)가 암호화한 암호화 데이터는 데이터 확인 장치(100)에 의하여 복호화 가능하며, 데이터 확인 장치(100)가 암호화한 데이터는 타 장치(310)에 의하여 복호화 가능하다. 아울러, 이러한 암복호화부(130)는 전술한 기능을 수행하도록 프로그램된 명령어를 저장하는 메모리 및 이러한 명령어를 수행하는 마이크로프로세서에 의하여 구현 가능하다.
여기서, 포트부(110)는 데이터 확인 장치(100)로부터 암호화되지 않은 데이터 또는 암호화된 데이터를 전달받아서 암복호화부(130)에 전달하며, 암복호화부(130)로부터 암호화된 데이터를 전달받아서 데이터 확인 장치(100)로 전달한다. 여기서, 도 4를 참조하면, 포트부(130)는 데이터 버스(115)를 통해서 암복호화부(130)와 연결된다. 데이터 버스(115)란 데이터가 송수신되는 경로를 의미한다.
아울러, 암복호화부(130)는 키 저장부(120)로부터 키를 전달받아서 데이터를 암호화하거나 복호화한다. 도 4를 참조하면, 키 저장부(120)는 키 버스(125)를 통해서 암복호화부(130)와 연결된다. 키 버스(125)란 키가 송수신되는 경로를 의미한다.
이 때, 데이터 확인 장치(100)는 단말 장치(200)와 같은 통신 객체와 포트부(110)를 통해서 암호화된 데이터를 송수신한다. 그리고, 키 저장부(120)에 저장된 키는 키 버스(125)를 통해서 암복호화부(130)에만 전달되어 데이터의 암복호화에 사용될 뿐, 포트부(110)를 통해서 외부로 전달되지 않는다.
즉, 키 저장부(120)에 저장된 키는 포트부(110)를 통해서 외부로 전달될 일이 없다. 아울러, 외부에서는 포트부(110)를 통해서 키 저장부(110)에 직접 접근할 수도 없다. 따라서, 키 저장부(120)에 저장된 키는 외부에 공개되지 않으며, 또한 해커 등은 키 저장부(120)에 저장된 키를 탈취할 수 없다.
출력부(140)는 암복호화부(130)가 복호화한 복호화 데이터 그 자체 또는 복호화 데이터를 일정한 방식으로 가공한 데이터를 출력한다. 이러한 출력부(140)는 복호화 데이터를 텍스트로 표시하는 디스플레이부, 예컨데 터치 스크린 등으로 구현 가능하다.
도 6은 일 실시예에 따라 출력부(140)가 디스플레이부로 구현될 때, 출력부(140)가 복호화 데이터를 표시한 것을 예시적으로 도시한 도면이다. 도 6을 참조하면, 출력부(140)는 다양한 정보(141 내지 143) 등을 표시한다.
한편, 실시예에 따라서 출력부(140)는 1쌍의 확인 숫자(142,143)를 포함한다. 1쌍의 확인 숫자는 타 장치(310)가 임의로 생성하여 전술한 암호화 방법을 기초로 암호화한 기 설정된 자릿수, 예컨데 6자리의 숫자일 수 있다.
1쌍의 확인 숫자(142,143)는 암복호화부(130)에 의하여 복호화되며, 도 6에 도시된 것과 같이 출력부(140)에 표시된다. 사용자(10)는 출력부(140)에 표시된 복호화 데이터(141)가 자신의 요청에 대한 응답과 일치하는 경우, 1쌍의 숫자 중에서 앞의 숫자(142)를 단말 장치(200)에 입력한다. 이 경우, 단말 장치(200)는 입력된 숫자(142)를 서버(300)에 송신하고, 서버(300)는 이러한 숫자(142)를 기초로 사용자(10)의 요청을 실행한다. 그러나, 출력부(140)에 표시된 복호화 데이터(141)가 자신의 요청에 대한 응답과 일치하지 않는 경우, 사용자(10)는 1쌍의 숫자 중에서 뒤의 숫자(143)를 서버(300)에 송신한다. 서버(300)는 단말 장치(200)로부터 수신된 숫자가 숫자(142)이 아닌 경우 사용자(10)의 요청을 실행하지 않는다.
