KR100362219B1 - 변조방지 프로세서를 이용하여 프로그램을 분배하기 위한방법 및 시스템 - Google Patents

변조방지 프로세서를 이용하여 프로그램을 분배하기 위한방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 네트워크를 통해, 실행가능한 프로그램을 프로그램 분배장치로부터 유일한 비밀키와 이 유일한 비밀키에 대응하는 유일한 공개키가 미리 제공된 변조방지 프로세서를 갖춘 클라이언트 장치로 분배하기 위한 체계를 제공한다. 이러한 체계에 있어서, 제1통신로는 프로그램 분배장치와 클라이언트 장치간에 셋업되고, 프로그램 분배장치와 변조방지 프로세서를 직접 연결하는 제2통신로는 제1통신로상에 셋업된다. 그런 다음에, 제2통신로를 통해 암호화 프로그램이 프로그램 분배장치에서 변조방지 프로세서로 전송된다.

Description

변조방지 프로세서를 이용하여 프로그램을 분배하기 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR DISTRIBUTING PROGRAMS USING TAMPER RESISTANT PROCESSOR}
본 발명은, 인터넷 등의 공중망을 통해, 암호화 된 실행가능한 프로그램을 PC와 같은 마이크로프로세서가 내장된 하드웨어 장치에 분배하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
최근, 마이크로프로세서가 계산이나 그래픽 등의 통상의 기능 외에, 비디오 이미지와 오디오 사운드의 재생 및 편집을 실현할 수 있도록 마이크로프로세서의 성능이 현저히 향상되고 있다. 그러한 마이크로프로세서를 최종 사용자(end-user; 이후 PC라고도 한다)용으로 설계된 시스템에 구현함으로써, 사용자는 각종의 비디오 이미지와 오디오 사운드를 모니터상에서 즐길 수 있다. 또, 비디오 이미지와 오디오 사운드를 재생하기 위한 기능을 PC의 계산 능력과 결합함으로써, 게임 등으로의 응용을 향상시킬 수 있다. 이러한 마이크로프로세서는 어떤 특정한 하드웨어용으로 설계되지 않고, PC를 이미 소유하고 있는 사용자가 단순히 프로그램을 실행하기 위한 마이크로프로세서를 변경함으로써 비디오 이미지와 오디오 사운드의 재생 및 편집을 저가로 즐길 수 있는 이점을 갖도록 여러 가지의 하드웨어에 구현될 수 있다.
PC상에서 비디오 이미지와 오디오 사운드를 처리할 경우에는, 원래의 이미지나 음악의 저작권 보호의 문제를 발생시킨다. MD나 디지털 비디오 재생장치에 있어서는, 미리 이들 장치에 불법 복사를 방지하기 위한 기구(mechanism)를 구현함으로써 제한 없는 복사를 방지할 수 있다. 이들 장치를 분해 및 변경함으로써 불법 복사를 시도하는 일은 상당히 희박하고, 비록 그러한 장치가 만들어지더라도 불법복사할 목적으로 변경된 장치의 제조 및 판매를 법으로 금지하는 것이 세계적인 추세이다. 그래서, 하드웨어에 기초를 둔 불법 복사에 의한 손해는 그다지 심각하지 않다.
그렇지만, 이미지 데이터나 음악 데이터는 실제로 하드웨어보다 소프트웨어로 PC상에서 처리되어 최종 사용자가 PC상에서 그 소프트웨어를 자유로이 변경할 수 있다. 즉, 사용자가 일정한 수준의 지식을 가지고 있다면, 프로그램을 분석하여 실행가능한 소프트웨어를 재기록함으로써 불법 복사를 수행하는 것은 매우 가능성이 있다. 게다가, 그렇게 생성된 불법 복사의 소프트웨어는 하드웨어와 달리 네트워크 등의 매체를 통해 급속히 확산될 수 있다는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 프로그램의 분석 및 변경을 방지하기 위한 기능을 갖춘 마이크로프로세서가 제안되고 있다(알.하트만의 미국특허출원 제5,224,166호; 1999년 11월 티.길몬트 등에 의한 "Hardware Security for Software Privacy Support"로 명기된 전자레터, Vol. 35, No. 24, pp. 2096-2098; 엠.하시모토 등에 의한 일본특허출원 제2000-135010호). 특히, 일본특허출원 제2000-135010호에 제안된 마이크로프로세서에 있어서는, 멀티작업환경에서 프로그램을 구성하는 3가지 타입의 구성요소인 모든 명령, 실행상태 및 데이터를 암호화 함으로써 분석 및 변경으로부터 프로그램을 보호한다.
이들 마이크로프로세서에 있어서, 암호화 프로그램이 외부 프로세서로부터 독출되고, 복호화 되어 비밀키에 대응하는 공개키를 사용하여 직접 또는 간접적으로 실행될 수 있도록 비밀키 및 이 비밀키를 이용한 복호화 기능이 프로세서 내부에 제공된다. 이들 마이크로프로세서의 이용은, 변조방지 소프트웨어 기술과 비교하여, 프로그램의 분석 및 변경이 원칙적으로 상당히 더 어려워질 수 있다. 이러한 기능을 갖춘 마이크로프로세서는 다음의 변조방지 마이크로프로세서로서 제공될 것이다.
