KR0175611B1 - 여러 종류의 키 수열을 생성하는 난수 발생장치 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

여러 종류의 키 수열을 생성하는 난수 발생장치.

2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제

동작키에 의해서 알고리즘을 사용하고 있지 않을 경우에는 사용자가 필요한 키 수열을 생성하기 위하여 사용자 키를 선형 궤환 레지스터에 저장하고 사용자가 필요한 새로운 랜덤 키 수열을 얻을 수 있게 하고자 함.

3. 발명의 해결방법의 요지

일반적인 스트림 난수 발생기에 부가적으로 키 수열 레지스터부(304)를 두어 사용자가 원하는 키 수열을 얻을 수 있도록 다양한 키 정보를 저장하여 두며, 선형 궤환 레지스터(305)의 정보를 일시적으로 보관하는 동작 키 보관용 레지스터를 추가하여 다양한 스트림 난수열을 생성 할 수 있도록 하였다.

4. 발명의 중요한 용도

정보 보호 시스템에서 하나의 스트림 난수 발생기 내에서 여러 종류의 키 수열을 얻는데 이용됨.

Description

여러 종류의 키 수열을 생성하는 난수 발생장치

본 발명은 정보 보호 시스템에서 하나의 스트림 난수 발생기용 선형 궤환 레지스터를 응용하여 데이타의 암호 뿐만 아니라 정보보호 시스템에서의 장비 인증, 사용자 인증 및 패스워드 암호화 등에 사용하기 위한 다양한 키 수열을 얻기 위한 난수 발생장치에 관한 것이다.

일반적으로 스트림 난수 발생기는 데이타 통신망의 정보 보호용 시스템에 적용되어 통신망의 정보를 보호하기 위하여 사용되는 장치이다. 이러한 스트림 난수 발생기는 선형 궤환 레지스터에 의해 동작되므로 하나의 알고리즘만을 동작시키는 것으로 알려져 있으며, 따라서 현재 개발되어 사용되고 있는 대부분의 스트림 암호 알고리즘은 하나의 동작 키에 의해서 랜덤 키 수열을 얻고 있으며, 이러한 키 수열을 이용하여 정보 보호 시스템을 구현하고 있다.

따라서, 하나의 키 수열을 이용한 정보 보호 시스템은 데이타 통신망의 데이타 보호인 좁은 범위 내에서만 일부 응용되어 왔다. 그러므로 데이타 통신과 병행하여 사용자의 인증이나 패스워드 암호화 및 장비의 인증등에 필요한 별도의 다양한 키 수열을 얻고자 할 경우에는 별도의 소프트웨어 기법을 응용하여 일반적으로 사용하고 있다.

스트림 난수 발생기는 선형 궤환 레지스터에 의해 동작하여 하나의 알고리만을 동작하는 방식으로 사용되어 왔다. 그러나 논리 로직상 선형 궤환 레지스터의 내용 값만 있으면 언제나 계속적으로 키 생성이 가능하게 되므로 임시로 알고리즘 동작 키에 의해서 동작중이던 키를 보관하게 되면 언제든지 재 이용이 가능하게 된다.

따라서, 본 발명은 동작 키에 의해서 알고리즘을 사용하고 있지 않을 경우에는 사용자가 필요한 정보보호용 난 수열을 생성하기 위하여 사용자 키를 동작중인 선형 궤환 레지스터에 저장하고, 사용자가 필요한 새로운 랜덤 키 수열을 얻을 수 있게 하도록 다양한 키 수열을 생성하는 난수 발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

제1도는 종래의 스트림 난수 발생기의 구성도.

제2도는 본 발명에 따른 난수 발생기의 개념도.

제3도는 본 발명에 따른 다수의 키 수열 생성하기 위한 난수 발생기의 전체 구성도.

제4도는 키 수열 레지스터부의 세부 구성도.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 일반적인 스트림 난수 발생기에 부가저그로 키 수열 레지스터부를 두어 사용자가 원하는 정보보호용 난 수열을 얻을 수 있도록 다양한 키 정보를 저장하여 두며, 선형 궤환 레지스터의 정보를 일시적으로 보관하는 동작 키 보관용 레지스터를 추가하여 다양한 스트림 난수열을 생성할 수 있도록 하였다.

