KR100509799B1

KR100509799B1 - 지능형 암호 생성키를 이용한 디지털도어락

Info

Publication number: KR100509799B1
Application number: KR10-2003-0027267A
Authority: KR
Inventors: 이건
Original assignee: 다이아몬드전자 주식회사
Priority date: 2003-04-29
Filing date: 2003-04-29
Publication date: 2005-08-24
Also published as: KR20040092852A

Abstract

본 발명은 디지털도어락에 관한 것으로 좀더 자세하게는 읽기(read)/쓰기(write)용 근접식카드(204)와 근접식 카드단말기(401)로 구성된 암호화 알고리즘을 적용한 디지털도어락에 관한 것이다. 근접식카드는 카드 메모리부(202)와 전송부(201)로 구성되어 있으며 외부는 플라스틱 몰딩이 되어 있다.

상기 디지털도어락은 암호화알고리즘을 적용한 근접식 카드단말기(401)와 도어를 해정하고 출입할 수 있는 외부플레이트(410)와 비밀번호를 눌러 도어를 해정할 수 있는 번호입력부(403)와 근접식 카드(204)를 읽을 수 있는 안테나 창(402)과 카드근접시 wake-up 기능을 가지는 센서(420)와 하단에 회전 가능한 외측레버(404)가 장착되고 내부플레이트(411)의 상단에 밧데리커버(412)와 그 하부에 카드등록과 비밀번호를 해제할 수 있는 버튼(434)과 열기(open)/닫기(close)를 가능하게 하는 버튼(431), 모터(motor)를 직접 제어할 수 있는 수동레버(432) 및 도어 열림을 방지할 수 있는 버튼부(433)와 회전 가능한 내측레버(408)가 장착되어 있는 디지털 도어락에 관한 것이다.

상기 디지털도어락은 근접식카드(204)를 근접식카드단말기(401)에 근접할 경우 근접식카드의 암호키를 해독 및 인증하며 이를 다시 암호화 알고리즘을 이용하여 새로운 암호키를 생성하는 것을 특징으로 하는 디지털도어락이다.

Description

지능형 암호 생성키를 이용한 디지털도어락{Digital doorlock using a key-code algorithm}

본 고안은 근접식카드(204)를 근접식카드단말기(401)에 근접할 경우 근접식카드의 암호키를 해독 및 인증하며 이를 다시 암호화 알고리즘을 이용하여 새로운 암호키를 생성함으로써 보안성을 갖춘 근접식 디지털도어락을 개발하는데 있으며 근접식 카드방식을 사용함으로써 사용자에게 보다 나은 편리성을 제공한다.

지문 인식 디지털도어락은 지문센서에 남은 지문의 흔적을 이용해서 지문을 복제할 수 있으며 노인 등 지문의 손상이 생긴 경우에는 사용이 불가능하다.

contactless 카드에 의한 디지털도어락에서 일반적인 근접카드(125Khz)는 카드 리더(reader)단말기만 있으면 ID해킹이 가능하고 카드에 저장된 데이터 접근이 용이하다. 또한, 스마트카드방식(13.56Mhz)은 카드의 칩ID를 이용하므로 카드 리더단말기만 있으면 ID접근이 가능하며 암호화 알고리즘을 적용하지 않았고 읽기(read) 기능만을 사용하므로 자체 ID부여가 불가능하다.

기존의 암호화 방식은 도 1 처럼 구성되어 암호화 수준을 높이는 데는 주력하였으나 키 자체는 고정된 비밀키로 하였다. 그래서, 여러 가지로 암호화 해독방법이 연구되어 그 알고리즘을 해독하는 방법이 나오면 비밀키는 자연스럽게 알게 되었다.

기존기술과 달리 지능형 암호 생성키는 기존의 암호화 알고리즘을 사용하면서 불규칙적인 RANDOM 비밀키를 적용함으로써 비밀키를 RANDOM하게 매번 변화시켜 사용한다. 또한 한번 사용된 키는 바로 폐기 시켜서 CRACKER가 키를 COPY하더라도 CRACKER는 다시 한번 비밀키를 해독하는 번거로운 작업을 해야하므로 비밀키 해독은 불가능하다

이처럼 근접식 카드의 비밀키 해독을 불가능하게 함으로써 기존의 디지털도어락 제품이 갖고 있는 출입키 해킹의 문제점을 해결할 수 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 디지털도어락은 근접식카드(204)의 암호화된 데이터의 전송에 의해 도어를 개폐하는 근접식카드 단말기(401)를 포함한다.