그런데, 이들 프로세서를 사용할 경우, 프로그램이 직접 또는 간접적으로 프로세서의 공개키를 이용하여 암호화 된 상태로 프로그램 공급자로부터 제공되어야만 한다. 그러나, 그와 같은 프로그램 분배를 안전하게 실현시키기 위한 체계가 알려져 있지는 않다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 네트워크를 통해 클라이언트측 장치에 프로그램을 안전하게 분배할 수 있는 프로그램 분배장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 네트워크를 통해 분배된 프로그램을 안전하게 수신할 수 있는 클라이언트측 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 네트워크를 통해 프로그램을 안전하게 분배할 수 있는 프로그램 분배 시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
더욱이, 본 발명은 공중망을 통해 프로그램을 안전하게 분배하기 위한 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 1실시예에 따른 프로그램 분배 시스템의 구성을 나타낸 블록도,
도 2는 도 1의 프로그램 분배 시스템에서의 프로그램 분배 동작 시퀀스에 대한 시퀀스 챠트,
도 3은 도 2의 동작 시퀀스에서의 클라이언트 장치의 처리절차에 대한 순서도,
도 4는 도 2의 동작 시퀀스에서의 프로그램 분배장치(서버)의 처리절차에 대한 순서도,
도 5는 도 2의 동작 시퀀스에서의 마이크로프로세서의 처리절차에 대한 순서도이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 유일한 비밀키 및 이 유일한 비밀키에 대응하는 유일한 공개키가 미리 제공된 변조방지 프로세서를 갖춘 클라이언트 장치에 네트워크를 통해 실행가능한 프로그램을 분배하기 위한 프로그램 분배장치는: 상기 프로그램 분배장치와 상기 클라이언트 장치간 제1통신로를 셋업하도록 구성된 제1통신로 셋업유닛과, 상기 제1통신로 상에, 상기 프로그램 분배장치와 상기 변조방지 프로세서를 직접 연결하는 제2통신로를 셋업하도록 구성된 제2통신로 셋업유닛, 상기 클라이언트 장치에 분배되는 실행가능한 프로그램을 암호화 하여 암호화 프로그램을 생성하도록 구성된 암호화 처리유닛 및, 상기 제2통신로를 통해 상기 변조방지 프로세서에 암호화 프로그램을 전송하도록 구성된 전송유닛을 구비하여 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 네트워크를 통해 프로그램 분배장치로부터 분배된 프로그램을 수신하기 위한 클라이언트 장치는: 유일한 비밀키 및 이 유일한 비밀키에 대응하는 유일한 공개키가 미리 제공된 변조방지 프로세서와, 상기 프로그램 분배장치와 상기 클라이언트 장치간 제1통신로를 셋업하도록 구성된 제1통신로 셋업유닛, 상기 제1통신로 상에, 상기 프로그램 분배장치와 상기 변조방지 프로세서를 직접 연결하는 제2통신로를 셋업하도록 구성된 제2통신로 셋업유닛 및, 상기 제2통신로를 통해 상기 프로그램 분배장치로부터 암호화 프로그램을 수신하도록 구성된 프로그램 수신유닛을 구비하여 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 프로그램 분배 시스템은: 네트워크를 통해 실행가능한 프로그램을 분배하기 위해 네트워크에 연결된 프로그램 분배장치와, 상기 네트워크를 통해 상기 프로그램 분배장치로부터 분배된 상기 실행가능한 프로그램을 수신하기 위해 상기 네트워크에 연결된 클라이언트 장치를 구비하여 구성되고, 상기 클라이언트 장치는; 유일한 비밀키 및 이 유일한 비밀키에 대응하는 유일한 공개키가 미리 제공된 변조방지 프로세서와, 상기 프로그램 분배장치와 상기 클라이언트 장치간 제1통신로를 셋업하도록 구성된 클라이언트측 제1통신로 셋업유닛, 상기 제1통신로 상에, 상기 프로그램 분배장치와 상기 변조방지 프로세서를 직접 연결하는 제2통신로를 셋업하도록 구성된 클라이언트측 제2통신로 셋업유닛 및, 상기 제2통신로를 통해 상기 프로그램 분배장치로부터 암호화 프로그램을 수신하도록 구성된 프로그램 수신유닛을 갖추며, 상기 프로그램 분배장치는; 상기 프로그램 분배장치와 상기 클라이언트 장치간 제1통신로를 셋업하도록 구성된 서버측 제1통신로 셋업유닛과, 상기 제1통신로 상에, 상기 프로그램 분배장치와 상기 변조방지 프로세서를 직접 연결하는 제2통신로를 셋업하도록 구성된 서버측 제2통신로 셋업유닛, 상기 클라이언트 장치에 분배되는 실행가능한 프로그램을 암호화 하여 암호화 프로그램을 생성하도록 구성된 암호화 처리유닛 및, 상기 제2통신로를 통해 상기 변조방지 프로세서에 암호화 프로그램을 전송하도록 구성된 전송유닛을 갖춘다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 유일한 비밀키 및 이 유일한 비밀키에 대응하는 유일한 공개키가 미리 제공된 변조방지 프로세서를 갖춘 클라이언트 장치에 프로그램 분배장치로부터 네트워크를 통해 실행가능한 프로그램을 분배하기 위한 방법은: 상기 프로그램 분배장치와 상기 클라이언트 장치간 제1통신로를 셋업하는단계와, 상기 제1통신로 상에, 상기 프로그램 분배장치와 상기 변조방지 프로세서를 직접 연결하는 제2통신로를 셋업하는 단계, 상기 프로그램 분배장치에서, 상기 클라이언트 장치에 분배되는 실행가능한 프로그램을 암호화 하여 암호화 프로그램을 생성하는 단계 및, 상기 제2통신로를 통해 상기 프로그램 분배장치로부터 상기 변조방지 프로세서로 상기 암호화 프로그램을 전송하는 단계를 구비하여 이루어진다.
(실시예)
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
본 발명은, 변조방지 마이크로프로세서가 내장된 클라이언트 장치에 네트워크를 통해 실행가능한 프로그램을 분배하기 위한 프로그램 분배장치를 제공한다. 상기 마이크로프로세서에는 유일한 비밀키 및 이 유일한 비밀키에 대응하는 유일한 공개키가 미리 제공된다. 이러한 프로그램 분배장치는, 클라이언트 장치의 마이크로프로세서로부터 보내진 유일한 공개키를 사용하여 프로그램을 암호화 하거나, 임의의 암호화키를 사용하여 프로그램을 암호화 하고, 클라이언트 장치의 마이크로프로세서로부터 보내진 유일한 공개키를 사용하여 이러한 암호화키를 암호화 하는 암호화 처리유닛을 갖춘다. 그런 다음에, 암호화 된 암호화키가 암호화 프로그램과 함께 클라이언트 장치에 분배된다.
