KR100394041B1 - 소액 전자상거래 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자상거래에서 소액거래를 보다 안전하고 효율적으로 수행할 수 있는 방법에 관한 것이다. 현재 이루어지고 있는 전자상거래는 대부분 신용카드 기반의 전자상거래가 이루어지고 있는데, 이것은 처리비용이 많게 되어 작은 금액의 거래에는 적합하지 못하다. 따라서 소액거래를 위해서 처리비용을 줄일 수 있는 새로운 시스템이 제안되어지고 있는데 안전성과 효율성을 충분히 만족시키지 못하고 있다. 특히 기존의 소액지불 시스템은 익명성을 제공하지 않고 있는데, 본 발명에서는 익명성까지 제공할 수 있는 방법을 제시하고 있다.

본 발명에서는 가명을 사용하여 거래를 함으로써 익명성을 제공할 수 있도록 하고 있다. 또한 암호 기법의 사용은 속도가 빠른 해쉬 함수만을 사용함으로써 처리비용을 낮출 수 있도록 하였다. 특정 비밀키를 연접하여 해쉬함으로써 제 3자, 사용자 그리고 상점 모두의 부정을 방지하고 있다. 그리고 소액거래를 위해서는 선불방식과 오프라인 방식이 유리한데 이를 위해 사용자가 사용할 수 있는 금액의 범위를 나타내는 '금액생성범위 인증서'를 이용하고 있다.

Description

소액 전자상거래 방법{A method of a micro payment electronic commerce}

본 발명은 전자상거래에서 보다 안전하고 효율적인 소액거래가 가능하도록 한 시스템으로, 특히 인터넷에서 쉽게 거래가 가능한 소액가치의 디지털 데이터의 전자상거래에 유용할 것이다.

기존에 제안된 소액지불 프로토콜로서 대표적인 것으로 밀리센트(Millicent), 소액지불 전송방식(Micro Payment Transfer Protocol: 이하 MPTP라 함), 미니-페이(Mini-Pay)등이 있다.

밀리센트(Millicent)는 스크립(scrip)이라고 불리는 전자화폐를 이용하여 거래가 이루어지는데, 선불방식과 오프라인 방식으로 처리되고 해쉬함수만을 이용함으로써 처리비용 측면에서 효율적이라고 할 수 있다. 하지만 거래시 거스름돈이 발생하게 되고, 상점(Vendor: 13)이 전자화폐 생성에 대한 모든 정보를 가지고 있기 때문에 상점의 부정이 가능하게 되는 단점이 있다. 또한 사용자(Customer: 12)의 익명성이 보장되고 있지 않다. 밀리센트(Millicent)의 전체적인 구성은 도 1에서 보여주고 있다. 도면에서의 S11은 지불수단을 이용한 등록과정을, S12는 비밀코드(Customer_secret)가 포함된 브로커(11) 스크립(Broker scrip)의 제공 과정을, S13은 구매자가 브로커에게 상점스크립(Vendor scrip)을 주문하는 과정을, S14는 브로커가 구매자에게 상점스크립과 거스름스크립을 제공하는 과정을, S15는 구매자가 상점에 전자주문을 수행하는 과정을, S16은 상점에서 구매자에게 상품 및 거스름 상점스크립을 제공하는 과정을 각각 나타내고 있다. 또한, 브로커(11)와 상점(13)은 서로 계약관계를 유지하고 있어야 한다.

