KR100692999B1 - 다수의 키 캐시 매니저가 보안 칩의 암호화 키 저장부리소스를 공유하는 방법 및 컴퓨터 판독가능 기록 매체 - Google Patents

다수의 키 캐시 매니저가 보안 칩의 암호화 키 저장부리소스를 공유하는 방법 및 컴퓨터 판독가능 기록 매체 Download PDF

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Abstract

다수의 로컬의 키 캐시 매니저가 보안 칩의 암호화 키 저장부 리소스를 공유하는 방법은 애플리케이션 키를 키 저장부 내로 로딩하는 단계와, 키 캐시 매니저를 통해 상기 애플리케이션 키에 대한 복구 데이터를 저장하는 단계를 포함하되, 상기 복구 데이터는, 만약 애플리케이션 키가 또다른 키 캐시 매니저에 의해 키 저장부로부터 제거된다면, 상기 키 캐시 매니저에 의해 사용되어, 상기 키 저장부 내로 상기 애플리케이션 키를 재로딩한다. 이 방법을 통해, 다수의 키 캐시 매니저 각각은 보안 칩으로부터 제거된 것이 키라는 것을 인식하고 그 키를 복구할 수가 있다. 이 방법을 통해 또한 각각의 키 캐시 매니저는 다른 로컬의 기능성에 영향을 미치지 않고도 보안 칩 상에 현재 로딩된 임의의 키를 삭제하거나 파괴할 수가 있다.

Description

다수의 키 캐시 매니저가 보안 칩의 암호화 키 저장부 리소스를 공유하는 방법 및 컴퓨터 판독가능 기록 매체{KEY CACHE MANAGEMENT THROUGH MULTIPLE LOCALITIES}
도 1은 종래의 하드웨어 보안 아키텍처의 도면.
도 2는 본 발명의 하드웨어 보안 아키텍처의 도면.
도 3은 본 발명에 따른 다수의 키 캐시 매니저가 보안 칩의 암호화 키 저장부 리소스를 공유하는 방법의 바람직한 실시예를 도시하는 플로우챠트.
도 4(a) 및 도 4(b)는 본 발명에 따른 키 저장부 내에 저장된 일예의 키를 도시한 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
101: 보안 칩 102: 메모리
110: 키 저장부 111,112: 키 캐시 매니저
본 발명은 하드웨어 보안 아키텍처에 관한 것으로, 특히 신뢰형 플랫폼 모듈 보안 아키텍처에 관한 것이다.
도 1은 종래의 하드웨어 보안 아키텍처이다. 이 아키텍처는 보안 칩(101)과 컴퓨터 시스템 내의 메모리(102)를 포함한다. 이 메모리(102)는 여러 로컬들, 가령 로컬 1(103) 및 로컬 2(104)로 분리된다. 다양한 애플리케이션(105-108)은 각각의 로컬에서 실행된다. 각각의 로컬은 또한 자신의 키 캐시 매니저(111-112)를 갖는다. 각각의 키 캐시 매니저(111-112)는 보안 칩(101)의 키 저장부(110) 내에서 애플리케이션 보안 키의 암호화 저장을 관리한다. 가령, 키 캐시 매니저(111)는 보안 칩(101)의 공개 키를 사용하여 애플리케이션(105)의 키를 암호화한다. 이 공개키는 공개키/비밀키 쌍의 일부이거나 보안 칩(101)에 대한 저장부 루트 키(storage root key:SRK)의 일부이다. 암호화된 애플리케이션 키는 다음에 보안 칩(101)으로 전송된다. 보안 칩(101)은 그 자신의 비밀키를 사용하여 암호화된 애플리케이션 키를 암호해독하고, 상기 보안 칩(101) 상에 애플리케이션 키를 저장한다. 다음에, 애플리케이션(105)이 나중에 그 키의 사용을 요청할 경우, 키 캐시 매니저(111)는 상기 보안 칩(101) 상에 저장된 애플리케이션 키를 사용하여 그 요청을 제공할 수가 있다.