본 발명의 프로그램 분배방법에 있어서, 제1통신로는 네트워크를 통해 클라이언트 장치로부터 프로그램 분배장치로 셋업된다. 다음에, 마이크로프로세서를 프로그램 분배장치에 직접 연결하기 위한 제2통신로는 제1통신로 상에 셋업된다.유일한 공개키는 제2통신로를 통해 마이크로프로세서로부터 프로그램 분배장치로 보내진다. 네트워크를 통해 보내진 이러한 공개키는 프로그램 분배장치에서 수신되고, 프로그램 분배장치에 의해 프로그램이 암호화 된다. 다음에, 암호화 된 프로그램은 제2통신로를 통해 클라이언트 장치의 마이크로프로세서로 직접 보내진다.
이러한 방식으로 분배된 프로그램은 클라이언트 장치의 마이크로프로세서의 유일한 공개키에 의해 암호화 되거나, 또는 공통키에 의해 암호화 되고, 이러한 공통키는 마이크로프로세서의 유일한 공개키에 의해 암호화 된다. 프로그램은 어떠한 컴퓨터에 의해서도 차단되지 않고 마이크로프로세서로 직접 전송되고, 이러한 공개키에 대응하는 유일한 비밀키를 갖춘 마이크로프로세서에 의해서만 복호화 될 수 있다. 이러한 방식에 있어서는, 제3자에 의한 불법 복호화를 효과적으로 막을 수 있다.
이제, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 프로그램 분배 시스템의 1실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 변조방지 마이크로프로세서가 내장된 컴퓨터 시스템에 분배 프로그램이 기본적으로 설치된 본 실시예에 따른 프로그램 분배 시스템(90)을 나타낸다. 따라서, 분배되는 실행가능한 프로그램은 마이크로프로세서에 유일한 키를 사용하여 직접 암호화 되거나 임의의 공통키를 사용하여 암호화 되고, 그 자신의 공통키는 마이크로프로세서에 유일한 키를 사용하여 암호화 되어 실행가능한 프로그램에 부속된다. 이 경우에는, 대량 생산된 CD-ROM 등과 같은 이상적인 프로그램 기록매체의 카피를 이용하여 프로그램을 분배하는 것이 불가능 하기 때문에, 프로그램이 네트워크를 통해 분배된다.
도 1의 프로그램 분배 시스템(90)은 네트워크(95)와, 이 네트워크(95)를 통해 실행가능한 프로그램을 분배하기 위해 상기 네트워크(95)에 연결된 프로그램 분배장치(93) 및, 상기 네트워크(95)를 통해 상기 프로그램 분배장치(93)로부터 분배된 실행가능한 프로그램을 수신하기 위해 상기 네트워크(95)에 연결된 클라이언트 장치(91)를 포함한다.
프로그램 분배장치(93)는 프로그램 분배장치(93)와 클라이언트 장치(91)간 제1통신로를 셋업하기 위한 제1통신로 셋업유닛(932)과, 제1통신로를 통해 클라이언트 장치(91)를 사용하는 사용자의 사용자 인증을 수행하기 위한 사용자 인증유닛(933), 클라이언트 장치(91) 내부에 제공된 마이크로프로세서에 직접 연결된 제2통신로를 셋업하기 위한 제2통신로 셋업유닛(934), 제2통신로를 통해 클라이언트 장치(91)의 마이크로프로세서(901)의 인증성을 검증하기 위한 프로세서 인증유닛(935), 클라이언트 장치(91)의 마이크로프로세서에 대응하는 암호화키를 사용하여 실행가능한 프로그램을 암호화 하여 암호화 프로그램을 생성하기 위한 프로그램 암호화 처리유닛(936), 제2통신로를 통해 클라이언트 장치(91)에 암호화 프로그램을 분배하기 위한 네트워크 인터페이스(931) 및, 차징(charging) 처리유닛(937)을 갖춘다.
클라이언트 장치(91)는 유일한 비밀키 및 공개키가 미리 제공된 마이크로프로세서(901)와, 네트워크 인터페이스(903), 클라이언트 장치(91)와 프로그램 분배장치(93)간 제1통신로를 셋업하기 위한 제1통신로 셋업유닛(905), 제1통신로를 통해 클라이언트 장치(91)를 사용하는 사용자의 사용자 ID를 전송하기 위한 사용자 인증유닛(910), 프로그램 분배장치(93)에 마이크로프로세서를 직접 연결하는 제2통신로를 셋업하기 위한 제2통신로 셋업유닛(906), 마이크로프로세서(901)에만 유일한 비밀키 및 공개키를 상기 마이크로프로세서가 확실히 갖춘 것임을 증명하는 증명(certificate)을 프로그램 분배장치(93)에 전송하기 위한 증명유닛(907), 제2통신로를 통해 암호화 된 실행가능한 프로그램을 수신하기 위한 프로그램 수신유닛(908), 프로그램 전송유닛(909) 및, 차징 처리인증유닛(912)을 갖춘다.
상술한 제1 및 제2통신로는 동일한 전송라인의 다른 채널이나 다른 전송라인상에 셋업될 수 있다. 마이크로프로세서(901)의 인증이 수행된 후, 마이크로프로세서에 직접 연결된 제2통신로를 통해 암호화 프로그램이 마이크로프로세서(901)에 전송됨으로써, 프로그램 분배의 안전성이 보장될 수 있어 사용자에 의한 불법 행위가 방지될 수 있다.
