JP2009050004A

JP2009050004A - 挑戦応答基盤のｒｔｔ検査方法、装置及びその方法を記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体

Info

Publication number: JP2009050004A
Application number: JP2008211151A
Authority: JP
Inventors: Ji-Soon Park; 志淳朴; Jun-Bum Shin; 峻範愼
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2007-08-21
Filing date: 2008-08-19
Publication date: 2009-03-05

Abstract

【課題】挑戦応答基盤のＲＴＴ検査方法、装置及びその方法を記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供する。
【解決手段】乱数を生成するステップと、対称キーを利用して乱数を暗号化するステップと、暗号化された乱数を含む挑戦要請メッセージをデバイスに送信するステップと、挑戦要請メッセージを受信し、かつ対称キーを利用して暗号化された乱数を復号化したデバイスから、乱数を含む挑戦応答メッセージを受信するステップと、挑戦応答メッセージが受信された時刻及び挑戦要請メッセージが送信された時刻に基づいてＲＴＴを決定するステップと、を含む挑戦応答基盤のＲＴＴ検査方法。これにより、デバイス間の効率的な隣接性検査ができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、デバイス間の隣接性検査方法に係り、より詳細には、ＲＴＴ（ＲｏｕｎｄＴｒｉｐＴｉｍｅ）測定値を利用してデバイス間の隣接性を検査するための挑戦応答基盤のＲＴＴ検査方法、装置及びその方法を記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体に関する。

最近、ＩＰネットワークインフラが発達するにつれて、家庭内のデバイスを連動させるためのホームネットワーク技術が注目されている。ホームネットワーク技術での争点のうち一つは、ＩＰネットワーク基盤で各デバイスが物理的に一家庭内に位置しているということをどのように判断するかの問題、すなわち、局地化（Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ）の問題である。これは、一家庭内にあるデバイス間でのみコンテンツを自由に共有できるようにする政策の前提になるため、非常に重要である。

図１は、局地化が適用される一般的なネットワーク環境を示す図である。図１を参照するに、コンテンツ提供者１１０は、正当な権限を持つコンテンツユーザーのホームネットワーク１２０内に位置したデバイスＡ１２２にコンテンツを提供する。コンテンツユーザーは、デバイスＡ１２２でのみならず、ホームネットワーク１２０内にあるデバイスＢ１２４、デバイスＣ１２６及びデバイスＤ１２８でもコンテンツを使用できなければならない。しかし、ホームネットワーク１２０ではない外部のネットワーク１３０に位置したデバイスＥ１３２には前記コンテンツの配布が許容されてはならない場合がある。したがって、デバイスＡ１２２から他のデバイスへのコンテンツ伝送を制御するためには、デバイスＡ１２２及び他のデバイス間の隣接性検査が先行されねばならない。

隣接性検査の技術的解決法には、ＲＴＴ検査方式及びホップカウント制限方式がある。ＲＴＴ検査は、二つのデバイス間で特定メッセージを伝送した後、再び返してもらう時間を測定して、その時間が所定時間以下であるかどうかを決定する方式である。ホップカウント制限方式は、あるメッセージがＩＰネットワークを通じて目的地デバイスに到達するまで経ることができるルーターの数を制限する方式である。

ＲＴＴ検査方式の例として、ＤＴＣＰ−ＩＰのＲＴＴ検査プロトコルがある。ＤＴＣＰ−ＩＰのＲＴＴ検査プロトコルは、シーケンス番号を基盤として認証コードを交換する方式を使用する。すなわち、両側のデバイスは、キー値及び０から順次に１ずつ増加するシーケンス番号を利用してＭＡＣ（ＭｅｓｓａｇｅＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎＣｏｄｅ）を生成し、該生成されたＭＡＣを互いに伝送する。ＲＴＴ検査は、ＭＡＣの伝送時間を測定する方式で行われる。

本発明が解決しようとする技術的課題は、デバイス間の効率的な隣接性検査を可能にする、暗号化アルゴリズムを利用した挑戦応答基盤のＲＴＴ検査方法、装置及びプログラム記録媒体を提供するところにある。

また、本発明が解決しようとする技術的課題は、シーケンス番号基盤の認証コード交換方式と差別化される、暗号化アルゴリズムを利用した挑戦応答基盤のＲＴＴ検査方法、装置及びプログラム記録媒体を提供するところにある。

前述した目的を達成するために、本発明の一実施形態による挑戦応答基盤のＲＴＴ検査方法は、乱数を生成するステップと、対称キーを利用して前記乱数を暗号化するステップと、前記暗号化された乱数を含む挑戦要請メッセージをデバイスに送信するステップと、前記挑戦要請メッセージを受信し、かつ前記対称キーを利用して暗号化された乱数を復号化した前記デバイスから、前記乱数を含む挑戦応答メッセージを受信するステップと、前記挑戦応答メッセージが受信された時刻及び前記挑戦要請メッセージが送信された時刻に基づいてＲＴＴを決定するステップと、を含むことを特徴とする。

前記対称キーを利用して前記乱数を暗号化するステップは、前記対称キーを利用して乱数マスクを生成するステップと、前記乱数及び前記乱数マスクを排他的論理和演算（ＸＯＲ）により結合するステップと、を含むことが望ましい。

前記ＲＴＴが所定の臨界時間より短ければ、前記生成された乱数及び前記挑戦応答メッセージに含まれた乱数を比較することによって、前記デバイスを認証するステップをさらに含むことが望ましい。