그러나, 이 아키텍처에서, 키 캐시 매니저(111-112)는 상호 불신으로 동작한 다. 즉, 어떠한 키 캐시 매니저(111-112)도 나머지가 키 저장부(110) 내에 동일한 상태로 유지될 것이라는 것을 신뢰하지 않는다. 따라서, 가령, 만약 키 저장부(110)가 가득차 있다면, 키 저장부 매니저(112)는 현재 로딩된 키를 삭제하여 애플리케이션에 대한 또다른 키를 자신의 로컬 2(104)에 저장할 수가 있다. 만약 그 삭제된 키가 그 로컬 내의 애플리케이션으로부터 나온 것이라면, 키 캐시 매니저(112)는 그 키들의 저장을 트래킹한다. 그러나, 키 캐시 매니저(112)는 또다른 로컬, 가령 로컬 1(103) 내의 애플리케이션에 대한 키를 삭제할 수가 있다. 키 캐시 매니저(111, 112)가 서로 통신하지 않기 때문에, 키 캐시 매니저(111)는 키 캐시 매니저(112)에 의한 키들 중의 하나의 키의 삭제를 알지 못할 것이다. 따라서, 키 캐시 매니저(111)가 키 저장부(110)로 가서 그의 키에 액세스할 경우, 오류의 키가 사용된다. 이는 코히어런시 문제(coherency problem)를 발생시킨다. 이러한 문제를 피하는 한가지 방법은 보안 칩(101)의 액세스를 하나의 로컬 내의 애플리케이션으로 제한하는 것이다. 그러나, 이러한 문제는 다른 로컬 내의 애플리케이션들이 보안 칩(101)의 특징의 이점을 취하는 것을 방해한다.
따라서, 다수의 키 캐시 매니저가 보안 칩의 암호화 키 저장부 리소스를 공유하는 방법의 필요성이 존재한다. 이 방법은 여러 로컬의 키 캐시 매니저가 코히어런시 문제점을 갖지 않으면서 보안 칩에 액세스할 수 있도록 해야 한다. 본 발명은 그러한 필요성에 주안을 두고 있다.
다수의 로컬의 키 캐시 매니저가 보안 칩의 암호화 키 저장부 리소스를 공유하는 방법은 애플리케이션 키를 키 저장부 내로 로딩하는 단계와, 키 캐시 매니저를 통해 상기 애플리케이션 키에 대한 복구 데이터를 저장하는 단계를 포함하되, 상기 복구 데이터는, 만약 애플리케이션 키가 또다른 키 캐시 매니저에 의해 키 저장부로부터 제거된다면, 상기 키 캐시 매니저에 의해 사용되어, 상기 키 저장부 내로 상기 애플리케이션 키를 재로딩한다. 이 방법을 통해, 다수의 키 캐시 매니저 각각은 보안 칩으로부터 제거된 것이 키라는 것을 인식하고 그 키를 복구할 수가 있다. 이 방법을 통해 또한 각각의 키 캐시 매니저는 다른 로컬의 기능성에 영향을 미치지 않고도 보안 칩 상에 현재 로딩된 임의의 키를 삭제하거나 파괴할 수가 있다.
본 발명은 다수의 키 캐시 매니저가 보안 칩의 암호화 키 저장부 리소스를 공유하는 방법을 제공한다. 아래의 설명은 당업자가 본 발명을 제조 및 사용가능하게 하는 것이다. 당업자라면 본 바람직한 실시예에 대해 다양한 변형을 가할 수 있으며 본 발명의 일반적인 원리는 다른 실시예에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 개시된 실시예에만 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 원리 및 특징들에 따른 가장 넓은 범위로 적용될 것이다.
본 발명에 따른 방법을 통해 다수의 키 캐시 매니저 각각이 보안 칩으로부터 제거된 것이 키라는 것을 인식하고 그 키를 복구할 수가 있다. 이 방법을 통해 또 한 각각의 키 캐시 매니저는 다른 로컬의 기능성에 영향을 미치지 않고도 보안 칩 상에 현재 로딩된 임의의 키를 삭제하거나 파괴할 수가 있다.