본 발명에서 근접식카드는 내부에 전송부(201)와 카드 메모리부를(202) 가지고 있으며, 상기 카드 메모리부에는 암호화된 키(key)값(704)과 메모리영역(703)을 포함한다.

본 발명에서 근접식 카드단말기(401)는 상기 근접식 카드의 접근신호를 처리하는 신호처리부; 키값과 ID값을 암호 생성 알고리즘으로 처리하는 암호화처리부; 상기 처리한 데이터를 저장하는 단말기 메모리부; 상기 데이터 값에 의해 해정장치를 조절하는 조절부를 포함한다.

본 발명에서 상기 메모리부에는 상기 근접식 카드마다 부여된 카드번호값(801), 소정의 알고리즘에 의해 암호화되어 생성된 키(key)값(802), ID값(803)을 포함한다.

본 발명에서 key 값은, 소정의 방식을 이용하여 도출된 공개키와 개인키를 포함한다.

본 발명에서 근접식 카드 단말기(401)는 카드의 접근을 감지하며 카드접근에 따라 전원을 슬립모드 또는 활성화 모드로 변경시키는 센서(420)를 포함한다.

본 발명에서 디지털 도어락은 문의 개폐여부를 체크하는 자석감지기를 포함한다.

본 발명에서 디지털도어락을 개폐하기 위한 근접식 카드를 등록하는 방법은 복수개의 카드의 접근시 하나의 카드만을 선택하는 단계(S1202); 상기 선택한 근접식카드의 초기 key값을 전송하는 단계(S1203); 상기 key값을 전송 받은 근접식카드에서 해당 메모리의 접근허용신호를 근접식 카드단말기로 전송하는 단계(S1204); 상기 신호를 받은 근접식 카드단말기에서 초기 key값과 초기 ID값을 생성하는 단계(S1205); 상기 생성된 초기 key값과 초기 ID값을 암호화 과정을 통해 암호키를 생성하는 단계(S1400); 상기 암호화된 초기 key값과 초기 ID값을 소정의 저장영역에 분류 및 저장하는 단계(S1207); 상기 암호화된 초기 key 값과 ID값을 상기 근접식카드로 전송하는 단계(S1208); 상기 key값과 ID값을 근접식카드와 단말기에 저장하는 단계(S1209); 상기 근접식 카드에서 근접식 카드단말기로 저장완료신호를 전송하는 단계(S1210) 및 상기 전송신호를 확인 후 종료하는 단계를 포함한다.

본 발명에서 근접식카드에 의해서 도어를 개폐하는 방법은 근접식카드로부터 근접식 카드단말기로 카드번호를 전송하는 단계(S1302); 상기 송신된 카드번호에 해당하는 Key값을 근접식 카드로 전송하는 단계(S1303); 상기 송신된 key값에 의해서 해당 메모리영역을 활성화시키는 단계(S1304); 상기 활성화된 메모리에서 저장된 ID를 근접식 카드단말기로 전송하는 단계(S1305); 상기 송신된 ID를 소정의 방식에 의해 해독하고(S1306), 비교한 후 도어의 개폐여부를 판단하여 도어를 오픈(open)하는 단계(S1307); 상기 도어의 오픈후, 새로운 key 값을 소정의 방식으로 생성하고(S1308) 암호화에 의한 암호키를 생성하는 단계(S1400); 상기 새로이 암호화된 key 값과 ID값을 저장하는 단계(S1311); 및 상기 새로이 암호화된 key 값과 ID값을 근접식 카드로 전송하는 단계(S1312)를 포함한다.

본 발명에서 암호키 생성방법은 공개되지 않은 소정의 홀수를 선택하는 단계(S1401); 상기 선택된 수에 의해 공동키를 구하는 단계(S1402); 상기 선택된 수를 가지고 오일러(Euler)함수를 구하는 단계(S1403); 상기 도출된 함수와 서로소인수를 선택하는 단계(S1404); 상기 도출된 서로소인 수를 이용하여 유클리드(Euclid) 호제법에 의해 소정의 키를 구하는 단계(S1405); 및 상기 단계 1402와 단계 1404에서 도출된 값을 공개키로 사용하고 상기 단계 1402와 단계1405에서 도출된 값을 개인키로 사용하는 단계(S1406.S1407)를 포함한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 고안을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 근접식카드(204)를 개략적으로 나타낸 내부도이다.

