JP2004040273A - Data security maintaining method and apparatus in network camera, home gateway, and home automation apparatus - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To authenticate and distribute/register an electronic information cipher key between a server and a user, based only on a user's password concealed and shared in advance between the server and the user in a process of transmitting/receiver data through a network, and encipher/decipher data transmitted/received, using the electronic information cipher key as a secret key on a symmetric key cipher algorithm. <P>SOLUTION: The data security maintaining method comprises the steps of generating a trial value of a server according to a connection request signal from a client, sending the trial value to the client, receiving answer values from both clients, receiving an ID from the client, calculating an answer value expected by the client from a password and a trial value corresponding to the ID, comparing with the answer value and authenticating the client, generating an electronic information cipher key; if the authentication result is valid, generating a secret key for enciphering that key, enciphering the key with the secret key used as an element on a symmetric key enciphering algorithm, sending the enciphered key to the client, enciphering electronic information with the secret key used as an element, and sending the enciphered electronic information to the client. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００６】
対称鍵暗号化方式は、公開鍵暗号化方式に比べてアルゴリズムの内部構造が簡単な置換と順列の組合せからなっており、計算の複雑度が低く、システム環境に合う適切な暗号アルゴリズムの開発を容易に具現することができ、暗号化／復号化の速度が早く、乱数発生機がハッシュ関数のように別の暗号手法等と容易に連動される。対称鍵暗号化方式は、暗号化鍵の大きさが公開鍵暗号システムよりは相対的に小さくて、効率の良い暗号システムを構築することができる。しかし、対称鍵暗号化方式は、情報を交換する当事者間に同じ鍵を共有しなければならないので、多くの人との情報交換時に１人の使用者は多くの鍵を維持管理しなければならない難しさがある。対称鍵暗号化方式の代表的な例としては、ＳＥＥＤ、ＡＥＳ（Ｒｉｊｎｄａｅｌ）、３ＤＥＳ、ＧＯＳＴ、ＩＤＥＡ、ＳＫＩＰＪＡＣＫ（３）等がある。
【０００７】
公開鍵方式（Ｐｕｂｌｉｃ　Ｋｅｙ　Ｍｅｔｈｏｄ）は、鍵双（Ｋｅｙ　Ｐａｉｒ）を生成した後、１つの鍵（Ｐｕｂｌｉｃ　Ｋｅｙ）を相対側に公開した後、これを用いてデータを保護するとか無欠性、認証、否認封鎖等を満足させることができる方法である。鍵双とは非対称暗号化アルゴリズムの鍵双をいい、１つの鍵で暗号化すると別の１つの鍵のみに復号化することができる。
公開鍵方式は、２つの用途に用いられる。第１に、公開鍵方式は、送信者が受信者の公開鍵で暗号化して伝送した時、受信者でなければ復号化して情報を得ることができないので、データの保護に用いる。第２に、公開鍵方式は、送信者が自分の個人鍵で暗号化したデータを伝送した時、受信者は送信者の公開鍵で受信したデータの情報が得られるので、送信者が送ったデータであることを確認することができ、データを送った事実に対する否認を封鎖することができる機能に用いられる。
公開鍵暗号化方式に使用する鍵は２つで、１つは、暗号化に使用し、もう１つは、復号化に使用する。従って、公開鍵暗号化方式は、暗号化するため鍵を生成すると２つの鍵双（個人鍵、公開鍵）が生成される。ここで、暗号化に使用される鍵は公開鍵で、復号化に使用される鍵は個人鍵である。公開鍵暗号化方式は公開鍵に真偽の可否を容易に確認するために、公開鍵を相対側に公開する前に第３者を通じた公開鍵に認証を受けなければならないし、社会的な基盤施設がよく揃えていなければその使用効率が増大されることができない。
【０００８】
ハッシュ暗号化方式は、電子署名に多く使用されている。ハッシュ暗号化方式は、入力Ｍにハッシュ関数を取った結果であるハッシュコードｈ（Ｍ）に送信者は秘密鍵で署名をし、受信者はこれを公開鍵で確認した後、その結果、ｈ（Ｍ）を受信されたＭにハッシュ関数を取った結果の値と比較して署名の真偽の可否を明かす。また、ハッシュ暗号化方式は、情報の無欠性（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）にも活用されることができる。ハッシュ暗号化方式は、無欠性検証を希望する情報のハッシュコードを計算して安全に保管し、無欠性の検証が必要である時、更にハッシュコードを計算して保管したハッシュコードを値と比較することにより、情報の無欠性を確認することができる。ハッシュ関数ｈは、その安全度により衝突回避ハッシュ関数（ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ　ｆｒｅｅ　ｈａｓｈ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、または、強い一方向ハッシュ関数（ＳＯＷＨＦ，　Ｓｔｒｏｎｇ　Ｏｎｅ−Ｗａｙ　Ｈａｓｈ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）と弱い一方向ハッシュ関数（ＷＯＷＨＦ，　Ｗｅａｋ　Ｏｎｅ−Ｗａｙ　Ｈａｓｈ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）とに分けられる。
ハッシュ関数ｈは、次のような４つの条件を有しなければならない。第１に、ハッシュ関数ｈは、任意の大きさの入力Ｍに適用できなければならない。第２に、ハッシュ関数ｈは、一定の大きさの出力Ｈ＝ｈ（Ｍ）を出さなければならない。第３に、ハッシュ関数ｈは、ｈとＭとが与えられた時、Ｈ＝ｈ（Ｍ）の計算が易くなければならない。第４に、ハッシュ関数Ｈ＝ｈ（Ｍ）が与えられた時、Ｍを求める逆の計算が不可能でなければならない。前記４つの条件は、ハッシュ関数ｈに共通的に適用され、これはハッシュ関数が有しなければならない最も基本的な定義に属する。
ハッシュアルゴリズムにはＭＤ５アルゴリズムがある。ＭＤ５アルゴリズムはＲｏｎ　Ｒｉｖｅｓｔが１９９０年に開発したＭＤ４アルゴリズムを改善したもので、早いソフトウェア具現（ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ）のためにデザインされたハッシュ関数（ｈａｓｈ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を基にしている。ＭＤ５アルゴリズムは大きさが大きいファイルがＲＳＡのように公開鍵（ｐｕｂｌｉｃ−ｋｅｙ）暗号化システムにおいて個人鍵（ｐｒｉｖａｔｅ（または、ｓｅｃｒｅｔ）ｋｅｙ）と共に暗号化及び圧縮される電子署名（ｄｉｇｉｔａｌ　ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）応用（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）に主に用いられる目的で考案された。そして、ＭＤ５アルゴリズムはＭＤ４アルゴリズムを拡張したもので、ＭＤ４よりはわずか遅いが、構造はより堅固である。
【０００９】
従来には、インターネット等の通信網の急速な発展により多くの人達が情報を共有することができる長所があるが、逆にこのような長所を有する情報通信技術を犯罪に逆利用する場合が発生している。
従来のネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置は、識別子とパスワードを有する特定の使用者でなければ遠隔で使用者が設けた監視カメラ端末装置に接続して作動状態をネットワーク網を通じて観測できない技術が研究されているが、実際にネットワーク網では、暗号化されないデータが伝送されるので、他人が無断に監視カメラの作動状態を観測して犯罪に用いられる保安の問題があった。
従来のネットワーク基礎データ保安維持方法は、使用者認証過程で、使用者の識別子、パスワードが暗号化されない状態でネットワークに露出され、伝送途中に割込みされて、情報が流出される問題があり、公開鍵を第３者から公開鍵認証を受けるためには費用が発生する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、ネットワーク網を通じたデータを送受信過程でサーバと使用者との間で予め隠して共有された使用者のパスワードだけで、サーバと使用者との間の認証、電子情報暗号鍵の分配／登録を行ない、電子情報暗号鍵を対称鍵暗号アルゴリズムの秘密鍵にて使用して送受信するデータの暗号化／復号化を遂行することができるネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーションシステムにおけるデータ保安維持方法及び装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、計算の複雑度が高く、公開鍵認証を受けることにおいて、費用が発生する公開鍵の基盤の暗号アルゴリズムを使用しなく、計算の複雑度が低い対称鍵暗号アルゴリズム、または、ハッシュアルゴリズムを使用して使用者に対する認証及びサーバに対する認証を遂行することができるネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーションシステムにおけるデータ保安維持方法及び装置を提供することにある。
【００１１】
本発明のさらなる別の目的は、計算の複雑度が高く、公開鍵認証を受けることにおいて、費用が発生する公開鍵の基盤の暗号アルゴリズムを使用せず、計算の複雑度が低い対称鍵暗号アルゴリズムを使用して、マルチメディアデータ、または、制御データ等の暗号化／復号化に必要な対称鍵（電子情報暗号鍵）を分配することができるネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーションシステムにおけるデータ保安維持方法及び装置を提供することにある。
本発明のさらなる別の目的は、対称鍵暗号アルゴリズムにより分配を受けた対称鍵（電子情報暗号鍵）を用いてサーバとクライアントとの間のマルチメディアデータ、または、制御データ等を対称鍵暗号アルゴリズムで暗号化して送受信することができる両方向で暗号化及び復号化するネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーションシステムにおけるデータ保安維持方法及び装置を提供することにある。
【００１２】
本発明のさらなる別の目的は、ネットワーク網を通じたデータを送受信する過程で、サーバから提供される電子情報を権限がない他人が無断で盗用することを防止するために、両方向で暗号化及び復号化するネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーションシステムにおけるデータ保安維持方法及び装置を提供することにある。
本発明のさらなる別の目的は、ネットワーク網を通じたデータを送受信する過程で、秘密を維持する必要があるデータを伝送しなければならない時、情報の流出を防止するために両方向で暗号化及び復号化するネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーションシステムにおけるデータ保安維持方法及び装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的の達成のため、本発明の一側面によると、ネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置のサーバとクライアントとの相互間にネットワークを基にしたデータ伝送の保安を維持する方法において、クライアントの接続要求信号に応じて、サーバの試み値を生成し、前記生成したサーバの試み値を前記クライアントに伝送し、前記クライアントからクライアントの応答値を受信し、前記クライアントからＩＤを受信し、前記ＩＤに応ずるパスワード及び前記試み値でクライアントから期待される応答値を計算し、前記クライアントから受信したクライアントの応答値を比較認証し、前記認証結果が有効であれば、電子情報暗号鍵を生成し、前記電子情報暗号鍵を暗号化する秘密鍵を生成し、前記秘密鍵を要素として前記電子情報暗号鍵を対称鍵暗号アルゴリズムに暗号化し、前記暗号化された電子情報を前記クライアントに伝送し、前記電子情報暗号鍵を要素として電子情報を対称鍵暗号アルゴリズムに暗号化し、前記暗号化された電子情報を前記クライアントに伝送し、かつ、クライアントが受信した暗号化された電子情報暗号鍵から電子情報暗号鍵を抽出し、該抽出した電子情報暗号鍵を要素として、前記受信した暗号化された電子情報の対称鍵復号化を行って電子情報を抽出することを特徴とするネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置の基礎データ保安維持方法、前記方法に応ずるシステムを提供することができる。
【００１４】
望ましい一実施の形態において、前記試み値は、乱数（Ｒａｎｄｏｍ　Ｎｕｍｂｅｒ）、順番（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ　Ｎｕｍｂｅｒ）及び時刻テーブル（Ｔｉｍｅ　ｓｔａｍｐ）の中でいずれかであることができ、前記クライアントの応答値は、前記パスワード及び前記サーバの試み値が適用されたハッシュ関数であることもできる。
望ましいさらなる別の実施の形態において、前記クライアントの応答値は前記クライアントのパスワード及び前記サーバの試み値が適用された秘密鍵を伴うハッシュ関数であることができ、前記クライアントの応答値は前記クライアントのパスワード及び前記サーバの試み値が適用された対称鍵暗号アルゴリズムであることもできる。
望ましいさらなる別の実施の形態において、前記パスワードは、前記サーバとクライアントとの間で予め隠して共有しているクライアントのパスワードで、前記ＩＤは、前記クライアントの応答値と同時に、または、時を異にして受信することができる。
望ましい又別の実施の形態において、前記ネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置における基礎データ保安維持方法は、前記クライアントにクライアント認証承認信号を伝送することができる。
【００１５】
望ましいさらなる別の実施の形態において、前記電子情報暗号鍵は、ランダムに選択されることができ、前記電子情報暗号化鍵は、予め決まった時間毎に、または、必要な場合に更新し、生成されることができる。
望ましいさらなる別の実施の形態において、前記秘密鍵は、電子情報暗号化鍵の暗号化に必要な対称鍵暗号アルゴリズムの秘密鍵で、前記秘密鍵は、試み値及びパスワードを相互約束された方法により加工し、生成することができる。
望ましいさらなる別の実施の形態において、前記クライアントは、前記クライアント認証承認信号に応じて暗号化された電子情報暗号鍵を復号化し、電子情報暗号鍵の抽出に必要な秘密鍵を生成することができ、前記秘密鍵は、対称鍵暗号アルゴリズムの秘密鍵である。
望ましいさらなる別の実施の形態において、前記秘密鍵は、サーバの試み値及びパスワードを相互約束された方法により加工し、生成することができる。
【００１６】
本発明の別の側面によると、ネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置のサーバとクライアントとの相互間にネットワークを基にするデータ伝送の保安を維持する方法において、クライアントの接続要求信号に応じてサーバの試み値を生成し、前記生成したサーバの試み値を前記クライアントに伝送し、前記クライアントからクライアントの応答値を受信し、前記クライアントからＩＤを受信し、前記クライアントからクライアントの試み値を受信し、前記ＩＤに応ずるパスワード及び前記サーバの試み値でクライアントから期待される応答値を計算し、前記クライアントから受信したクライアントの応答値と比較認証し、前記認証結果が有効であれば、サーバの応答値を生成し、前記サーバの応答値をクライアントに伝送し、前記クライアントからサーバ認証承認信号を受信し、前記サーバ認証承認信号に応じて電子情報暗号鍵を生成し、前記電子情報暗号鍵を暗号化する秘密鍵を生成し、前記電子情報暗号化鍵を対称鍵暗号アルゴリズムに暗号化し、前記暗号化された電子暗号鍵を前記クライアントに伝送し、前記電子情報暗号鍵を要素にして電子情報を対称鍵暗号アルゴリズムに暗号化し、前記暗号化された電子情報を前記クライアントに伝送し、かつ、クライアントが受信した暗号化された電子情報暗号鍵から電子情報暗号鍵を抽出し、該抽出した電子情報暗号鍵を要素として、前記受信した暗号化された電子情報の対称鍵復号化を行って電子情報を抽出することを特徴とするネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置の基礎データ保安維持方法、前記方法に応じるシステムを提供することができる。
【００１７】
望ましい一実施の形態において、前記サーバの試み値及びクライアントの試み値は、乱数（Ｒａｎｄｏｍ　Ｎｕｍｂｅｒ）、順番（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ　Ｎｕｍｂｅ）、時刻テーブル（Ｔｉｍｅ　ｓｔａｍｐ）の中、いずれかであることもできる。
望ましい別の実施の形態において、前記サーバの応答値及びクライアントの応答値は、パスワード及び前記サーバの試み値が適用された秘密鍵を伴うハッシュ関数であることもできる。
望ましいさらなる別の実施の形態において、前記サーバの応答値及びクライアントの応答値は、パスワード及び前記サーバの試み値が適用されたハッシュ関数であることができ、前記サーバの応答値及びクライアントの応答値はパスワード及び前記サーバの試み値が適用された対称鍵暗号アルゴリズムであることもできる。
【００１８】
望ましいさらなる別の実施の形態において、前記パスワードは、前記サーバとクライアントとの間で予め隠して共有しているクライアントのパスワードで、前記ＩＤ及び前記クライアントの試み値は、前記クライアントの応答値と同時に、または、時を異にして受信することができる。
望ましいさらなる別の実施の形態において、前記サーバ認証承認信号は、前記クライアントが前記ＩＤに応ずるパスワード及び前記クライアントの試み値でサーバから期待される応答値を計算し、前記サーバの応答値と比較認証した結果である。
望ましいさらなる別の実施の形態において、前記電子情報暗号鍵は、前記クライアントが生成することができ、前記クライアントは、前記電子情報暗号鍵を暗号化することに必要な対称鍵暗号アルゴリズムの秘密鍵を生成することができる。
望ましいさらなる別の実施の形態において、前記電子情報暗号鍵は、ランダムに選択されることができ、前記電子情報暗号鍵は、予め決まった時間毎に、または、必要な場合に更新し、生成されることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明は、ネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置のサーバとクライアントとの相互間にネットワークを基にデータを伝送することにおいて、保安を維持する方法及び装置に関する。
【００２０】
前記クライアントの端末装置であるコンピュータは、有／無線を通じてネットワーク網に連結され、個人移動通信端末機は無線ネットワーク網に連結されることができる。そして、前記クライアントは前記端末装置を用いてホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置のサーバに接続して使用者の家庭、職場等の場所の映像、音声及び電子機器の状態等の資料を提供受けることができ、制御信号を前記サーバに送信し、電子機器等を制御することができる。例えば、外部から家内の暖房の調節を希望する場合、クライアントは端末装置を用いてホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置のサーバに接続して認証手続きを行った後、希望の制御信号を送信することにより、外部から家内の暖房を調節することができる。また、クライアントはネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置のサーバに接続し、ネットワークカメラを通じて家内の映像、音声及び電子機器の状態を確認することができる。ここで、前記サーバとクライアントとの間に認証及びデータの送受信は、個人の情報保安のための暗号化及び復号化を伴わなければならない。
【００２１】
図１は、本発明の望ましい実施の形態にかかるネットワークを基にするデータを送受信するサーバとクライアントとを概略的に示す図面である。
図１を参照すると、ネットワークを基にするデータを送受信するサーバとクライアントとにおいて、サーバ１０１は、暗号化／復号化部１０３、試み値生成部１０５、制御部１０７、データベース１０９、入出力部１１１を含み、クライアント１０２ａ、１０２ｂ（以下、１０２という）は、入出力部１１７ａ、１１７ｂ（以下、１１７という）、暗号化／復号化部１１９ａ、１１９ｂ（以下、１１９という）、応答値生成部１２０ａ、１２０ｂ（以下１２０という）及び制御部１２１ａ、１２１ｂ（以下、１２１という）を含む。ここで、前記サーバ１０１とクライアント１０２は、ネットワーク網１１３を通じて互いに連結されている。前記ネットワーク網１１３は、有線及び無線ネットワーク網を全て含む。
【００２２】
暗号化／復号化部１０３、１１９はサーバ１０１とクライアント１０２との間に送受信されるデータの中で、必要なデータを暗号化するか、暗号化されたデータを更に復号化する役目を果たす。ここで、前記暗号化方法は、ＳＥＥＤ、ＡＥＳ（Ｒｉｊｎｄａｅｌ）、３ＤＥＳ等の対称鍵暗号アルゴリズムを使用することができる。
試み値生成部１０５は、前記クライアント１０２の接続要求信号に応じて、クライアント認証手続きに必要なサーバの試み値（Ｃｈａ＿Ｓ）を生成する役目を果たす。ここで、前記試み値（Ｃｈｓ＿Ｓ）は、乱数（Ｒａｎｄｏｍ　Ｎｕｍｂｅｒ）、順番（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ
Ｎｕｍｂｅｒ）、時刻テーブル（Ｔｉｍｅ　ｓｔａｍｐ）等が用いられる。
応答値生成部１２０は、サーバとクライアントとの間に約束された方法により前記サーバの試み値（Ｃｈａ＿Ｓ）に応じるクライアントの応答値（Ｒｅｓ＿Ｃ）を生成する役目を果たす。ここで、前記サーバとクライアントとの間に約束された方法は、秘密鍵を伴うハッシュアルゴリズム、ハッシュアルゴリズム、対称鍵暗号アルゴリズムが用いられる。
【００２３】
データベース１０９は、電子情報及び使用者情報等を格納している。ここで、前記電子情報は、映像データ、音声データ、ホームオートメーション制御データ、電子機器状態情報等を含むことができる。
入出力部１１１、１１７は、サーバ１０１とクライアント１０２との間の送受信データをネットワーク網１１３を通じて移動することができるように変換し、送受信する役目を果たす。
制御部１０７、１２１は、前記入出力部１１１、１１７、暗号化／復号化部１０３、１１９、試み値生成部１０５、応答値生成部１２０、データベース１０９等を制御する役目を果たす。
クライアントは、ネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置のサーバに接続し、サービスを営むために認証手続きを行わなければならない。
【００２４】
本発明の望ましい実施の形態にかかるサーバとクライアントとの相互間の認証は、第１に、秘密鍵を伴うハッシュアルゴリズムを用いて行うことができる。前記秘密鍵を伴うハッシュ関数を使用して認証手続きを行う過程は、図７を参照しながら詳細に説明する。
第２に、サーバとクライアントとの相互間の認証は、ハッシュアルゴリズムを用いて行うことができる。前記ハッシュ関数を使用して認証手続きを行う過程は、図８を参照しながら詳細に説明する。
第３に、サーバとクライアントとの相互間の認証は、対称鍵暗号アルゴリズムを用いて行うことができる。前記対称鍵暗号アルゴリズムを使用して認証手続きを行う過程は、図９を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
本発明の望ましい実施の形態にかかるサーバとクライアントとの相互間の認証は、サーバがクライアントを認証する過程は必須事項で、クライアントがサーバを認証する過程は選択事項である。
図２は、本発明の望ましい実施の形態にかかるネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置におけるデータ保安システムの構成を示す図面である。
図２を参照すると、ネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置のサーバ２０１は、映像情報収集部２０５、音声情報収集部２０７、使用者変換部２１５、制御部２１７、圧縮部２１９、試み値生成部２２１、暗号化／復号化部２２３及び入出力部２２５を含む。
【００２６】
映像情報収集部２０５は、外部の映像を撮影し、撮影された映像情報を出力する役目を果たし、ＣＣＤカメラ、ビデオカメラ等からなることができる。音声情報収集部２０７は、外部の音声を認識し、認識された音声情報を出力する役目を果たして、マイク等からなる。使用者データ発生部１０９は、外部の文字、信号、電子機器状態等の情報を認識し、出力する役目を果たす。自動化制御部２１１はホームオートメーションのための制御及びデータを処理する役目を果たす。マルチプレクス部２１３は、前記映像情報収集部２０５、前記音声情報収集部２０７、前記使用者データ発生部２０９等のマルチメディアデータ入力から使用者が希望するデータを選択し、出力する役目を果たす。また、前記マルチプレクス部２１３は使用者から伝送された制御データを選択し、前記自動化制御部２１１に伝送する役目を果たす。ここで、前記制御データは、使用者が送ったホームオートメーション装置制御データである。
【００２７】
データ変換部２１５は、前記マルチプレクス部２１３から出力されるマルチメディアデータを、必要の場合、デコーディングの方法を使用してデコーディングし、圧縮部２１９に伝送する。圧縮部２１９は、前記データ変換部２１５で変換されて伝達された映像、音声及び使用者データを圧縮する役目を果たす。試み値生成部２２１は、使用者認証に必要なサーバの試み値（Ｃｈｓ＿Ｓ）を果たす。ここで、試み値（Ｃｈｓ＿Ｓ）としては、乱数（Ｒａｎｄｏｍ　Ｎｕｍｂｅｒ）、順番（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ　Ｎｕｍｂｅｒ）及び時刻テーブル（Ｔｉｍｅ　ｓｔａｍｐ）等を用いることができる。
暗号化／復号化部２２３は、入力データを暗号化し、復号化する役目を果たす。ここで、　暗号化／復号化部２２３は、暗号化及び復号化のために、対称鍵暗号アルゴリズムを使用することができる。
入出力部２２５は、前記暗号化／復号化部２２３で暗号化されたデータをＴＣＰ／ＩＰ等のパケットに変形し、ネットワーク網２０４を通じて使用者に伝送するか、ネットワーク網２０４を通じて伝送された入力データを暗号化及び復号化のためのデータ形式に変形して暗号化／復号化部２２３に伝送する。
【００２８】
制御部２１７は、データ変換部２１５、圧縮部２１９、試み値生成部２２１、暗号化／復号化部２２３に連結されてサーバ側の制御状態情報を提供するか、使用者識別子、パスワード等を使用して使用者の応答値（Ｒｅｓ＿Ｃ）を確認する認証を制御する役目を果たし、前記装置等の制御を行うことができる。
ネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置のクライアント２０３ａ、２０３ｂ（以下、２０３という）は、入出力部２２９ａ、２２９ｂ（以下、２２９という）、暗号化／復号化部２３１ａ、２３１ｂ（以下、２３１という）、応答値生成部２３２ａ、２３２ｂ（以下、２３２という）及び制御部２３３ａ、２３３ｂ（以下、２３３という）を含む。
入出力部２２９は、前述と同様であるので、その説明を省略する。
暗号化／復号化部２３１は、対称鍵暗号アルゴリズムを使用してサーバ２０１で暗号化された電子情報が伝送される場合に、これを復号化する機能を果たす。また、暗号化／復号化部２３１は、ホームオートメーションのための制御信号を暗号化して前記サーバ２０１に伝送する機能を果たす。
【００２９】
応答値生成部２３２は、サーバとクライアントとの間に約束された方法で前記サーバの試み値（Ｃｈａ＿Ｓ）に応じるクライアント２０３の応答値（Ｒｅｓ＿Ｃ）を生成する役目を果たす。ここで、前記サーバ２０１とクライアント２０３との間に約束された方法には、秘密鍵を伴うハッシュアルゴリズム、ハッシュアルゴリズム、対称鍵暗号アルゴリズムが用いられる。
制御部２３３は、前記入出力部２２９、暗号化／復号化部２３１、応答値生成部２３２を制御する役目を果たす。クライアントの端末装置は、開設されたウェブサーバ２０１に接続して識別子及びパスワードの使用により使用者が希望する映像、音声、データ発生装置の作動状態を監視し、家庭用機器を制御することで、コンピュータは有／無線を通じてモデムや専用線等によりネットワーク網２０４に連結されたもので、ノート型等の可搬型コンピュータ及び個人移動通信端末機の使用も可能である。その際、クライアント２０３は、サーバ２０１から伝送した暗号化されたデータを復号化してリアルタイムで実行させることができるユティリティーを予め設けていることを仮定する。
【００３０】
図３は、本発明の望ましい別の実施の形態にかかるネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置におけるデータ保安システムの構成を示す図面である。
図３を参照すると、ネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーションシステムは、サーバ２０１、ネットワーク網２０４及びクライアント２０３を含む。各々の構成要素について図２を参照しながら説明した部分と重なる部分はその説明を省略する。
サーバ２０１は、更に図２に示すような構成要素にデータ格納部３０１を備える。データ格納部３０１は、サーバの暗号化／復号化部２２３で暗号化されたマルチメディアデータを外部メモリやハードディスク等の格納装置に格納する役目を果たす。ここで、前記暗号化されたデータはネットワーク網２０４を通じてリアルタイムで伝送されるが、データ格納部３０１に格納されて、使用者が前記データを必要とする場合、何時でも探して見ることができる。
【００３１】
図４は、本発明の望ましいさらなる別の実施の形態にかかるネットワークを基にするデータを送受信するサーバとクライアントとを概略的に示す図面である。図４を参照すると、サーバ１０は応答値生成部４０５を更に備え、クライアント１０２は試み値生成部４１０ａ、４１０ｂ（以下、４１０という）及び応答値生成部４０３ａ、４０３ｂ（以下、４０３という）を更に備える。各々の構成要素について図１を参照しながら説明した部分と重なる部分はその説明を省略する。
応答値生成部４０５は、サーバ１０１とクライアント１０２との間に約束された方法でクライアントの試み値（Ｃｈａ＿Ｃ）に応じるサーバの応答値（Ｒｅｓ＿Ｓ）を生成する役目を果たす。ここで、前記サーバ１０１とクライアント１０２との間に約束された方法には、秘密鍵を伴うハッシュアルゴリズム、ハッシュアルゴリズム、対称鍵暗号アルゴリズムが用いられる。
試み値生成部４０１は、サーバの認証に必要なクライアントの試み値（Ｃｈａ＿Ｃ）を生成する。ここで、前記試み値（Ｃｈｓ＿Ｃ）は、乱数（Ｒａｎｄｏｍ　Ｎｕｍｂｅｒ）、順番（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ　Ｎｕｍｂｅｒ）及び時刻テーブル（Ｔｉｍｅ　ｓｔａｍｐ）等が用いられる。
応答値生成部４０３は、サーバ１０１とクライアント１０２との間に約束された方法で　サーバの試み値（Ｃｈａ＿Ｓ）に応じるクライアントの応答値（Ｒｅｓ＿Ｃ）を生成する役目を果たす。ここで、前記サーバ１０１とクライアント１０２との間に約束された方法には、秘密鍵を伴うハッシュアルゴリズム、ハッシュアルゴリズム及び対称鍵暗号アルゴリズムが用いられる。
【００３２】
図５は、本発明の望ましい又別の実施の形態にかかるネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置におけるデータ保安システムの構成を示す図面である。
図５を参照すると、サーバ２０１は応答値生成部５０１を更に備え、クライアント２０３は試み値生成部５０２ａ、５０２ｂ（以下、５０２という）及び応答値生成部５０３ａ、５０３ｂ（以下、５０３という）を更に備える。各々の構成要素について図２を参照しながら説明した部分と重なる部分はその説明を省略する。
応答値生成部５０１は、サーバ２０１とクライアント２０３との間に約束された方法でクライアントの試み値（Ｃｈａ＿Ｃ）に応じるサーバの応答値（Ｒｅｓ＿Ｓ）を生成する役目を果たす。ここで、前記サーバ２０１とクライアント２０３との間に約束された方法は、秘密鍵を伴うハッシュアルゴリズム、ハッシュアルゴリズム及び対称鍵暗号アルゴリズムが用いられる。
試み値生成部５０２は、サーバの認証に必要なクライアントの試み値（Ｃｈａ＿Ｃ）を生成する。ここで、試み値（Ｃｈｓ＿Ｃ）は、乱数（Ｒａｎｄｏｍ　Ｎｕｍｂｅｒ）、順番（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ　Ｎｕｍｂｅｒ）及び時刻テーブル（Ｔｉｍｅ　ｓｔａｍｐ）等が用いられる。応答値生成部５０３は、サーバ２０１とクライアント２０３との間に約束された方法で　サーバの試み値（Ｃｈａ＿Ｓ）に応じるクライアントの応答値（Ｒｅｓ＿Ｃ）を生成する役目を果たす。ここで、前記サーバ２０１とクライアント２０３との間に約束された方法には、秘密鍵を伴うハッシュアルゴリズム、ハッシュアルゴリズム、対称鍵暗号アルゴリズムが用いられる。
【００３３】
図６は、本発明の望ましい又別の実施の形態にかかるネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置におけるデータ保安システムの構成を示す図面である。
図６を参照すると、サーバ２０１は応答値生成部６０１を更に備え、クライアント２０３は試み値生成部６０２ａ、６０２ｂ（以下、６０２という）及び応答値生成部６０３ａ、６０３ｂ（以下、６０３という）を更に備える。各々の構成要素について図３を参照しながら説明した部分と重なる部分はその説明を省略する。
応答値生成部６０１は、サーバ２０１とクライアント２０３との間に約束された方法でクライアントの試み値（Ｃｈａ＿Ｃ）に応じるサーバの応答値（Ｒｅｓ＿Ｓ）を生成する役目を果たす。ここで、前記サーバ２０１とクライアント２０３との間に約束された方法には、秘密鍵を伴うハッシュアルゴリズム、ハッシュアルゴリズム、対称鍵暗号アルゴリズムが用いられる。
試み値生成部６０２は、サーバの認証に必要なクライアントの試み値（Ｃｈａ＿Ｃ）を生成する。ここで、試み値（Ｃｈｓ＿Ｃ）は、乱数（Ｒａｎｄｏｍ　Ｎｕｍｂｅｒ）、順番（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ　Ｎｕｍｂｅｒ）、時刻テーブル（Ｔｉｍｅ　ｓｔａｍｐ）等が用いられる。応答値生成部６０３は、サーバ２０１とクライアント２０３との間に約束された方法で　サーバの試み値（Ｃｈａ＿Ｓ）に応じるクライアントの応答値（Ｒｅｓ＿Ｃ）を生成する役目を果たす。ここで、サーバ２０１とクライアント２０３との間に約束された方法には、秘密鍵を伴うハッシュアルゴリズム、ハッシュアルゴリズム、対称鍵暗号アルゴリズムが用いられる。
【００３４】
図７ないし図１０は、本発明の望ましい実施の形態にかかるネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置のサーバとクライアントとの間のネットワークを基にしてデータを送受信する過程を示す信号フローチャートである。
図７ないし図１０を参照すると、ネットワークを基にしてサーバとクライアントとの相互間の認証、データを送受信する過程で暗号化及び復号化する過程に使用される用語に対する説明は、下記の表１の通りである。
【００３５】
【表１】