본 발명의 특징들을 보다 특별하게 기술하기 위해, 아래에서의 설명과 연계하여 도 2 및 도 4(b)를 참조하기 바란다.
도 2는 본 발명의 하드웨어 보안 아키텍처이다. 이 아키텍처는 도 1에 도시한 종래의 아키텍처와 동일한 구성요소를 포함하되, 다만 키 캐시 매니저(201-202)가 아래에서와 같이 본 발명에 따른 방법을 구현하는 코드를 포함하고 있다.
도 3은 본 발명에 따라 다수의 키 캐시 매니저가 보안 칩의 암호화 키 저장부 리소스를 공유하는 방법의 바람직한 실시예를 도시한 플로우챠트이다. 키 저장부(110) 내로 키를 로딩하기 위해, 키 캐시 매니저(201)는 단계 301을 통해, 먼저 로딩할 키가 키 저장부(110) 내에 이전에 로딩된 것인지를 결정한다. 만약 그러하지 않다면, 키 캐시 매니저(201)는 단계 302를 통해, 키 저장부(110)가 비어 있는지를 결정한다. 만약 키 저장부(110)가 비어 있다면, 키 캐시 매니저(201)는 단계 303을 통해, 애플리케이션 키를 로딩한다. 바람직한 실시예에서, 키 캐시 매니저(201)는 보안 칩의 공개키를 통해 애플리케이션 키를 암호화한다. 보안 칩(101)은 자신의 비밀키를 사용하여 애플리케이션 키를 암호해독하며, 키 저장부(110) 내에 애플리케이션 키를 저장한다. 애플리케이션 키를 로딩하는 것에 추가하여, 키 캐시 매니저(201)는 단계 304를 통해, 애플리케이션 키에 대한 복구 데이터를 저장한다. 복구 데이터는 본질적으로 애플리케이션 키의 사본으로서, 이는 지식 데이터베이스(knowledge database) 내에 저장된다. 복구 데이터의 사용은 후술된다.
만약 키 저장부(110) 내에 비어 있는 부분이 없다면, 키 캐시 매니저(201)는 단계 305를 통해, 현재 로딩된 키를 삭제한다. 그후 키 캐시 매니저(201)는 단계 306을 통해, 키의 삭제에 의해 생성된 새로운 비어 있는 부분 내로 애플리케이션 키를 로딩한다. 또한, 키 캐시 매니저(201)는 단계 307을 통해, 애플리케이션 키에 대한 복구 데이터를 저장한다.
일단 애플리케이션 키가 키 저장부(110) 내로 로딩되었다면, 그 애플리케이션이 그 키의 사용을 요청할 경우 키 캐시 매니저(201)는 그 애플리케이션 키가 단계 308을 통해, 키 저장부(110) 내에 현재 로딩되어 있는지, 즉 또 다른 키 캐시 매니저에 의해 삭제되지 않았는지를 결정한다. 만약 그 애플리케이션 키가 현재 로딩되어 있다면, 그 애플리케이션 요청은 단계 309를 통해 애플리케이션 키를 사용하여 서비스된다. 만약 그러하지 않다면, 그 키 캐시 매니저(201)는 단계 310에서, 키 저장부(110) 내에 현재 로딩되어 있는 키들 중의 하나를 삭제하며, 다음에 단계 311에서, 그 애플리케이션 키에 대한 복구 데이터를 사용하여 키 저장부(110) 내로 그 애플리케이션 키를 재로딩한다.