MPTP는 전자화폐에 해당하는 토큰(token)을 생성하기 위해 해쉬를 반복해서 수행하는 연쇄 해쉬함수를 사용하고 있다. 오프라인 방식으로 처리되고 해쉬함수만을 이용하고 거래시 거스름돈이 필요없다는 장점이 있는 반면, 후불방식으로 신용에 불이익이 발생할 위험성도 있으며 익명성을 제공하지 않는다는 단점이 있다. MPTP의 진행이 이루어지기 위해서는 도 2에서의 나타난 바와 같은 사전설정과정이 요구된다. 즉, 사용자(22)가 브로커(21)에게 계정확인서를 요구하고(S21), 브로커(21)가 사용자(22)에게 계정확인서를 제공하여(S22), 사용자(22)가 판매상점(23)에 해당 계정확인서와 권한확인서를 송부하므로써(S23) 사전 설정을 완료된 상태에서 거래가 이루질 수 있다. 이후, 사용자(22)는 물품의 지불금액과 일치하는 페이워드(payword)를 결정하여 상점(23)에 메시지를 전송하여 물품을 구매하게 된다.

한편, 미니-페이(Mini-Pay)방식은 오프라인 방식으로 처리하기 위해 오프라인(offline_limit)라는 것을 이용하고 있다. 이것은 사용자가 그 날 사용할 수 있는 최대 금액을 나타냄으로써 오프라인(offline_limit)금액 범위 내에서 거래할 때에 오프라인으로 거래가 가능하게 된다. 하지만 Mini-Pay는 속도가 느린 공개키 암호를 사용하고 있고 후불방식으로 처리된다. 따라서, 올바른 결제가 이루어지지 않았을 때, 구매자의 신용에 불이익이 발생하고, 익명성이 보장되지 않는 단점이 있다.

또한, 소액 전자지불 온라인 서비스 방법으로 공개된 특허출원 제 19997 - 72637호에 개시된 내용에 의하면, 사용자를 등록하고, 해쉬함수를 이용하여 전자화폐를 발행하는 것을 기본으로 하여, 광고를 보거나 설문에 응한 사람에게 실세계의 현금으로 지불하는 방법으로써, 단순히 해당 전자화폐로 사용자가 서비스 이용료를 지불하는 것이다. 그러나, 이러한 방법도 서비스 제공자가 비밀코드에 대한 정보를 가지고 있어서 부정한 거래에 노출되어 있는 문제점이 있다.

본 발명은 선불방식과 오프라인 처리가 가능한 소액 전자거래방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 해쉬함수만을 이용하여 인증이 가능한 소액전자거래 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 거래시 거스름돈이 발생하지 않는 소액전자 거래방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 사용자의 익명성이 보장된 소액전자 거래방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 전자거래시 각 객체간의 공유비밀코드를 연쇄해쉬함수를 이용하여 처리하므로써 부정거래가 방지될 수 있는 소액전자거래방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 구매자(customer)의 익명성이 보장된 의사ID(pseudo ID: PID)를 형성하는 제 1 과정과, 상기 제 1 과정의 구매자(customer)에게 금액생성범위인증서를 발행하는 제 2 과정과, 상기 제 2 과정을 통해 발행된 금액생성범위인증서를 사용하여 상품을 구매하는 제 3 과정과, 제 3 과정을 통해 이루어진 상품 판매의 수수료를 처리하는 제 4 과정을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

본 발명의 세부적 특징으로는 상기 제 1 과정 내지 제 4 과정에서 이루어지는 거래에서 비밀키가 연접된 해쉬함수를 사용하는 점이다.

본 발명의 다른 세부적 특징은 의사ID(pseudo ID)를 사용하므로써 익명성이 보장된다는 점이다.

본 발명의 또 다른 세부적 특징은 선불 입금에 따른 금액생성 범위인증서를 사용하므로써 과소비로 인해 구매자의 신용에 리스크가 발생되는 문제점을 해결할 수 있는 것이다.

도 1은 기존의 소액지불 프로토콜인 Millicent의 구성관계도,

도 2는 기존의 소액지불 프로토콜인 MPTP의 사전설정 관계도,

도 3은 본 발명에서의 소액지불 프로토콜 관계도,

도 4는 본 발명에 따른 거래과정을 나타내는 흐름도이다.