【００３６】
図７は、本発明の望ましい一実施の形態にかかるネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置であるサーバとクライアントとの間に伝送される電子情報を暗号化して送受信する過程を示す信号フローチャートである。
図７を参照すると、ネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置であるサーバは、クライアントと予め隠して共有しているクライアントのパスワード（Ｐａｓｓｗｏｒｄ）を基にして秘密鍵を伴うハッシュアルゴリズムを用いてクライアントを認証（確認）する。
また、サーバは、電子情報を対称鍵暗号アルゴリズムを使用して暗号化／復号化することにおいて、必要な電子情報暗号鍵（セッション鍵、Ｋ_Ｄ）を生成し、対称鍵暗号アルゴリズムを使用して暗号化された電子情報暗号鍵（ＥＳＫ）をクライアントに伝送（分配）する。
その後、サーバとクライアントとは相互間に伝送されるマルチメディアデータ、または、制御データ等を電子情報暗号鍵（セッション鍵、Ｋ_Ｄ）を対称鍵暗号アルゴリズムの秘密鍵として暗号化して送受信する。
先ず、クライアントからサーバに接続要求信号を伝送（ステップ７０１）すると、サーバは前記接続要求信号を受信する。
【００３７】
サーバは、前記接続要求信号に応じてクライアントに提供されるサーバの試み値（Ｃｈａ＿Ｓ）を乱数（ＲＮ_Ｓ）で生成（ステップ７０３）し、前記クライアントに伝送（ステップ７０５）する。ここで、前記サーバの試み値（Ｃｈｓ＿Ｓ）は、前記乱数以外の順番（ＳｅｑｕｅｎｃｅＮｕｍｂｅｒ）及び時刻テーブル（Ｔｉｍｅ　ｓｔａｍｐ）等が用いられることもできる。
前記サーバの試み値（Ｃｈａ＿Ｓ）を受信したクライアントは、秘密鍵を伴うハッシュアルゴリズムを用いて前記クライアントの応答値（Ｒｅｓ＿Ｃ）の生成に必要な秘密鍵（ＨＭＡＣ_Ｋ）をサーバとクライアントとの間に隠して有しているパスワード（Ｐａｓｓｗｏｒｄ）を、そのまま、または、サーバとクライアントとの相互間に約束された方法で加工（ｆ）し、生成（ステップ７０７）する。ここで、前記加工（ｆ）にはサーバの試み値（Ｃｈａ＿Ｓ）、クライアント識別子（ＩＤ）を含むことができる。
その後、クライアントはサーバとクライアントとの相互間に共有している値（Ｃｈａ＿Ｓ，　ＩＤ，　Ｐａｓｓｗｏｒｄ）をサーバとクライアントとの相互間に約束された方法で選択及び加工（ｆ）する。ここで、サーバの試み値（Ｃｈａ＿Ｓ（ＲＮ_Ｓ））、パスワード（Ｐａｓｓｗｏｒｄ）は、必ず含まなければならない。その後、クライアントは前記加工（ｆ）された値を秘密鍵（ＨＭＡＣ_Ｋ）と秘密鍵を伴うハッシュアルゴリズムに適用し、前記サーバの試み値（Ｃｈａ＿Ｓ）に応ずるクライアントの応答値（Ｒｅｓ＿Ｃ）を生成（ステップ７０９）する。
前記クライアントの応答値（Ｒｅｓ＿Ｃ）を生成する式を下記の数２に表す。
【００３８】
【数２】