여기서, 악성 행위를 하려는 자가 서버(300)로 하여금 사용자(10)의 요청을 수행하게 하기 위해서는, 한 번의 기회에 6자리의 숫자(142)를 알아내서 입력해야 한다. 그러나, 6자리의 숫자(142)는 타 장치(310)가 임의로 지정한 숫자이며 또한 타 장치(310)에 의하여 암호화되어 있는 숫자이다. 따라서, 악성 행위를 하려는 자는 복수 개의 키 및 키 식별자를 알지 못하는 이상 이러한 6자리의 숫자(142)를 복호화하여 알아낼 수 없다. 아울러, 타 장치(310)는 이러한 6자리의 숫자를 임의로, 랜덤으로 지정하여 송신하므로 악성 행위를 하려는 자가 한 번의 기회에 우연하게 6자리의 숫자를 추측하여 맞추는 것 또한 불가능하다. 따라서, 일 실시예에 따르면, 사용자는 자신의 요청이 단말 장치 또는 이러한 요청을 처리하는 서버에서 처리될 때 그 과정에서 변조되었는지 여부를 확인할 수 있다. 이에 따라 금융 거래 사고나 개인 정보 노출 등과 같은 사고가 사전에 차단될 수 있다
다시 도 2를 참조하면, 보호부(170)는 데이터 확인 장치(100)에 비정상적인 것으로 정의된 행위가 가해지는 것을 인식하며, 이러한 행위가 가해지는 것이 인식되면 키 저장부(120)에 저장된 복수 개의 키를 삭제한다. 비정상적인 것으로 정의된 행위에는, 예를 들면 키 저장부(120)에 저장된 복수 개의 키를 전자기적으로 복제하기 위한 시도, 진동이나 열 등을 감지하는 시도 등일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 보호부(170)는 해커에 의한 온라인으로 키를 탈취하려는 시도가 막힐 경우, 물리적으로 키를 탈취하려는 시도를 차단하기 위한 구성이다.
도 7은 일 실시예에 따른 데이터 확인 방법의 절차를 도시한 도면으로, 전술한 데이터 확인 장치(100)에 의하여 수행될 수 있다. 아울러, 이하에서 설명할 데이터 확인 방법은 실시예에 따라서 이하에서 설명할 적어도 하나 이상의 단계가 수행되지 않거나 언급되지 않은 새로운 단계가 추가로 수행될 수도 있으며, 그 순서가 변경될 수도 있다.
도 7을 참조하면, 데이터 확인 방법은 상기 통신 객체로부터 암호화 데이터를 전달받는 단계(S200)와, 기 설정된 복수 개의 키 중 어느 하나인 제1 키를 이용하여, 상기 암호화 데이터에 대한 복호화를 수행하는 단계(S210)와, 상기 복호화를 수행한 결과를 출력하는 단계(S220)를 포함한다. 이 때, 복수 개의 키는 상기 데이터 확인 장치가 그에 포함된 연결부에 의하여 상기 복수 개의 키와 동일한 키를 저장하는 타 장치와 물리적으로 연결되면 생성되어 저장된다.
이하 데이터 확인 방법의 나머지 부분은 전술한 데이터 확인 장치(100)에 대한 설명과 중복되므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 일 실시예에 따르면, 악성 행위자는 데이터의 암복호화에 사용되는 키에 접근하여 이를 탈취할 수 없다. 따라서 악성 행위자는 암호화된 데이터를 복호화할 수 없고, 데이터를 변조시킬 수 없다.
아울러, 사용자는 자신의 요청이 단말 장치 또는 이러한 요청을 처리하는 서버에서 처리될 때 그 과정에서 변조되었는지 여부를 확인할 수 있다. 이에 따라 금융 거래 사고나 개인 정보 노출 등과 같은 사고가 사전에 차단될 수 있다.