前記ＲＴＴが所定の臨界時間より長いか、または同じならば、所定の最大反復回数内で前記乱数を生成するステップないし前記ＲＴＴを決定するステップを反復的に行うことが望ましい。

準備要請メッセージを前記デバイスに送信するステップと、前記デバイスから準備応答メッセージを受信するステップと、をさらに含むことが望ましい。

また、前述した目的を達成するために、本発明の他の実施形態による挑戦応答基盤のＲＴＴ検査方法は、デバイスから、対称キーを利用して暗号化された乱数を含む挑戦要請メッセージを受信するステップと、前記対称キーを利用して暗号化された乱数を復号化するステップと、前記復号化された乱数を含む挑戦応答メッセージを前記デバイスに送信するステップと、を含むことを特徴とする。

前記挑戦要請メッセージを受信するステップ以前に、前記対称キーを利用して乱数マスクを生成するステップをさらに含み、前記暗号化された乱数を復号化するステップは、前記挑戦要請メッセージに含まれた暗号化された乱数及び前記乱数マスクを、排他的論理和演算（ＸＯＲ）により結合するステップを含むことが望ましい。

前記デバイスから準備要請メッセージを受信するステップと、前記デバイスに準備応答メッセージを送信するステップと、をさらに含むことが望ましい。

また、前述した目的を達成するために、本発明の一実施形態による挑戦応答基盤のＲＴＴ検査装置は、乱数を生成する乱数生成部と、対称キーを利用して前記乱数を暗号化する暗号化部と、前記暗号化された乱数を含む挑戦要請メッセージをデバイスに送信し、前記挑戦要請メッセージを受信し、かつ前記対称キーを利用して前記暗号化された乱数を復号化した前記デバイスから、前記乱数を含む挑戦応答メッセージを受信する通信部と、前記挑戦応答メッセージが受信された時刻及び前記挑戦要請メッセージが送信した時刻に基づいてＲＴＴを決定するＲＴＴ決定部と、を備えることを特徴とする。

また、前述した目的を達成するために、本発明の他の実施形態による挑戦応答基盤のＲＴＴ検査装置は、対称キーを利用して暗号化された乱数を含む挑戦要請メッセージをデバイスから受信する通信部と、前記対称キーを利用して暗号化された乱数を復号化する復号化部と、を備え、前記通信部は、前記復号化された乱数を含む挑戦応答メッセージを前記デバイスに送信することを特徴とする。

また、前述した目的を達成するために、本発明の一実施形態による挑戦応答基盤のＲＴＴ検査方法を具現するためのプログラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体は、乱数を生成するステップと、対称キーを利用して前記乱数を暗号化するステップと、前記暗号化された乱数を含む挑戦要請メッセージをデバイスに送信するステップと、前記挑戦要請メッセージを受信し、かつ前記対称キーを利用して前記暗号化された乱数を復号化した前記デバイスから、前記乱数を含む挑戦応答メッセージを受信するステップと、前記挑戦応答メッセージが受信された時刻及び前記挑戦要請メッセージが送信された時刻に基づいてＲＴＴを決定するステップと、を含むことを特徴とする。

また、前述した目的を達成するために、本発明の他の実施形態による挑戦応答基盤のＲＴＴ検査方法を具現するためのプログラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体は、対称キーを利用して暗号化された乱数を含む挑戦要請メッセージをデバイスから受信するステップと、前記対称キーを利用して前記暗号化された乱数を復号化するステップと、前記復号化された乱数を含む挑戦応答メッセージを前記デバイスに送信するステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、ＲＴＴ検査に暗号化アルゴリズムを利用した挑戦応答方式を適用することによって、デバイス間の効率的な隣接性検査が可能である。

また、本発明によれば、ＲＴＴ検査のために事前計算の可能な暗号化方法を使用することによって、挑戦応答メッセージの生成に必要な時間を最小化してＲＴＴ検査の信頼度を向上させる。

以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。

図２は、本発明の第１実施形態による挑戦応答基盤のＲＴＴ検査システムを説明するための図である。図２を参照するに、デバイスＡ２０５及びデバイスＢ２１０は、ＲＴＴ検査が行われる前にＡＫＥ（ＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎａｎｄＫｅｙＥｘｃｈａｎｇｅ）のような過程を通じて対称キー（ＳＫ）２２０、２２５を共有する（ステップ２１５）。以下、本明細書では、デバイスＡ２０５及びデバイスＢ２１０は、ＲＴＴ検査を行うための対称キー（ＳＫ）を共有していると仮定する。対称キー（ＳＫ）を共有する方法は、本技術分野の当業者に周知であるので、具体的な説明は省略される。

本発明の第１実施形態による挑戦応答方式を利用したＲＴＴ検査は次のような順序によって進む。

ＲＴＴ検査が始まれば、ＲＴＴ検査装置はデバイスＡ２０５及びデバイスＢ２１０間のＲＴＴ検査回数を示すために、デバイスＡ２０５に内蔵されたカウンタＮの値を０に設定することもある。カウンタＮの設定は、ネットワークのような伝送経路のトラフィックの可変性を考慮して、既定の最大反復回数ほど反復してＲＴＴ測定をするためのことである。数回のＲＴＴの測定結果、ＲＴＴが一度でも所定の臨界時間内に入れば、デバイスＡ２０５及びデバイスＢ２１０は隣接していると見なされる。