【００３９】
前記クライアントは、サーバがクライアントに提供したサーバの試み値（Ｃｈａ＿Ｓ）に応ずるクライアントの応答値（Ｒｅｓ＿Ｃ）とクライアント識別子（ＩＤ）とをサーバに伝送（ステップ７１１）し、前記サーバは、前記クライアントの応答値（Ｒｅｓ＿Ｃ）とクライアント識別子（ＩＤ）とを受信する。ここで、前記クライアントは時間差をおいて、前記　識別子（ＩＤ）をサーバに伝送することができる。
サーバは、使用者のパスワード（Ｐａｓｓｗｏｒｄ）、識別子（ＩＤ）及びサーバがクライアントに提供した試み値（Ｃｈａ＿Ｓ）等をクライアントと同様の方法で秘密鍵を伴うハッシュアルゴリズムに適用してハッシュ値を計算し、クライアントから受けた応答値（Ｒｅｓ＿Ｃ）と比較してクライアント認証手続きを行う（ステップ７１３）。
前記サーバは、前記比較結果が有効でなければ、クライアントにクライアント認証失敗メッセージを伝送する。
サーバのクライアント認証が確認された後、サーバは電子情報（Ｄ）の暗号化／復号化に使用される対称鍵暗号アルゴリズムの電子情報暗号鍵（セッション鍵）（Ｋ_Ｄ）をランダムに選択（ステップ７１５）する。その後、サーバはサーバとクライアントとの間に共有している値（Ｐａｓｓｗｏｒｄ、ＩＤ、Ｃｈａ＿Ｓ）　等の中からサーバとクライアントとの間に約束された方法で選択及び加工（ｆ）し、電子情報暗号鍵（セッション鍵）（Ｋ_Ｄ）を対称鍵暗号アルゴリズムを使用して暗号化することに必要な対称鍵暗号アルゴリズムの秘密鍵（Ｋ_Ｓ）を生成（ステップ７１６）する。
ステップ７１６を行った後、サーバは電子情報暗号鍵（セッション鍵）（Ｋ_Ｄ）を対称鍵暗号アルゴリズムに暗号化することに必要な対称鍵暗号アルゴリズムの秘密鍵をＫ_Ｓとして、電子情報暗号鍵（セッション鍵）（Ｋ_Ｄ）の暗号化（ｇ）を行って（ステップ７１７）、クライアント認証承認信号と共に前記クライアントに伝送（ステップ７１９）する。前記サーバは、前記クライアント認証承認信号を別に伝送することもできる。ここで、前記サーバは、ある一定の時間毎に、または、必要な場合に、電子情報（Ｄ）を暗号化する電子情報暗号鍵（セッション鍵）（Ｋ_Ｄ）を新しく生成し、暗号化してクライアントに伝送することができる。電子情報暗号鍵（セッション鍵）（Ｋ_Ｄ）を暗号化する式を数３に表す。
【００４０】
【数３】

【００４１】
クライアントは、前記暗号化された電子情報暗号鍵　（セッション鍵）（Ｋ_Ｄ）を受信した後、前記サーバが生成した方法と同様の方法でＫ_Ｓを生成（ステップ７２０）した後、対称鍵暗号アルゴリズムの復号化（ｇ^−１）を行って電子情報暗号鍵（セッション鍵）（Ｋ_Ｄ）を抽出（ステップ７２１）する。ここで、前記復号化式を数４に表す。
【００４２】
【数４】

【００４３】
サーバは、電子情報暗号鍵（セッション鍵）（Ｋ_Ｄ）を対称鍵暗号アルゴリズムの秘密鍵として使用し、前記クライアントに伝送する電子情報（Ｄ）の暗号化（ｇ）を遂行（ステップ７２３）し、暗号化された電子情報（Ｅ）を前記クライアントに伝送（ステップ７２５）する。ここで、　前記暗号化式を数５に表す。
【００４４】
【数５】

【００４５】
クライアントは、前記暗号化された電子情報（Ｅ）を受信し、ステップ７２１から抽出した電子情報暗号鍵（セッション鍵）（Ｋ_Ｄ）を用いて対称鍵暗号アルゴリズムの復号化（ｇ^−１）を行って暗号化された電子情報（Ｅ）から電子情報（Ｄ）を抽出（ステップ７２７）する。ここで、前記復号化式を数６に表す。
【００４６】
【数６】

【００４７】
図８は、本発明の望ましい別の一実施の形態にかかるネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置のサーバとクライアントとの間に伝送される電子情報を暗号化して送受信する過程を示す信号フローチャートである。
図８を参照すると、サーバとクライアントとは、サーバとクライアントとの間で予め隠して共有しているクライアントのパスワード（Ｐａｓｓｗｏｒｄ）を基にして、ハッシュアルゴリズムを用いて相互認証（確認）を行う。即ち、サーバは、サーバとクライアントとの間で予め隠して共有しているクライアントのパスワード（Ｐａｓｓｗｏｒｄ）を基にしたハッシュアルゴリズムを用いてクライアントを認証（確認）し、クライアントは、サーバとクライアントとの間で予め隠して共有しているクライアントのパスワード（Ｐａｓｓｗｏｒｄ）を基にしたハッシュアルゴリズムを用いてサーバを認証（確認）する。
また、サーバは、電子情報（Ｄ）を対称鍵暗号アルゴリズムを使用して暗号化／復号化することにおいて、必要な電子情報暗号鍵（セッション鍵、Ｋ_Ｄ）を生成し、対称鍵暗号アルゴリズムを使用して暗号化された電子情報暗号鍵（ＥＳＫ）をクライアントに伝送（分配）する。その後、サーバとクライアントとは、相互間に伝送される電子情報（Ｄ）を電子情報暗号鍵（セッション鍵、Ｋ_Ｄ）を対称鍵暗号アルゴリズムの秘密鍵として暗号化して送受信する。
【００４８】
先ず、クライアントからサーバに接続要求信号を伝送（ステップ８０１）すると、サーバは前記接続要求信号を受信する。
サーバは、前記接続要求信号に応じてサーバがクライアントに提供されるサーバの試み値（Ｃｈａ＿Ｓ）を乱数（ＲＮ_Ｓ）で生成（ステップ８０３）し、前記クライアントに伝送（ステップ８０５）する。ここで、前記サーバの試み値（Ｃｈｓ＿Ｓ）は、前記乱数以外の順番（ＳｅｑｕｅｎｃｅＮｕｍｂｅｒ）、時刻テーブル（Ｔｉｍｅ　ｓｔａｍｐ）等が用いられることもできる。
前記サーバの試み値（Ｃｈａ＿Ｓ）を受信したクライアントは、サーバとクライアントとの相互間に共有している値（Ｃｈａ＿Ｓ，　ＩＤ，　Ｐａｓｓｗｏｒｄ）をサーバとクライアントとの相互間に約束された方法で選択及び加工（ｆ）し、ハッシュアルゴリズムが適用された応答値（Ｒｅｓ＿Ｃ）を生成（ステップ８０７）する。ここで、試み値（Ｃｈａ＿Ｓ（ＲＮ_Ｓ））、パスワード（Ｐａｓｓｗｏｒｄ）は必ず含まなければならない。
前記クライアントの応答値（Ｒｅｓ＿Ｃ）を生成する式を数７に表す。
【００４９】
【数７】

【００５０】
クライアントは、クライアントがサーバに提供するクライアントの試み値（Ｃｈａ＿Ｃ）を乱数（ＲＮ_Ｃ）に生成（ステップ８０９）する。
前記クライアントは、サーバがクライアントに提供したサーバの試み値（Ｃｈａ＿Ｓ）に応じるクライアントの応答値（Ｒｅｓ＿Ｃ）とクライアント識別子（ＩＤ）及びクライアントの試み値（Ｃｈａ＿Ｃ）をサーバに伝送する（ステップ８１１）。その後、前記サーバは前記クライアントの応答値（Ｒｅｓ＿Ｃ）、クライアント識別子（ＩＤ）及びクライアントの試み値（Ｃｈａ＿Ｃ）を受信する。ここで、クライアントの試み値（Ｃｈａ＿Ｃ）及び識別子（ＩＤ）は、クライアントの応答値（Ｒｅｓ＿Ｃ）と時間差をおいてサーバに伝送することができる。
サーバは、使用者のパスワード（Ｐａｓｓｗｏｒｄ）、識別子（ＩＤ）及びサーバがクライアントに提供した試み値（Ｃｈａ＿Ｓ）等をクライアントと同様の方法でハッシュアルゴリズムに適用してハッシュ値を計算し、クライアントから受けた応答値（Ｒｅｓ＿Ｃ）と比較してクライアント認証手続きを行う（ステップ８１３）。
サーバは、クライアントの認証を行った後、クライアントにサーバの認証を受けるためにサーバとクライアントとの相互間に共有している値（Ｃｈａ＿Ｓ、Ｃｈａ＿Ｃ、ＩＤ、Ｐａｓｓｗｏｒｄ）をサーバとクライアントとの相互間に約束された方法で選択及び加工（ｆ）して、ハッシュアルゴリズムが適用された前記クライアントの試み値（Ｃｈａ＿Ｃ）に応ずるサーバの応答値（Ｒｅｓ＿Ｓ）を生成（ステップ８１５７）し、クライアントに伝送（ステップ８１７）する。ここで、試み値（Ｃｈａ＿Ｃ）及びクライアントのパスワード（Ｐａｓｓｗｏｒｄ）は必ず含まなければならない。
前記サーバの応答値（Ｒｅｓ＿Ｃ）を生成する式を数８に表す。
【００５１】
【数８】

【００５２】
前記サーバの　応答値（Ｒｅｓ＿Ｓ）を受信したクライアントは、使用者のパスワード（Ｐａｓｓｗｏｒｄ）、識別子（ＩＤ）、サーバの試み値（Ｃｈａ＿Ｓ）及びクライアントがサーバに提供した試み値（Ｃｈａ＿Ｃ）等をサーバと同様の方法でハッシュアルゴリズムに適用してハッシュ値を計算し、サーバから受けた応答値（Ｒｅｓ＿Ｓ）と比較してサーバを認証する手続きを遂行（ステップ８１９）する。
前記クライアントは認証遂行の後、サーバにサーバ認証承認信号を伝送（ステップ８２１）する。
【００５３】
以下、ステップ８２３ないし８３５は、図７を参照しながら説明した部分と重なる部分であるので、その説明を省略する。
図９は、本発明の望ましいさらなる別の実施の形態にかかるネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置であるサーバとクライアントとの間に伝送される電子情報を暗号化して送受信する過程を示す信号フローチャートである。
図９を参照すると、サーバとクライアントとは、対称鍵のアルゴリズムを用いて相互認証（確認）を行う。即ち、サーバは対称鍵アルゴリズムを用いてクライアントを認証（確認）し、クライアントは対称鍵暗号アルゴリズムを用いてサーバを認証（確認）する。
クライアントは、電子情報（Ｄ）を対称鍵暗号アルゴリズムを使用して暗号化／復号化することに必要な電子情報暗号鍵（セッション鍵）を生成し、対称鍵暗号アルゴリズムを使用して暗号化された電子情報暗号鍵をサーバに登録する。その後、サーバとクライアントとは相互間に伝送される電子情報（Ｄ）を電子情報暗号鍵を用いて対称鍵暗号アルゴリズムに暗号化して送受信する。
【００５４】
先ず、クライアントからサーバに接続要求信号を伝送（ステップ９０１）すると、サーバは前記接続要求信号を受信する。
サーバは、前記接続要求信号に応じてサーバがクライアントに提供するサーバの試み値（Ｃｈａ＿Ｓ）を乱数（ＲＮ_Ｓ）で生成（ステップ９０３）し、前記クライアントに伝送（ステップ９０４）する。ここで、前記サーバの試み値（Ｃｈｓ＿Ｓ）は、前記乱数以外に、順番（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ　Ｎｕｍｂｅｒ）、時刻テーブル（Ｔｉｍｅ　ｓｔａｍｐ）等が用いられることもできる。
前記サーバの試み値（Ｃｈａ＿Ｓ）を受信したクライアントは、前記クライアントの応答値（Ｒｅｓ＿Ｃ）を生成するために対称鍵暗号アルゴリズムを使用するが、必要となる対称鍵暗号アルゴリズムの秘密鍵（Ｋ_Ａ）をサーバとクライアントとの間に隠して有しているパスワード（Ｐａｓｓｗｏｒｄ）をそのまま、または、サーバとクライアントとの相互間に約束された方法で加工（ｆ）し、生成（ステップ９０５）する。ここで、前記加工（ｆ）にはサーバの試み値（Ｃｈａ＿Ｓ）及びクライアント識別子（ＩＤ）を含むことができる。
前記クライアントは、サーバとクライアントとの相互間に共有している値であるＣｈａ＿Ｓ，　ＩＤ，　Ｐａｓｓｗｏｒｄの中、少なくとも１つをサーバとクライアントとの相互間に約束された方法で選択及び加工（ｆ）する。ここで、サーバの試み値（Ｃｈａ＿Ｓ）　は、必ず含まなければならない。その後、前記クライアントは、前記生成した秘密鍵（Ｋ_Ａ）を使用して対称鍵暗号アルゴリズムの暗号化方法により暗号化（ｇ）し、前記サーバの試み値（Ｃｈａ＿Ｓ）に応ずるクライアントの応答値（Ｒｅｓ＿Ｃ）を生成（ステップ９０７）する。
前記クライアントの応答値（Ｒｅｓ＿Ｃ）を生成する式を数９に表す。
【００５５】
【数９】

【００５６】
クライアントは、クライアントがサーバに提供するクライアントの試み値（Ｃｈａ＿Ｃ）を乱数（ＲＮ_Ｃ）で生成（ステップ９０９）する。ここで、前記クライアントの試み値（Ｃｈｓ＿Ｓ）は、前記乱数以外の順番（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ　Ｎｕｍｂｅｒ）、時刻テーブル（Ｔｉｍｅ　ｓｔａｍｐ）等が用いられることもできる。
前記クライアントは、サーバがクライアントに提供したサーバの試み値（Ｃｈａ＿Ｓ）に応じるクライアントの応答値（Ｒｅｓ＿Ｃ）とクライアント識別子（ＩＤ）及びクライアントの試み値（Ｃｈａ＿Ｃ）をサーバに伝送（ステップ９１１）する。ここで、前記クライアントは、前記クライアント識別子（ＩＤ）及びクライアントの試み値（Ｃｈａ＿Ｃ）　をクライアントの応答値（Ｒｅｓ＿Ｃ）と時間差をおいて前記サーバに伝送することができる。前記サーバは、前記クライアントの応答値（Ｒｅｓ＿Ｃ）、クライアント識別子（ＩＤ）及びクライアントの試み値（Ｃｈａ＿Ｃ）を受信する。サーバは、前記受信したクライアントの応答値（Ｒｅｓ＿Ｃ）に対し、対称鍵暗号アルゴリズムの復号化（ｇ^−１）を行うことに必要な対称鍵暗号アルゴリズムの秘密鍵（Ｋ_Ａ）を前記クライアントが生成した方法と同様に生成（ステップ９１３）する。
サーバは、前記受信したクライアントの応答値（Ｒｅｓ＿Ｃ）に対して生成した秘密鍵（Ｋ_Ａ）を対称鍵暗号アルゴリズムの秘密鍵にして対称鍵暗号アルゴリズムの復号化（ｇ^−１）を行って、復号化された値がサーバとクライアントとの相互間に共有している値に対して約束された方法で選択及び加工されたデータであるかを確認してクライアントを認証する手続きを行う（ステップ９１４）。前記復号化（ｇ^−１）式を数１０に表す。
【００５７】
【数１０】

【００５８】
サーバは、クライアント認証を行った後、クライアントにサーバの認証を受けるために、前記クライアント試み値（Ｃｈａ＿Ｃ）に応じるサーバの応答値（Ｒｅｓ＿Ｓ）を対称鍵暗号アルゴリズムの暗号化（ｇ）方式で生成（ステップ９１５）し、クライアントに伝送（ステップ９１７）する。ここで、サーバの応答値の生成にはサーバとクライアントとの間に共有している値であるクライアントの試み値、使用者識別子（ＩＤ）、クライアントパスワード及びサーバの試み値等がクライアントと予め約束された方法で選択及び加工されて用いられる。
前記サーバの応答値（Ｒｅｓ＿Ｓ）を生成する式を数１１に表す。
【００５９】
【数１１】

