KR100712498B1 - 하드디스크 드라이브의 난수 발생 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 데이터 기록 장치의 암호화나 인증을 위한 난수 발생 방법에 관한 것으로서 특히 하드디스크 드라이브에 적합한 난수 발생 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 난수 발생 방법은 하드디스크 드라이브에서 암호화 및 인증을 위해 사용되는 난수를 발생하는 방법에 있어서, 디스크의 트랙들로부터 복수의 섹터 번호들을 읽어내는 섹터 번호 획득 과정; 및 상기 읽어낸 복수의 섹터 번호들을 조합하여 상기 난수를 발생하는 난수 발생 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 난수 발생 방법은 하드디스크 드라이브의 디스크 상에 기록된 섹터 번호를 독출하여 난수를 발생시킴으로써 난수의 복잡도를 향상시킬 수 있게 하는 효과를 가진다.

Description

하드디스크 드라이브의 난수 발생 방법{Method for generating a random number in hard disc drive}

도 1은 종래의 난수 발생 방법을 보이는 흐름도이다.

도 2는 본 발명에 따른 난수 발생 방법을 보이는 흐름도이다.

본 발명은 데이터 기록 장치의 암호화나 인증을 위한 난수 발생 방법에 관한 것으로서 특히 하드디스크 드라이브에 적합한 난수 발생 방법에 관한 것이다.

난수 발생기는 난수(random number)를 발생하는 장치이며, 메시지를 암호화하는 암호화 장치나 사용자 인증 장치 등에서 많이 사용된다.

예를 들어, 공개키를 이용한 인증 방식에 있어서는 사용자가 난수 발생기에 의해 발생된 난수를 공개키(public key)에 의해 암호화하여 서버로 전송하면, 서버는 비밀키(secret key)에 의해 암호값을 복호화하고, 복호화된 결과와 난수가 일치할 경우 정당한 사용자인 것으로 인증하게 된다.

한편, 근래에 들어 하드디스크 드라이브는 랜덤 액세스가 가능하고, 데이터 전송 속도가 고속이며, 다른 보조 기억 장치들에 비해 저가이면서도 대용량화가 용 이하다는 이점으로 인하여 멀티미디어 데이터의 저장을 위해 많이 사용되고 있는 추세이다.

특히, 방송국 또는 네트웍을 통해 수신된 디지털 AV 데이터를 하드디스크 드라이브에 저장하여 추후 재생이 가능하게 하는 PVR(Personal Video Recorder)가 각광받고 있다.

이러한 디지털 AV 데이터는 일반적으로 암호화 및 스크램블링 처리되어 전송되며 이것의 시청이 허가된 방송 수신 장치를 통하여만 디코딩이 가능하게 된다.

그런데, 이러한 방송 수신 장치에 있어서 하드디스크 드라이브에 저장된 디지털 AV 데이터가 허가되지 않은 제3자에 의해 액세스되어 외부로 유출될 수 있기 때문에 이를 방지하기 위한 대책이 강구되었다.

예를 들어, 본 출원인에 의해 출원된 대한민국 공개특허 2001-27550호에는 수신된 디지털 AV 데이터를 하드디스크 드라이브에 저장함에 있어 디스크램블링 및 암호화를 재차 수행하여 저장하게 하는 것이 개시된다.

공개특허 2001-27550의 장치는 방송 수신 장치마다 각기 다른 초기값을 가지는 난수 발생기를 구비하며, 이 난수 발생기에서 발생된 난수에 의해 수신한 디지털 AV 데이터를 디스크램블링 및 암호화하여 하드디스크 드라이브에 기록한다.

도 1은 종래의 난수 발생 방법을 보이는 흐름도이다.

먼저, 타이머로부터 씨드(seed)를 얻는다.(s102) 여기서, 씨드라 함은 난수를 발생시키기 위한 씨앗으로서 이를 이용하여 일정한 규칙의 연산을 수행하여 난수를 발생하게 된다.