프로그램 분배장치(93; 서버)는 세계에서 유일한 한쌍의 공개키(K’p)와 비밀키(K’s) 및, 분배되는 프로그램의 원래 형태인 비암호화 프로그램 파일을 갖춘다. 한편, 클라이언트 장치(91)는 네트워크를 통해 프로그램을 다운로딩 하기 위한 전용 프로그램이 제공된 마이크로프로세서(901)를 갖춘다. 다운로딩 프로그램은 마이크로프로세서(901)나 이 마이크로프로세서(901)를 포함한 시스템 구매시에 제공되거나, 또는 메일링(mailing) 등의 소정 방법에 의해 개별적으로 각각의 사용자에게 분배될 수 있다.
다운로딩 프로그램에 있어서, 마이크로프로세서(901)에 유일한 공개키(Kp)등의 정보 및 증명이 삽입된다. 특히, 마이크로프로세서(901)의 공개키(Kp)가 현재 존재하는 마이크로프로세서에 대응하는 것임을 증명하는 증명(Cert)이 다운로딩 프로그램에 저장된다. 현재의 마이크로프로세서(901)에 대응하지 않는 공지된 공개키와 비밀키 세트를 사용하여 암호화 프로그램을 획득하고 공지의 비밀키를 사용하여 암호화 프로그램을 복호화 함으로써, 사용자가 불법적으로 평문 프로그램 콘텐츠(plaintext program contents)를 획득하는 것을 방지하기 위해 상기와 같은 증명이 제공된다.
상기의 증명은, 공개키(Kp)를 포함하며, 미리 계산된 공개키(Kp)의 증명권의 키 Kcert를 이용한 전자 시그너처(signature)인 값 Skcert[Kp]를 포함한다. Kcert의 값은 증명권에 의해 비밀리에 관리되고, 다운로딩 프로그램에 포함된다. 인증을 위한 공개키 Kval을 이용하여 증명에 포함된 시그너처 Skcert[Kp] 및 공개키 Kp를 검증함으로써, 공지의 키 세트가 사용될 수 없도록 Kp가 증명권에 의해 할당된 적절한 공개키인 것을 입증할 수 있다.
이러한 증명은 마이크로프로세서 내부에 미리 제공된다. 그러나, 증명을 유효기간에 다운로딩 프로그램 내에 저장하여 다운로딩 프로그램을 갖춘 마이크로프로세서를 판매함으로써 안전성이 더욱 향상될 수 있다. 이 경우, 규칙적으로 갱신되는 증명을 저장하는 다운로딩 프로그램은 마이크로프로세서의 구매자에게 분배될 것이다.
다운로딩 처리에 사용되는 비밀키(Ks)가 암호화 되어 다운로딩 프로그램의 데이터 영역에 저장된다. 암호화 비밀키(Ks)를 복호화 하는데 필요한 키는상수(constants)와 같은 다운로딩 프로그램 코드 내에 분배형식으로 삽입된다. 다운로딩 프로그램에 의해 인증처리에 이용되는 비밀키(Ks)는 마이크로프로세서(901)에 유일한 비밀키(Ks)와 같은 동일한 값을 갖지만, 마이크로프로세서(901)에 유일한 비밀키(Ks)가 프로그램에 의해 독출될 수 없기 때문에, 마이크로프로세서(901)로부터 비밀키(Ks)를 독출함으로써 얻어지지 않는다.
일반적으로, 주어진 호스트가 특정 공개키를 갖춘 것을 입증하기 위해 상기 증명권(CA)이 이용된다. 이러한 시스템에서 증명권을 이용할 경우, 마이크로프로세서(901)와 사용자(구매자)의 공개키의 조합은 마이크로프로세서(901)의 구매시나 추후의 온라인 처리에 의해 증명권에 등록된다. 이 경우, 프로그램 분배장치(93)에 의한 증명의 검증이 생략될 수 있다.
그러나, 증명권의 사용은 사용자가 구매된 마이크로프로세서를 증명권에 등록시켜야만 하는 사용자의 불편함을 야기한다. 이러한 이유 때문에, 본 실시예에 있어서는 암호화된 증명이 다운로딩 프로그램 내에 저장되어, 인증이 프로그램 분배장치(93)에 의해 수행되거나 클라이언트 장치(91) 단독으로 수행될 수 있다.
본 실시예에 있어서는, 증명을 훔치는 것과 같은 어떠한 불법 행위를 저지르지 못하도록 하는 신뢰성이 프로그램 분배장치(93)에 있고, 세계에서 유일한 한쌍의 키 K’p와 K’s를 갖춘 사실이 미리 증명권 등으로 인정되어 있다.
도 2는 도 1의 프로그램 분배 시스템(90)에서의 프로그램 분배처리에 대한 동작 시퀀스를 나타낸다. 이하, 프로그램 분배장치(93)는 서버(93)로 나타낸다.
도 2의 동작 시퀀스에 있어서, 각 장치의 제1통신로 셋업유닛에 의해 클라이언트 장치(91)와 서버(93)간 안전한 제1통신로가 셋업된다(단계1001). 특히, 통신시작 요청이 네트워크(95)를 통해 클라이언트 장치(91)로부터 서버(93)로 보내지고, 통신로를 비밀로 유지하기 위해 키 할당이 수행된다. 이것은 공지의 키 할당 프로토콜이나 DH(Diffie Hellman) 체계에 의해 실현될 수 있다. 상기와 같은 방식으로 네트워크(95)에 셋업되는 상기 통신로를 통해 클라이언트 장치(91)와 서버(93)간의 다음 통신이 수행됨으로써 도청에 안전하다.
제1통신로가 셋업된 후, 클라이언트 장치(91)는 서버(93)에 다운로드 되는 파일(프로그램)을 요청하고(단계1002), 서버(93)는 클라이언트 장치(91)의 사용자 레벨로 인증 및 차징 처리를 수행한다. 다운로딩 처리에서 사용자로부터 처리의 비밀을 보호하기 위해, 이하에 기술되는 클라이언트 장치(91)에서 적어도 일부의 다운로딩 시퀀스가 암호화 코드를 사용하여 실행된다. 여기서, 암호화 코드를 사용하여 실행되는 부분은 마이크로프로세서(901)의 동작으로서 기술된다.