【００６０】
クライアントは、サーバの応答値（Ｒｅｓ＿Ｓ）を受信し、対称鍵暗号アルゴリズムの　復号化（ｇ^−１）を行って、Ｃｈａ＿Ｃを抽出した後、前記抽出したＣｈａ＿Ｃとクライアントとがサーバに送ったクライアントの試み値（Ｃｈａ＿Ｃ）に比較してサーバ認証を行う（ステップ９１９）。前記復号化（ｇ^−１）式を数１２に表す。
【００６１】
【数１２】

【００６２】
前記サーバの行った後、クライアントは電子情報暗号鍵（セッション鍵）（Ｋ_Ｄ）をランダムに選択（ステップ９２０）し、サーバとクライアントとの間に共有している値（Ｐａｓｓｗｏｒｄ、ＩＤ、Ｃｈａ＿Ｓ、Ｃｈａ＿Ｃ）等の中からサーバとクライアントとの間に約束された方法で選択及び加工し（ｆ）、電子情報暗号鍵を対称鍵暗号アルゴリズムを使用して暗号化することに必要な対称鍵暗号アルゴリズムの秘密鍵（Ｋ_Ｓ）を生成（ステップ９２１）する。
ステップ９２１を行った後、クライアントは電子情報暗号鍵（セッション鍵）（Ｋ_Ｄ）を対称鍵暗号アルゴリズムに暗号化することに必要な対称鍵暗号アルゴリズムの秘密鍵をＫ_Ｓとして、電子情報暗号鍵（セッション鍵）（Ｋ_Ｄ）の暗号化（ｇ）を行って（ステップ９２２）、前記サーバに伝送（ステップ９２３）する。前記クライアントは、　ある一定の時間毎に、または、必要な場合に映像、または、データを暗号化する電子情報暗号鍵（セッション鍵）（Ｋ_Ｄ）を新しく生成し、暗号化してサーバに伝送することができる。ここで、電子情報暗号鍵（セッション鍵）（Ｋ_Ｄ）を暗号化する式を数１３に表す。
【００６３】
【数１３】

【００６４】
サーバは、前記暗号化された電子情報暗号鍵（ＥＳＫ）を受信した後、前記クライアントが生成した、同一な約束された方法でＫ_Ｓを生成（ステップ９２４）した後、対称鍵暗号アルゴリズムの復号化（ｇ^−１）を行って、電子情報暗号鍵（セッション鍵）（Ｋ_Ｄ）を抽出（ステップ）する。ここで、前記復号化式を数１４に表す。
【００６５】
【数１４】

【００６６】
サーバにおいて、電子情報（Ｄ）をクライアントに伝送するステップ９２７からステップ９３１は図７を参照しながら説明した部分と重なる部分であるから、その説明を省略する。
図１０は、本発明の望ましい一実施の形態にかかるクライアントの暗号化された電子情報をサーバに伝送する過程を示すフローチャートである。
図１０を参照すると、サーバは、電子情報暗号鍵（セッション鍵）（Ｋ_Ｄ）を対称鍵暗号アルゴリズムに暗号化することに必要な対称鍵暗号アルゴリズムの秘密鍵をＫ_Ｓにして電子情報暗号鍵（セッション鍵）（Ｋ_Ｄ）の暗号化（ｇ）を行ってクライアント認証承認信号と共に前記クライアントに伝送（ステップ１００１）する。
クライアントは、前記暗号化された電子情報暗号鍵（セッション鍵）（Ｋ_Ｄ）を受信した後、前記サーバが生成した、同一な約束された方法でＫ_Ｓを生成（ステップ１００２）した後、対称鍵暗号アルゴリズムの暗号化（ｇ^−１）を行って電子情報暗号鍵（セッション鍵）（Ｋ_Ｄ）を抽出（ステップ１００３）する。ここで、前記復号化式を数１５に表す。
【００６７】
【数１５】

【００６８】
クライアントは、電子情報暗号鍵（セッション鍵）（Ｋ_Ｄ）を対称鍵暗号アルゴリズムの秘密鍵として使用して前記サーバに伝送するデータ（Ｄ）の暗号化（ｇ）を行って（ステップ１００５）、暗号化されたデータ（Ｅ）を前記サーバに伝送（ステップ１００７）する。ここで、前記暗号化式を数１６に表す。
【００６９】
【数１６】

【００７０】
サーバは、前記暗号化されたデータ（Ｅ）を受信した後、　電子情報暗号鍵（セッション鍵）（Ｋ_Ｄ）を用いて対称鍵暗号アルゴリズムの暗号化（ｇ^−１）を行って（ステップ１００９）、暗号化されたデータ（Ｅ）からデータ（Ｄ）を抽出する。ここで、前記復号化式を数１７に表す。
【００７１】
【数１７】

【００７２】
その後、前記サーバは抽出したデータ（Ｄ）を処理（ステップ１０１１）する。
図１１は、本発明の望ましい一実施の形態にかかる遠隔地マルチメディアデータ監視システムにおける両方向データ保安システムの構成を示す図面である。
図１１を参照すると、遠隔地マルチメディアデータの保安のための監視システムは監視サーバ１１１０、ネットワーク網１１０５及びクライアント１１３０とからなる。
【００７３】
監視システムのサーバ１１１０は、映像情報収集部１１１１、音声情報収集部１１１２、使用者データ発生部１１１３、マルチプレクス部１１１４、データ変換部１１１５、圧縮部１１１７、暗号・復号部１１１８、ネットワーク接続部１１２０、綜合制御部１１１６及びデータ格納部１１１９を含む。
映像情報収集部１１１１は、外部の映像を撮影し、出力する役目を果たし、ＣＣＤカメラ、ビデオカメラ等からなり、音声情報収集部１１１２は、外部の音声を認識し、出力する役目を果たし、マイク等からなる。使用者データ発生部１１１３は、外部の文字等の情報を認識し、出力する役目を果たす。マルチプレクス部１１１４は前記映像情報収集部１１１１、前記音声情報収集部１１１２、前記使用者データ発生部１１１３のマルチメディアデータ入力から使用者が希望するデータを選択し、出力する役目を果たす。
データ変換部１１１５は、前記マルチプレクス部１１１４から出力されるマルチメディアデータを必要の場合、デコーディング等の方法を使用してデコーディングし、圧縮部１１１７に出力する。圧縮部１１１７は、前記データ変換部１１１５で変換されて入力された　映像、音声、使用者データを圧縮して符号化させる役目を果たす。
データ暗号・復号部１１１８は、入力データを暗号化し、復号化する役目を果たす。暗号化（ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ）は、複雑なアルゴリズムのコードを使用し、ネットワーク上で個人の情報を保護することをいい、復号化は前記暗号化された情報の原本を探すのである。
【００７４】
サーバ１１１０において、クライアント１１３０にデータを暗号化して伝送させる場合のデータ暗号・復号部１１１８は、対称鍵暗号化方式であるＤＥＳ（Ｄａｔａ　Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ　Ｓｔａｎｄａｒｄ）等の暗号化アルゴリズムを使用する。また、クライアントで暗号化された識別子、パスワードの使用者データが伝送されるとこれらを復号化する機能を行う。ネットワーク接続部１１２０は、前記暗号・復号部１１１８で暗号化されたデータをＴＣＰ／ＩＰ等のパケットに変形して通信ネットワーク１１０５を通じて出力するか、通信ネットワーク１１０５を通じて入力されたデータを暗号化及び復号化するためのデータ形式に変形して暗号・復号部１１１８に出力する。
通信ネットワーク１１０５のＴＣＰ／ＩＰに変換されたデータは直接ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）網に連結されるか、モデムを通じてＰＳＴＮ網（Ｐｕｂｌｉｃ　Ｓｗｉｔｃｈｅｄ　Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ　Ｎｅｔｗｏｒｋ；公衆回線交換電話網）に連結され、ケーブル網等に連結されてサーバ１１１０及びクライアント１１３０に伝送されることができる。　綜合制御部１１１６では、マルチプレクス部１１１４、圧縮部１１１７、暗号・復号部１１１８に連結されてサーバ側の制御状態情報を提供するか、使用者識別子、パスワード確認等の制御を行って接続の制限及びハッキングを防止し、サーバ側からの故障有無及びこれらの装置を管理する。通信ネットワーク１１０５は、インターネット等の加入者がウェブブラウザーを運営してウェブサイトやホームページに接続して希望の情報を検索及び収集するための通信網、または、ネットワークである。監視システムのクライアント１１３０は、ネットワーク接続部１１３２ａ、．．．、１１３２ｂ（以下、１１３２という）、暗号・復号部１１３４ａ、１１３４ｂ（以下、１１３４という）、使用者端末装置１１３６ａ、１１３６ｂ（以下、１１３６という）を含む。
【００７５】
暗号・復号部１１１８は、非対称鍵暗号化方式であるＲＳＡ（Ｒｉｖｅｓｔ−Ｓｈａｍｉｒ−Ａｄｌｅｍａｎ）等のアルゴリズムを使用し、サーバ１１１０で暗号化されたマルチメディアデータが伝送される場合に、これを復号化する機能を果たす。使用者端末装置１１３０は、前記通信ネットワーク１１０５に開設されたウェブサーバ１１１０に接続し、識別子及びパスワードの使用により使用者が希望する映像、音声、データ発生装置の作動様態を監視することで、コンピュータは、有／無線を通じてモデムや専用線等で通信ネットワーク１１０５に連結されることで、ノート型等の可搬型コンピュータの使用も可能である。その際、クライアント１１３０には、サーバから伝送した暗号化されたデータを復号化してリアルタイムで実行させることができるマルチメディアプレーヤを予め設けることを仮定する。
一方、データ格納部１１１９は、サーバにおける暗号化及び復号化で暗号化されたマルチメディアデータを外部メモリやハードディスク等の格納装置に格納する役目を果たす。前記暗号化されたデータは、通信ネットワーク網１１０５を通じてリアルタイムで伝送されるが、データ格納部１１１９に格納して使用者が前記データを必要とする場合、何時でも探して見ることができる。
【００７６】
図１２は、本発明の望ましい又別の実施の形態にかかる保安機能を有する一体型のネットワーク監視カメラの構成を示す図面である。
図１２を参照すると、ネットワーク監視カメラ１２２０は、映像情報収集部１２２１、音声情報収集部１２２２、マルチプレクス部１２２３、データ変換部１２２４、圧縮部１２２６、暗号・復号部１２２７、綜合制御部１２２５、データ選択部１２２８及びネットワーク接続部１２２９を含む。
映像情報収集部１２２１は、外部の映像を撮影し、出力する役目を果たし、ＣＣＤカメラ、ビデオカメラ等からなり、音声情報収集部１２２２は、外部の音声を認識し、出力する役目を果たし、マイク等からなる。
マルチプレクス部１２２３は、前記映像情報収集部１２２１、前記音声情報収集部１２２２のマルチメディアデータ入力から使用者が希望するデータを選択して出力する役目を果たす。
【００７７】
データ変換部１２２４は、前記マルチプレクス部１２２３から出力されるマルチメディアデータをデコーディング等の方法を使用してデコーディングして変換させて圧縮部１２２６に出力する。圧縮部１２２６は、前記データ変換部１２２４で変換されて入力された　映像、音声、使用者データを圧縮して符号化させる役目を果たす。
データ暗号・復号部１２２７は、サーバの映像及び音声データを暗号化するか、クライアントから伝送された暗号化されたデータを使用して使用者データを復号化する役目を果たす。
綜合制御部１２２５では、通信のための状態情報と内部回路の制御情報を提供し、暗号化により接続の制限及びハッキングを防止する役目を果たす。
【００７８】
データ選択部１２２０では、ネットワークカメラ１２２８から使用者にデータを伝送させる場合、使用者のデータ暗号化の要求により圧縮されたデータ、または、暗号化及び復号化されたデータの中から選択し、ネットワーク網１１０５に出力する。これと逆に、ネットワークカメラ１２２０がネットワーク網１１０５からデータを受け取る場合、クライアントの暗号化の要求により圧縮部１２２６、または、暗号・復号部１２２７に入力データを選択的に受信する。ネットワーク網１１０５は遠隔地のデータを伝送する役目を果たす。
クライアント１２１０ａ、１２１０ｂ（以下、１２１０という）は、前記ネットワーク網１１０５に連結された保安機能を内蔵したネットワークカメラサーバに接続し、使用者が希望する映像、音声データの作動状態を監視する複数のクライアントのコンピュータ等のような使用者端末装置からなる。
【００７９】
図１３ないし図１５は、本発明の望ましい一実施の形態にかかるサーバとクライアントとの間にネットワークを基にしてデータを送受信する過程を示す信号フローチャートである。
図１３、図１４、図１５ないし図１５を参照すると、ネットワークを基にするデータ送受信過程でデータを対称鍵アルゴリズムと非対称鍵アルゴリズムにより暗号化及び復号化する過程に使用される用語に対する説明は次の通りである。
Ｄ：マルチメディアデータ
Ｋ_Ｄ：電子情報暗号鍵
Ｋ_Ｓ ^公開、Ｋ_Ｓ ^秘密：サーバの公開鍵とサーバの秘密鍵
Ｋ_Ｃ ^公開、Ｋ_Ｃ ^秘密：クライアントの公開鍵とクライアントの秘密鍵
ｆ：非対称鍵暗号アルゴリズム
ｆ^−１：非対称鍵復号アルゴリズム
ｇ：非対称鍵方式の暗号アルゴリズム
ｇ^−１：非対称鍵方式の復号アルゴリズム
ｈ：対称鍵方式の暗号アルゴリズム
ｈ^−１：対称鍵方式の復号アルゴリズム
【００８０】
先ず、ステップ１３０１において、クライアントから接続要求信号をサーバに伝送すると、サーバは前記接続要求信号を受信する。クライアントから接続要求信号を受信すると、ステップ１３０２でサーバは公開鍵（Ｋ_Ｓ ^公開）を生成した後、前記生成されたサーバの公開鍵（Ｋ_Ｓ ^公開）をクライアントに伝送する（ステップ１３０３）。これに応じてクライアントはサーバの公開鍵（Ｋ_Ｓ ^公開）を受信する。
その後、クライアントでは使用者が入力した識別子（ＩＤ）及びパスワードと前記サーバの公開鍵（Ｋ_Ｓ ^公開）及びクライアント秘密鍵（Ｋ_Ｃ ^秘密）を用いて非対称鍵暗号アルゴリズム（ｆ）を使用して、識別子（ＩＤ）及びパスワードを暗号化する（ステップ１３０４）。暗号化式を下記の数１８に表す。
【００８１】
【数１８】

【００８２】
ここで、Ｆは、暗号化された識別子（ＩＤ）及びパスワードで、ＩＤは識別子、ｐａｓｓｗｏｒｄはパスワード、　Ｋ_Ｓ ^公開はサーバの公開鍵、Ｋ_Ｃ ^秘密はクライアント秘密鍵及びｆは非対称鍵暗号アルゴリズムを示す。識別子及びパスワードが暗号化される情報になる。　識別子及びパスワードを一次加工（関数ｅ）した後、暗号化することが望ましい。
クライアントが前記暗号化された識別子（ＩＤ）、パスワード及びクライアント公開鍵（Ｋ_Ｃ ^公開）をサーバに伝送（ステップ１３０５）すると、サーバはこれを受信した後、ステップ１３０６を行う。クライアント公開鍵（Ｋ_Ｃ ^公開）は、クライアント秘密鍵（Ｋ_Ｃ ^秘密）に応じるもので、前記識別子及びパスワードと同時に、または、時刻を異にして伝送されることができる。クライアント公開鍵（Ｋ_Ｃ ^公開）は後で説明する非対称鍵復号化過程で使用するためのものである。
ステップ１３０６において、暗号化された識別子（ＩＤ）及びパスワードを復号化する過程であって、この過程を通じて使用者が入力した識別子及びパスワードを抽出することができる。復号化過程は下記の数１９に表す。
【００８３】
【数１９】

【００８４】
ここで、前記ＩＤ、ｐａｓｓｗｏｒｄ、Ｆ、Ｋ_Ｓ ^秘密、Ｋ_Ｃ ^公開、ｆ^−１に対する説明は前記の同様である。
本発明の望ましい別の実施の形態において、前記数１９を行った後、前記識別子及びパスワードが一次加工（関数ｅ）されたことを原状に復元する過程を追加することができる。
ここで、サーバは前記で抽出した使用者識別子とパスワードとを用いて予め設定されている使用者情報（ここで、使用者情報は、少なくとも使用者識別子及びパスワードを含む）と比較して同じかどうかを判断する。
前記判断結果、同一でなければ、サーバはクライアントにエラーメッセージを伝送することができる。
その後、前記サーバは電子情報暗号鍵（Ｋ_Ｄ）を選択（ステップ１３０７）する。
電子情報暗号鍵（Ｋ_Ｄ）を選択する方法はいろいろであるが、本発明の望ましい実施の形態ではランダムに選択することとする。
その後、前記サーバは電子情報暗号鍵（Ｋ_Ｄ）を前記クライアントに伝送するための非対称鍵暗号化を行う（ステップ１３０８）。これを下記の数２０に表す。
【００８５】
【数２０】

【００８６】
ここで、Ｇは、電子情報暗号鍵を暗号化した結果で、ｇ、Ｋ_Ｄ、Ｋ_Ｃ ^公開、Ｋ_Ｓ ^秘密は、前述の同様である。
その後、サーバは前述の暗号化された電子情報暗号鍵（Ｋ_Ｄ）を前記クライアントに伝送する（ステップ１３０９）。前記クライアントはこれを受信した後、復号化過程を行って前記電子情報暗号鍵（Ｋ_Ｄ）を抽出する（ステップ１３１０）。前記復号化過程を下記の数２１に表す。
【００８７】
【数２１】