즉, 본 발명에서는 스트림 난수 발생기의 선형 궤환 레지스터의 메모리 레지스터 논리 특성을 이용하였으며, 알고리즘의 동작 키에 의해서 운영되던 초기 난 수열 생성은 정상적인 운영에서 계속 얻도록 하며, 부가적인 다양한 별도의 난 수열을 생성하고자 할 경우엔느 동작키에 의해서 운영되던 선혀 궤환 레지스터의 내용을 별도의 동작키 저장용 레지스터에 보관하고, 부가적니 키 수열 생성에 필요한 키 값을 선형 궤환 레지스터에 새로 저장하여 원하는 부가 키 수열을 얻도록 하며, 부가적인 키 수열을 얻은 후에는 다시 별도의 동작키 저장용 레지스터에 보관 중인 동작 키를 다시 선형 궤환 레지스터에 저장하여 초기 동작 키에 의해서 생성하던 난 수열을 계속적으로 얻을 수 있도록 한다. 따라서 본 발명에서는 하나의 스트림 알고리즘에서 입력 키 값을 달리 주입하는 방식을 제공하여 필요한 다양한 난수열을 얻을 수 있는 난수 발생기로 변경 고안한 것이다.

구체적으로 본 발명은, 키 수열을 생성하는 선형 궤환 쉬프트 레지스터부(LFSR)를 구비하는 난수 발생기에 있어서, 사용자가 원하는 외부 키 입력을 입력하는 키 수열 주입부, 외부 키의 선택명령을 입력받아 키 선택에 필요한 제어명령과 키 선택 신호를 생성하는 키 선택 제어부, 상기 키 선택 제어부로 부터의 키 선택 제어명령을 입력받아 원하는 키를 얻기 위한 제어신호를 상기 선형 궤환 쉬프트 레지스터로 전달하는 키 생성 제어부, 및 상기 키 수열 입력부로부터의 키입력과, 상기 선형 궤환 쉬프트 레지스터의 값을 입력받아 저장하며, 상기 키입력 값을 상기 선형 궤환 쉬프트 레지스터로 제공하는 키 수열 레지스터부를 더 구비하도록 하였다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.

제1도는 일반적으로 설계되고 있는 스트림 난수 발생기의 키 수열 생성 블럭도이다.

선형 궤환 레지스터부(102)는 연속적인 스트림 난수를 생성하기 위하여 주기가 매우 긴 LFSR(Linear Feedback Shift Register)로 구성되며, LFSR 을 초기화 시키기 위하여 외부에서 키 주입 제어부(101)를 통하여 초기 키를 주입하도록 구성한다.

제2도는 본 발명에 따른 스트림 난수 발생장치의 개념도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명은, 일반 선형 궤환 레지스터부와 동일한 선형 궤환 레지스터부(203)를 이용하여 다양한 난 수열을 얻기 위하여, 각종 인증용 키 값과 패스워드 및 장비 인증을 위한 키 값을을 보관하는 키 수열 레지스터부(201)를 추가로 설치하며, 키 주입 제어부(202)를 통하여 원하는 키 수열을 얻을 수 있도록 선형 궤환 레지스터의주변 회로를 변경한다. 또한 동작 키에 의해서 생성된 키 수열의 연속성을 위해서 키 수열 레지스터부(201)에 별도의 추가 키 레지스터를 두고 선형 궤환 레지스터의 값 Km-LFSR 을 보관하도록 구성한다.

제3도는 본 발명에 따른 난수 발생기의 세부 구성도이다.

사용자가 원하는 외부 키 입력(KINPUT)은 키 수열 주입부(301)을 통하여 키수열 레지스터(304)에 저장하도록 구성하며, 외부 키의 선택을 위하여 키 선택 제어부(302)에서 필요한 로직 파형을 키 수열 레지스터부(304)와 키 생성 제어부(303)에 절달하여 원하는 키가 선형 궤환 레지스터부(305)에 전달될 수 있도록 구성한다. 키수열 레지스터부(304)는 외부에서 입력된 키 값(KINPUT)과 선형 궤환 쉬프트 레지스터부(305)의 레지스터값(Km-LFSR)을 보관하게 된다. 여기에서 선형 궤환 레지스터부(305)에 입력되는 키 값 KX는 반드시 키 수열 레지스터부(304)를 거쳐서 입력되게 된다.