다음에, 클라이언트 장치(91)의 마이크로프로세서(901)와 서버(93)를 직접 연결하기 위한 안전한 제2통신로가 제1통신로 상에 셋업된다(단계1003).
본 발명에 있어서, 다운로딩 처리에서 처리된 일부의 데이터를 사용자가 불법으로 획득하는 것을 방지하기 위해, 처리중에 메모리에 위치되는 데이터 뿐만 아니라 코드도 사용자가 다운로딩 프로그램에서 독출하여 이해하기 어려운 형태로 기술된다. 더욱이, 사용자의 불법 행위에 대한 보호를 향상시키기 위해 단계1003에서 서버(93)와 마이크로프로세서(901)간 비밀키를 이용한 암호통신이 수행된다.
비밀키 할당이 채용되지 못하면, 서버(93)와 마이크로프로세서(901)간 통신메세지에서의 마이크로프로세서(901)의 공개키(Kp)로 위조 공개키를 대신함으로써 암호화 프로그램을 획득하고, 위조 공개키에 대응하는 공지의 비밀키를 사용하여 암호화 프로그램을 복호화 함으로써 평문 프로그램을 획득하기 위한 사용자의 불법 행위를 가능하게 하기 때문에, 상기와 같은 대책이 취해진다. 비밀키를 사용하여 서버(93)와 마이크로프로세서(901)간 통신을 암호화 함으로써, 상술한 바와 같은 사용자의 불법 행위를 방지할 수 있게 된다. 이 후, 마이크로프로세서(901)와 서버(93)간 통신은 마이크로프로세서(901)와 서버(93)상에 변조방지 프로그램에 의해 할당된 암호화키를 이용하여 암호화 된 안전한 통신을 수반한다.
안전한 제2통신로가 셋업된 후, 마이크로프로세서(901)와 서버(93)는 상호 인증을 수행한다. 즉, 마이크로프로세서(901)는 서버(93)에 대한 이의 신청(challenge)으로서 난수(Rc)를 생성하고, 마이크로프로세서(901)에 유일한 공개키(Kp)와 함께 이러한 난수(Rc)를 제2통신로를 통해 서버(93)에 전송한다(단계1004). 이의 신청을 접수하자 마자, 서버(93)는 서버(93)의 공개키(K’p) 및 서버(93)의 이의 신청(Rs)과 함께 서버(93)의 비밀키(K’s)를 이용하여 난수(Rc)를 암호화 하여 얻어진 시그너처 Sk’s[Rc]를 마이크로프로세서(901)에 전송한다(1005). 도 2에 있어서, Sk’s[Rc]는 S[Rc](K’s)로 나타냈고, 유사한 표기가 또 다른 유사한 표현을 위해 사용된다.
서버(93)로부터 전송된 시그너처 Sk’s[Rc]가 서버(93)의 공개키(K’p)를 이용하여 Rc를 해싱(hashing) 함으로써 얻어진 Vk’p[Rc]와 일치하는지의 여부를 마이크로프로세서(901)가 검사한다. 만약 일치하지 않으면, 서버(93)의 인증이 실패하여 다음 처리가 중지된다. 만약 인증이 성공하면, 응답 Sks[Rs]이 서버(93)의 이의 신청(Rs)로부터 계산되어 증명 E[Cert]과 함께 서버(93)에 전송된다(단계1006).
서버(93)는 Vkp[Rs]와 Sks[Rs]를 비교하고, 만약 그들이 일치하지 않으면, 처리를 중지한다. 만약 그들이 일치하면, 마이크로프로세서(901)의 공개키(Kp)와 증명권의 공개키(Kval)로부터 Vkval[Kp]가 계산되고, 증명(Cert)으로부터 얻어진 공개키에 대응하는 Skcert[Kp]와 비교된다. 만약 그들이 일치하지 않으면, 검증이 실패하여 처리가 중지된다. 만약 그들이 일치하면, Ek’p[Cert]를 복호화 함으로써 증명(Cert)이 얻어져 검증된다. 만약 검증이 실패하면, 처리가 중지된다.
만약 검증이 성공하여 마이크로프로세서(901)가 공개키(Kp)를 가진 사실이 증명에 의해 확인되면, 서버(93)는 마이크로프로세서(901)의 공개키(Kp)를 이용하여 실행가능한 프로그램으로부터 암호화 프로그램 Ekp[Prog]을 생성한다. 이 점에서, 프로그램의 코드부가 마이크로프로세서(901)의 공개키(Kp)를 이용하여 암호화 된다. 이러한 암호화에 있어서, 프로그램 자신의 ".text"부가 점프 테이블의 ".IAT(Import Address Table)"부에 의해 암호화 되고 평문형태로 남는다.
다음에, 서버는 제2통신로를 통해 마이크로프로세서(901)에 서버(93)의 비밀키(K’s)를 이용하여 얻어진 시그너처 Sk’s[Ekp[Prog]] 및 암호화 프로그램 Ekp[Prog]을 전송한다(단계1007). 클라이언트 장치(91)가 도청될 수 없도록 마이크로프로세서(901)와 서버(93)간 직접 확립된 제2통신로를 통해 상기 암호화 프로그램 및 시그너처가 전송된다.
프로그램의 수신이 완료되면, 마이크로프로세서(901)는 클라이언트 장치(91)에 다운로딩 완료를 통지한다(단계1008). 다음에, 클라이언트 장치(91)는 서버(93)에 차징 처리를 요청하고, 서버(93)는 접수 Rcpt와, 서버(93)의 비밀키(K’s)를 이용하여 얻어진 접수의 시그너처 Sk’s[Rcpt] 및, 프로그램의 시그너처 Sk’s[Ekp[Prog]]를 클라이언트 장치(91)에 전송한다(단계1009). 클라이언트 장치(91)는, 수신된 접수 및 상기 시그너처를 저장하면서, 서버(93)로부터 수신된 프로그램의 시그너처 Sk’s[Ekp[Prog]]를 마이크로프로세서(901)로 보낸다(단계1010).