상기 실시예에서, 근접식카드(204)는 내부에 코일(wire coil)(201)과 반도체소자(202)를 포함한다.

도 2를 참조하면, 근접식카드(204)의 내부외측으로는 코일(201)이 둘러싸고 있으며, 상기 코일의 양끝은 반도체소자(202)에 의해 연결된다.

상기 근접식카드의 외부는 플라스틱으로 몰딩(molding)(203)이 되어 있고, 내부의 반도체 소자는 Key 값과 ID값을 가지고 있어 단말기의 해정신호를 제공한다.

상기 코일(201)은 근접식 카드(204)내부를 둘러싸고 있으므로 어느 방향으로 카드를 근접시키더라도 근접식카드단말기(401)는 데이터를 전송 받을 수 있으며 근접식 카드(204)의 인식이 가능하다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 근접식카드단말기의 상세블록도이다.

상기 실시예에서, 근접식카드단말기(401)는 컨트롤러(Controller)(507), 락드라이버(Lock driver)(407), 모티스바디(mortise body)(409), 내측레버(In lever)(408), 외측레버(Outer lever)(404), 키패드(Key pad)(403), 카드리더(Card reader)(402), 전원(Power)(508), 센서(Sensor)(420)를 포함한다.

상기 실시예는 근접식카드단말기 부분을 도어를 기준으로 내측(311)과 외측(310)으로 구분해 놓은 블록도이다.

도 3을 참조하면, 상기 근접식 카드단말기의 외측부분(310)에는 키패드(403), 카드리더(402), 외측레버(404)가 포함되고, 내측부분에는 콘트롤러(507), 락 드라이버(407), 모티스바디(409), 전원(508), 센서(420), 내측레버(408)가 포함된다.

상기 키패드(403)와 카드 리더(402)는 카드단말기 내측의 콘트롤러(507)에 연결되어 있고 외측 레버(408)는 모티스바디(409)에 연결되어 있다.

상기 전원(508)과 센서(420) 역시 컨트롤러(507)에 연결되어 있고 내측레버(408)는 모티스 바디(409)에 연결되어 있다.

상기 모티스 바디(409)는 락 드라이버(407)에 연결되어 컨트롤러(507)와 연결된다.

상기 키패드(403)는 번호 입력에 의한 해정이 가능하게 하고 소정의 알고리즘을 거쳐서 입력여부를 판단하여 개폐를 결정한다.

상기 컨트롤러(507)에는 전원(508)과 센서(420)가 연결되어 있다. 상기 센서(420)는 근접식카드의 접근을 감지하며 근접식카드의 접근시 전원을 활성화 모드로 변경시켜 전력의 소비를 최소화 할 수 있다.

이하 자세한 과정은 도 4와 같이 상술한다.

도 4a, 4b, 4c는 본 고안의 일 실시예에 따른 디지털도어락의 좌측면도, 정면 사시도, 배면도이다

상기 실시예에서 디지털도어락은 외부 플레이트(410), 키패드부(403), 근접식카드단말기(401), 안테나창(402), 센서(420), 내부플레이트(411), 데드볼트(405), 레치볼트(406), 배터리커버(412), 등록해제버튼(434), 개폐버튼(431), 수동레버(432), 도어열림방지버튼(433), 내측레버(408)를 포함한다.

상기 실시예는 근접식카드리더기가 디지털도어락의 외측에 포함된 상태를 나타낸 것이다.

도 4를 참조하면, 디지털도어락의 외측은 외부충격을 방지하기 위한 외부플레이트(410)가 형성되고, 외부플레이트 상부에는 키패드(403)가 위치하며, 상기 키패드 외측에는 키패드를 보호하는 키패드 커버(413)가 형성되고, 하부에는 근접식 카드단말기(401)가 형성되며 상기 카드단말기의 외측에는 안테나창(402)과 센서(420)가 구비되고 최하부에는 외측레버(404)가 형성된다.

상기 디지털도어락의 부분중 도어의 중앙에 위치하는 부분에는 모티스바디(409)가 형성되고, 상기 모티스바디(409)에는 데드볼트(405)와 레치볼트(406)가 구비되어 도어의 개폐가 가능하도록 하는 역할을 하며, 디지털도어락 내측의 락드라이버(407)는 모터를 동작시키기 위한 기어드 모터와 모터센서가 형성되어 모터를 제어하는 역활을 한다.