【００８８】
ここで、　Ｋ_Ｄ、ｇ^−１、Ｇ、Ｋ_Ｃ ^秘密、Ｋ_Ｓ ^公開に対する説明は前述と同様であるので、その説明を省略する。
その後、サーバは電子情報（Ｄ）を伝送するための対称鍵暗号化を行う（ステップ１５０１）。前記対称鍵暗号化に対する説明を数２２に表す。
【００８９】
【数２２】

【００９０】
ここで、Ｅは、電子情報を暗号化した結果で、ｈ、Ｄ及びＫ_Ｄに対しては、前述と同様であるので、その説明を省略する。
次に、サーバは電子情報（Ｄ）を対称鍵暗号化した後、前記暗号化された電子情報を前記クライアントに伝送する（ステップ１３１１、ステップ１３１２）。クライアントは、暗号化された電子情報を受信した後、復号化過程を行うことにより、電子情報を抽出することができる（ステップ１３１３）。前記復号化過程を下記の数２２に表す。
【００９１】
【数２３】

【００９２】
ここで、Ｄ、ｈ^−１、Ｅ及びＫ_Ｄについては、前述と同様であるので、その説明を省略する。
このように、本発明では、非対称鍵暗号化方式によりＩＤとパスワードとを伝送し、電子情報暗号鍵（Ｋ_Ｄ）も非対称暗号化アルゴリズムに暗号化して伝送した後、送信しようとする電子情報（Ｄ）を対称鍵に暗号化して伝送する。その際、電子情報暗号鍵（Ｋ_Ｄ）は何時でも切り替えられるので、他人に盗用されることを防止することができる。
本発明は、前述の実施の形態に限るのではなく、いろいろの変形が本発明の思想内で当分野で通常の知識を有する者により可能であることは、言うまでもない。
【００９３】
【発明の効果】
以上の説明でのように、本発明によると、ネットワーク網を通じたデータの送受信過程において、サーバと使用者との間で予め隠して共有された使用者のパスワードだけでサーバと使用者との間の認証、電子情報暗号鍵の分配／登録を行ない、電子情報暗号鍵を対象鍵暗号アルゴリズムの秘密鍵として使用して送受信するデータの暗号化／復号化を行うことができる。
特に、計算の複雑度が高く、公開鍵認証を受けることにおいて、費用が発生する公開鍵基盤の暗号アルゴリズムを使用しなく、計算の複雑度が低い対称鍵暗号アルゴリズム、または、ハッシュアルゴリズムを使用して使用者に対する認証及びサーバに対する認証を行うことができ、対称鍵暗号アルゴリズムで分配された対象鍵（電子情報暗号鍵、セッション鍵）を用いてサーバとクライアントとの間のマルチメディアデータ、または、制御データ等を対称鍵暗号アルゴリズムで暗号化して両方向に送受信することができる。
また、本発明によると、ネットワーク網を通じたデータを送受信する過程で、サーバから提供する電子情報を権限がない他人が無断盗用することを防止し、ネットワーク網を通じたデータを送受信する過程で、秘密を維持する必要があるデータを伝送しなければならない時、情報の流出を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の望ましい実施の形態にかかるネットワークを基にするデータを送受信するサーバとクライアントとを概略的に示す図面である。
【図２】本発明の望ましい実施の形態にかかるネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置におけるデータ保安システムの構成を示す図面である。
【図３】本発明の望ましい別の実施の形態にかかるネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置におけるデータ保安システムの構成を示す図面である。
【図４】本発明の望ましい又別の実施の形態にかかるネットワークを基にするデータを送受信するサーバとクライアントとを概略的に示す図面である。
【図５】本発明の望ましい又別の実施の形態にかかるネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置におけるデータ保安システムの構成を示す図面である。
【図６】本発明の望ましい又別の実施の形態にかかるネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置におけるデータ保安システムの構成を示す図面である。
【図７】本発明の望ましい一実施の形態にかかるネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置であるサーバとクライアントとの間で伝送される電子情報を暗号化して送受信する過程を示す信号フローチャートである。
【図８】本発明の望ましい別の実施の形態にかかるネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置であるサーバとクライアントとの間で伝送される電子情報を暗号化して送受信する過程を示す信号フローチャートである。
【図９】本発明の望ましい又別の実施の形態にかかるネットワークカメラ、ホームゲートウェイ及びホームオートメーション装置であるサーバとクライアントとの間で伝送される電子情報を暗号化して送受信する過程を示す信号フローチャートである。
【図１０】本発明の望ましい一実施の形態にかかるクライアントの暗号化された電子情報をサーバに伝送する過程を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の望ましい一実施の形態にかかる遠隔地マルチメディアデータ監視システムにおける両方向データ保安システムの構成を示す図面である。
【図１２】本発明の望ましい又別の実施の形態にかかる保安機能を有する一体型のネットワーク監視カメラの構成を示す図面である。
【図１３】本発明の望ましい一実施の形態にかかるサーバとクライアントとの間にネットワークを基にしてデータを送受信する過程を示す信号フローチャートである。
【図１４】本発明の望ましい一実施の形態にかかるサーバとクライアントとの間にネットワークを基にしてデータを送受信する過程を示す信号フローチャートである。
【図１５】本発明の望ましい一実施の形態にかかるサーバとクライアントとの間にネットワークを基にしてデータを送受信する過程を示す信号フローチャートである。
【符号の説明】
１０１　　　　　サーバ
１０２ａ、１０２ｂ　　クライアント
１０３　　　　暗号化／復号化部
１０５　　　　試み値生成部
１０７　　　　　制御部
１０９　　　　　データベース
１１１　　　　　入出力部
１１３　　　　　ネットワーク網
１１７ａ、１１７ｂ　　　　　入出力部
１１９ａ、１１９ｂ　　　　　暗号化／復号化部
１２１ａ、１２１ｂ　　　　　制御部
１２０ａ、１２０ｂ　　　　　応答値生成部
２０１　　　　　　サーバ
２０３ａ、２０３ｂ　　　　　クライアント
２０４　　　　　ネットワーク網
２０５　　　　　映像情報収集部
２０７　　　　　音声情報収集部
２０９　　　　　使用者データ発生部
２１１　　　　　自動化制御部
２１３　　　　　マルチプレクス部
２１５　　　　　データ変換部
２１７　　　　　制御部
２１９　　　　　圧縮部
２２１　　　　　試み値生成部
２２３　　　　　暗号化／復号化部
２２５　　　　　入出力部
２２９ａ、２２９ｂ　　　　　入出力部
２３１ａ、２３１ｂ　　　　　暗号化／復号化部
２３２ａ、２３２ｂ　　　　　応答値生成部
２３３ａ、２３３ｂ　　　　　制御部
３０１　　　　　データ格納部
１０１０ａ、１０１０ｂ　　　　　試み値生成部
１０３０ａ、１０３０ｂ　　　　　応答値生成部
１００５　　　　　応答値生成部
１０１９　　　　　応答値生成部
５０２ａ、５０２ｂ　　　　　試み値生成部
５０３ａ、５０３ｂ　　　　　応答値生成部
１１２８　　　　　応答値生成部
６０２ａ、６０２ｂ　　　　　試み値生成部
１１２０ａ、１１２０ｂ　　　　　応答値生成部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for maintaining security in network-based data transmission between a server and a client of a network camera, a home gateway, and a home automation device.
[0002]
[Prior art]
Generally, security is divided into system security and network security in a network environment. System security is security for computers and network devices (such as routers) that make up the Internet, and includes security for operation systems, client / server applications, file systems, and the like.
Network security is security of a system and a communication protocol connecting the systems, and protection of data transmitted through a network is the most important factor. Network security refers to protection of data transmitted through all communication protocols such as TELNET, FTP, HTTP, SMTP, etc. However, in a field where inter-operability is required due to the characteristics of a network. Because of this, standardization has been standardized by a single standard.
[0003]
At present, where Ethernet (registered trademark) is used, not only is it possible to interrupt data arbitrarily in the subnet, but also there are programs that record such data.
Usually, in order to protect information on data on a network, many encryption methods are used. If a protocol is incorrectly designed through only simple encryption, it may be attacked through replay. Even if the hacker does not know the content of the data, the same result can be obtained by reproducing the observed communication content in the same manner. Therefore, when performing encrypted communication other than simple encryption, data is usually encrypted including various information.
[0004]
There are various encryption methods such as a hash encryption method, a symmetric key encryption method, and a public key encryption method.
The symmetric key encryption method refers to an encryption system in which a key to be encrypted is the same as a key to be decrypted, or a symmetric key is easily known if one is known.
The symmetric key encryption method is E_K= D_KIn this case, when two keys are the same or one key is known, the other key is easily known, and the sender and the receiver must share the key in advance. The security of the cryptographic system depends on the key, which is expressed by the following equation (1).
[0005]
(Equation 1)