마이크로프로세서(901)는 서버(93)의 공개키(K’p)를 이용하여 클라이언트 장치(91)로부터 수신된 프로그램의 시그너처 Sk’s[Ekp[Prog]를 검증하여, 만약 적절하면, 마이크로프로세서(901)는 암호화 된 실행가능한 프로그램 Ekp[Prog]를 클라이언트 장치(91)에 인도한다(단계1011). 암호화 된 실행가능한 프로그램 Ekp[Prog]를 수신하자 마자, 클라이언트 장치(91)는 서버(93)의 통신채널에 대한 종료처리를 수행한다(단계1012).
그 후, 마이크로프로세서(901)는 지시된 방법으로 암호화 프로그램을 실행한다.
도 3은 도 2의 동작 시퀀스에서의 클라이언트 장치(91)의 처리절차를 나타낸다. 이러한 처리절차는 도 2와 관련하여 이미 설명한 바와 같고, 이하와 같이 진행된다.
우선, 제1통신로가 클라이언트 장치(91)와 서버(93)간 셋업된다(단계1101).다음에, 프로그램 다운로딩 요청이 서버(93)에 대해 이루어지고, 상술한 바와 같은 인증처리가 수행된다(단계1103). 다음에, 마이크로프로세서(901)와 서버(93)간 인증이 수행되고, 마이크로프로세서(901)에 프로그램의 전송이 수행된다(단계1105). 다음에, 수신완료 통지가 마이크로프로세서(901)로부터 수신되고(단계1107), 차징 처리가 서버(93)에 의해 수행되며, 접수 및 시그너처가 서버(93)로부터 수신된다(단계1111). 다음에, 시그너처가 마이크로프로세서(901)에 인도되고(단계1113), 암호화 프로그램이 마이크로프로세서(901)로부터 수신되며(단계1115), 클라이언트 장치(91)와 서버(93)간 통신채널이 종료된다(단계1117).
도 4는 도 2의 동작 시퀀스에서의 서버(93)의 처리절차를 나타내고, 다음과 같이 진행한다.
우선, 클라이언트 장치(91)로부터의 요청에 따라 제1통신로가 셋업된다(단계1201). 다음에, 클라이언트 장치(91)로부터 프로그램 다운로딩 요청이 수신되고, 클라이언트의 인증이 차징 등의 목적을 위해 수행된다(단계1203). 다음에, 서버(93)와 마이크로프로세서(901)간 제2통신로가 셋업되고(단계1205), 이의 신청(Rc)과 공개키(Kp)가 마이크로프로세서(901)로부터 수신된다(단계1207). 다음에, 서버측 이의 신청 Rs 및 응답 Sk’s[Rc]가 발생되어 서버(93)의 공개키(K’p)와 함께 마이크로프로세서(901)에 전송된다(단계1209). 다음에, 응답 Sks[Rs] 및 증명 E[Cert]가 마이크로프로세서(901)로부터 수신되고(단계1211), 마이크로프로세서(901)로부터 수신된 Sks[Rs] 및 E[Cert]가 검증된다(단계1213). 검증이 실패하면, 처리가 중지된다. 검증이 성공하면, 마이크로프로세서(901)에대응하는 시그너처 및 암호화 프로그램이 생성되어 마이크로프로세서(901)에 전송되고(단계1215), 서버(93)와 마이크로프로세서(901)간 프로그램 전송이 종료된다(단계1217). 다음에, 클라이언트 장치(91)에 대한 차징 처리가 수행되고 접수 및 시그너처가 전송되며(단계1219), 서버(93) 및 클라이언트 장치(91)간 통신채널이 종료된다(단계1221).
도 5는 도 2의 동작 시퀀스에서의 마이크로프로세서의 처리절차를 나타내고, 다음과 같이 진행한다.
우선, 마이크로프로세서(901)와 서버(93)간 제2통신로가 셋업된다(단계1301). 다음에, 이의 신청(Rc)이 생성되어 마이크로프로세서(901)에 유일한 공개키(Kp)와 함께 서버(93)에 전송된다(단계1303). 전송이 성공하면, 응답 Sk’s[Rc], 이의 신청(Rs) 및 공개키(K’p)가 서버(93)로부터 수신된다(단계1305). 다음에, 응답이 적절한지의 여부가 판단된다(단계1307). 만약 부적절하면, 처리가 중지된다. 만약 적절하면, 서버(93)에 대한 응답 및 서버(93)에 대응하는 증명이 생성되어 전송된다(단계1309). 다음에, 암호화 프로그램이 서버(93)로부터 수신되고(단계1311), 수신이 완료되면, 다운로딩 완료가 클라이언트 장치(91)에 통지된다(단계1313). 다음에, 시그너처가 클라이언트 장치(91)로부터 수신되고(단계1315), 시그너처가 검증된다(단계1317). 만약 검증이 실패하면, 처리가 중지된다. 만약 검증이 성공하면, 암호화 프로그램이 클라이언트 장치(91)로 전송된다(단계1319).
도 2의 동작 시퀀스에 있어서, 차징 처리의 종료 후 다운로딩 프로그램의 비정상적인 종료로 인해 암호화 프로그램 E[Prog]가 획득될 수 없으면, 클라이언트는 안전한 접수에 따라 다시 서버(93)로부터 프로그램을 다운로드 할 권리를 갖는다. 이 경우, 차징은 다시 수행되지 않고, 마이크로프로세서(901)를 위한 암호화 프로그램 이외의 프로그램은 획득되지 않는다.