상기 디지털도어락중 도어의 내부로 형성되는 부분은 전원인 배터리의 손상을 방지하기 위한 배터리 커버(412)와 그 하부로 카드를 등록하고 해제시키는 등록, 해제버튼(434)이 위치한다. 그 하부에는 차례로 개폐버튼(431), 수동레버(432), 도어열림방지버튼(433)이 위치하고 최하부측에는 내측레버(408)가 위치한다.

사용자는 키입력 또는 카드근접에 의한 도어의 개폐여부를 결정한다. 키입력에 의해 도어를 오픈 시키고자 하는 경우에는 도어의 암호를 입력하여 도어를 오픈 시키고, 카드에 의해서 오픈 하고자 하는 경우 안테나창(402)에 근접식 카드(204)를 근접시키면 센서(420)는 근접거리에 위치됨을 감지하고 외측레버(404)를 회전가능 하게 한다. 상기 센서의 동작에 대해서는 차후 도면과 함께 자세하게 설명한다.

상기 근접식카드(204)가 근접식카드단말기(401)에 근접된 상태에서 외측레버(404)가 회전됨에 따라 도어 틀에서 데드볼트(405)와 레치볼트(406)가 해정되며 상기 모티스바디(409)는 데드볼트(405)와 레치볼트(406)가 수평방향으로 이동 가능하게 하고 락드라이버(407)의 작동에 의해 레버가 회전함으로서 도어가 해정된다.

도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 자석감지기의 설치예이다

본 발명에는 자석감지기가 포함될 수 있다. 상기 자석감지기는 문의 개폐여부를 체크할 수 있어, 외부에 의해 강제적으로 문이 열리는 경우 비상벨을 울리게 할 수도 있고 문이 닫힌 경우 자동으로 잠기게 하는데 사용될 수도 있다.

도 4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 자석감지기의 확대 사시도이다.

상기 자석감지기는 두개가 하나의 쌍을 이루어 문의 개폐여부를 체크하게 된다.

도 5는 근접식 카드가 센서에 접근될 때의 동작을 설명한 도면이다.

상기 실시예에서 센서는 발광부(Emitter)(503), 수광부(Detector)(504), 펄스 발진회로(Pulse Oscillator)(501), 발광부 구동회로(Emitter Driver)(502), 필터 및 증폭회로(Filter & Op-Amp)(505), 신호처리회로(Signal Processor)(506)를 포함한다.

도 5를 참조하면, 상기 센서(420)는 펄스 발진회로(501)에서 전력소비를 최소화하기 위해 일정시간 펄스신호를 발생하게 된다. 상기 발생된 펄스신호에 따라서 발광부 구동회로(502)에서는 발광부 구동신호를 발생한다.

상기 발생된 발광부 구동신호에 의해 발광부(503)에서는 적외선을 방출하게 되며 상기 근접식 카드(204)가 접근하게 되면 상기 발광부(503)에서 발생한 적외선신호가 카드에 반사되어 수광부(504)에 의해 감지한다.

상기 감지된 신호는 필터 및 증폭회로(505)에 의해 필터링 및 증폭되고 상기 필터링 및 증폭된 신호는 신호처리회로(506)를 통과하면서 Logic신호로 바뀌게 된다. 상기 신호처리회로는 카드의 유무를 알려주고 카드가 수신상태가 되도록 컨트롤러(Controller)(507)에 알려주는 기능을 수행한다.

상기 신호처리회로에서 컨트롤러에 신호가 인가되는 순간 컨트롤러는 Card Reader에 전원(508)을 인가한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부에서의 신호이다.

Q1은 펄스 발진회로에서 발생되는 신호이다. 상기 Q1신호는 일정한 시간 간격을 두고 펄스파를 발생시키게 된다. 펄스 발생 주기는 고정되어 있는 것은 아니지만 센서의 목적에 부합하게 펄스발생시간 보다 펄스발생주기를 더 길게 함이 바람직하다. 본 발명에서는 300ms의 주기간격을 가지고 있는 펄스파를 10ms동안 일정하게 Emitter에 전원을 인가한다.