[0006]
The symmetric key encryption method has a simpler internal structure than the public key encryption method and consists of a combination of permutation and permutation.It has low computational complexity and requires the development of an appropriate encryption algorithm suitable for the system environment. It can be easily implemented, the encryption / decryption speed is fast, and the random number generator is easily linked with another encryption method such as a hash function. In the symmetric key encryption method, the size of the encryption key is relatively smaller than that of the public key encryption system, and an efficient encryption system can be constructed. However, since symmetric key cryptography requires that the same key be shared between parties exchanging information, one user must maintain many keys when exchanging information with many people. There are difficulties. Representative examples of the symmetric key encryption method include SEED, AES (Rijndael), 3DES, GOST, IDEA, SKIPJACK (3), and the like.
[0007]
The public key method (Public Key Method) generates a key pair (Key Pair), then publishes one key (Public Key) to the relative side, and then uses this to protect data or integrity, authentication, This is a method that can satisfy denial blockade and the like. A key twin refers to a key twin of an asymmetric encryption algorithm. When encryption is performed with one key, it can be decrypted into only another key.
The public key method is used for two purposes. First, the public key method is used for data protection because when a sender encrypts and transmits with a recipient's public key, information cannot be obtained by decryption unless the sender is the recipient. Second, in the public key method, when a sender transmits data encrypted with his / her own private key, the receiver can obtain information on the data received with the sender's public key, and the sender sends the information. It is used for a function that can confirm that the data is sent and that can block denial of the fact that the data was sent.
Two keys are used for the public key encryption system, one is used for encryption and the other is used for decryption. Therefore, in the public key encryption method, when a key is generated for encryption, two keys (a personal key and a public key) are generated. Here, the key used for encryption is a public key, and the key used for decryption is a private key. Public key cryptography requires the public key to be authenticated by a third party before the public key is disclosed to the other party in order to easily confirm the authenticity of the public key. If the infrastructure is not well prepared, its use efficiency cannot be increased.
[0008]
Hash encryption is widely used for digital signatures. In the hash encryption method, a sender signs a hash code h (M), which is a result of taking a hash function on an input M, with a secret key, and a receiver checks this with a public key. (M) is compared with a value obtained by taking a hash function on the received M to determine whether the signature is true or false. In addition, the hash encryption method can be used for the integrity of information. The hash encryption method calculates the hash code of the information that you want to verify its integrity and stores it safely. When verification of integrity is needed, further calculates the hash code and compares the stored hash code with the value. By doing so, the integrity of the information can be confirmed. The hash function h is a collision avoidance hash function (collision free hash function), a strong one-way hash function (SOWHF, Strong One-Way Hash Function) and a weak one-way hash function (WOWFH, Weak One-Way-Way-Way-One-Way) depending on its security. Hash @ Function).
The hash function h must have the following four conditions. First, the hash function h must be applicable to an input M of any size. Second, the hash function h must produce a constant magnitude output H = h (M). Third, the hash function h must be easy to calculate for H = h (M) given h and M. Fourth, given a hash function H = h (M), the inverse calculation for M must be impossible. The four conditions apply commonly to the hash function h, which belongs to the most basic definition that a hash function must have.
The hash algorithm includes an MD5 algorithm. The MD5 algorithm is an improved version of the MD4 algorithm developed by Ron @ Rivest in 1990, and is based on a hash @ function designed for fast software implementation. The MD5 algorithm is an electronic signature (digital @ signature) application in which a large file is encrypted and compressed together with a private key (private (or secret) key) in a public-key encryption system such as RSA. It was devised mainly for the purpose of application. And the MD5 algorithm is an extension of the MD4 algorithm and is slightly slower than MD4, but the structure is more robust.
[0009]
Conventionally, the rapid development of communication networks such as the Internet has the advantage that many people can share information.On the contrary, there are cases where information and communication technology having such advantages is used for crimes. are doing.
Conventional network cameras, home gateways, and home automation devices require a specific user having an identifier and a password to connect to a surveillance camera terminal device provided by the user and monitor the operation status through a network. Although research has been conducted, since unencrypted data is actually transmitted on a network, there has been a security problem in which another person observes the operation state of a surveillance camera without permission and is used in a crime.
The conventional network basic data security maintenance method has a problem that during a user authentication process, a user identifier and a password are exposed to a network in an unencrypted state, interrupted during transmission, and information is leaked. Expenses are required to receive public key authentication from a third party.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an object of the present invention is to provide authentication and electronic information between a server and a user only by using the user's password that is previously hidden and shared between the server and the user during the process of transmitting and receiving data through the network. Network camera, home gateway, and home automation system capable of distributing / registering encryption keys and performing encryption / decryption of data to be transmitted / received using an electronic information encryption key as a secret key of a symmetric key encryption algorithm And a data security maintenance method and apparatus.
Another object of the present invention is to provide a symmetric key cryptographic algorithm having a low computational complexity without using a public key-based cryptographic algorithm which has a high computational complexity and is expensive to receive public key authentication. Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for maintaining data security in a network camera, a home gateway, and a home automation system that can perform authentication for a user and authentication for a server using a hash algorithm.
[0011]
Yet another object of the present invention is to provide a symmetric key cryptographic algorithm that has a low computational complexity without using a public key-based cryptographic algorithm that has a high computational complexity and is expensive to receive public key authentication. Data security maintenance in network cameras, home gateways and home automation systems that can distribute symmetric keys (electronic information encryption keys) required for encryption / decryption of multimedia data or control data using It is to provide a method and an apparatus.
Still another object of the present invention is to convert multimedia data or control data between a server and a client using a symmetric key (electronic information encryption key) distributed by a symmetric key encryption algorithm. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for maintaining data security in a network camera, a home gateway, and a home automation system, which can encrypt and decrypt in both directions, which can be encrypted and transmitted and received.
[0012]
It is still another object of the present invention to encrypt and decrypt data in both directions in order to prevent unauthorized access to electronic information provided by a server in the process of transmitting and receiving data through a network. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for maintaining data security in a network camera, a home gateway, and a home automation system, which are to be developed.
Still another object of the present invention is to encrypt and decrypt data in both directions in order to prevent leakage of information when data that needs to be kept secret must be transmitted during data transmission / reception through a network. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for maintaining data security in a network camera, a home gateway, and a home automation system, which are to be developed.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
According to one aspect of the present invention, there is provided a method for maintaining security of network-based data transmission between a server and a client of a network camera, a home gateway, and a home automation device. In response to a connection request signal, generate a server trial value, transmit the generated server trial value to the client, receive a client response value from the client, receive an ID from the client, Calculate the response value expected from the client with the password corresponding to the and the trial value, compare and authenticate the response value of the client received from the client, if the authentication result is valid, generate an electronic information encryption key, A secret key for encrypting the electronic information encryption key is generated, and the secret key is required. Encrypting the electronic information encryption key into a symmetric key encryption algorithm, transmitting the encrypted electronic information to the client, encrypting the electronic information using the electronic information encryption key as an element to a symmetric key encryption algorithm, Transmitting the encrypted electronic information to the client, extracting an electronic information encryption key from the encrypted electronic information encryption key received by the client, and using the extracted electronic information encryption key as an element, The present invention can provide a network camera, a home gateway, a method for maintaining basic data security of a home automation device, and a system corresponding to the method, wherein the electronic information is extracted by performing symmetric key decryption of the converted electronic information. .
[0014]
In a preferred embodiment, the trial value may be any one of a random number (Random @ Number), a sequence (Sequence @ Number), and a time table (Time @ stamp), and the response value of the client is the password. And the hash function to which the trial value of the server is applied.
In yet another preferred embodiment, the response value of the client can be a hash function with a secret key to which the password of the client and the attempt value of the server have been applied, and the response value of the client is the client's response value. The password and the trial value of the server may be a symmetric key encryption algorithm applied.
In yet another preferred embodiment, the password is a password of a client previously hidden and shared between the server and the client, and the ID is the same as or different from the response value of the client. Can be received.
In another preferred embodiment, the basic data security maintaining method in the network camera, the home gateway, and the home automation device may transmit a client authentication approval signal to the client.
[0015]
In yet another preferred embodiment, the electronic information encryption key can be selected at random, and the electronic information encryption key can be updated and generated at predetermined time intervals or when necessary. Can be done.
In yet another preferred embodiment, the secret key is a secret key of a symmetric key cryptographic algorithm required for encrypting an electronic information encryption key, and the secret key is configured to transmit a trial value and a password in a mutually agreed manner. Can be processed and generated.
In yet another preferred embodiment, the client can decrypt the encrypted electronic information encryption key in response to the client authentication approval signal and generate a secret key required for extracting the electronic information encryption key. , The secret key is a secret key of a symmetric key encryption algorithm.
In yet another preferred embodiment, the secret key can be generated by processing the server's trial value and password in a mutually agreed manner.
[0016]
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for maintaining security of network-based data transmission between a server and a client of a network camera, a home gateway and a home automation device, the method comprising: Generating a server trial value, transmitting the generated server trial value to the client, receiving a client response value from the client, receiving an ID from the client, and receiving a client trial value from the client; Then, a response value expected from the client is calculated based on the password corresponding to the ID and the trial value of the server, the authentication value is compared with the response value of the client received from the client, and the authentication result is valid. Generate a response value and classify the response value of the server. Transmitting to the client, receiving a server authentication approval signal from the client, generating an electronic information encryption key in response to the server authentication approval signal, generating a secret key for encrypting the electronic information encryption key, Encrypting an encryption key into a symmetric key encryption algorithm, transmitting the encrypted electronic encryption key to the client, encrypting the electronic information into a symmetric key encryption algorithm using the electronic information encryption key as an element, and Transmitting the extracted electronic information to the client, and extracting the electronic information encryption key from the encrypted electronic information encryption key received by the client, and using the extracted electronic information encryption key as an element, Network camera, home gateway, and home automation system for extracting electronic information by performing symmetric key decryption of the obtained electronic information. Basic data security method to maintain Deployment apparatus, it is possible to provide a system which responds to said process.
[0017]
In a preferred embodiment, the server trial value and the client trial value may be any of a random number (Random @ Number), a sequence (Sequence @ Number), and a time table (Time @ stamp).
In another preferred embodiment, the server response value and the client response value may be a hash function with a password and a secret key to which the server attempt value has been applied.
In yet another preferred embodiment, the server response value and the client response value may be a hash function to which a password and the server attempt value are applied, wherein the server response value and the client response value May be a symmetric key encryption algorithm to which a password and the server's trial value are applied.
[0018]
In yet another preferred embodiment, the password is a password of a client that is previously hidden and shared between the server and the client, and the ID and the trial value of the client are simultaneously set with the response value of the client. , Or at different times.
In yet another preferred embodiment, the server authentication approval signal is used to calculate a response value expected from the server by the client with a password corresponding to the ID and a trial value of the client, and compare the response value with the response value of the server. This is the result.
In yet another preferred embodiment, the electronic information encryption key can be generated by the client, and the client generates a secret key of a symmetric key encryption algorithm necessary for encrypting the electronic information encryption key. Can be generated.
In yet another preferred embodiment, the electronic information encryption key may be randomly selected, and the electronic information encryption key may be updated and generated at predetermined time intervals or when necessary. Can be
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
The present invention relates to a method and apparatus for maintaining security in transmitting data based on a network between a server and a client of a network camera, a home gateway, and a home automation device.
[0020]
The computer as a terminal device of the client may be connected to a network through wired / wireless, and the personal mobile communication terminal may be connected to a wireless network. The client can connect to a server of a home gateway and a home automation device by using the terminal device, and can receive and provide data such as a video, a sound, and a state of an electronic device of a place of a user's home, work, and the like. , A control signal can be transmitted to the server to control an electronic device or the like. For example, if the user wants to control the heating of the house from outside, the client connects to the server of the home gateway and the home automation device using the terminal device, performs an authentication procedure, and transmits a desired control signal. Heating inside the house can be adjusted from the outside. In addition, the client can connect to the network camera, the home gateway, and the server of the home automation device, and check the status of video, audio, and electronic devices in the house through the network camera. Here, authentication and data transmission / reception between the server and the client must involve encryption and decryption for personal information security.
[0021]
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a server and a client that transmit and receive data based on a network according to a preferred embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 1, in a server and a client that transmit and receive data based on a network, a server 101 includes an encryption / decryption unit 103, a trial value generation unit 105, a control unit 107, a database 109, and an input / output unit 111. The client 102a, 102b (hereinafter, referred to as 102) includes input / output units 117a, 117b (hereinafter, referred to as 117), encryption / decryption units 119a, 119b (hereinafter, referred to as 119), a response value generation unit 120a, 120b (hereinafter, referred to as 120) and control units 121a, 121b (hereinafter, referred to as 121). Here, the server 101 and the client 102 are connected to each other through a network 113. The network 113 includes both wired and wireless networks.
[0022]
The encryption / decryption units 103 and 119 serve to encrypt necessary data among data transmitted and received between the server 101 and the client 102 or to further decrypt the encrypted data. Here, the encryption method may use a symmetric key encryption algorithm such as SEED, AES (Rijndael), or 3DES.
The trial value generator 105 plays a role of generating a server trial value (Cha_S) required for a client authentication procedure in accordance with the connection request signal of the client 102. Here, the trial value (Chs_S) is a random number (Random @ Number) and an order (Sequence).
Number), a time table (Time @ stamp) and the like are used.
The response value generation unit 120 serves to generate a response value (Res_C) of the client according to the trial value (Cha_S) of the server according to a method promised between the server and the client. Here, as a method promised between the server and the client, a hash algorithm with a secret key, a hash algorithm, and a symmetric key encryption algorithm are used.
[0023]
The database 109 stores electronic information, user information, and the like. Here, the electronic information may include video data, audio data, home automation control data, electronic device status information, and the like.
The input / output units 111 and 117 serve to convert data transmitted and received between the server 101 and the client 102 so that the data can be moved through the network 113 and transmit and receive the data.
The control units 107 and 121 serve to control the input / output units 111 and 117, the encryption / decryption units 103 and 119, the trial value generation unit 105, the response value generation unit 120, the database 109, and the like.
The client must connect to the server of the network camera, the home gateway, and the home automation device and perform an authentication procedure to perform the service.
[0024]
First, the authentication between the server and the client according to the preferred embodiment of the present invention can be performed using a hash algorithm with a secret key. The process of performing an authentication procedure using the hash function with the secret key will be described in detail with reference to FIG.
Second, authentication between the server and the client can be performed using a hash algorithm. The process of performing an authentication procedure using the hash function will be described in detail with reference to FIG.
Third, authentication between the server and the client can be performed using a symmetric key encryption algorithm. The process of performing an authentication procedure using the symmetric key encryption algorithm will be described in detail with reference to FIG.
[0025]
In the authentication between the server and the client according to the preferred embodiment of the present invention, the process of authenticating the client by the server is essential, and the process of authenticating the server by the client is optional.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a data security system in a network camera, a home gateway, and a home automation device according to a preferred embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 2, the server 201 of the network camera, the home gateway, and the home automation device includes a video information collection unit 205, an audio information collection unit 207, a user conversion unit 215, a control unit 217, a compression unit 219, and a trial value generation unit. 221, an encryption / decryption unit 223 and an input / output unit 225.
[0026]
The video information collecting unit 205 functions to capture an external video and output the captured video information, and may include a CCD camera, a video camera, and the like. The voice information collecting unit 207 includes a microphone and the like, serving to recognize external voice and output recognized voice information. The user data generation unit 109 has a function of recognizing and outputting information such as external characters, signals, and electronic device states. The automation control unit 211 serves to process control and data for home automation. The multiplex unit 213 plays a role of selecting and outputting data desired by a user from multimedia data inputs of the video information collecting unit 205, the audio information collecting unit 207, the user data generating unit 209, and the like. Also, the multiplex unit 213 plays a role of selecting control data transmitted from a user and transmitting the control data to the automation control unit 211. Here, the control data is home automation device control data sent by the user.
[0027]
The data conversion unit 215 decodes the multimedia data output from the multiplex unit 213 using a decoding method, if necessary, and transmits the decoded data to the compression unit 219. The compression unit 219 serves to compress the video, audio, and user data converted and transmitted by the data conversion unit 215. The trial value generation unit 221 fulfills a trial value (Chs_S) of the server required for user authentication. Here, as the trial value (Chs_S), a random number (Random @ Number), an order (Sequence @ Number), a time table (Time stamp), and the like can be used.
The encryption / decryption unit 223 has a function of encrypting and decrypting input data. Here, the encryption / decryption unit 223 may use a symmetric key encryption algorithm for encryption and decryption.
The input / output unit 225 transforms the data encrypted by the encryption / decryption unit 223 into a packet such as TCP / IP and transmits the packet to the user through the network 204 or the input transmitted through the network 204. The data is transformed into a data format for encryption and decryption and transmitted to the encryption / decryption unit 223.
[0028]
The control unit 217 is connected to the data conversion unit 215, the compression unit 219, the trial value generation unit 221 and the encryption / decryption unit 223 to provide control state information on the server side, or uses a user identifier, a password, and the like. Thus, the device serves to control the authentication for confirming the response value (Res_C) of the user, and can control the device and the like.
The clients 203a and 203b (hereinafter, referred to as 203) of the network camera, the home gateway, and the home automation device include input / output units 229a, 229b (hereinafter, referred to as 229) and encryption / decryption units 231a, 231b (hereinafter, referred to as 231). , And a response value generator 232a, 232b (hereinafter, referred to as 232) and a controller 233a, 233b (hereinafter, referred to as 233).
The input / output unit 229 is the same as described above, and a description thereof will be omitted.
The encryption / decryption unit 231 has a function of decrypting, when electronic information encrypted by the server 201 is transmitted using a symmetric key encryption algorithm. Also, the encryption / decryption unit 231 has a function of encrypting a control signal for home automation and transmitting the encrypted control signal to the server 201.
[0029]
The response value generation unit 232 serves to generate a response value (Res_C) of the client 203 according to the trial value (Cha_S) of the server in a manner promised between the server and the client. Here, as a method promised between the server 201 and the client 203, a hash algorithm with a secret key, a hash algorithm, and a symmetric key encryption algorithm are used.
The control unit 233 controls the input / output unit 229, the encryption / decryption unit 231, and the response value generation unit 232. The terminal device of the client connects to the established web server 201, monitors the operation state of the video, audio, and data generation devices desired by the user by using the identifier and the password, and controls the home appliance by The computer is connected to the network 204 via a modem or a dedicated line via wired / wireless communication, and a portable computer such as a notebook type and a personal mobile communication terminal can be used. At this time, it is assumed that the client 203 is provided with a utility capable of decrypting the encrypted data transmitted from the server 201 and executing the decrypted data in real time.
[0030]
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a data security system in a network camera, a home gateway, and a home automation device according to another preferred embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 3, the network camera, the home gateway, and the home automation system include a server 201, a network 204, and a client 203. The description of the components overlapping with those described with reference to FIG. 2 will be omitted.
The server 201 further includes a data storage unit 301 in a component as shown in FIG. The data storage unit 301 serves to store the multimedia data encrypted by the encryption / decryption unit 223 of the server in a storage device such as an external memory or a hard disk. Here, the encrypted data is transmitted in real time through the network 204, but is stored in the data storage unit 301 so that the user can search and view the data at any time when the user needs the data.
[0031]
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a server and a client that transmit and receive data based on a network according to another exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the server 10 further includes a response value generation unit 405, and the client 102 further includes trial value generation units 410a and 410b (hereinafter, referred to as 410) and response value generation units 403a, 403b (hereinafter, 403). Prepare. The description of the components overlapping with those described with reference to FIG. 1 will be omitted.
The response value generation unit 405 plays a role of generating a response value (Res_S) of the server according to the trial value (Cha_C) of the client in a method promised between the server 101 and the client 102. Here, as a method promised between the server 101 and the client 102, a hash algorithm with a secret key, a hash algorithm, and a symmetric key encryption algorithm are used.
The trial value generation unit 401 generates a client trial value (Cha_C) required for server authentication. Here, as the trial value (Chs_C), a random number (Random @ Number), an order (Sequence @ Number), a time table (Time @ stamp), and the like are used.
The response value generation unit 403 plays a role of generating a response value (Res_C) of the client according to the trial value (Cha_S) of the server in a method promised between the server 101 and the client 102. Here, as a method promised between the server 101 and the client 102, a hash algorithm with a secret key, a hash algorithm, and a symmetric key encryption algorithm are used.
[0032]
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a data security system in a network camera, a home gateway, and a home automation device according to another preferred embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 5, the server 201 further includes a response value generation unit 501, and the client 203 further includes trial value generation units 502a and 502b (hereinafter, referred to as 502) and response value generation units 503a, 503b (hereinafter, 503). Prepare. The description of the components overlapping with those described with reference to FIG. 2 will be omitted.
The response value generation unit 501 plays a role of generating a server response value (Res_S) according to the client trial value (Cha_C) in a manner promised between the server 201 and the client 203. Here, as a method promised between the server 201 and the client 203, a hash algorithm with a secret key, a hash algorithm, and a symmetric key encryption algorithm are used.
The trial value generator 502 generates a client trial value (Cha_C) necessary for server authentication. Here, as the trial value (Chs_C), a random number (Random @ Number), an order (Sequence @ Number), a time table (Time @ stamp) and the like are used. The response value generation unit 503 plays a role of generating a response value (Res_C) of the client according to the trial value (Cha_S) of the server in a method promised between the server 201 and the client 203. Here, as a method promised between the server 201 and the client 203, a hash algorithm with a secret key, a hash algorithm, and a symmetric key encryption algorithm are used.
[0033]
FIG. 6 is a view illustrating a configuration of a data security system in a network camera, a home gateway, and a home automation device according to another preferred embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 6, the server 201 further includes a response value generation unit 601 and the client 203 further includes trial value generation units 602a and 602b (hereinafter, referred to as 602) and response value generation units 603a, 603b (hereinafter, 603). Prepare. The description of the components overlapping those described with reference to FIG. 3 will be omitted.
The response value generation unit 601 plays a role of generating a response value (Res_S) of the server according to the trial value (Cha_C) of the client in a manner promised between the server 201 and the client 203. Here, as a method promised between the server 201 and the client 203, a hash algorithm with a secret key, a hash algorithm, and a symmetric key encryption algorithm are used.
The trial value generation unit 602 generates a trial value (Cha_C) of the client required for server authentication. Here, as the trial value (Chs_C), a random number (Random @ Number), an order (Sequence @ Number), a time table (Time @ stamp), and the like are used. The response value generation unit 603 plays a role of generating a response value (Res_C) of the client according to the trial value (Cha_S) of the server in a method promised between the server 201 and the client 203. Here, as a method promised between the server 201 and the client 203, a hash algorithm with a secret key, a hash algorithm, and a symmetric key encryption algorithm are used.
[0034]
7 to 10 are signal flowcharts illustrating a process of transmitting and receiving data based on a network between a server and a client of a network camera, a home gateway, and a home automation device according to a preferred embodiment of the present invention.
Referring to FIGS. 7 to 10, explanations of terms used in an encryption process and a decryption process in transmitting and receiving data between a server and a client based on a network are shown in Table 1 below. It is as follows.
[0035]
[Table 1]

[0036]
FIG. 7 is a signal flowchart illustrating a process of encrypting and transmitting electronic information transmitted between a server and a client, which are a network camera, a home gateway, and a home automation device, according to a preferred embodiment of the present invention. .
Referring to FIG. 7, a server, which is a network camera, a home gateway, and a home automation apparatus, uses a hash algorithm with a secret key based on a password (Password) of a client that is previously hidden and shared with the client, and uses the hash algorithm with a secret key. Authenticate (confirm).
In addition, the server encrypts / decrypts the electronic information using a symmetric key encryption algorithm, and thus requires a necessary electronic information encryption key (session key, K)._D), And transmits (distributes) the electronic information encryption key (ESK) encrypted using the symmetric key encryption algorithm to the client.
Thereafter, the server and the client transmit the multimedia data or control data transmitted between them to an electronic information encryption key (session key, K_D) Is encrypted as a secret key of the symmetric key encryption algorithm and transmitted and received.
First, when a connection request signal is transmitted from a client to a server (step 701), the server receives the connection request signal.
[0037]
The server sends the server's trial value (Cha_S) provided to the client in response to the connection request signal to a random number (RN)._S) (Step 703), and transmitted to the client (Step 705). Here, as the trial value (Chs_S) of the server, an order other than the random number (SequenceNumber), a time table (Time stamp), or the like may be used.
The client that has received the server's trial value (Cha_S) uses a hash algorithm with a secret key to generate a secret key (HMAC) required for generating the client's response value (Res_C)._K) Is generated (step 707) by processing (f) the password (Password) which is hidden between the server and the client as it is or by a method promised between the server and the client. . Here, the processing (f) may include a trial value of the server (Cha_S) and a client identifier (ID).
Thereafter, the client selects and processes (f) the values (Cha_S, $ ID, $ Password) shared between the server and the client in a promised manner between the server and the client. Here, the server trial value (Cha_S (RN_S)) And password (Password) must be included. Thereafter, the client converts the processed (f) value into a secret key (HMAC)._K) And a hash algorithm involving a secret key to generate a response value (Res_C) of the client corresponding to the trial value (Cha_S) of the server (Step 709).
An expression for generating the response value (Res_C) of the client is expressed by the following equation (2).
[0038]
(Equation 2)

[0039]
The client transmits to the server a response value (Res_C) and a client identifier (ID) of the client corresponding to the server trial value (Cha_S) provided by the server to the client (step 711). The response value (Res_C) and the client identifier (ID) are received. Here, the client can transmit the ID (ID) to the server with a time lag.
The server calculates the hash value by applying the user's password (Password), the identifier (ID), the trial value (Cha_S) provided by the server to the client, and the like to the hash algorithm with the secret key in the same manner as the client. The client authentication procedure is performed by comparing with the response value (Res_C) received from the client (step 713).
If the comparison result is not valid, the server transmits a client authentication failure message to the client.
After the client authentication of the server is confirmed, the server sends the electronic information encryption key (session key) (K) of the symmetric key encryption algorithm used for encrypting / decrypting the electronic information (D)._D) Is selected at random (step 715). After that, the server selects and processes (f) the values (Password, ID, Cha_S) shared between the server and the client by a method promised between the server and the client (f), and performs electronic information encryption. Key (session key) (K_D) Using the symmetric key encryption algorithm, the secret key (K_S) Is generated (step 716).
After performing the step 716, the server sends the electronic information encryption key (session key) (K_D) To the symmetric key encryption algorithm, the secret key of the symmetric key_SAs an electronic information encryption key (session key) (K_D) Is performed (g) (step 717), and transmitted to the client together with the client authentication approval signal (step 719). The server may separately transmit the client authentication approval signal. In this case, the server transmits an electronic information encryption key (session key) (K) for encrypting the electronic information (D) at regular intervals or when necessary._D) Can be newly generated, encrypted and transmitted to the client. Electronic information encryption key (session key) (K_D) Is expressed by equation (3).
[0040]
(Equation 3)