가령, 키 저장부(110)가 한번에 3개의 키를 유지한다고 가정하자. 도 4(a)는 키 저장부(110) 내에 저장된 일예의 키를 도시한다. 로컬 1(103) 내의 애플리케이션(105)에 대한 제 1 애플리케이션 키(401)가 키 저장부(110) 상에 저장될 것이라고 가정한다. 이러한 키(401)를 저장할 경우, 키 캐시 매니저(201)는 먼저 단계 301에서, 제 1 애플리케이션 키(401)가 키 저장부(110) 내로 로딩되어 있는지를 결정한다. 제1 애플리케이션 키(401)가 로딩되어 있지 않기 때문에, 키 캐시 매니저(201)는 키 저장부(110)가 단계 302에서 가득 차 있는 것인지를 결정한다. 키 저장부(110)가 가득 차 있지 않기 때문에, 키 캐시 매니저(201)는 단계 303에서, 함수 LoadKey를 호출하여 상기 제 1 애플리케이션 키(401)를 키 저장부(110) 내로 로딩한다. 제 1 애플리케이션 키(401)는 태그 "0x1000001"로 제공되는데, 이 태그는 그 키의 애플리케이션의 로컬을 고유하게 식별한다. 이 실시예에서, 상기 태그의 초기 부분 근처의 "1"은 키 소스로서의 로컬 1(103)을 식별한다. 키 캐시 매니저(201)는 다음에 함수 SaveContextPersist를 즉시 호출하며, 이 함수는 제 1 애플리케이션 키(401)에 대한 복구 데이터를 복귀시킨다. 이 복구 데이터는 단계 304에서, 키 캐시 매니저(201)에 의해 저장된다.
또한 로컬 1(103) 내의 애플리케이션(107)에 대한 제 2 애플리케이션 키(402)가 키 저장부(110) 상에 저장될 것이라고 가정한다. 이러한 키(402)를 저장할 경우, 키 캐시 매니저(201)는 먼저 단계 301에서, 제 2 애플리케이션 키(402)가 키 저장부(110) 내로 로딩되었는지를 결정한다. 만약 그러하지 않다면, 키 캐시 매니저(201)는 단계 302에서, 키 저장부(110)가 가득 차 있는지를 결정한다. 만약 그러하지 않다면, 키 캐시 매니저(201)는 단계 303에서, 함수 LoadKey를 호출하여 제 2 애플리케이션 키(402)를 키 저장부(110) 내로 로딩한다. 제 2 애플리케이션 키(402)는 태그 "0x1000002"로 제공되는데, 이 태그는 그 키의 애플리케이션의 로컬을 고유하게 식별한다. 이 실시예에서, 태그의 초기 부분 근처의 "1"은 키 소스로서 로컬 1(103)을 식별한다. 키 캐시 매니저(201)는 다음에 함수 SaveContextPersist를 즉시 호출하고, 이 함수는 제 2 애플리케이션 키(402)에 대한 복구 데이터를 복귀시킨다. 이 복구 데이터는 단계 304에서, 키 캐시 매니저(201)에 의해 저장된다.
다음에, 로컬 2(104)에 대한 제 3 애플리케이션 키(403)이 키 저장부(110) 내에 저장될 것이라고 가정한다. 키(403)를 저장할 경우, 키 캐시 매니저(202)는 먼저 단계 301에서, 제 3 애플리케이션 키(403)가 키 저장부(110) 내로 로딩되었는지를 결정한다. 만약 그러하지 않다면, 키 캐시 매니저(202)는 단계 302에서 키 저장부(110)가 가득 차 있는지를 결정한다. 만약 그러하지 않다면, 키 캐시 매니저(202)는 단계 303에서, 함수 LoadKey를 호출하여 제 3 애플리케이션 키(403)를 키 저장부(110) 내로 로딩한다. 제 3 애플리케이션 키(403)는 태그 "0x3000003"으로 제공되는데, 이 태그의 초기 부분 근처의 "3"은 키 소스로서 로컬 2(104)를 식별한다. 키 캐시 매니저(202)는 또한 함수 SaveContextPersist를 호출하고, 이 함수는 제 3 애플리케이션 키(403)에 대한 복구 데이터를 복귀시킨다. 이 복구 데이터는 단계 304에서, 키 캐시 매니저(202)에 의해 저장된다.