Q2는 카드가 접근했을 때의 신호이다. 카드가 근접한 경우 신호가 발생하고 멀어지면 소멸한다.

Q3은 수광부에 의해서 상기 카드접근 신호가 발생한 부분의 펄스파 신호이다. Q1과 Q2가 일치하는 시간에 수광부에서 미약의 펄스신호를 발생한다.

Q4는 상기 Q3의 미약한 신호를 필터링 및 증폭기에 의해 증폭시킨 신호이다.

Q5는 Q4의 동작을 거친 펄스신호가 카드 근접의 유무를 확인하도록 '0' 과 '1' 의 Logic신호를 발생시키는 과정이다.

도 7과 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 근접식카드와 단말기의 메모리맵 구조이다.

상기 실시예에서, 카드메모리맵 구조는 카드번호, key값(704), memory영역(703)을 포함하고, 단말기 메모리맵 구조는 카드번호(801)와 key값(802) ,ID code(803)를 갖는다.

도 7과 8을 참조하면, 하나의 카드에 대한 메모리는 48bit의 용량을 갖는 key값과 memory영역으로 구성되어 있으며 key값(704)과 memory(703)는 카드의 기억영역중의 일부를 사용한다.

상기 key값(704)은 Memory 영역(703)에 접근을 허용하는 key값(704)을 저장하며 상기 key값(704)은 카드에서 보내지 못하고 단말기에서만 보내게 되며 Memory영역(703)에 접근이 허용되더라도 key값은 모두 '0' 으로 표시되어 읽을 수가 없게 된다. 또한, key값(704)은 1 byte의 명령어군 코드와 128byte의 ID코드를 갖는다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 알고리즘을 나타낸 플로어 차트이다.

상기 플로어차트는 암호문의 확정(S901), data의 분석(S903), 적합판정(S904), 암호문을 확정하는 단계(S906)를 포함한다.

도 9를 참조하면, 새로운 암호문을 읽은 경우(S901) Range Sector data를 통하여 Data를 분석하고(S902, S903)) 그 적합성을 판단하여(S904) 부적합 시에는 수정후 다시 분석에 들어가게 되고(S905), 적합시에는 암호문을 확정(S906)하고 종료시킨다.

상기 Range sector 는 분포정수와 공분산을 이용한 확률, 통계적인 방식으로 결정된 data값을 저장하는 암호코드의 메모리 영역이다.

상기 블록도에 의하면, Data 분포의 일정함을 없애고 규칙성을 제거함으로서 해킹의 방지를 도모할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 비밀번호로 도어를 해정하는 키패드방식을 나타낸 플로어 차트이다.

도 10을 참조하면, 우선 키패드 케이스를 오픈하고(S1001) 비밀번호를 입력하며(S1002) 키패드 커버 버튼을 누른다(S1003). 이후 단말기에서는 눌러진 비밀번호가 등록된 비밀번호와 일치하는지 여부를 판단하여(S1004) 값이 일치하면 "OK Melody" 음이 나며 "OK LED"가 켜지면서 도어가 열리게 된다.(S1005)

만약에 상기 등록된 비밀번호와 그 값이 일치되지 않으면 "Error Melody"음이 나고 "Alarm LED"가 2초 동안 점멸하게 된다.(S1006)

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 암호화 알고리즘을 적용한 근접식 카드를 이용하여 도어를 해정하는 방식의 플로어 차트이다.

근접식 카드가 단말기에 접근시 일정영역에 들어오면(S1101) 단말기가 카드를 인식하여 Wake-up 되며(S1102) 카드가 등록된 카드인지 여부를 판단한다(S1103). 카드가 등록카드라면 "OK Melody"음이 나며 "OK LED"가 켜지면서 도어가 열리고(S1104) 등록된 카드가 아니라면 "Error Melody"음이 나고 "Alarm LED"가 2초동안 점멸된다(S1105).

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 근접식 카드를 단말기에 접근시 카드등록알고리즘을 설명하는 플로어 차트이다.

도 12를 참조하면, 먼저 근접식 카드를 안테나 영역에 근접시키면(S1201) 단말기에서 Anticollision을 수행한다(S1202). 상기 Anticollision은 여러 카드가 단말기에 근접시 여러카드중에서 한가지 카드만을 선택하여 수행하는 알고리즘이다.