이하에서 본 발명의 구성과 그에 따른 수행과정을 설명하기로 한다. 본 발명에 따른 소액지불 시스템의 참여주체는 도 3에 도시된 바와 같이, 크게 구매자(customer: 33)와, 판매자(vendor: 34), 은행 등의 브로커(broker: 32) 및 인증기관(CA: 31)으로 구성되고 있다. 구매자(33)는 브로커(32)에게 입금을 한 후 판매자(34)와 거래를 이룰 수 있는 주체가 된다. 브로커(32)는 구매자(33)와 판매자(34) 사이의 실제 돈의 흐름을 관리하고 거래를 인증하는 기관으로 은행이 여기에 포함될 수 있다. CA(31)는 신뢰된 기관으로써 익명성의 제공을 위해 구매자(33)에게 가명에 해당하는 의사ID(pseudo_ID: 이하 PID라 함)를 제공한다.

본 발명에서 사용되어지는 비밀코드 기술은 해쉬 함수를 이용하고 있으며, 특히 해쉬를 할 때 특정 비밀키를 연접하여 해쉬를 함으로써 부정을 방지하도록 하고 있다. 이 때 사용되는 비밀키는 각 거래주체에 따라 여러 형태로 표기되며 그 종류는 다음과 같다. 브로커(32)와 CA(31)의 비밀키인 BCA_key()와, 브로커(32)와 판매자(34)의 비밀키는 BV_key()와, 브로커(32)와 구매자(33)의 비밀키는 BCu_key()와, 판매자(34)와 구매자(33)의 비밀키인 VCu_key()등이 사용되어진다. 이러한 비밀키를 공유하기 위한 방식으로는 디피헬만(Diffie-Hellman)의 키 교환 방식을 이용하며 전자상거래 시스템을 구성하고 등록할 때 한 번 발생하게 된다.전체적인 프로토콜의 진행을 도 3 내지 도 4를 참조로 하여 살펴보기로 한다. 먼저 사용자(33)는 익명성을 유지하기 위해 CA(31)에 자신의 실제 신원정보를 전송하고 PID를 요구한다 (S31 과정).

CA(32)는 구매자(33)의 신원을 확인하고 PID와 PID 인증서를 제공한다. PID 인증서의 형식은 다음과 같다.

PID_certificate = h(PID∥BCA_key)

여기서 BCA_key는 이미 언급한 바와 같이 브로커(32)와 CA(31)의 공유비밀코드로서 제 3 자가 조작할 수 없도록 한다 (S32 과정).

이후, 선불 방식으로 처리하기 위해서 구매자(33)는 먼저 브로커(32)에게 구매하고자하는 금액을 지불한다. 이때, 상기 CA(31)로부터 전달받은 PID와 PID인증서를 함께 제공한다 (S33 과정).

브로커(32)는 구매자(33)로부터 받은 PID와 PID 인증서를 BCA_key로 해쉬하므로써 지불된 금액에 맞는 금액생성범위 인증서와 공개값인증서를 제공한다. 금액생성범위 인증서는 구매자(33)가 거래할 수 있는 범위를 나타내게 된다. 금액생성범위 인증서의 형식은 다음과 같다.

M_max∥Cust_ID∥E∥SN∥h(M_max∥Cust_ID∥E∥SN∥BV_key)

여기서 M_max는 사용 가능한 최대 금액, Cust_ID는 구매자의 ID, E는 이 인증서의 유효기간, SN(Serial Number)은 일련번호 등을 각각 의미한다. 여기서 SN은 이 인증서의 부정한 이중사용을 막기 위해 사용되어지고 있다. 브로커(32)와 판매자(34)의 비밀코드인 BV_key를 연접하여 해쉬함으로써, 비밀키 값을 모르는 구매자(33)나 제 3자가 이 인증서를 조작할 수 없도록 하는 역할을 한다.