이제,로컬 2(104) 내의 또다른 애플리케이션(108)이 키 저장부(110) 내로 제 4 애플리케이션 키(404)를 로딩하기 원한다고 가정한다. 키 캐시 매니저(202)는 단계 301에서, 제 4 애플리케이션 키(404)가 키 저장부(110) 내로 로딩되지 않았다는 것을 결정한다. 키 캐시 매니저(202)는 또한 단계 302에서, 키 저장부(110)가 비어있지 않다는 것을 결정한다. 키 캐시 매니저(202)는 단계 305에서, 현재 로딩된 키, 가령 제 1 애플리케이션 키(401)를 삭제한다. 키 캐시 매니저(202)는 다음에 단계 306에서, 제 4 애플리케이션 키(404)를 키 저장부(110) 내로 로딩한다. 이 키는 태그 "0x3000001"으로 제공된다. 도 4(b)는 제 1 애플리케이션 키(401)가 삭제되고 제 4 애플리케이션 키(404)가 로딩된 이후에 키 저장부(110) 내에 저장된 일예의 애플리케이션 키를 도시한다. SaveContextPersist 함수가 호출되고, 키 캐시 매니저가 복귀되고 다음에 단계 307에서 제 4 애플리케이션 키(404)에 대한 복구 데이터가 저장된다.
이제 제 1 애플리케이션 키(401)의 소유자가 그 키의 사용을 요청한다고 가정한다. 키 캐시 매니저(201)는 단계 301에서, 제 1 애플리케이션 키(401)가 이전에 키 저장부(110) 내에 로딩되었다는 것을 결정한다. 키 캐시 매니저(201)는 다음에 단계 308에서, 제 1 애플리케이션 키(401)가 키 저장부(110) 내에 현재 로딩되어 있는 것인지를 결정한다. 키 캐시 매니저는 그러한 결정을 제 1 애플리케이션 키(401)에 대한 위치 내에서 키 저장부(110) 내에 현재 로딩된 키에 대한 태그를 조사함으로써 수행한다. 현재 로딩된 키의 태그가 "0x3000001"이므로, 키 캐시 매니저(201)는 이 키가 로컬 1(103) 내의 애플리케이션들 중의 임의의 것에 속하지 않는다는 것을 인지한다. 키 캐시 매니저(201)는 단계 310에서, 키 저장부(110)로부터 현재 로딩된 제 4 애플리케이션 키(404)를 삭제하며, 단계 311에서, 단계 304에서 이미 저장된 제 1 애플리케이션 키(401)에 대한 복구 데이터를 사용하여 제 1 애플리케이션 키(401)를 재로딩한다. 키 저장부(110)에 저장된 키들은 도 4(a)에 도시된 바와 같와 같다.
바람직한 실시예는 키 로딩과 복구 데이터의 저장에 대해 분리된 단계로서 기술하고 있지만, 당업자라면 키 로딩과 복구 데이터의 저장이 본 발명의 사상과 영역 내에서 하나의 함수 호출에 의해 수행될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이 다.
다수의 키 캐시 매니저가 보안 칩의 암호화 키 저장부 리소스를 공유하는 방법이 개시되었다. 이 방법을 통해 다수의 키 캐시 매니저 각각은 보안 칩으로부터 제거된 것이 키라는 것을 인식하고 그 키를 복구할 수가 있다. 이 방법을 통해 또한 각각의 키 캐시 매니저는 다른 로컬의 기능성에 영향을 미치지 않고도 보안 칩 상에 현재 로딩된 임의의 키를 삭제하거나 파괴할 수가 있다.
본 발명은 개시된 실시예를 통해 기술되었지만, 당업자라면 본 발명의 사상과 영역 내에서 이 실시예에 대해 다양한 수정이 가해질 수 있다는 것을 쉽게 인식할 것이다. 따라서, 본 발명의 사상과 영역 내에서 당업자에 의한 다양한 변형이 가해질 수 있다.