次いで、デバイスＡ２０５は乱数Ｒを生成する（ステップ２３０）。カウンタＮが増加するほど乱数Ｒは新たな値に生成される。デバイスＡ２０５は、対称キーを利用して乱数Ｒを暗号化する（ステップ２３５）。

次いで、デバイスＡ２０５及びデバイスＢ２１０は、ＲＴＴ検査を行うための準備要請メッセージＲＴＴ＿Ｒｅａｄｙ．ｃｏｍｍａｎｄ及び準備応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅａｄｙ．ｒｅｓｐｏｎｓｅを送受信する（ステップ２４０、２４５）。変形された実施形態として、デバイスＡ２０５とデバイスＢ２１０との間に準備要請メッセージＲＴＴ＿Ｒｅａｄｙ．ｃｏｍｍａｎｄ及び準備応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅａｄｙ．ｒｅｓｐｏｎｓｅを送受信する過程（ステップ２４０、２４５）は省略されてもよい。これについては、図４を参照して後述する。さらに他の変形された実施形態として、デバイスＡ２０５とデバイスＢ２１０との間に準備要請メッセージＲＴＴ＿Ｒｅａｄｙ．ｃｏｍｍａｎｄ及び準備応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅａｄｙ．ｒｅｓｐｏｎｓｅを送受信する過程（ステップ２４０、２４５）は、乱数Ｒを生成し、かつ対称キーを利用して乱数Ｒを暗号化する過程（ステップ２３０、２３５）より先行されることもある。

デバイスＡ２０５は、暗号化された乱数Ｅ_ＳＫ（Ｒ）を含む挑戦要請メッセージＲＴＴ＿Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ（Ｅ_ＳＫ（Ｒ））を生成する。次いで、デバイスＡ２０５は、デバイスＢ２１０に挑戦要請メッセージＲＴＴ＿Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ（Ｅ_ＳＫ（Ｒ））を送信し、同時に挑戦要請メッセージＲＴＴ＿Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ（Ｅ_ＳＫ（Ｒ））の送信時刻を測定することによってＲＴＴ測定を始める（ステップ２５０）。

デバイスＢ２１０は、挑戦要請メッセージＲＴＴ＿Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ（Ｅ_ＳＫ（Ｒ））をパージングして、暗号化された乱数Ｅ_ＳＫ（Ｒ）を獲得する。次いで、デバイスＢ２１０は、対称キー（ＳＫ）を利用して暗号化された乱数Ｅ_ＳＫ（Ｒ）を復号化する（ステップ２５５）。デバイスＢ２１０は、復号化された乱数Ｒ’を含む挑戦応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（Ｒ’）を生成し、該生成された挑戦応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（Ｒ’）をデバイスＡ２０５に伝送する（ステップ２６０）。

デバイスＡ２０５は、デバイスＢ２１０から復号化された乱数Ｒ’を含む挑戦応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（Ｒ’）を受信する。同時に、デバイスＡ２０５は、挑戦応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（Ｒ’）の受信時刻を測定する。デバイスＡ２０５は、デバイスＢ２１０に挑戦要請メッセージＲＴＴ＿Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ（Ｅ_ＳＫ（Ｒ））を送ってから、デバイスＢ２１０から挑戦応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（Ｒ’）を受けた時までの時間を計算することによってＲＴＴを決定する。

前記のような挑戦応答方式によるＲＴＴ決定によれば、デバイスＡ２０５がデバイスＢ２１０に乱数的な性質を含む挑戦要請メッセージを伝送すれば、デバイスＢ２１０が受信した挑戦要請メッセージにあらかじめ約束された演算を適用して挑戦応答メッセージを導出し、これを再びＡに伝送する。すなわち、デバイスＢ２１０は、挑戦要請メッセージを受信して初めて挑戦応答メッセージを生成できるため、挑戦応答メッセージはいつも挑戦要請メッセージ以後に生成されたものであることを確認できる。また、挑戦応答メッセージを決定するためにデバイスＡ２０５及びデバイスＢ２１０が事前に共有している秘密値（すなわち、対称キー）を利用した演算過程が含まれるため、挑戦応答メッセージを送るデバイスに対する認証が可能であるという長所がある。

次いで、デバイスＡ２０５は、決定されたＲＴＴが事前に定義された臨界時間ＴＬ（ＴｉｍｅＬｉｍｉｔ）より短いかどうかを決定する（ステップ２６５）。決定されたＲＴＴが臨界時間ＴＬより短ければ、デバイスＡ２０５は、挑戦要請メッセージＲＴＴ＿Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ（Ｅ_ＳＫ（Ｒ））に含まれた乱数ＲをデバイスＢ２１０から受信された復号化された乱数Ｒ’と比較して、デバイスＢ２１０を認証する（ステップ２７０）。比較結果、乱数Ｒと乱数Ｒ’とが同一ならば、デバイスＡ２０５はＲＴＴ検査が成功したと判断する。すなわち、デバイスＡ２０５は、デバイスＢ２１０が隣接していると判断する。一方、決定されたＲＴＴが臨界時間ＴＬより長いかか、または同じならば、デバイスＡ２０５は、カウンタＮを１ほど増加させる。次いで、デバイスＡ２０５は、カウンタＮが最大反復回数に到達したかどうかを判断する（ステップ２７５）。最大反復回数は、ネットワークのような伝送経路のトラフィックの可変性を考慮して事前に定義される。