또한, 도 2의 동작 시퀀스에 있어서, 서버(93)는 마이크로프로세서(901)의 공개키 대신에 프로그램의 암호화를 위한 공통키를 사용한다. 이 경우, 서버(93)는 공통키(Kx) 및 암호화 알고리즘을 선택하고, 공통키(Kx)를 이용하여 프로그램을 암호화 하고, 마이크로프로세서(901)에 유일한 공개키를 이용하여 공통키(Kx)를 암호화 하며, 서버(93)와 마이크로프로세서(901)간 통신을 암호화 한 후 마이크로프로세서(901)에 프로그램을 전송한다. 이러한 점에서, 서버(93)로부터 마이크로프로세서에 제공된 암호화/복호화 기능을 제2통신로가 셋업된 후 마이크로프로세서(901)에 문의하기 위한 단계를 부가함으로써, 서버(93)는 마이크로프로세서(901)에 의해 처리될 수 있는 암호화 알고리즘으로부터 암호화 알고리즘을 선택할 것이다.
이 경우, 각 프로그램에 대한 폐기 공통키가 실행 코드를 복호화 하는데 이용되어, 키 길이가 보다 더 짧아질 수 있고, 마이크로프로세서(901)의 캐쉬나 클라이언트 장치(91)의 메모리에 구성된 페이지 테이블의 크기가 보다 더 작아질 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 다운로딩 절차는 데이터베이스나 고객정보 등과 같은 비밀정보의 처리에 이용할 수 있다. 또한, 이러한 다운로딩 절차는 실행가능한 프로그램 이외의 어떠한 음악이나 비디오 데이터에 적용할 수 있도록 확장될 수 있고, 여기서 프로그램의 경우와 다른 점은 프로그램의 경우에 대상 마이크로프로세서에 의해서만 프로그램이 실행될 수 있는 방식으로 프로그램이 암호화 된다는 점 뿐이다.
상술한 실시예는 변조방지 마이크로프로세서를 이용하여 설명한 예이고, 통상의 변조방지 프로세서를 이용한 경우에도 동일하게 적용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 실시예 외에 본 발명의 목적 및 배경을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 네트워크를 통해 안전하고 확실하게 프로그램 분배장치로부터 클라이언트 장치로 암호화 프로그램이 분배될 수 있다. 또한, 마이크로프로세서에서 실행되는 변조방지 다운로딩 프로그램을 사용함으로써, 어떠한 제3자의 간섭없이 안전하고 효과적으로 프로그램 분배장치와 마이크로프로세서간 직접 프로그램 다운로딩이 수행될 수 있다.
또한, 컴퓨터 독출가능 기록매체 내에 비암호화 평문 형태로 외부 프로그램에 직접 조회하기 위한 IAT영역을 저장하고 암호화 형태로 프로그램 코드부를 기록함으로써, 프로그램 실행시에 정확하게 재배치가 수행될 수 있다.

Claims (19)

  1. 유일한 비밀키 및 이 유일한 비밀키에 대응하는 유일한 공개키가 미리 제공된 변조방지 프로세서를 갖춘 클라이언트 장치에 네트워크를 통해 실행가능한 프로그램을 분배하기 위한 프로그램 분배장치에 있어서,
    상기 프로그램 분배장치와 상기 클라이언트 장치간 제1통신로를 셋업하도록 구성된 제1통신로 셋업유닛과,
    상기 제1통신로 상에, 상기 프로그램 분배장치와 상기 변조방지 프로세서를 직접 연결하는 제2통신로를 셋업하도록 구성된 제2통신로 셋업유닛,
    상기 클라이언트 장치에 분배되는 실행가능한 프로그램을 암호화 하여 암호화 프로그램을 생성하도록 구성된 암호화 처리유닛 및,
    상기 제2통신로를 통해 상기 변조방지 프로세서에 암호화 프로그램을 전송하도록 구성된 전송유닛을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 프로그램 분배장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1통신로를 통해 상기 클라이언트 장치로부터 수신된 사용자의 사용자 ID를 사용함으로써, 상기 클라이언트 장치를 사용하는 사용자의 인증을 수행하도록 구성된 사용자 인증유닛을 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 프로그램 분배장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 변조방지 프로세서가 상기 제2통신로를 통해 상기 클라이언트 장치로부터 수신된 유일한 비밀키 및 유일한 공개키를 확실히 갖춘 것임을 증명하는 증명을 검증함으로써, 상기 변조방지 프로세서의 인증을 수행하도록 구성된 프로세서 인증유닛을 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 프로그램 분배장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 암호화 처리유닛은 상기 제2통신로를 통해 상기 변조방지 프로세서로부터 수신된 상기 유일한 공개키를 사용하여 상기 실행가능한 프로그램을 암호화 하는 것을 특징으로 하는 프로그램 분배장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 암호화 처리유닛은 공통키를 사용하여 상기 실행가능한 프로그램을 암호화 하고, 상기 제2통신로를 통해 상기 변조방지 프로세서로부터 수신된 상기 유일한 공개키를 사용하여 상기 공통키를 암호화 하며,
    상기 전송유닛은 상기 제2통신로를 통해 상기 변조방지 프로세서에 암호화 공통키와 함께 암호화 프로그램을 전송하는 것을 특징으로 하는 프로그램 분배장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제2통신로를 통한 통신은 암호통신인 것을 특징으로 하는 프로그램 분배장치.
  7. 네트워크를 통해 프로그램 분배장치로부터 분배된 프로그램을 수신하기 위한클라이언트 장치에 있어서,
    유일한 비밀키 및 이 유일한 비밀키에 대응하는 유일한 공개키가 미리 제공된 변조방지 프로세서와,
    상기 프로그램 분배장치와 상기 클라이언트 장치간 제1통신로를 셋업하도록 구성된 제1통신로 셋업유닛,
    상기 제1통신로 상에, 상기 프로그램 분배장치와 상기 변조방지 프로세서를 직접 연결하는 제2통신로를 셋업하도록 구성된 제2통신로 셋업유닛 및,
    상기 제2통신로를 통해 상기 프로그램 분배장치로부터 암호화 프로그램을 수신하도록 구성된 프로그램 수신유닛을 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 클라이언트 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1통신로를 통해 상기 프로그램 분배장치에 사용자의 사용자 ID를 전송함으로써, 상기 프로그램 분배장치에 대한 상기 클라이언트 장치를 사용하는 사용자의 인증을 수행하도록 구성된 사용자 인증유닛을 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 클라이언트 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제2통신로를 통해, 상기 변조방지 프로세서가 상기 유일한 비밀키 및 상기 유일한 공개키를 확실히 갖춘 것임을 증명하는 증명을 전송함으로써, 상기 프로그램 분배장치에 대한 상기 변조방지 프로세서의 인증을 수행하도록 구성된 인증유닛을 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 클라이언트 장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 프로그램 수신유닛은 상기 제2통신로를 통해 상기 변조방지 프로세서로부터 상기 프로그램 분배장치로 통지된 상기 유일한 공개키를 사용하여 암호화 된 암호화 프로그램을 수신하는 것을 특징으로 하는 클라이언트 장치.