Claims (12)

  1. 다수의 로컬에 대한 다수의 키 캐시 매니저가 보안 칩의 암호화 키 저장부 리소스들을 공유하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 키 저장부 내로 제1 애플리케이션 키를 로딩하는 단계와,
    (b) 제1 키 캐시 매니저를 통해 상기 제1 애플리케이션 키에 대한 제1 복구 데이터를 저장하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 애플리케이션 키가 상기 다수의 키 캐시 매니저 중 상기 제1 키 캐시 매니저를 제외한 다른 키 캐시 매니저에 의해 상기 키 저장부로부터 삭제된다면, 상기 제1 키 캐시 매니저가 상기 제1 복구 데이터를 사용하여, 상기 제1 애플리케이션 키를 상기 키 저장부 내로 재로딩하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 로딩 단계(a)는
    (a1) 상기 키 저장부가 가득 차 있는지의 여부를 결정하는 단계와,
    (a2) 상기 키 저장부가 가득 차 있는 것으로 결정된 경우, 상기 키 저장부로부터 현재 로딩되어 있는 키 중 하나의 키를 삭제하는 단계와,
    (a3) 상기 키 저장부로 상기 제1 애플리케이션 키를 로딩하는 단계를 포함하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    (c) 상기 제1 애플리케이션 키가 상기 키 저장부 내로 이전에 로딩된 것인지를 결정하는 단계와,
    (d) 상기 제1 애플리케이션 키가 이전에 로딩된 것으로 결정된 경우, 상기 제1 애플리케이션 키가 상기 키 저장부 내에 현재 로딩되어 있는 상태인지를 결정하는 단계와,
    (e) 상기 제1 애플리케이션 키가 상기 키 저장부 내에 현재 로딩되어 있지 않은 것으로 결정된 경우, 현재 로딩되어 있는 키 중 하나의 키를 삭제하는 단계와,
    (f) 상기 제1 애플리케이션 키에 대한 상기 제1 복구 데이터를 사용하여 상기 제1 애플리케이션 키를 상기 키 저장부 내로 재로딩하는 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    (c) 상기 키 저장부 내로 제 2 애플리케이션 키를 로딩하는 단계와,
    (d) 제 2 키 캐시 매니저를 통해 상기 제 2 애플리케이션 키에 대한 제 2 복구 데이터를 저장하는 단계를 더 포함하되,
    상기 제 2 애플리케이션 키가 상기 다수의 키 캐시 매니저 중 상기 제2 키 캐시 매니저를 제외한 다른 키 캐시 매니저에 의해 상기 키 저장부로부터 삭제된다면, 상기 제 2 키 캐시 매니저가 상기 제 2 복구 데이터를 사용하여, 상기 제 2 애플리케이션 키를 상기 키 저장부 내로 재로딩하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 로딩 단계 (c)는
    (c1) 상기 키 저장부가 가득 차 있는지의 여부를 결정하는 단계와,
    (c2) 상기 키 저장부가 가득 차 있는 것으로 결정된 경우, 상기 제 2 키 캐시 매니저를 통해 상기 키 저장부로부터 상기 제 1 애플리케이션 키를 삭제하는 단계와,
    (c3) 상기 제 2 애플리케이션 키를 상기 키 저장부 내로 로딩하는 단계를 포함하는 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    (e) 상기 제 2 애플리케이션 키가 상기 키 저장부 내로 이전에 로딩된 것인지를 결정하는 단계와,
    (f) 상기 제 2 애플리케이션 키가 이전에 로딩된 것으로 결정된 경우, 상기 제 2 애플리케이션 키가 상기 키 저장부 내에 현재 로딩되어 있는 상태인지를 결정하는 단계와,
    (g) 상기 제 2 애플리케이션 키가 상기 키 저장부 내에 현재 로딩되어 있지 않은 것으로 결정된 경우, 상기 제 2 키 캐시 매니저를 통해 상기 제 1 애플리케이션 키를 삭제하는 단계와,
    (h) 상기 제 2 애플리케이션 키에 대한 상기 제 2 복구 데이터를 사용하여 상기 제 2 애플리케이션 키를 상기 키 저장부 내로 로딩하는 단계를 더 포함하는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항의 방법에 따른 각각의 단계를 수행하는 프로그램을 포함하는
    컴퓨터 판독가능 기록 매체.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
KR1020040094496A 2003-12-22 2004-11-18 다수의 키 캐시 매니저가 보안 칩의 암호화 키 저장부리소스를 공유하는 방법 및 컴퓨터 판독가능 기록 매체 KR100692999B1 (ko)

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