もし、カウンタＮが最大反復回数と同じならば（または最大反復回数より大きければ）、デバイスＡ２０５は、デバイスＢ２１０が隣接していないと判断する。一方、カウンタＮが最大反復回数より小さければ、デバイスＡ２０５は、ステップ２３０ないしステップ２６５を反復する。すなわち、デバイスＡ２０５は、新たな乱数を再び生成して暗号化してデバイスＢ２１０に伝送し、デバイスＢ２１０は、受信された暗号化された乱数を復号化してデバイスＡ２０５に伝達し、デバイスＡ２０５は、暗号化された乱数の送信時間及び復号化された乱数の受信時間を利用してＲＴＴを再決定する。この時、デバイスＢ２１０は、デバイスＡ２０５から準備要請メッセージＲＴＴ＿Ｒｅａｄｙ．ｃｏｍｍａｎｄを受信すれば（ステップ２８０）、準備応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅａｄｙ．ｒｅｓｐｏｎｓｅを再伝送するステップを進める（ステップ２４５）。

図３は、本発明の第２実施形態による挑戦応答基盤のＲＴＴ検査システムを説明するための図である。図２の実施形態が実際システムで具現される場合に、プロセッサーの演算性能が優秀でなければ、デバイスＢ３１０は、挑戦応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（Ｒ’）を計算するための長時間を要求する。その結果、ＲＴＴ検査の信頼度が落ちる恐れがある。

したがって、本発明の第２実施形態は、相対的に演算性能が落ちるシステムでのさらに正確なＲＴＴ検査のために、デバイスＢ３１０による挑戦応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅの計算に必要な時間を最小化する方法を提供する。したがって、第２実施形態は、事前計算の可能な暗号化方法を使用する方法を提供する。

図３を参照するに、まずＲＴＴ検査装置は、デバイスＡ３０５及びデバイスＢ３１０のカウンタＮを０に設定できる（図示せず）。次いで、デバイスＡ３０５は乱数Ｒを生成し、また乱数Ｒを暗号化するための乱数マスクＲ＿Ｍａｓｋを生成する。

本発明の第２実施形態で使われる事前計算の可能な暗号化アルゴリズムは、ストリーム暗号（例えば、ＲＣ４）、ＣＴＲモード（例えば、ＡＥＳ−ＣＴＲ）などがある。本実施形態では、事前計算を利用して挑戦要請メッセージ及び挑戦応答メッセージを生成するための過程は、それぞれ二ステップに分けて進む。

デバイスＡ３０５は、乱数Ｒを暗号化するための事前ステップとして、乱数Ｒ及び乱数マスクＲ＿Ｍａｓｋを生成する。乱数マスクＲ＿Ｍａｓｋは、暗号化アルゴリズム及びデバイス３０５、３１０間に秘密で共有される対称キーを利用して生成された乱数列を意味する。乱数Ｒは、対称キーとは関係なくランダムに生成されたものであることに対し、乱数マスクＲ＿Ｍａｓｋは、対称キーを利用して生成されたものである。

次いで、デバイスＡ３０５は、前記ステップで生成された乱数マスクＲ＿Ｍａｓｋ及び乱数Ｒを排他的論理和演算（ＸＯＲ）により結合することによって、暗号文を生成する。一般的に、乱数マスクＲ＿Ｍａｓｋを生成するためには長時間がかかるが、ＸＯＲ演算を行うには非常に短時間がかかる。

次いで、ＲＴＴ検査装置は、乱数Ｒ及び乱数マスクＲ＿Ｍａｓｋを排他的論理和演算により結合することによって乱数Ｒを暗号化する（ステップ３３０）。

次いで、デバイスＡ３０５は、ＲＴＴ検査を行うための準備要請メッセージＲＴＴ＿ＲｅａｄｙをデバイスＢ３１０に送信する（ステップ３３５）。変形された実施形態として、デバイスＡ２０５とデバイスＢ２１０との間に準備要請メッセージ及び準備応答メッセージを送受信するステップ３３５及び３４５は省略されてもよい。

デバイスＢ３１０は、暗号化された乱数Ｅ_ＳＫ（Ｒ）を復号化するための事前ステップとして乱数マスクＲ＿Ｍａｓｋを生成する（ステップ３４０）。ただし、本発明の第２実施形態の重要な特徴として、デバイスＢ３１０は、挑戦要請メッセージＲＴＴ＿Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ（Ｅ_ＳＫ（Ｒ））を受信する前に乱数マスクＲ＿Ｍａｓｋを生成せねばならない。例えば、デバイスＢ３１０は、デバイスＡ３０５から準備要請メッセージＲＴＴ＿Ｒｅａｄｙ．ｃｏｍｍａｎｄを受信（ステップ３３５）した後、対称キーを利用して乱数マスクＲ＿Ｍａｓｋを生成できる。

乱数マスクＲ＿Ｍａｓｋを生成した後、デバイスＢ３１０は、デバイスＡ３０５に準備応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅａｄｙ．ｒｅｓｐｏｎｓｅを伝送する。変形された実施形態として、デバイスＢ３１０は、デバイスＡ３０５に準備応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅａｄｙ．ｒｅｓｐｏｎｓｅを伝送した後に乱数マスクＲ＿Ｍａｓｋを生成してもよく、準備要請メッセージＲＴＴ＿Ｒｅａｄｙ．ｃｏｍｍａｎｄを受信する前に乱数マスクＲ＿Ｍａｓｋを生成してもよい。