[0041]
The client sends the encrypted electronic information encryption key (session key) (K_D), After receiving K in a manner similar to that generated by the server._SIs generated (step 720), and the symmetric key encryption algorithm is decrypted (g^-1) To perform the electronic information encryption key (session key) (K_D) Is extracted (step 721). Here, the above-mentioned decoding equation is shown in Expression 4.
[0042]
(Equation 4)

[0043]
The server sends the electronic information encryption key (session key) (K_D) Is used as a secret key of a symmetric key encryption algorithm, and encryption (g) of the electronic information (D) transmitted to the client is performed (step 723), and the encrypted electronic information (E) is transmitted to the client. The transmission is performed (step 725). Here, {circle around (5)} represents the encryption formula.
[0044]
(Equation 5)

[0045]
The client receives the encrypted electronic information (E) and extracts the electronic information encryption key (session key) (K) extracted from step 721._D) To decrypt the symmetric key encryption algorithm (g^-1) Is performed to extract the electronic information (D) from the encrypted electronic information (E) (step 727). Here, the above-mentioned decoding equation is expressed by Equation 6.
[0046]
(Equation 6)

[0047]
FIG. 8 is a signal flowchart illustrating a process of encrypting and transmitting electronic information transmitted between a server and a client of a network camera, a home gateway, and a home automation device according to another preferred embodiment of the present invention. is there.
Referring to FIG. 8, the server and the client perform mutual authentication (confirmation) using a hash algorithm based on the client's password (Password) which is previously hidden and shared between the server and the client. That is, the server authenticates (confirms) the client using a hash algorithm based on the client's password (Password) that is previously hidden and shared between the server and the client. The server is authenticated (confirmed) by using a hash algorithm based on the password (Password) of the client which is previously hidden and shared between the servers.
Further, the server encrypts / decrypts the electronic information (D) by using a symmetric key encryption algorithm, and thus requires a necessary electronic information encryption key (session key, K_D), And transmits (distributes) the electronic information encryption key (ESK) encrypted using the symmetric key encryption algorithm to the client. Thereafter, the server and the client exchange the electronic information (D) transmitted between them with an electronic information encryption key (session key, K)._D) Is encrypted as a secret key of the symmetric key encryption algorithm and transmitted and received.
[0048]
First, when a connection request signal is transmitted from a client to a server (step 801), the server receives the connection request signal.
In response to the connection request signal, the server sends a server trial value (Cha_S) provided to the client to a random number (RN)._S) Is generated (step 803) and transmitted to the client (step 805). Here, as the trial value (Chs_S) of the server, an order other than the random number (SequenceNumber), a time table (Time stamp), or the like may be used.
The client that has received the server's trial value (Cha_S) selects and shares a value (Cha_S, $ ID, $ Password) shared between the server and the client in a promised manner between the server and the client. After processing (f), a response value (Res_C) to which the hash algorithm is applied is generated (step 807). Here, the trial value (Cha_S (RN_S)) And password (Password) must be included.
Expression 7 for generating the response value (Res_C) of the client is shown in Expression 7.
[0049]
(Equation 7)

[0050]
The client sends the client's trial value (Cha_C) that the client provides to the server to a random number (RN)._C) Is generated (step 809).
The client transmits a client response value (Res_C), a client identifier (ID), and a client trial value (Cha_C) according to the server trial value (Cha_S) provided to the client by the server (step 811). Thereafter, the server receives the response value of the client (Res_C), the client identifier (ID), and the trial value of the client (Cha_C). Here, the client's trial value (Cha_C) and the identifier (ID) can be transmitted to the server with a time difference from the client's response value (Res_C).
The server calculates the hash value by applying the user's password (Password), the identifier (ID), the trial value (Cha_S) provided by the server to the client, etc. to the hash algorithm in the same manner as the client, and receives the hash value from the client. The client authentication procedure is performed in comparison with the response value (Res_C) (step 813).
After authenticating the client, the server transmits values (Cha_S, Cha_C, ID, and Password) shared between the server and the client so that the client can be authenticated by the server. (F), and generates a response value (Res_S) of the server corresponding to the client's trial value (Cha_C) to which the hash algorithm is applied (step 8157) and transmits the response value to the client (step 8157). Step 817). Here, the trial value (Cha_C) and the client password (Password) must be included.
The equation for generating the response value (Res_C) of the server is shown in Expression 8.
[0051]
(Equation 8)

[0052]
The client that has received the response value (Res_S) of the server transmits the user's password (Password), identifier (ID), server's trial value (Cha_S), and the trial value (Cha_C) provided by the client to the server, and the like. In the same manner, a hash value is calculated by applying to a hash algorithm, and compared with a response value (Res_S) received from the server, a procedure for authenticating the server is performed (step 819).
After performing the authentication, the client transmits a server authentication approval signal to the server (step 821).
[0053]
Hereinafter, steps 823 to 835 are portions that overlap with the portions described with reference to FIG. 7, and thus description thereof will be omitted.
FIG. 9 is a signal flowchart illustrating a process of encrypting and transmitting electronic information transmitted between a server and a client, which are a network camera, a home gateway, and a home automation device, according to still another embodiment of the present invention. It is.
Referring to FIG. 9, the server and the client perform mutual authentication (confirmation) using a symmetric key algorithm. That is, the server authenticates (confirms) the client using the symmetric key algorithm, and the client authenticates (confirms) the server using the symmetric key encryption algorithm.
The client generates an electronic information encryption key (session key) necessary for encrypting / decrypting the electronic information (D) using the symmetric key encryption algorithm, and the client encrypts the electronic information (D) using the symmetric key encryption algorithm. The electronic information encryption key registered in the server. Thereafter, the server and the client transmit and receive the electronic information (D) transmitted between them by encrypting the electronic information (D) with a symmetric key encryption algorithm using an electronic information encryption key.
[0054]
First, when a connection request signal is transmitted from a client to a server (step 901), the server receives the connection request signal.
The server sends a server trial value (Cha_S) provided to the client by the server in response to the connection request signal to a random number (RN)._S) (Step 903), and transmitted to the client (step 904). Here, as the trial value (Chs_S) of the server, in addition to the random number, an order (Sequence @ Number), a time table (Time @ stamp), or the like may be used.
The client receiving the server attempt value (Cha_S) uses the symmetric key encryption algorithm to generate the response value (Res_C) of the client, but the secret key (K) of the required symmetric key encryption algorithm is used._A) Is generated (step 905) by processing (f) the password (Password) which is hidden between the server and the client, or as it is or by a method promised between the server and the client. Here, the process (f) may include a trial value of the server (Cha_S) and a client identifier (ID).
The client selects and processes at least one of Cha_S, $ ID, $ Password, which is a value shared between the server and the client, in a promised manner between the server and the client (f). I do. Here, the server's trial value (Cha_S) must always be included. Thereafter, the client sends the generated secret key (K_A) By using the encryption method of the symmetric key encryption algorithm (g) to generate a response value (Res_C) of the client corresponding to the trial value (Cha_S) of the server (step 907).
An expression for generating the response value (Res_C) of the client is shown in Expression 9.
[0055]
(Equation 9)

[0056]
The client sends the client's trial value (Cha_C) that the client provides to the server to a random number (RN)._C) (Step 909). Here, as the trial value (Chs_S) of the client, an order other than the random numbers (Sequence @ Number), a time table (Time stamp), or the like may be used.
The client transmits a client response value (Res_C), a client identifier (ID), and a client trial value (Cha_C) to the server according to the server trial value (Cha_S) provided to the client by the server (step 911). Here, the client may transmit the client identifier (ID) and the trial value of the client (Cha_C) to the server with a time lag from the response value (Res_C) of the client. The server receives a response value (Res_C) of the client, a client identifier (ID), and a trial value of the client (Cha_C). The server decrypts (g) the symmetric key encryption algorithm with the received response value (Res_C) of the client.^-1), The secret key (K_A) Is generated in the same manner as the method generated by the client (step 913).
The server generates a secret key (K) for the received client response value (Res_C)._A) As the secret key of the symmetric key encryption algorithm, and decryption of the symmetric key encryption algorithm (g^-1) To authenticate the client by confirming that the decrypted value is data selected and processed in a promised manner for the value shared between the server and the client. Is performed (step 914). The decryption (g^-1Equation (10) is shown in Expression 10.
[0057]
(Equation 10)

[0058]
After performing the client authentication, the server generates a server response value (Res_S) according to the client trial value (Cha_C) by the encryption (g) method of the symmetric key encryption algorithm so that the client is authenticated by the server. (Step 915), and transmit to the client (Step 917). Here, in generating the response value of the server, a trial value of the client, a user identifier (ID), a client password, and a trial value of the server, which are values shared between the server and the client, are promised to the client in advance. It is used after being selected and processed in the specified method.
An equation for generating the response value (Res_S) of the server is shown in Expression 11.
[0059]
[Equation 11]

[0060]
The client receives the response value (Res_S) of the server, and performs decryption (g^-1) To extract Cha_C, and compares the extracted Cha_C with the client's trial value (Cha_C) sent to the server by the client to perform server authentication (step 919). The decryption (g^-1Equation (12) is shown in Expression 12.
[0061]
(Equation 12)

[0062]
After the server performs, the client sends an electronic information encryption key (session key) (K_D) Is selected at random (step 920), and selected from values (Password, ID, Cha_S, Cha_C) shared between the server and the client in a manner promised between the server and the client. (F), and encrypting the electronic information encryption key using the symmetric key encryption algorithm._S) Is generated (step 921).
After performing the step 921, the client sets the electronic information encryption key (session key) (K_D) To the symmetric key encryption algorithm, the secret key of the symmetric key_SAs an electronic information encryption key (session key) (K_D) Is performed (g) (step 922) and transmitted to the server (step 923). The client may: (1) use an electronic information encryption key (session key) (K) for encrypting video or data at regular intervals or, if necessary,_D) Can be newly generated, encrypted and transmitted to the server. Here, the electronic information encryption key (session key) (K_D) Is expressed by Expression 13.
[0063]
(Equation 13)

[0064]
The server, after receiving the encrypted electronic information encryption key (ESK), uses the same promised method generated by the client to_SIs generated (step 924), and the symmetric key encryption algorithm is decrypted (g^-1) To perform an electronic information encryption key (session key) (K_D) Is extracted (step). Here, the decoding equation is shown in Expression 14.
[0065]
[Equation 14]

[0066]
In the server, the steps 927 to 931 for transmitting the electronic information (D) to the client overlap with the parts described with reference to FIG.
FIG. 10 is a flowchart illustrating a process of transmitting encrypted electronic information of a client to a server according to an exemplary embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 10, the server transmits an electronic information encryption key (session key) (K_D) To the symmetric key encryption algorithm, the secret key of the symmetric key_SAnd an electronic information encryption key (session key) (K_D) Is performed and transmitted to the client together with the client authentication approval signal (step 1001).
The client transmits the encrypted electronic information encryption key (session key) (K_D) After receiving K in the same promised manner generated by the server._SIs generated (step 1002), and then encryption (g^-1) To perform the electronic information encryption key (session key) (K_D) Is extracted (step 1003). Here, the decoding equation is represented by Expression 15.
[0067]
(Equation 15)

[0068]
The client uses the electronic information encryption key (session key) (K_D) Is used as a secret key of the symmetric key encryption algorithm to encrypt (g) the data (D) to be transmitted to the server (step 1005), and transmit the encrypted data (E) to the server (step 1005). Step 1007) is performed. Here, the above-mentioned encryption formula is expressed by Expression 16.
[0069]
(Equation 16)

[0070]
After receiving the encrypted data (E), the server sends the electronic information encryption key (session key) (K_D) To encrypt the symmetric key encryption algorithm (g^-1) (Step 1009) to extract data (D) from the encrypted data (E). Here, the decoding equation is represented by Expression 17.
[0071]
[Equation 17]

[0072]
Thereafter, the server processes the extracted data (D) (step 1011).
FIG. 11 is a view illustrating a configuration of a two-way data security system in a remote multimedia data monitoring system according to a preferred embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 11, a monitoring system for securing remote multimedia data includes a monitoring server 1110, a network 1105, and a client 1130.
[0073]
The server 1110 of the monitoring system includes a video information collection unit 1111, an audio information collection unit 1112, a user data generation unit 1113, a multiplex unit 1114, a data conversion unit 1115, a compression unit 1117, an encryption / decryption unit 1118, a network connection unit 1120. , A general control unit 1116 and a data storage unit 1119.
The video information collecting unit 1111 functions to capture and output an external video, and includes a CCD camera, a video camera, and the like. The audio information collecting unit 1112 recognizes and outputs an external voice, and includes a microphone. Etc. The user data generation unit 1113 has a function of recognizing and outputting information such as external characters. The multiplex unit 1114 plays a role of selecting and outputting data desired by the user from the multimedia data input of the video information collecting unit 1111, the audio information collecting unit 1112, and the user data generating unit 1113.
The data conversion unit 1115 decodes the multimedia data output from the multiplex unit 1114 when necessary, using a method such as decoding, and outputs the decoded data to the compression unit 1117. The compression unit 1117 serves to compress and encode the video, audio, and user data input after being converted by the data conversion unit 1115.
The data encryption / decryption unit 1118 serves to encrypt and decrypt input data. Encryption is the use of complex algorithmic codes to protect personal information on a network, and decryption involves looking for the original of the encrypted information.
[0074]
In the server 1110, when encrypting and transmitting data to the client 1130, the data encryption / decryption unit 1118 uses an encryption algorithm such as DES (Data \ Encryption \ Standard) which is a symmetric key encryption method. Further, when the encrypted user data of the identifier and the password is transmitted at the client, the client performs a function of decoding them. The network connection unit 1120 transforms the data encrypted by the encryption / decryption unit 1118 into a packet such as TCP / IP and outputs the packet through the communication network 1105, or encrypts and decrypts the data input through the communication network 1105. The data is converted to a data format for encryption and output to the encryption / decryption unit 1118.
The data converted to TCP / IP of the communication network 1105 is directly connected to a LAN (Local Area Network) network, or connected to a PSTN network (Public Switched Telephone Network) through a modem, and is connected to a cable network or the like. And transmitted to the server 1110 and the client 1130. The integrated control unit 1116 is connected to the multiplex unit 1114, the compression unit 1117, and the encryption / decryption unit 1118 to provide control state information on the server side, or controls connection of the user by controlling a user identifier and a password. To prevent hacking and manage the presence or absence of a failure from the server side and these devices. The communication network 1105 is a communication network or a network for a subscriber such as the Internet to operate a web browser and connect to a website or a homepage to search and collect desired information. The client 1130 of the monitoring system includes a network connection unit 1132a,. . . 1132b (hereinafter, referred to as 1132), encryption / decryption units 1134a, 1134b (hereinafter, referred to as 1134), and user terminal devices 1136a, 1136b (hereinafter, referred to as 1136).
[0075]
The encryption / decryption unit 1118 decrypts the multimedia data encrypted by the server 1110 using an algorithm such as RSA (Rivest-Shamir-Adleman), which is an asymmetric key encryption system, when the multimedia data is transmitted. Perform the function of The user terminal device 1130 connects to the web server 1110 established in the communication network 1105 and monitors the operation mode of the video, audio, and data generation devices desired by the user by using the identifier and the password. Is connected to a communication network 1105 via a modem or a dedicated line via wired / wireless, so that a portable computer such as a notebook computer can be used. At this time, it is assumed that the client 1130 is provided with a multimedia player capable of decrypting the encrypted data transmitted from the server and executing the decrypted data in real time.
On the other hand, the data storage unit 1119 serves to store multimedia data encrypted by encryption and decryption in the server in a storage device such as an external memory or a hard disk. The encrypted data is transmitted in real time through the communication network 1105. When the user needs the data by storing it in the data storage unit 1119, the user can search and view the data at any time.
[0076]
FIG. 12 is a view showing a configuration of an integrated network surveillance camera having a security function according to still another preferred embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 12, the network monitoring camera 1220 includes a video information collection unit 1221, an audio information collection unit 1222, a multiplex unit 1223, a data conversion unit 1224, a compression unit 1226, an encryption / decryption unit 1227, an integrated control unit 1225, It includes a selection unit 1228 and a network connection unit 1229.
The video information collecting unit 1221 serves to capture and output an external video, and includes a CCD camera, a video camera, and the like. The audio information collecting unit 1222 recognizes and outputs an external voice, and includes a microphone. Etc.
The multiplex unit 1223 plays a role of selecting and outputting data desired by a user from the multimedia data input of the video information collecting unit 1221 and the audio information collecting unit 1222.
[0077]
The data conversion unit 1224 decodes and converts the multimedia data output from the multiplex unit 1223 using a method such as decoding, and outputs the converted data to the compression unit 1226. The compression unit 1226 serves to compress and encode the video, audio, and user data input after being converted by the data conversion unit 1224.
The data encryption / decryption unit 1227 has a function of encrypting video and audio data of the server or decrypting user data using encrypted data transmitted from the client.
The integrated control unit 1225 provides state information for communication and control information of the internal circuit, and serves to prevent connection restriction and hacking by encryption.
[0078]
When transmitting data from the network camera 1228 to the user, the data selection unit 1220 selects from data compressed by the user's request for data encryption or data encrypted and decrypted, and Output to the network 1105. Conversely, when the network camera 1220 receives data from the network 1105, the compression unit 1226 or the encryption / decryption unit 1227 selectively receives input data in response to a request from the client for encryption. The network 1105 serves to transmit data at a remote location.
Clients 1210a and 1210b (hereinafter referred to as 1210) are connected to a network camera server having a built-in security function connected to the network 1105, and monitor a plurality of clients for operating states of desired video and audio data. User terminal device such as a computer or the like.
[0079]
13 to 15 are signal flowcharts illustrating a process of transmitting and receiving data between a server and a client based on a network according to an embodiment of the present invention.
Referring to FIGS. 13, 14, 15 and 15, the terms used in the process of encrypting and decrypting data using a symmetric key algorithm and an asymmetric key algorithm in a data transmission / reception process based on a network will be described below. It is as follows.
D: Multimedia data
K_D: Electronic information encryption key
K_S ^Release, K_S ^secret: Server public key and server private key
K_C ^Release, K_C ^secret: Client's public key and client's private key
f: Asymmetric key encryption algorithm
f^-1: Asymmetric key decryption algorithm
g: Encryption algorithm of asymmetric key method
g^-1: Asymmetric key decryption algorithm
h: Symmetric key cryptographic algorithm
h^-1: Symmetric key decryption algorithm
[0080]
First, in step 1301, when a connection request signal is transmitted from a client to a server, the server receives the connection request signal. Upon receiving the connection request signal from the client, in step 1302 the server sends the public key (K_S ^Release) Is generated, and then the generated server public key (K_S ^Release) Is transmitted to the client (step 1303). In response, the client sends the server's public key (K_S ^Release) To receive.
Thereafter, in the client, the identifier (ID) and password input by the user and the public key (K_S ^Release) And the client private key (K_C ^secret), The identifier (ID) and the password are encrypted using the asymmetric key encryption algorithm (f) (step 1304). The encryption formula is shown in the following equation (18).
[0081]
(Equation 18)