상기 Anticollision을 수행한 이후 선택한 해당카드의 초기 key 값을 카드로 전송하고(S1203) 초기 key 값을 받은 카드는 단말기로 Memory접근 허용신호를 전송한다(S1204).

상기 카드로부터 Memory접근 허용신호를 받은 단말기는 Random 식을 이용하여 초기 ID를 생성하고 초기 key 값을 생성하며(S1205), 상기 초기 key 값을 이용하여 초기 ID값을 암호화하여 Range Sector에 분류 및 저장을 하는 동작을 수행한다(S1207), 상기 Range Sector는 분포정수와 공분산을 이용한 확률, 통계적인 방식으로 결정된 Data값을 저장하는 암호코드의 메모리 영역이다.

상기 근접식 카드단말기는 카드로 암호화된 초기 key값, ID값을 카드로 전송하고 상기 값들을 근접식 카드와 근접식 카드단말기에 저장한다.(S1208, S1209)

상기 카드는 단말기로 저장완료신호를 전송하고(S1210) 단말기에서는 이를 확인 후 종료한다.

도 13 은 본 발명에 따른 근접식 카드를 근접식 카드단말기에 접근시켰을 때의 카드동작 알고리즘을 설명하는 플로우 차트이다.

도 13을 참고하면, 먼저 근접식 카드를 안테나 영역에 접근시키면(S1301) 카드에서 단말기로 카드번호를 전송하고(S1202) 단말기에서는 카드로 해당카드의 key값을 전송하며(S1303) 카드는 key 값에 해당하는 Memory영역을 활성화한다(S1304).

상기 근접식 카드가 key 값에 해당하는 memory영역을 활성화한 후 단말기로 암호화된 ID 를 전송하며(S1305) 상기 근접식 카드 단말기에서는 상기 전송된 ID값을 해독(S1306)하여 비교, 판단한 후에 문의 개폐여부를 판단한다(S1307).

상기 근접식 카드단말기에서는 소정의 방식에 의해서 key 값을 새로이 생성하며(S1308) 상기 새로운 key 값을 이용하여 ID값을 새로이 암호화한다(S1400).

이후 Range Sector에 새로이 암호화된 ID를 분류 및 저장을 하며(S1311) 카드에 key값을 전송하고 새로운 암호화된 ID 값을 전송한 후 종료한다(S1312).

도 14는 본 발명에 따른 일 실시예로서 암호키 생성 알고리즘을 나타내는 플로우 차트이다.

도 14를 참조하면, 암호화과정의 암호문은 C=P^emod n 이며, 여기에서 C는 암호문이고 P는 평문이고 e는 공개키이며 n은 공동키이다.

복호화 과정의 암호문은 P=C^d mod n 이며 P는 평문이고 C는 암호문이며 d는 private key 이고 n 은 공동키이다.

먼저 공개되지 않은 홀수 p와 q를 선택하고(S1401) 공동키 "n"을 p와 q를 곱해서 구해내고(S1402) Euler 함수 ρ(n)=(p-1)(q-1) 식을 이용하여 ρ(n)을 구해낸다(S1403).

상기 도면에 나타난 임의의 홀수 p, q 는 서로 같지 않으며 거의 같은 크기의 자릿수이어야 하고, (p-1) 과 (q-1)은 커다란 소인수를 각각 가져야 하며 (p-1) 과 (q-1)의 최대공약수는 작은 수이어야 한다(S1404).

ρ(n) 과 서로소인 수 e를 선택하고 Euclid 호제법을 사용하여 d값을 구해내어(S1405) n과 e를 공개키로 사용하고(S1406) n과 d를 개인키로 사용한다(S1407).

<실시예 1>

p=7, q=11 을 선택하여 공동키 n=7 x 11=77 을 구하고, ρ(n)=(p-1)(q-1) 의 식을 이용하여 ρ(n)=(7-1) x (11-1) = 60 을 구한다. 또한 60과 서로소가 되도록 e=37을 선택하고 Euclid 호제법을 이용하여 e x d = 1 mod ρ(n) 식에서 37 x d = 1 mod 60 을 만족하는 d=13 을 구하여 n=77, d=37을 공개한다.