デバイスＡ３０５は、暗号化された乱数Ｅ_ＳＫ（Ｒ）を含む挑戦要請メッセージを生成してデバイスＢ３１０に送信して、送信時刻を測定する。

デバイスＢ３１０は、暗号化された乱数Ｅ_ＳＫ（Ｒ）を含む挑戦要請メッセージＲＴＴ＿Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ（Ｅ_ＳＫ（Ｒ））を受信した後、乱数マスクＲ＿Ｍａｓｋ及び暗号化された乱数Ｅ_ＳＫ（Ｒ）を排他的論理和演算（ＸＯＲ）により結合することによって、復号化された乱数Ｒ’を生成する（ステップ３５５）。次いで、デバイスＢ３１０は、復号化された乱数Ｒ’を含む挑戦応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（Ｒ’）を生成してデバイスＡ３０５に送信する（ステップ３６０）。

デバイスＡ３０５は、デバイスＢ３１０から復号化された乱数Ｒ’を含む挑戦応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（Ｒ’）を受信し、受信時間を測定する。デバイスＡ３０５は、デバイスＢ３１０に挑戦要請メッセージＲＴＴ＿Ｃｈａｌｌｅｎｇｅを送った後から挑戦応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅを受けるまでの時間を計算することによって、ＲＴＴを決定できる。

前述したところによれば、デバイスＢ３１０が挑戦要請メッセージＲＴＴ＿Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ（Ｅ_ＳＫ（Ｒ））を受信した後、挑戦応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（Ｒ’）を送信するまでの時間を最小化できる。

以下、ステップ３６５ないしステップ３８０は、図２のステップ２６５ないしステップ２８０と類似して動作するので、追加的な説明は省略する。

図４は、本発明の第３実施形態による挑戦応答基盤のＲＴＴ検査システムを説明するための図である。本発明の第３実施形態は、図３の事前計算を利用したＲＴＴ検査システムでＲＴＴ＿Ｒｅａｄｙを省略したものである。

デバイスＢ４１０の演算性能がデバイスＡ４０５と比較して同等であるか、または優越な場合、デバイスＡ４０５が挑戦要請メッセージＲＴＴ＿Ｃｈａｌｌｅｎｇｅを生成する間に乱数マスクＲ＿Ｍａｓｋを生成することができるため、準備要請メッセージ及び準備応答メッセージの送受信過程を省略できる。

したがって、デバイスＢ４１０は、デバイスＡ４０５から準備要請メッセージＲＴＴ＿Ｃｈａｌｌｅｎｇｅを受信する前に乱数マスクＲ＿Ｍａｓｋを生成し、デバイスＡ４０５から受信された暗号化された乱数Ｅ_ＳＫ（Ｒ）を、乱数マスクＲ＿Ｍａｓｋと排他的論理和演算により結合して挑戦応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅを生成できる。

残りのステップは、図２及び図３で説明したものと類似して動作するので、追加的な説明は省略される。

図５は、本発明の第４実施形態による挑戦応答基盤のＲＴＴ検査システムを説明するための図である。

図２ないし図４では、デバイスＡは、乱数Ｒを暗号化して挑戦要請メッセージＲＴＴ＿Ｃｈａｌｌｅｎｇｅとして伝送し、デバイスＢは、暗号化された乱数Ｅ_ＳＫ（Ｒ）を復号化したＲ’を、挑戦応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅとして伝送する。

しかし、図５を参照するに、第４実施形態では、デバイスＡは、暗号化されていない乱数Ｒを含む挑戦要請メッセージＲＴＴ＿Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ（Ｒ）をデバイスＢに伝送し、デバイスＢは、挑戦要請メッセージＲＴＴ＿Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ（Ｒ）に含まれた乱数Ｒを暗号化して、挑戦応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（Ｅ_ＳＫ（Ｒ’））に伝送する。

デバイスＡは、最大反復回数内で挑戦要請メッセージＲＴＴ＿Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ（Ｒ）の送信時刻及びＲＴＴ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（Ｅ_ＳＫ（Ｒ’））の受信時刻を測定して、ＲＴＴを決定できる。また、デバイスＡは、受信された挑戦応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（Ｅ_ＳＫ（Ｒ’））に含まれた暗号化された乱数Ｅ_ＳＫ（Ｒ’）を復号化し、デバイスＢに伝送された乱数Ｒと比較して隣接性如何を判断できる。

図６は、本発明の一実施形態による挑戦応答基盤のＲＴＴ検査装置を示した機能ブロック図である。本発明の一実施形態による挑戦応答基盤のＲＴＴ検査装置は、デバイスＡ６１０に備えられるか（以下、‘第１ＲＴＴ検査装置’という）、またはデバイスＢ６６０に備えられうる（以下、‘第２ＲＴＴ検査装置’という）。

まず、第１ＲＴＴ検査装置は、乱数生成部６１５、暗号化部６２０、通信部６３５、ＲＴＴ決定部６４０、及び隣接性判断部６４５を備える。

乱数生成部６１５は、ＲＴＴ検査が始まれば、乱数を生成する。

暗号化部６２０は、デバイスＢ６６０と共有する対称キーを利用して、乱数生成部６１５で生成された乱数を暗号化する。暗号化部６２０は、例えば、対称キーを利用して乱数マスクＲ＿Ｍａｓｋを生成する乱数マスク生成部６３０、及び乱数マスクＲ＿Ｍａｓｋを乱数Ｒと排他的論理和演算（ＸＯＲ）により結合する結合部６２５を備えることができる。乱数マスクＲ＿Ｍａｓｋの生成については前述したので、追加的な説明は省略される。