본 발명에 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이상의 설명은 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 데이터 확인 장치
200: 단말 장치
300: 서버
310: 타 장치

Claims (12)

  1. 통신 객체와 연결되는 데이터 확인 장치로서,
    연결부와,
    상기 연결부가 타 장치의 연결부와 하드웨어적으로 연결되면 복수 개의 키를 생성하여서 저장하고 상기 타 장치와 상기 복수 개의 키를 공유하는 키 저장부와,
    상기 통신 객체와 통신을 수행하는 포트부와,
    상기 복수 개의 키 중 어느 하나인 제1 키를 이용하여, 상기 포트부를 통하여 상기 통신 객체로부터 전달된 데이터에 대한 암호화 또는 복호화를 수행하는 암복호화부와,
    상기 복호화를 수행한 결과를 출력하는 출력부를 포함하며,
    상기 암복호화부는,
    상기 복수 개의 키 중 상기 데이터 확인 장치와 상기 타 장치가 모두 알고 있는 기 설정된 적어도 두 개 이상의 키를 기초로 키 식별자를 생성하고, 상기 데이터를 상기 키 식별자와 결합시켜서 결합 데이터를 생성한 뒤 상기 결합 데이터를 상기 제1 키를 기초로 암호화하고,
    상기 포트부는,
    상기 암호화된 결합 데이터를 상기 통신 객체로 전달하는
    데이터 확인 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 암복호화부는,
    상기 키 저장부와는 키 버스(key bus)를 통해서 연결되며, 상기 키 버스를 통해서 상기 키 저장부로부터 전달받은 키를 기초로 상기 암호화 또는 상기 복호화를 수행하는
    데이터 확인 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 포트부는 상기 암복호화부와 데이터 버스(data bus)를 통해서 연결되며,
    상기 암복호화부가 상기 암호화 또는 상기 복호화를 수행한 결과는 상기 데이터 버스를 거쳐서 상기 포트부를 통하여 상기 통신 객체로 전달되는
    데이터 확인 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    난수를 생성하는 난수 생성부를 더 포함하고,
    상기 키 식별자는,
    기 설정된 개수의 복수 개의 비트로 구성되며, 상기 복수 개의 비트 중 일부의 비트는 상기 적어도 두 개 이상의 키에 의하여 값이 정해지고, 상기 복수 개의 비트 중 나머지 비트는 상기 생성된 난수에 의하여 값이 정해지는
    데이터 확인 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 암복호화부는,
    암호화 데이터로부터 상기 제1 키를 식별하는데 사용되는 암호화된 키 식별자를 분리하고, 상기 암호화된 키 식별자를 상기 복수 개의 키 각각을 이용하여 복호화하였을 때의 결과가 상기 데이터 확인 장치가 저장하고 있는 키 식별자와 동일한 경우, 상기 경우에서의 키를 이용하여 상기 암호화 데이터를 복호화하는
    데이터 확인 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력부는,
    상기 복호화 데이터를 텍스트로 표시하는 디스플레이부를 포함하는
    데이터 확인 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 확인 장치에 비정상적인 것으로 정의된 행위가 가해지는 것을 인식하며, 상기 행위가 가해지는 것이 인식되면 상기 복수 개의 키를 삭제하는 보호부를 더 포함하는
    데이터 확인 장치.
  10. 통신 객체와 연결되는 데이터 확인 장치에 의하여 수행되는 데이터 확인 방법으로서,
    상기 통신 객체로부터 데이터를 전달받는 단계와,
    기 설정된 복수 개의 키 중 어느 하나인 제1 키를 이용하여, 상기 데이터에 대한 복호화 또는 암호화를 수행하는 단계와,
    상기 복호화를 수행한 결과를 출력하는 단계를 포함하며,
    상기 복수 개의 키는,
    상기 데이터 확인 장치가 그에 포함된 연결부에 의하여 상기 복수 개의 키와 동일한 키를 저장하는 타 장치와 하드웨어적으로 연결되면 생성되어 저장된 것이고,
    상기 암호화를 수행하는 단계는,
    상기 복수 개의 키 중 상기 데이터 확인 장치와 상기 타 장치가 모두 알고 있는 기 설정된 적어도 두 개 이상의 키를 기초로 키 식별자를 생성하고, 상기 암호화의 대상인 데이터를 상기 키 식별자와 결합시켜서 결합 데이터를 생성한 뒤, 상기 결합 데이터를 상기 제1 키를 이용하여 암호화하는 것인,
    데이터 확인 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
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