  11. 제7항에 있어서, 상기 프로그램 수신유닛은 공통키를 사용하여 암호화 된 암호화 프로그램과, 상기 제2통신로를 통해 상기 변조방지 프로세서로부터 상기 프로그램 분배장치로 통지된 상기 유일한 공개키를 사용하여 암호화 된 암호화 공통키를 수신하는 것을 특징으로 하는 클라이언트 장치.
  12. 제7항에 있어서, 상기 제2통신로를 통한 통신은 암호통신인 것을 특징으로 하는 클라이언트 장치.
  13. 네트워크를 통해 실행가능한 프로그램을 분배하기 위해 네트워크에 연결된 프로그램 분배장치와,
    상기 네트워크를 통해 상기 프로그램 분배장치로부터 분배된 상기 실행가능한 프로그램을 수신하기 위해 상기 네트워크에 연결된 클라이언트 장치를 구비하여 구성되고,
    상기 클라이언트 장치는;
    유일한 비밀키 및 이 유일한 비밀키에 대응하는 유일한 공개키가 미리 제공된 변조방지 프로세서와,
    상기 프로그램 분배장치와 상기 클라이언트 장치간 제1통신로를 셋업하도록 구성된 클라이언트측 제1통신로 셋업유닛,
    상기 제1통신로 상에, 상기 프로그램 분배장치와 상기 변조방지 프로세서를 직접 연결하는 제2통신로를 셋업하도록 구성된 클라이언트측 제2통신로 셋업유닛 및,
    상기 제2통신로를 통해 상기 프로그램 분배장치로부터 암호화 프로그램을 수신하도록 구성된 프로그램 수신유닛을 갖추며,
    상기 프로그램 분배장치는;
    상기 프로그램 분배장치와 상기 클라이언트 장치간 제1통신로를 셋업하도록 구성된 서버측 제1통신로 셋업유닛과,
    상기 제1통신로 상에, 상기 프로그램 분배장치와 상기 변조방지 프로세서를 직접 연결하는 제2통신로를 셋업하도록 구성된 서버측 제2통신로 셋업유닛,
    상기 클라이언트 장치에 분배되는 실행가능한 프로그램을 암호화 하여 암호화 프로그램을 생성하도록 구성된 암호화 처리유닛 및,
    상기 제2통신로를 통해 상기 변조방지 프로세서에 암호화 프로그램을 전송하도록 구성된 전송유닛을 갖춘 것을 특징으로 하는 프로그램 분배 시스템.
  14. 유일한 비밀키 및 이 유일한 비밀키에 대응하는 유일한 공개키가 미리 제공된 변조방지 프로세서를 갖춘 클라이언트 장치에 프로그램 분배장치로부터 네트워크를 통해 실행가능한 프로그램을 분배하기 위한 방법에 있어서,
    상기 프로그램 분배장치와 상기 클라이언트 장치간 제1통신로를 셋업하는 단계와,
    상기 제1통신로 상에, 상기 프로그램 분배장치와 상기 변조방지 프로세서를 직접 연결하는 제2통신로를 셋업하는 단계,
    상기 프로그램 분배장치에서, 상기 클라이언트 장치에 분배되는 실행가능한 프로그램을 암호화 하여 암호화 프로그램을 생성하는 단계 및,
    상기 제2통신로를 통해 상기 프로그램 분배장치로부터 상기 변조방지 프로세서로 상기 암호화 프로그램을 전송하는 단계를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 실행가능한 프로그램을 분배하기 위한 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1통신로를 통해 상기 클라이언트 장치로부터 수신된 사용자의 사용자 ID를 사용함으로써, 상기 클라이언트 장치를 사용하는 사용자의 인증을 수행하는 단계를 더 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 실행가능한 프로그램을 분배하기 위한 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 변조방지 프로세서가 상기 제2통신로를 통해 상기 클라이언트 장치로부터 수신된 상기 유일한 비밀키 및 상기 유일한 공개키를 확실히 갖춘 것임을 증명하는 증명을 검증함으로써, 상기 변조방지 프로세서의 인증을 수행하는 단계를 더 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 실행가능한 프로그램을 분배하기 위한 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 생성단계는 상기 제2통신로를 통해 상기 변조방지 프로세서로부터 수신된 상기 유일한 공개키를 사용하여 상기 실행가능한 프로그램을 암호화 하는 것을 특징으로 하는 실행가능한 프로그램을 분배하기 위한 방법.
  18. 제1항에 있어서, 상기 생성단계는 공통키를 사용하여 상기 실행가능한 프로그램을 암호화 하고, 상기 제2통신로를 통해 상기 변조방지 프로세서로부터 수신된 상기 유일한 공개키를 사용하여 상기 공통키를 암호화 하며,
    상기 전송단계는 상기 제2통신로를 통해 상기 변조방지 프로세서에 암호화 공통키와 함께 암호화 프로그램을 전송하는 것을 특징으로 하는 프로그램 분배장치.
  19. 제14항에 있어서, 상기 제2통신로를 통한 통신은 암호통신인 것을 특징으로 하는 실행가능한 프로그램을 분배하기 위한 방법.
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