X(n)(여기서, n은 0부터 7까지의 값을 가짐)배열의 첫 번째 값으로 씨드를 할당한다.(s104)

do-while 루프 및 모듈로 연산을 통하여 X(0)로부터 X(n)의 나머지 값들을 연산한다.(s106, s108)

n이 8인지를 검사하고, n이 8이면 연산을 종료한다.(s110)

도 1에 도시된 방법에 있어서 타이머로부터 얻은 씨드가 8비트라면 X(n)배열을 통하여 8*8=64비트의 난수가 얻어진다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같은 종래의 난수 발생 방법에 의하면 8비트의 난수를 얻는 과정을 8번 반복함에 의해 64비트의 난수를 얻는다. 이렇게 하여 발생된 난수는 데이터의 암호화나 상호 인증의 용도로 사용되게 된다.

종래의 난수 발생 방법에 의하면 타이머(timer)로부터 씨드를 받게 된다. 통상적으로 씨드의 복잡도가 크고 선택 범위가 넓어야 난수의 복잡도가 커지게 되며, 해킹(hacking)의 위험도를 줄일 수 있다. 예를 들어, 씨드가 한 자리의 수라고 가정하면 도 1에 도시된 바와 같은 일정한 규칙의 연산을 거치고 난 결과가 단지 10가지로 한정되므로 이를 역으로 추적하여 난수 발생의 알고리즘을 계산해낼 수도 있다.

이와 같이 일정한 알고리즘에 의해 발생되는 난수는 단지 의사 랜덤 난수(pseudo random number)일 수밖에 없어서 해킹에 대하여 취약하다. 의사 랜덤 난수는 복잡도가 매우 커서 실제의 난수처럼 보이지만 실은 매우 큰 숫자 조합들 중의 하나의 수가 선택될 뿐이며, 일정한 연산의 결과로 난수를 발생시키므로 입력 이 같다면 출력도 일정한 숫자가 된다.

도 1에 도시된 예에서와 같이 타이머를 이용하는 경우 씨드를 위해 8비트를 사용하더라도 2⁸ 만큼의 경우의 수만이 반복적으로 나타나게 된다.

이와 같이 종래의 난수 발생 방법에 의하면 씨드의 복잡도를 크게 하는 것이 어렵고, 일정한 연산 규칙에 의해 난수를 발생하기 때문에 연산의 결과물로부터 연산 규칙을 추적하기가 용이하다는 등의 문제점들이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 하드디스크 드라이브에 데이터를 저장하는 장치에 있어서 씨드의 복잡도를 증가시킬 수 있는 개선된 난수 발생 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 난수 발생 방법은

하드디스크 드라이브에서 암호화 및 인증을 위해 사용되는 난수를 발생하는 방법에 있어서,

디스크의 트랙들로부터 복수의 섹터 번호들을 읽어내는 섹터 번호 획득 과정; 및

상기 읽어낸 복수의 섹터 번호들을 조합하여 상기 난수를 발생하는 난수 발생 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 섹터 번호 획득 과정은 상기 헤드가 임의의 트랙에 트랙온되기까지 대기하는 트랙온 대기 과정; 및 상기 트랙온된 트랙으로부터 복수의 섹터 번호들을 읽어내는 과정을 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 난수 발생 방법은 하드디스크 드라이브의 특성 즉, 섹터 번호를 이용하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 난수 발생 방법은 하드디스크 드라이브의 디스크상에 기록된 섹터 번호들을 주기적 혹은 비주기적으로 읽어내고, 읽어낸 섹터 번호들을 조합하여 난수를 발생시킴으로써 씨드의 복잡도를 향상시킬 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 난수 발생 방법을 보이는 흐름도이다.