토큰(token)의 올바른 인증과 구매자(33)의 부정을 방지하기 위해서 공개값 인증서(Pub_certificate)를 사용하고 있다. 이 공개값 인증서는 구매자(33)가 사용할 공개값에 대한 인증서로서 브로커(32)가 생성하여 구매자(33)에게 전송한다. 공개값 인증서 형식은 다음과 같다.

Pub_certificate = h(PID∥g^c∥BV_key)

여기서 g^c는 사용되는 공개값을 나타내고, BV_key를 연접하여 해쉬함으로써 이 값을 모르는 구매자(33)나 제 3 자가 조작할 수 없도록 하고 있다 (S34 과정).

이후, 구매자(33)는 판매자(34)의 인터넷 페이지에 접속해서 상품을 선택한 후, 해당 금액에 맞는 전자화폐에 해당하는 토큰(token)을 생성한다. 이때, 생성되는 토큰의 구조는 다음과 같다.

토큰(token)의 구조는 크게 token_body, certificate1, certificate2의 세부분으로 구성되어진다. token_body 부분은 지불에 관련된 정보들을 포함하고 있고, certificate1은 판매자(34)에서의 인증을 위한 부분이고, certificate2는 브로커(32)에서의 인증을 위한 부분으로 판매자(34)의 부정한 토큰생성을 방지하는 역할을 한다. 그 구성요소를 자세히 살펴보면, 우선 token_body에서 Vendor_ID는 토큰을 사용할 판매자(34)의 ID, Cust_ID는 토큰을 사용할 구매자(33)의 ID, Value는 구입할 상품에 대한 가격, SN은 토큰의 일련 번호, 금액생성범위인증서는 구매자(33)가 사용할 수 있는 최대 금액에 대한 인증서, props는 기타 데이터를 각각 나타내고 있다.

certificate1은 token_body와 VCu_key(판매자와 구매자의 공유비밀키)를 연접하여 해쉬하여 생성된 인증서이고, certificate2은 token_body, certificate1, BCu_key(브로커와 구매자의 공유비밀키)를 연접 해쉬하여 생성된 인증서이다.

토큰생성을 완료한 구매자(33)는 그밖에 거래에 필요한 정보들로 구성된 주문서(request)를 생성한다. 주문서(request)의 형식은 다음과 같다.

request = 상품 정보∥token∥g^c∥Pub_certificate∥h(상품 정보∥ token∥ g^c∥Pub_certificate∥VCu_key)

여기서 비밀값인 VCu_key값을 이용하여 해쉬함으로써 이 값을 모르는 제 3 자는 주문서를 조작할 수 없도록 한다 (S35 과정).

이후, 상기 S35 과정을 통해 생성한 주문서를 전송한다 (S36 과정).

판매자(34)는 구매자(33)로부터 제공받은 주문서를 검증한다. 이때의 검증절차는 다음과 같다.

(1) 공개값인증서(Pub_cerificate)를 통하여 PID와 g^c값이 올바른지 검사한다.

(2) 공개값 g^c와 개인값 v를 이용하여 비밀값 VCu_key(=g^cv)를 계산한다.

(3) 주문서를 VCu_key값을 이용하여 해쉬함으로써 request문을 검증한다.

(4) certificate1부분의 검증을 통하여 토큰의 유효성을 검사한다.

(5) BV_key를 이용하여 금액생성범위 인증서의 유효성을 검사한다.

(6) 자신의 DB와 금액생성범위 인증서를 통하여 토큰의 사용 금액에 대한 유효성을 검사한다. 즉, 금액생성범위의 초과여부를 검사하게 된다. 모든 검사가 올바르게 이루어졌다면, 판매자(34)는 데이터베이스내에 있는 구매자(33)의 사용 금액 정보를 갱신한다 (S37 과정).

상기 S37 과정에서 검증이 완료되면 인증이 올바르다면 판매자(34)는 구매자(33)에게 해당 상품을 제공한다.

이후, 판매자(34)는 자신의 계좌에 예치하기 위해 브로커(32)에게 모아진 토큰을 반환한다 (S39 과정).

