KR100992008B1 - 네트워크상의 노드 확인 방법 - Google Patents

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프레데릭 그루미옥스
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

시스템과 방법은 타겟 노드의 소스 노드로의 근접의 결정을 돕기 위해 OCPS와 같은 노드-확인 프로토콜내에서 타이밍 파라미터를 포함한다. 노드-확인 프로토콜은 소스 노드와 타겟 노드 사이에서 질의-응답 시퀀스를 포함한다. 소스 노드는 질의를 처리하고 응답을 발생하는데 필요한 시간 뿐만 아니라 질의 및 응답을 전달하는데 필요한 시간을 포함하는 질의-응답 시퀀스를 실행하는데 필요한 시간의 크기를 기초로 해서 소스 노드와 타겟 노드 사이의 거리상에 하한을 설정한다. 타겟 노드는 질의를 처리하고 소스 노드로의 응답을 발생하는데 필요한 일정 시간을 포함한다. 소스 노드는 통신에 소비된 시간을 결정하기 위해 전체 질의-응답 시간으로부터 이 시간을 뺀다.

Description

네트워크상의 노드 확인 방법 {VERIFYING A NODE ON A NETWORK}
본 발명은 통신 보안 분야에 관한 것으로서, 특히, 네트워크상에서 노드(장치)의 근접(proximity)을 확인하는 시스템 및 방법에 대한 것이다.
네트워크 보안은 때때로 네트워크상의 로컬 노드(장치)와 원격 노드(장치)를 구별함으로써 향상될 수 있다. 로컬 노드는 예컨대, 전형적으로 특별한 물리적인 환경내에 위치되고, 이 물리적인 환경내에 있는 사용자들은 네트워크에 접근하도록 허가된다는 것이 전제될 수 있다. 다른 한편, 원격 노드는 허가되지 않은 물리적인 접근에 취약하다. 추가적으로, 네트워크상의 허가되지 않은 침입자들은 일반적으로 전화 또는 다른 통신 채널을 통해 네트워크에 원격으로 접근한다. 네트워크의 원격 노드를 통한 허가되지 않은 접근으로의 취약성(susceptibility) 때문에, 네트워크 보안은 원격 노드 상에서 엄격한 보안 조치 또는 접근 제한을 취함으로써 향상될 수 있다. 반면에 로컬 노드에는 이와 동일한 제한을 가하지 않는다.
본 발명의 목적은 네트워크상의 노드가 로컬인지 원격인지 결정하는 것을 돕는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다. 나아가, 네트워크상의 노드가 원격인지 로컬인지 확실하게 결정하는 것을 돕는 시스템 및 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다. 더 나아가, 네트워크상의 노드의 확실성을 검증하는 시스템 또는 방법으로 이 결정을 통합하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
이러한 목적 및 다른 목적은 타겟 노드(장치)의 소스 노드(장치)로의 근접(proximity)의 결정을 돕기 위한 OCPS(Open Copy Protection System)와 같은 노드 확인 프로토콜내의 타이밍 파라미터를 포함하는 시스템 및 방법에 의해 달성된다. 노드 확인 프로토콜은 질의-응답 시퀀스를 포함하며, 이러한 시퀀스에서 소스 노드가 타겟 노드에 질의를 전달하고, 타겟 노드가 대응하는 응답을 소스 노드에 전달한다. 이 질의-응답 시퀀스를 실행하는데 필요한 시간 크기를 기초로 해서, 소스 노드는 소스 노드와 타겟 노드 사이에 있는 거리 상에서 하한을 설정한다. 이 시퀀스를 실행하는데 필요한 시간은 질의를 처리하고 응답을 발생하는데 필요한 시간 뿐만 아니라 질의 응답을 전달하는데 필요한 시간을 포함한다. 타겟 노드는 질의를 처리하고 소스 노드로의 응답을 발생하는데 필요한 시간의 크기를 포함한다. 소스 노드는 전달을 위해 소비된 시간을 결정하기 위해 전체 질의-응답 시간으로부터 이 시간을 뺀다. 이 전달 시간은 타겟 노드가 소스 노드에 대해 로컬인지 원격인지 결정하기 위한 임계치와 비교된다.
도 1은 노드 네트워크의 예시적인 블록도.
도 2는 본 발명에 의해 질의 응답 프로토콜을 실행하는 소스 노드와 타겟 노드의 예시적인 블록도.
도면 전체에 걸쳐서, 동일한 참조 번호는 동일한 요소 또는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 요소를 가리킨다.