通信部６３５は、暗号化された乱数Ｅ_ＳＫ（Ｒ）を含む挑戦要請メッセージＲＴＴ＿Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ（Ｅ_ＳＫ（Ｒ））をデバイスＢ６６０に送信し、デバイスＢ６６０から、対称キーを利用して復号化された乱数Ｒ’を含む挑戦応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（Ｒ’）を受信する。また、通信部６３５は、準備要請メッセージＲＴＴ＿Ｒｅａｄｙ．ｃｏｍｍａｎｄをデバイスＢ６６０に送信し、デバイスＢ６６０から準備応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅａｄｙ．ｒｅｓｐｏｎｓｅを受信することもできる。

ＲＴＴ決定部６４０は、挑戦要請メッセージＲＴＴ＿Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ（Ｅ_ＳＫ（Ｒ））の送信時刻及び挑戦応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（Ｒ’）の受信時刻を測定して、ＲＴＴを決定する。

隣接性判断部６４５は、ＲＴＴ及び所定の臨界時間を比較する比較部６５０及び認証部６５５を備えることができる。ここで、臨界時間は、デバイスＡ６１０及びデバイスＢ６６０を隣接していると判断できる時間であって、事前に定義される値を持つ。デバイスＡ６１０のユーザーは、状況により多様な値で前記臨界時間を設定できる。

認証部６５５は、ＲＴＴが臨界時間より短ければ、生成された乱数Ｒと挑戦応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（Ｒ’）に含まれた乱数Ｒ’とを比較することによって、デバイスＢ６６０を認証する。

比較部６５０は、ＲＴＴが所定の臨界時間より長いか、または同じならば、所定の最大反復回数内でＲＴＴ検査を反復的に行うためのフィードバック信号を生成して、乱数生成部６１５、乱数マスク生成部６３０などに提供できる（図示せず）。

また、第２ＲＴＴ検査装置は、通信部６６５及び復号化部６７０を備える。

通信部６６５は、対称キーを利用して暗号化された乱数Ｅ_ＳＫ（Ｒ）を含む挑戦要請メッセージＲＴＴ＿Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ（Ｅ_ＳＫ（Ｒ））を、デバイスＡ６１０から受信する。通信部６６５は、復号化された乱数Ｒ’を含む挑戦応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（Ｒ’）をデバイスＡ６１０に送信する。また、通信部６６５は、デバイスＡ６１０から準備要請メッセージＲＴＴ＿Ｒｅａｄｙ．ｃｏｍｍａｎｄを受信し、デバイスＡ６１０に準備応答メッセージＲＴＴ。Ｒｅａｄｙ．ｒｅｓｐｏｎｓｅを送信できる。

復号化部６７０は、対称キーを利用して暗号化された乱数Ｅ_ＳＫ（Ｒ）を復号化して、乱数Ｒ’を生成する。望ましくは、復号化部６７０は、乱数マスク生成部６７５及び結合部６８０を備えることができる。

乱数マスク生成部６７５は、挑戦要請メッセージＲＴＴ＿Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ（Ｅ_ＳＫ（Ｒ））が通信部６６５に受信される前に、対称キーを利用して乱数マスクＲ＿Ｍａｓｋを生成する。

結合部６８０は、挑戦要請メッセージＲＴＴ＿Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ（Ｅ_ＳＫ（Ｒ））に含まれた暗号化された乱数Ｅ_ＳＫ（Ｒ）及び乱数マスクＲ＿Ｍａｓｋを、排他的論理和演算（ＸＯＲ）により結合して通信部６６５に出力する。

図７は、本発明の一実施形態による挑戦応答基盤のＲＴＴ検査方法を示したフローチャートである。図７を参照するに、ステップ７０５では、カウンタＮが０に設定される。

ステップ７１０では、乱数Ｒが生成される。

ステップ７１５では、乱数Ｒは、所定のデバイスと共有する対称キー（ＳＫ）を利用して暗号化される。乱数を暗号化するステップは、対称キーを利用して乱数マスクＲ＿Ｍａｓｋを生成するステップ、及び生成された乱数Ｒと乱数マスクＲ＿Ｍａｓｋとを排他的論理和演算により結合するステップを含むことができる。

ステップ７２０では、暗号化された乱数Ｅ_ＳＫ（Ｒ）を含む挑戦要請メッセージＲＴＴ＿Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ（Ｅ_ＳＫ（Ｒ））が所定のデバイスに送信され、挑戦要請メッセージＲＴＴ＿Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ（Ｅ_ＳＫ（Ｒ））の送信時刻が測定される。

ステップ７２５では、所定のデバイスから復号化された乱数Ｒ’を含む挑戦応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（Ｒ’）が受信され、挑戦応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（Ｒ’）の受信時刻が測定される。

ステップ７３０では、挑戦応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅｓｐｏｎｓｅ（Ｒ’）の受信時刻、及び挑戦要請メッセージＲＴＴ＿Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ（Ｅ_ＳＫ（Ｒ））の送信時刻を利用してＲＴＴが決定される。

ステップ７３５では、ＲＴＴが所定の臨界時間と比較される。比較結果、ＲＴＴが所定の臨界時間より短ければ、生成された乱数Ｒと挑戦応答メッセージに含まれた乱数Ｒ’とを比較することによって、所定のデバイスを認証できる（ステップ７４０）。生成された乱数Ｒ及び挑戦応答メッセージに含まれた乱数Ｒ’が同一ならば、所定のデバイスは隣接していると判断される（ステップ７４５）。一方、生成された乱数Ｒ及び挑戦応答メッセージに含まれた乱数Ｒ’が同一でなければ、ＲＴＴ検査は失敗したと判断される（ステップ７５０）。