먼저, 헤드가 임의의 트랙 상에 트랙온 되기까지 대기한다.(s202)

변수 n을 0으로 초기화시킨다.(s204) 여기서, n은 난수의 길이에 의해 결정되며 (난수의 길이/섹터 번호의 길이)에 의해 결정된다. 본 발명의 예에 있어서 섹터 번호(보다 정확하게는 서보 섹터 번호를 저장하는 레지스터의 길이)는 8비트이고, 난수는 64비트이며, 따라서 n=0,,,7인 경우의 예를 설명한다.

트랙상에 위치한 임의의 섹터의 섹터 번호를 독출한다.(s206) 디스크에 기록된 섹터 번호는 서보 장치에 의해 디코딩되고 서보 섹터 레지스터에 저장된다.

독출된 섹터 번호를 X(n) 배열에 저장한다.(s208)

랜덤한 시간동안 대기한다.(s210) 예를 들어, s208과정에서 저장된 섹터 번호만큼의 시간동안 대기한다면 씨드의 복잡도를 더욱 증가시킬 수 있다.

n이 8보다 적다면 n을 1만큼 증가시키고 s206과정으로 복귀한다.(s212, s214)

s212과정에서 n이 8보다 같거나 크다면 난수 발생 동작을 종료한다. 도 2에 도시된 방법에 의하면 랜덤한 시간 간격으로 읽혀진 8개의 랜덤한 섹터 번호들로 구성되는 씨드를 얻을 수 있다.

도 2에 도시된 방법에 있어서는 섹터 번호를 얻어내기 위하여 선택된 섹터들 이 동일한 트랙 상에 존재하는 예를 보이고 있다. 그렇지만 섹터들을 서로 다른 트랙들로부터 선택하는 것도 물론 가능하다. 이 경우 섹터를 선택할 때마다 서로 다른 트랙으로 트랙온을 하여야 하기 때문에 난수 발생을 위한 시간이 좀더 오래 걸리게 될 것이다.

한편, 선택된 섹터로부터 읽혀진 섹터 번호를 이용하여 도 1에서와 같은 알고리즘을 이용하여 난수를 발생하게 하는 것도 가능하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 난수 발생 방법은 종래의 난수 발생 방법에서와 같이 타이머로부터 씨드를 생성할 필요가 없이 디스크로부터 직접 씨드를 생성할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 난수 발생 방법은 일정한 연산에 의해 난수를 발생시키는 것이 아니라 랜덤하게 선정되는 섹터 번호들을 조합하여 난수를 발생시키기 때문에 난수의 복잡도가 클 뿐만 아니라 난수 발생 알고리즘을 알더라도 난수로부터 씨드를 추정할 수 없다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 난수 발생 방법은 하드디스크 드라이브의 디스크 상에 기록된 섹터 번호를 독출하여 난수를 발생시킴으로써 난수의 복잡도를 향상시킬 수 있게 하는 효과를 가진다.

Claims (5)

1. 하드디스크 드라이브에서 암호화 및 인증을 위해 사용되는 난수를 발생하는 방법에 있어서,

   헤드가 임의의 트랙 상에 트랙 온 되기까지 대기하는 트랙 온 대기 과정;

   상기 트랙으로부터 복수의 섹터 번호들을 읽어내는 섹터 번호 획득 과정; 및

   상기 읽어낸 복수의 섹터 번호들을 조합하여 상기 난수를 발생하는 난수 발생 과정을 포함하는 하드디스크 드라이브의 난수 발생 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 섹터 번호 획득 과정은

   상기 트랙으로부터 랜덤한 시간 간격으로 복수의 섹터 번호들을 읽어내는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 난수 발생 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 섹터 번호 획득 과정은

   이전에 읽어낸 섹터 번호의 값에 의존하여 다음의 섹터 번호를 읽어내는 시간 간격을 결정하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 난수 발생 방법.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 섹터 번호 획득 과정은

   상기 트랙 온 된 트랙으로부터 하나의 섹터 번호를 읽어내는 과정; 및

   트랙을 바꾸어 상기 트랙 온 대기 과정을 다시 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 하드디스크 드라이브의 난수 발생 방법.

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