브로커(32)는 상기 S39 과정을 통해 판매자(34)로부터 받은 토큰에 대하여, 토큰의 certificate2를 검사한 후 해당 금액을 조사하여 옳은 경우에, 해당 금액만큼 판매자(34)의 계좌에 예치한다. 모든 과정이 올바르게 이루어졌다면, 이때에도 브로커(32)는 자신의 데이터베이스 정보를 갱신한다 (S40 과정).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 의사 ID를 사용하므로써, 익명성을 보장할 수 있으며, 전자거래시 연접된 해쉬 함수를 사용하여 각 객체간의 공유비밀코드를 사용하므로써 부정거래가 방지될 수 있는 효과를 가진다.

Claims (9)

1. 구매자가 익명성을 유지하기 위해 자신의 실제정보와 의사ID(pseudo-ID) 신청의사가 포함된 신호를 공증된 기관(CA)으로 전송하는 단계(1-1)와; 공증된 기관에서 구매자로부터 수신한 정보를 통해 구매자의 신원을 확인하는 단계(1-2)와; 공증된 기관에서 의사ID(Pseudo ID)와, 제 3 자의 조작을 방지하기 위해 공증된 기관과 결제기관의 공유비밀코드(BCA_key)가 포함된 의사ID 인증서(PID_certificate)를 생성하여 구매자에게 전송하는 단계(1-3)로 이루어지는 의사ID 형성과정(제 1 과정)과;

   구매자(customer)가 금융결제기관(broker)에 선입금하는 단계(2-1)와; 구매자(customer)가 금융결제기관(broker)으로 의사ID와 의사ID인증서를 전송하는 단계(2-2)와; 전송된 의사ID 인증서를 금융결제기관에서 검증하는 단계(2-3)와; 검증이 완료된 상태에서 금융결제기관에서 구매자 및 제 3 자의 조작에 의한 부정을 방지하기 위해 결제기관(broker)과 판매자(vendor)의 공유비밀코드(BV_key)가 포함된 금액생성범위인증서와 공개값인증서(Pub_certificate)를 생성하여 구매자에게 전송하는 단계(2-4)로 이루어지는 금액생성범위인증서 발행 과정(제 2 과정)과;

   구매자가 토큰(token)을 생성하는 단계(3-1)와; 상기 토큰과 구매정보에 판매자와 구매자의 공유비밀코드(VCu_key)를 포함시켜 주문서(request)를 생성하는 단계(3-2)와; 구매자가 상기 주문서(request)를 판매자(vendor)에게 전송하는 단계(3-3)와; 판매자가 주문자로부터 전송받은 주문서를 검증하는 단계(3-4)와; 판매자가 데이터베이스에 저장된 구매자 정보를 갱신하는 단계(3-5)와; 상기 검증완료된 주문서에 포함된 상품을 구매자에게 전달하기 위한 정보를 물품제공자가 인식할 수 있는 형태의 데이터로 전송하는 단계(3-5)로 이루어지는 상품 구매 과정(제 3 과정)과;

   판매자가 토큰(token)정보를 브로커(broker)에게 전송하는 단계(4-1)와; 브로커가 상기 토큰 정보에 포함된 유효성을 검증하는 단계(4-2)와; 토큰의 유효성이 검증된 경우, 상기 토큰에 해당하는 금액을 판매자에게 제공하는 단계(4-3)로 이루어지는 판매결과 처리과정(제 4 과정)을 포함하는 것을 특징으로 하는 소액 전자상거래방법.
2. 제 1 항에 있어서; 상기 제 1 과정 내지 제 4 과정에서 이루어지는 거래에서 비밀키가 연접된 해쉬함수를 사용하는 것을 특징으로 하는 소액 전자상거래방법.
3. 제 2 항에 있어서; 비밀키의 공유를 위해 디피헬만(Diffie-Hellman)의 키 교환방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 소액 전자상거래방법.
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