Read/Write용 근접식카드와 근접식인식부인 단말기로 구성된 암호화 알고리즘을 적용한 보안성을 갖춘 안전한 디지털도어락으로서 칩과 코일이 내장된 근접식카드를 단말기에 근접함에 따라 도어를 해정하고 출입할 수 있으며 외부플레이트의 상단에 번호 입력부를 장착하여 카드를 분실하여도 도어의 해정을 용이하게 할 수 있으며 Random하게 변화하는 ID는 고정된 값이 아닌 매번 변경되므로 해킹이 불가능하여 해킹되더라도 분실된 카드의 ID를 삭제하면 더 이상 분실된 카드는 사용할 수 없고 규칙이 매우 Random하여 개발자들도 그 규칙성을 찾을 수가 없을 정도이다.

따라서 보안이 더욱 용이하여 상기 실시예 이외에 출입통제시스템, 무선 리모콘, 디지털금고등 보안이 필요한 분야에 폭넓게 응용 될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 암호화 기술과 본 발명의 암호화 기술을 비교하는 표이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 근접식 카드의 내부 투시도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 근접식카드 단말기의 상세블록도이다.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털도어락의 좌측면도이다.

도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털도어락의 정면사시도이다.

도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털도어락의 배면도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부의 구조이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부에서의 신호이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 근접식 카드의 메모리 맵의 구조이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 근접식 카드단말기의 메모리맵 구조이다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 비밀번호로 도어를 해정하는 키패드방식의 플로어 차트이다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 근접식 카드를 근접식 카드단말기에 근접시 카드등록 알고리즘을 설명하는 플로어차트이다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 근접식 카드를 근접식 카드단말기에 근접시 카드동작 알고리즘을 설명하는 플로어차트이다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 암호키 생성방법의 알고리즘을 나타낸 플로어 차트이다.

{도면의 주요부분에 대한 부호의 설명}

201 : 코일 (안테나) 202 : 반도체소자

203 : 플라스틱몰딩 204 : 근접식카드

401 : 근접식카드 단말기 402 : 안테나 창

403 : key pad부 404 : 외측레버

405 : 데드볼트 406 : 레치볼트

407 : Lock Driver 408 : 내측레버

409 : Mortise Body 410 : 외부플레이트

411 : 내부플레이트 412 : 밧데리커버

413 : key pad 커버 420 : Sensor

431 : open/close 버튼 432 : 수동레버

433 : 도어열림방지 버튼 434 : 등록, 해제버튼

507 : controller부 508 : 전원부

Claims

근접식카드에 의해 개폐가 가능한 디지털도어락에 있어서,

공개되지 않은 소정의 홀수를 선택하고, 상기 선택된 수에 의해 공동키 및 오일러 함수를 구하며, 상기 도출된 함수와 서로소인 수를 선택하여 유클리드 호제법에 의해 소정의 키를 구한 후, 상기 공동키와 상기 서로소인 수를 공개키로 사용하고, 상기 공동키와 상기 유클리드 호제법에 의해 구한 소정의 키를 개인키로 사용하여 생성된 암호화된 데이터의 전송에 의해 도어를 개폐하는 근접식카드 단말기(401)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털도어락.
디지털도어락의 개폐를 가능하게 하는 근접식카드에 있어서,

상기 근접식카드(204)의 내부는 전송부(201)와 카드 메모리부를(202) 가지고 있으며, 상기 카드 메모리부에는 공개되지 않은 소정의 홀수를 선택하고, 상기 선택된 수에 의해 공동키 및 오일러 함수를 구하며, 상기 도출된 함수와 서로소인 수를 선택하여 유클리드 호제법에 의해 소정의 키를 구한 후, 상기 공동키와 상기 서로소인 수를 공개키로 사용하고, 상기 공동키와 상기 유클리드 호제법에 의해 구한 소정의 키를 개인키로 사용하여 생성된 암호화된 키(key)값(704)과 메모리영역(703)을 포함하는 것을 특징으로 하는 근접식카드(204).
제 1항에 있어서, 근접식 카드단말기(401)는

상기 근접식 카드의 접근신호를 처리하는 신호처리부;

키값과 ID값을 암호 생성 알고리즘으로 처리하는 암호화처리부;

상기 처리한 데이터를 저장하는 단말기 메모리부;

상기 데이터 값에 의해 해정장치를 조절하는 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털도어락.
제 3항에 있어서, 상기 메모리부에는,