ステップ７３５の比較結果、ＲＴＴが所定の臨界時間より長いか、または同じならば、ステップ７５５でカウンタＮを１ほど増加させる。ステップ７６０では、カウンタＮが所定の最大反復回数より多いか、または同じでなければ（すなわち、最大反復回数内で）、ステップ７１０からプロセスを再び反復的に行える。一方、カウンタＮが所定の最大反復回数より多いか、または同じならば、デバイスは隣接していないと判断される（ステップ７６５）。

また、本発明の一実施形態による挑戦応答基盤のＲＴＴ検査方法の準備要請メッセージＲＴＴ＿Ｒｅａｄｙ．ｃｏｍｍａｎｄを所定のデバイスに送信し、所定のデバイスから準備応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅａｄｙ．ｒｅｓｐｏｎｓｅを受信するステップをさらに含むことができる（図示せず）。

図８は、本発明の他の実施形態による挑戦応答基盤のＲＴＴ検査方法を示したフローチャートである。

ステップ８１０では、挑戦要請メッセージＲＴＴ＿Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ（Ｅ_ＳＫ（Ｒ））が受信される前に、対称キーを利用して乱数マスクが生成される。

ステップ８２０では、対称キーを利用して暗号化された乱数Ｅ_ＳＫ（Ｒ）を含む挑戦要請メッセージＲＴＴ＿Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ（Ｅ_ＳＫ（Ｒ））が、所定のデバイスから受信される。

ステップ８３０では、対称キーを利用して暗号化された乱数Ｅ_ＳＫ（Ｒ）が復号化されて、復号化された乱数Ｒ’が生成される。挑戦要請メッセージＲＴＴ＿Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ（Ｅ_ＳＫ（Ｒ））に含まれた暗号化された乱数Ｅ_ＳＫ（Ｒ）及び乱数マスクＲ＿Ｍａｓｋは、排他的論理和演算（ＸＯＲ）により結合されうる。

ステップ８４０では、復号化された乱数Ｒ’を含む挑戦応答メッセージは前記デバイスに送信される。

また、本発明の他の実施形態による挑戦応答基盤のＲＴＴ検査方法は、デバイスから準備要請メッセージＲＴＴ＿Ｒｅａｄｙ．ｃｏｍｍａｎｄを受信するステップ、及び所定のデバイスに準備応答メッセージＲＴＴ＿Ｒｅａｄｙ．ｒｅｓｐｏｎｓｅを送信するステップを含むこともできる。

また、本発明による挑戦応答基盤のＲＴＴ検査方法を行うためのプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体にコンピュータで読み取り可能なコードとして具現することができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムによって読み取られるデータが保存されるあらゆる種類の保存装置を含む。コンピュータで読み取り可能な記録媒体の例には、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、光データ保存装置などがある。また、コンピュータで読み取り可能な記録媒体は、ネットワークに連結されたコンピュータシステムに分散されて、分散方式でコンピュータで読み取り可能なコードとして保存されて実行されうる。

これまで本発明についてその望ましい実施形態を中心に説明した。当業者ならば、本発明が本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲内で変形された形態で具現されるということを理解できるであろう。したがって、開示された実施形態は限定的な観点ではなく説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく特許請求の範囲に現れており、それと同等な範囲内にあるあらゆる差異点は本発明に含まれていると解釈されねばならない。

本発明は、デバイス関連の技術分野に好適に用いられる。

局地化が適用される一般的なネットワーク環境を示す図である。本発明の第１実施形態による挑戦応答基盤のＲＴＴ検査システムを説明するための図である。本発明の第２実施形態による挑戦応答基盤のＲＴＴ検査システムを説明するための図である。本発明の第３実施形態による挑戦応答基盤のＲＴＴ検査システムを説明するための図である。本発明の第４実施形態による挑戦応答基盤のＲＴＴ検査システムを説明するための図である。本発明の一実施形態による挑戦応答基盤のＲＴＴ検査装置を示した機能ブロック図である。本発明の一実施形態による挑戦応答基盤のＲＴＴ検査方法を示したフローチャートである。本発明の他の実施形態による挑戦応答基盤のＲＴＴ検査方法を示したフローチャートである。