[0082]
Here, F is an encrypted identifier (ID) and password, where ID is an identifier, password is a password, and $ K_S ^ReleaseIs the server's public key, K_C ^secretDenotes a client secret key and f denotes an asymmetric key encryption algorithm. The identifier and the password become information to be encrypted. It is desirable to encrypt the identifier and the password after the primary processing (function e).
When the client receives the encrypted identifier (ID), password and client public key (K_C ^Release) Is transmitted to the server (step 1305), and after receiving this, the server performs step 1306. Client public key (K_C ^Release) Is the client private key (K_C ^secret) Can be transmitted at the same time as the identifier and the password or at a different time. Client public key (K_C ^Release) Is for use in the asymmetric key decryption process described later.
Step 1306 is a process of decrypting the encrypted identifier (ID) and password. Through this process, the identifier and password input by the user can be extracted. The decoding process is shown in Equation 19 below.
[0083]
[Equation 19]

[0084]
Here, the ID, password, F, K_S ^secret, K_C ^Release, F^-1Is the same as described above.
In another preferred embodiment of the present invention, a step of restoring the original state (function e) of the identifier and the password after performing Equation 19 may be added.
Here, the server compares the user information set in advance using the user identifier and the password extracted as described above (here, the user information includes at least the user identifier and the password) to determine whether the same. Judge whether or not.
If not, the server can transmit an error message to the client.
Thereafter, the server sends the electronic information encryption key (K_D) Is selected (step 1307).
Electronic information encryption key (K_DThere are various methods for selecting ()), but in the preferred embodiment of the present invention, the selection is made at random.
Thereafter, the server sends the electronic information encryption key (K_D) Is transmitted to the client (step 1308). This is shown in Equation 20 below.
[0085]
(Equation 20)

[0086]
Here, G is the result of encrypting the electronic information encryption key, and g, K_D, K_C ^Release, K_S ^secretIs the same as described above.
Thereafter, the server sends the encrypted electronic information encryption key (K_D) Is transmitted to the client (step 1309). After receiving this, the client performs a decryption process and performs the electronic information encryption key (K_D) Is extracted (step 1310). The decoding process is represented by Equation 21 below.
[0087]
(Equation 21)

[0088]
Where K_D, G^-1, G, K_C ^secret, K_S ^ReleaseIs the same as described above, and the description is omitted.
After that, the server performs symmetric key encryption for transmitting the electronic information (D) (step 1501). A description of the symmetric key encryption is shown in Expression 22.
[0089]
(Equation 22)

[0090]
Here, E is the result of encrypting the electronic information, h, D and K_DIs the same as described above, and a description thereof will be omitted.
Next, the server encrypts the electronic information (D) with a symmetric key, and transmits the encrypted electronic information to the client (step 1311 and step 1312). After receiving the encrypted electronic information, the client can extract the electronic information by performing a decryption process (step 1313). The decoding process is represented by Equation 22 below.
[0091]
[Equation 23]

[0092]
Where D, h^-1, E and K_DIs the same as described above, and a description thereof will be omitted.
As described above, in the present invention, the ID and the password are transmitted by the asymmetric key encryption method, and the electronic information encryption key (K_D) Is also encrypted with an asymmetric encryption algorithm and transmitted, and then the electronic information (D) to be transmitted is encrypted with a symmetric key and transmitted. At this time, the electronic information encryption key (K_D) Can be switched at any time, so that it can be prevented from being stolen by others.
It is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and that various modifications can be made by those having ordinary knowledge in the art within the spirit of the present invention.
[0093]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the process of transmitting and receiving data through a network, the server and the user can communicate only with the password of the user previously hidden and shared between the server and the user. Authentication and distribution / registration of an electronic information encryption key, and the transmission / reception data can be encrypted / decrypted using the electronic information encryption key as a secret key of a target key encryption algorithm.
In particular, use of a symmetric key cryptographic algorithm or a hash algorithm with low computational complexity does not use public key-based cryptographic algorithms, which require high computational complexity and require public key authentication. Multimedia data between the server and the client using the target key (electronic information encryption key, session key) distributed by the symmetric key encryption algorithm, or Control data and the like can be encrypted by a symmetric key encryption algorithm and transmitted and received in both directions.
Also, according to the present invention, in the process of transmitting and receiving data through a network, it is possible to prevent unauthorized unauthorized stealing of the electronic information provided by the server by an unauthorized person, and in the process of transmitting and receiving data through the network, When data that needs to be maintained must be transmitted, information leakage can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a server and a client that transmit and receive data based on a network according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a data security system in a network camera, a home gateway, and a home automation device according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a data security system in a network camera, a home gateway, and a home automation device according to another preferred embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a server and a client that transmit and receive data based on a network according to another embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a data security system in a network camera, a home gateway, and a home automation device according to another preferred embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a data security system in a network camera, a home gateway, and a home automation device according to another preferred embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a signal flowchart showing a process of encrypting and transmitting electronic information transmitted between a server and a client, which are a network camera, a home gateway, and a home automation device, according to a preferred embodiment of the present invention. .
FIG. 8 is a signal flowchart illustrating a process of encrypting and transmitting electronic information transmitted between a server and a client, which are a network camera, a home gateway, and a home automation device, according to another preferred embodiment of the present invention. is there.
FIG. 9 is a signal flowchart showing a process of encrypting and transmitting electronic information transmitted between a server and a client, which are a network camera, a home gateway, and a home automation device, according to still another preferred embodiment of the present invention. It is.
FIG. 10 is a flowchart illustrating a process of transmitting encrypted electronic information of a client to a server according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a two-way data security system in a remote multimedia data monitoring system according to a preferred embodiment of the present invention;
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of an integrated network surveillance camera having a security function according to still another preferred embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a signal flowchart illustrating a process of transmitting and receiving data between a server and a client based on a network according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a signal flowchart illustrating a process of transmitting and receiving data between a server and a client based on a network according to an embodiment of the present invention;
FIG. 15 is a signal flowchart illustrating a process of transmitting and receiving data between a server and a client based on a network according to an embodiment of the present invention;
[Explanation of symbols]
101 server
102a, 102b client
103 Encryption / Decryption Unit
105 Trial value generator
107 control unit
109 database
111 input / output unit
113 network
117a, 117b input / output unit
119a, 119b {encryption / decryption unit
121a, 121b control unit
120a, 120b response value generation unit
201 server
203a, 203b @ Client
204 network
205 Video information collection unit
207 Voice information collection unit
209 User data generator
211 Automation control unit
213 Multiplex section
215 Data conversion unit
217 control unit
219 compression section
221 Trial value generator
223 Encryption / decryption unit
225 input / output unit
229a, 229b input / output unit
231a, 231b {encryption / decryption unit
232a, 232b response value generation unit
233a, 233b control unit
301 Data storage unit
1010a, 1010b trial value generation unit
1030a, 1030b response value generation unit
1005 response value generator
1019 Response value generator
502a, 502b @ trial value generation unit
503a, 503b response value generation unit
1128 Response value generator
602a, 602b @ trial value generation unit
1120a, 1120b response value generation unit

Claims (31)

A method of maintaining security of network-based data transmission between a server and a client of a network camera, a home gateway and a home automation device, comprising:
Generating a server attempt value in response to a client connection request signal;
Transmitting the generated server trial value to the client;
Receiving a response value of the client from the client;
Receiving an ID from the client;
Calculating a response value expected from the client with the password and the trial value corresponding to the ID, and comparing and authenticating the response value with the response value of the client received from the client;
If the authentication result is valid, generating an electronic information encryption key;
Generating a secret key for encrypting the electronic information encryption key;
Encrypting the electronic information encryption key into a symmetric key encryption algorithm using the secret key as an element,
Transmitting the encrypted electronic information key to the client;
Encrypting the electronic information into a symmetric key encryption algorithm using the electronic information encryption key as an element,
Transmitting the encrypted electronic information to the client; and
The client extracts an electronic information encryption key from the encrypted electronic information encryption key received, and performs symmetric key decryption of the received encrypted electronic information by using the extracted electronic information encryption key as an element. A method for maintaining basic data security of a network camera, a home gateway, and a home automation device, characterized by extracting information. 2. The network camera, home gateway and home automation device according to claim 1, wherein the trial value is one of a random number (Random @ Number), an order (Sequence @ Number), and a time table (Time @ stamp). Basic data security maintenance method. The method as claimed in claim 1, wherein the response value of the client is a hash function to which the password and the trial value of the server are applied. 2. The basics of claim 1, wherein the response value of the client is a hash function with a secret key to which the password of the client and the trial value of the server are applied. Data security maintenance method. 2. The basic data security of a network camera, a home gateway and a home automation device according to claim 1, wherein the response value of the client is a symmetric key encryption algorithm to which the password of the client and the trial value of the server are applied. How to maintain. The network camera, home gateway and home automation according to any one of claims 3 to 5, wherein the password is a password of a client previously hidden and shared between the server and the client. Basic data security maintenance method for equipment. The method as claimed in claim 1, wherein the ID can be received simultaneously or at a different time from the response value of the client. The network camera, the home gateway and the method of maintaining the basic data security of the home automation device,
2. The method of claim 1, further comprising transmitting a client authentication approval signal to the client. The method according to claim 1, wherein the electronic information encryption key is used for symmetric key encryption and decryption of electronic information. 2. The method according to claim 1, wherein the electronic information encryption key is selected at random. 2. The basic data security maintenance of a network camera, a home gateway and a home automation device according to claim 1, wherein the electronic information encryption key is generated at predetermined time intervals or updated when necessary. Method. The method according to claim 1, wherein the secret key is a secret key of a symmetric key encryption algorithm required for encrypting an electronic information encryption key. 2. The method as claimed in claim 1, wherein the secret key is generated by processing a trial value and a password by a mutually agreed method. 9. The network camera according to claim 8, wherein the client decrypts the encrypted electronic information encryption key in response to the client authentication approval signal and generates a secret key required for extracting the electronic information encryption key. , Home gateway and home automation equipment basic data security maintenance method. The method according to claim 14, wherein the secret key is a secret key of a symmetric key encryption algorithm. The method as claimed in claim 14, wherein the secret key is generated by processing a trial value and a password of the server by a mutually agreed method. A method for maintaining security of network-based data transmission between a server and a client of a network camera, a home gateway and a home automation device,
Generating a server attempt value in response to a client connection request signal;
Transmitting the generated server trial value to the client;
Receiving a response value of the client from the client;
Receiving an ID from the client;
Receiving a client attempt value from the client;
Calculating a response value expected from the client with a password corresponding to the ID and a trial value of the server, and comparing and authenticating with a response value of the client received from the client;
Generating a server response value if the authentication result is valid;
Transmitting a response value of the server to a client;
Receiving a server authentication approval signal from the client;
Generating an electronic information encryption key in response to the server authentication approval signal;
Generating a secret key for encrypting the electronic information encryption key;
Encrypting the electronic information encryption key as a symmetric key encryption algorithm with the secret key as an element,
Transmitting the encrypted electronic information encryption key to the client; andencrypting the electronic information to a symmetric key encryption algorithm using the electronic information encryption key as an element,
Transmitting the encrypted electronic information to the client; and
The client extracts an electronic information encryption key from the encrypted electronic information encryption key received, and performs symmetric key decryption of the received encrypted electronic information by using the extracted electronic information encryption key as an element. A method for maintaining basic data security of a network camera, a home gateway, and a home automation device, characterized by extracting information. 18. The network camera according to claim 17, wherein the trial value of the server and the trial value of the client are any of a random number (RandomNumber), an order (Sequence @ Number), and a time table (Time @ stamp). Gateway and home automation equipment basic data security maintenance method. The network camera, home gateway and home automation apparatus according to claim 17, wherein the response value of the server and the response value of the client are a hash function with a password and a secret key to which the trial value of the server is applied. Basic data security maintenance method. 18. The basic data security of a network camera, a home gateway, and a home automation device according to claim 17, wherein the response value of the server and the response value of the client are a hash function to which a password and an attempt value of the server are applied. How to maintain. 18. The basics of a network camera, a home gateway and a home automation apparatus according to claim 17, wherein the response value of the server and the response value of the client are a symmetric key encryption algorithm to which a password and an attempt value of the server are applied. Data security maintenance method. 22. The network camera according to claim 19, wherein the password is a password of a client previously hidden and shared between the server and the client. Basic data security maintenance method for equipment. 18. The basics of a network camera, a home gateway and a home automation apparatus according to claim 17, wherein the ID and the trial value of the client can be received simultaneously or at a different time from the response value of the client. Data security maintenance method. 18. The server authentication approval signal according to claim 17, wherein the server calculates a response value expected from the server based on the password and the trial value of the client, and compares and authenticates the response value with the response value of the server. Method for maintaining basic data of network cameras, home gateways and home automation devices. 18. The method as claimed in claim 1, wherein the electronic information encryption key is generated by the client. 26. The method according to claim 25, wherein the client generates a secret key of a symmetric key encryption algorithm necessary for encrypting the electronic information encryption key. . 26. The method as claimed in claim 25, wherein the electronic information encryption key is randomly selected. 26. The basic data security maintenance of a network camera, a home gateway and a home automation device according to claim 25, wherein the electronic information encryption key is generated at predetermined time intervals or updated when necessary. Method. A method of maintaining security of network-based data transmission between a server and a client of a network camera, a home gateway and a home automation device, comprising:
A memory where the program is stored,
A processor coupled to the memory for executing the program, and wherein the processor generates, by the program, a server trial value in response to a client connection request signal;
Transmitting the generated server trial value to the client;
Receiving a response value of the client from the client;
Receiving an ID from the client;
Calculating a response value expected from the client with the password and the trial value corresponding to the ID, and comparing and authenticating the response value with the response value of the client received from the client;
If the authentication result is valid, generating an electronic information encryption key;
Generating a secret key for encrypting the electronic information encryption key;
Encrypting the electronic information encryption key as a symmetric key encryption algorithm with the secret key as an element,
Transmitting the encrypted electronic information encryption key to the client; andencrypting the electronic information into a symmetric key encryption algorithm using the electronic information encryption key as an element,
Transmitting the encrypted electronic information to the client; and
The client extracts an electronic information encryption key from the encrypted electronic information encryption key received, and performs symmetric key decryption of the received encrypted electronic information by using the extracted electronic information encryption key as an element. A method for maintaining basic data security of a network camera, a home gateway, and a home automation device, characterized by extracting information. A method of maintaining security of network-based data transmission between a server and a client of a network camera, a home gateway and a home automation device, comprising:
A memory where the program is stored,
A processor coupled to the memory for executing the program, and wherein the processor generates, by the program, a server trial value in response to a client connection request signal;
Transmitting the generated server trial value to the client;
Receiving a response value of the client from the client;
Receiving an ID from the client;
Receiving a client attempt value from the client;
Calculating a response value expected from the client with a password corresponding to the ID and a trial value of the server, and comparing and authenticating with a response value of the client received from the client;
Generating a server response value if the authentication result is valid;
Transmitting a response value of the server to a client;
Receiving a server authentication approval signal from the client;
Generating an electronic information encryption key in response to the server authentication approval signal;
Generating a secret key for encrypting the electronic information encryption key;
Encrypting the electronic information encryption key as a symmetric key encryption algorithm with the secret key as an element,
Transmitting the encrypted electronic information to the client;
Encrypting electronic information into a symmetric key encryption algorithm using the electronic information encryption key as an element,
Transmitting the encrypted electronic information to the client; and
An electronic information encryption key is extracted from the encrypted electronic information encryption key received by the client, and the extracted electronic information encryption key is used as an element to perform symmetric key decryption of the received encrypted electronic information to obtain an electronic information. A basic data security maintenance system for a network camera, a home gateway, and a home automation device, which extracts information. In a method for maintaining security of data transmission based on a network,
Receiving a client public key from the client;
Generating a data encryption key;
Asymmetric key encryption of the data encryption key using the client public key and the server private key,
Transmitting the encrypted data encryption key to the client;
Symmetric key encryption of the electronic information using the data encryption key,
Transmitting the encrypted electronic information to the client.

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