제4도는 키 수열 레지스터부(304)의 상세 구성 블럭도이다.

외부 키 입력(KINPUT)은 키 수열 저장 레지스터부(401)에 보관되며, 동작키에 의해서 알고리즘 난 수열을 생성하는 LSFR의 레지스터 값(Km-LFSR)은 키수열 레지스터부(304)의 동작 키 보관용 레지스터부(402)에 저장할 수 있도록 회로가 구성되어 있다. 동작 키에 의해서 알고리즘의 난수를 생성하는 과정중에 사용자가 별도의 키 값에 의해서 인증 등에 필요한 별도의 난 수열을 얻고자 할 경우 키생성 제어부(303)의 제어에 따라 선형 궤환 쉬프트 레지스터부(305)의 동작키 값Km-LFSR 이 자동적으로 동작 키 보관용 레지스터부(402)에 저장하게 되며, 키 선택 제어부(302)의 키 선택 신호에 의해 키 수열 레지스터부(304)의 멀티플렉서(MUX;403)에 의해 원하는 키 수열이 선형 궤환 쉬프트 레지스터(305)에 저장되게 된다.

이때, 선형 궤환 레지스터가 동작될 때는 사용자가 원하는 난 수열을 얻게 된다. 난 수열 생성이 완료되면 키 생성 제어부(303)에서 키 생성 완료 신호와 함께 키 선택 제어 신호에 따라 MUX(403)는 동작 키 보관용 레지스터부(402)의 동작키 값을 선형 궤환 쉬프트 레지스터에 출력하게 되어 동작 키에 의해서 생성되는 키수열을 계속하여 생성할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서의 통상의 지식을 가진자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 전술한 실시예 및 도면에 한정되는 것이 아니다.

상기와 같이 구성되어 동작하는 본 발명을 이용하여 구성되는 정보 보호 시스템은 하나의 정보 보호용 알고리즘을 이용하여 다양한 키 값으로 원하는 난 수열을 얻을 수 있게 된다. 따라서 데이타 통신망의 보호 뿐만 아니라 다양한 인증과 패스워드의 암호등에 본 발명을 적용할 수 있다.

Claims (2)

1. 키 수열을 생성하는 선형 궤환 쉬프트 레지스터부(LFSR;305)를 구비하는 난수 발생기에 있어서, 사용자가 원하는 외부 키 입력을 입력하는 키 수열 주입부(301), 외부 키의 선택명령을 입력받아 키 선택에 필요한 제어명령과 키 선택 신호를 생성하는 키 선택 제어부(302), 상기 키 선택 제어부(302)로 부터의 키 선택 제어명령을 입력받아 원하는 키를 얻기 위한 제어신호를 상기 선형 궤환 쉬프트 레지스터(305)로 전달하는 키 생성 제어부(303), 및 상기 키 수열 입력부(301)로부터의 키입력과, 상기 선형 궤한 쉬프트 레지스터(305)의 값을 입력받아 저장하며, 상기 키입력 값을 상기 선형 궤환 쉬프트 레지스터(305)로 제공하는 키 수열 레지스터부(304)를 포함한 것을 특징으로 하는 다수의 키 수열을 생성하기 위한 난수 발생장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 키 수열 레지스터부(304)는, 상기 키 수열 주입부(301)을 통한 외부 키 입력을 저장하는 키 수열 저장 레지스터부(401)와, 상기 선형 궤환 쉬프트 레지스터의 값(Km-LFSR)을 저장하는 동작 키 보관용 레지스터부(402), 및 상기 키 선택 제어부(302)의 키 선택신호에 따라 상기 키 수열 저장 레지스터부(401)의 출력과 동작키 보관용 레지스터부(402) 출력중 하나를 선택하여 상기 선형 궤환 쉬프트 레지스터부(305)로 제공하는 멀티플렉서(403)를 구비하는 것을 특징으로 하는 다수의 키 수열을 생성하기 위한 난수 발생장치.