符号の説明

２０５デバイスＡ
２１０デバイスＢ
２１５ＡＫＥ
２２０、２２５対称キー（ＳＫ）

Claims

乱数を生成するステップと、
対称キーを利用して前記乱数を暗号化するステップと、
前記暗号化された乱数を含む挑戦要請メッセージをデバイスに送信するステップと、
前記挑戦要請メッセージを受信し、かつ前記対称キーを利用して暗号化された乱数を復号化した前記デバイスから、前記乱数を含む挑戦応答メッセージを受信するステップと、
前記挑戦応答メッセージが受信された時刻及び前記挑戦要請メッセージが送信された時刻に基づいてＲＴＴ（ＲｏｕｎｄＴｒｉｐＴｉｍｅ）を決定するステップと、を含むことを特徴とする挑戦応答基盤のＲＴＴ検査方法。
前記対称キーを利用して前記乱数を暗号化するステップは、
前記対称キーを利用して乱数マスクを生成するステップと、
前記乱数及び前記乱数マスクを排他的論理和演算（ＸＯＲ）により結合するステップと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の挑戦応答基盤のＲＴＴ検査方法。
前記ＲＴＴが所定の臨界時間より短ければ、前記生成された乱数及び前記挑戦応答メッセージに含まれた乱数を比較することによって、前記デバイスを認証するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の挑戦応答基盤のＲＴＴ検査方法。
前記ＲＴＴが所定の臨界時間より長いか、または同じならば、所定の最大反復回数内で前記乱数を生成するステップないし前記ＲＴＴを決定するステップを反復的に行うことを特徴とする請求項３に記載の挑戦応答基盤のＲＴＴ検査方法。
準備要請メッセージを前記デバイスに送信するステップと、
前記デバイスから準備応答メッセージを受信するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の挑戦応答基盤のＲＴＴ検査方法。
デバイスから、対称キーを利用して暗号化された乱数を含む挑戦要請メッセージを受信するステップと、
前記対称キーを利用して暗号化された乱数を復号化するステップと、
前記復号化された乱数を含む挑戦応答メッセージを前記デバイスに送信するステップと、を含むことを特徴とする挑戦応答基盤のＲＴＴ検査方法。
前記挑戦要請メッセージを受信するステップ以前に、前記対称キーを利用して乱数マスクを生成するステップをさらに含み、
前記暗号化された乱数を復号化するステップは、前記挑戦要請メッセージに含まれた暗号化された乱数及び前記乱数マスクを、排他的論理和演算（ＸＯＲ）により結合するステップを含むことを特徴とする請求項６に記載の挑戦応答基盤のＲＴＴ検査方法。
前記デバイスから準備要請メッセージを受信するステップと、
前記デバイスに準備応答メッセージを送信するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の挑戦応答基盤のＲＴＴ検査方法。
乱数を生成する乱数生成部と、
対称キーを利用して前記乱数を暗号化する暗号化部と、
前記暗号化された乱数を含む挑戦要請メッセージをデバイスに送信し、前記挑戦要請メッセージを受信し、かつ前記対称キーを利用して前記暗号化された乱数を復号化した前記デバイスから、前記乱数を含む挑戦応答メッセージを受信する通信部と、
前記挑戦応答メッセージが受信された時刻及び前記挑戦要請メッセージが送信した時刻に基づいてＲＴＴを決定するＲＴＴ決定部と、を備えることを特徴とする挑戦応答基盤のＲＴＴ検査装置。
前記暗号化部は、
前記対称キーを利用して乱数マスクを生成する乱数マスク生成部と、
前記乱数及び前記乱数マスクを排他的論理和演算（ＸＯＲ）により結合する結合部と、を備えることを特徴とする請求項９に記載の挑戦応答基盤のＲＴＴ検査装置。
前記ＲＴＴ及び所定の臨界時間を比較する比較部と、
前記ＲＴＴが前記臨界時間より短ければ、前記生成された乱数及び前記挑戦応答メッセージに含まれた乱数を比較することによって前記デバイスを認証する認証部と、をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の挑戦応答基盤のＲＴＴ検査装置。
前記比較部は、
前記ＲＴＴが所定の臨界時間より長いか、または同じならば、所定の最大反復回数内で前記ＲＴＴ検査を反復的に行うためのフィードバック信号を提供することを特徴とする請求項１１に記載の挑戦応答基盤のＲＴＴ検査装置。
前記通信部は、
準備要請メッセージを前記デバイスに送信し、前記デバイスから準備応答メッセージを受信することを特徴とする請求項９に記載の挑戦応答基盤のＲＴＴ検査装置。
対称キーを利用して暗号化された乱数を含む挑戦要請メッセージをデバイスから受信する通信部と、
前記対称キーを利用して暗号化された乱数を復号化する復号化部と、を備え、
前記通信部は、前記復号化された乱数を含む挑戦応答メッセージを前記デバイスに送信することを特徴とする挑戦応答基盤のＲＴＴ検査装置。
前記復号化部は、
前記挑戦要請メッセージが前記通信部に受信される前に、前記対称キーを利用して乱数マスクを生成する乱数マスク生成部と、
前記挑戦要請メッセージに含まれた暗号化された乱数及び前記乱数マスクを排他的論理和演算（ＸＯＲ）により結合する結合部と、を備えることを特徴とする請求項１４に記載の挑戦応答基盤のＲＴＴ検査装置。
前記通信部は、
前記デバイスから準備要請メッセージを受信し、前記デバイスに準備応答メッセージを送信することを特徴とする請求項１４に記載の挑戦応答基盤のＲＴＴ検査装置。
乱数を生成するステップと、
対称キーを利用して前記乱数を暗号化するステップと、
前記暗号化された乱数を含む挑戦要請メッセージをデバイスに送信するステップと、
前記挑戦要請メッセージを受信し、かつ前記対称キーを利用して前記暗号化された乱数を復号化した前記デバイスから、前記乱数を含む挑戦応答メッセージを受信するステップと、
前記挑戦応答メッセージが受信された時刻及び前記挑戦要請メッセージが送信された時刻に基づいてＲＴＴを決定するステップと、を含む挑戦応答基盤のＲＴＴ検査方法を具現するためのプログラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
対称キーを利用して暗号化された乱数を含む挑戦要請メッセージをデバイスから受信するステップと、
前記対称キーを利用して前記暗号化された乱数を復号化するステップと、
前記復号化された乱数を含む挑戦応答メッセージを前記デバイスに送信するステップと、を含む挑戦応答基盤のＲＴＴ検査方法を具現するためのプログラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体。