상기 근접식 카드마다 부여된 카드번호값(801), 소정의 알고리즘에 의해 암호화되어 생성된 키(key)값(802), ID값(803)을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털도어락.
삭제
제 1항에 있어서, 근접식 카드 단말기(401)는 카드의 접근을 감지하며 카드접근에 따라 전원을 슬립모드 또는 활성화 모드로 변경시키는 센서(420)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털도어락.
제 1항에 있어서, 디지털 도어락은 문의 개폐여부를 체크하는 자석감지기를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털도어락.
디지털도어락을 개폐하기 위한 근접식 카드를 등록하는 방법에 있어서,

복수개의 카드의 접근시 하나의 카드만을 선택하는 단계(S1202);

상기 선택한 근접식카드의 초기 key값을 전송하는 단계(S1203);

상기 key값을 전송 받은 근접식카드에서 해당 메모리의 접근허용신호를 근접식 카드단말기로 전송하는 단계(S1204);

상기 신호를 받은 근접식 카드단말기에서 초기 key값과 초기 ID값을 생성하는 단계(S1205);

상기 생성된 초기 key값과 초기 ID값은, 공개되지 않은 소정의 홀수를 선택하고, 상기 선택된 수에 의해 공동키 및 오일러 함수를 구하며, 상기 도출된 함수와 서로소인 수를 선택하여 유클리드 호제법에 의해 소정의 키를 구한 후, 상기 공동키와 상기 서로소인 수를 공개키로 사용하고, 상기 공동키와 상기 유클리드 호제법에 의해 구한 소정의 키를 개인키로 사용하는 과정을 통하여 암호키를 생성하는 단계(S1400);

상기 암호화된 초기 key값과 초기 ID값을 소정의 저장영역에 분류 및 저장하는 단계(S1207);

상기 암호화된 초기 key 값과 ID값을 상기 근접식카드로 전송하는 단계(S1208);

상기 key값과 ID값을 근접식카드와 단말기에 저장하는 단계(S1209);

상기 근접식 카드에서 근접식 카드단말기로 저장완료신호를 전송하는 단계(S1210);및 상기 전송신호를 확인 후 종료하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 근접식 카드 등록 방법.
근접식카드에 의해서 도어를 개폐하는 방법에 있어서,

근접식카드로 부터 근접식 카드단말기로 카드번호를 전송하는 단계(S1302);

상기 송신된 카드번호에 해당하는 Key값을 근접식 카드로 전송하는 단계(S1303);

상기 송신된 key값에 의해서 해당 메모리영역을 활성화시키는 단계(S1304);

상기 활성화된 메모리에서 저장된 ID를 근접식 카드단말기로 전송하는 단계(S1305);

상기 송신된 ID를 소정의 방식에 의해 해독하고(S1306) 비교한 후 도어의 개폐여부를 판단하여 도어를 오픈(open)하는 단계(S1307);

상기 도어의 오픈 후 새로운 key 값을, 공개되지 않은 소정의 홀수를 선택하고, 상기 선택된 수에 의해 공동키 및 오일러 함수를 구하며, 상기 도출된 함수와 서로소인 수를 선택하여 유클리드 호제법에 의해 소정의 키를 구한 후, 상기 공동키와 상기 서로소인 수를 공개키로 사용하고, 상기 공동키와 상기 유클리드 호제법에 의해 구한 소정의 키를 개인키로 사용하여 생성된 암호화 방식으로 생성하고(S1308) 암호화에 의한 암호키를 생성하는 단계(S1400);

상기 새로이 암호화된 key 값과 ID값을 저장하는 단계(S1311); 및

상기 새로이 암호화된 key 값과 ID값을 근접식 카드로 전송하는 단계(S1312);

를 포함하는 것을 특징으로 하는 도어 개폐방법.
암호키 생성방법에 있어서,

공개되지 않은 소정의 홀수를 선택하는 단계(S1401);

상기 선택된 수에 의해 공동키를 구하는 단계(S1402);

상기 선택된 수를 가지고 오일러(Euler)함수를 구하는 단계(S1403);

상기 도출된 함수와 서로소인 수를 선택하는 단계(S1404);

상기 도출된 서로소인 수를 이용하여 유클리드(Euclid) 호제법에 의해 소정의 키를 구하는 단계(S1405); 및

상기 단계 1402와 단계 1404에서 도출된 값을 공개키로 사용하고 상기 단계 1402와 단계1405에서 도출된 값을 개인키로 사용하는 단계(S1406.S1407)를 포함하는 것을 특징으로 하는 암호키 생성방법.