도 1은 노드들(110)의 네트워크(150)의 예시적인 블록도를 나타낸다. 노드들 가운데 하나인 노드 D(110)는 다른 노드들(110)들로부터 떨어져 있는 것으로 나타난다. 본 발명에 따라, 노드들(110) 각각은 다른 노드(110)의 근접을 결정할 수 있도록 형성된다. 본 발명의 일반적인 실시예에 있어서, 더 상세한 거리 결정이 여기에 개시된 기법을 사용하여 실행될 수 있음에도 불구하고, 근접 결정은 다른 노드가 로컬인지 또는 원격인지를 결정하는 것으로 제한된다.
도 2는 본 발명에 따라 타겟 노드(110T)의 소스 노드(110S)로의 근접을 결정하기 위해 질의 응답 프로토콜을 실행하는 소스 노드(110S)와 타겟 노드(110T)의 예시적인 블록도를 나타낸다. 소스 노드(110S)는 질의를 시작하는 처리기(210)와 질의를 타겟 노드(110T)에 전달하는 통신 장치(220)를 포함한다. 타겟 노드(110T)는 질의를 수신하고 대응하는 응답을 통신 장치(COMM,230)를 통해 반환한다. 응답이 전달된 질의에 대응한다는 것을 보증하기 위해, 프로토콜은 적어도 질의의 일부를 처리하고 응답 내에 이 처리 결과를 포함하도록 처리기(240)를 통해 타겟 노드(110T)에 요청한다.
소스 노드(110S)는 도 2에 T질의-응답(280)로 도시된 질의-응답 과정에 의해 소비된 시간을 측정하도록 형성된다. 이 질의-응답 시간(280)은 타겟 노드(110T)에서 질의를 처리하고 응답을 발생하기 위한 시간인 T과정(270) 뿐만 아니라 질의 및 응답을 전달하기 위한 시간인 T전달(260)을 포함한다. 본 발명에 따라, 타겟 노드(110T)는 소스 노드(110S)에 제공된 응답내에서 처리 시간 크기(270)를 포함하도록 형성된다. 소스 노드(110S)는 전달 시간(260)을 결정하기 위해 질의-응답 시간(280)으로부터 처리 시간(270)을 뺀다. 알려진 기법을 사용하는 경우, 소스(110S)와 타겟(110T)사이의 거리는 결정된 전달 시간(260)을 사용하여 계산될 수 있다. 상기한 바와 같이, 일반적인 실시예에 있어서, 전달 시간(260)은 타겟(110T)이 소스(110S)에 대해 로컬인지 원격인지 결정하는데 사용된다. 이러한 결정은 전달 시간(260)을 일반적으로 수 밀리초(ms)를 넘지 않는 공칭 임계치와 비교함으로써 본 발명의 바람직한 실시예에서 이루어진다. 전달 시간(260)이 임계치 이하라면 타겟(110T)은 로컬로 결정되고, 그렇지 않으면, 원격으로 결정된다.
일반적인 실시예에 있어서, 소스(110S)는 타겟(110T)과의 연속적인 전달을 제어하기 위해 원격/로컬 근접 결정을 사용한다. 예컨대, 일부 파일들은 로컬 노드로만 전달되도록 허가될 수 있고, 원격 노드와의 모든 전달은 암호화되도록 요구될 수 있다. 선택적으로, 원격 타겟 노드가 소스 노드로서 동일 국가내에 위치되는지와 같이 복수개의 임계 레벨이 다른 거리 범위를 구별하도록 정의될 수 있다.
허가되지 않은 노드가 잘못된 처리 시간을 제공함으로써 상기 과정을 파괴할수 있다는 것에 주목해야 한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 질의-응답 과정은 키-교환 과정과 같은 노드 인증 과정내에 통합되며, 이는 일반적으로 하나 이상의 질의-응답 시퀀스를 포함한다. 질의-응답 과정을 노드-인증 과정에 통합함 으로써, 보고된 처리 시간이 확실한 것으로 확인된다.
OCPS 프로토콜은, 예컨대 인증 단계, 키 교환 단계, 키 생성 단계, 및 연속적인 데이터 전송 단계를 포함한다. 키 교환 단계는 Menezes et al 저 "Handbook of Applied Cryptography"에 설명된 대로 수정된 Needham-Schroeder 키-교환 프로토콜을 통해 실행된다.
인증 단계에서 소스(110S)와 타겟(110T) 노드 각각은 각각의 공개키를 인증한다.
키 교환 단계의 시작 시점에, 소스(110S)는 타겟(110T)의 공개키를 사용하여 난수와 랜덤키를 암호화하고 타겟(110T)에 모든 암호를 전달한다. 본 발명에 따라, 이 암호들이 타겟(110T)에 전달될 때 소스 노드(110S)는 타이머를 개시한다.
타겟(110T)은 타겟의 비밀키(private key)를 사용하여 난수와 랜덤키를 해독한다. 타겟(110T)은 새로운 난수와 새로운 랜덤키를 생성하고, 소스(110S)로 전달되는 응답을 형성하기 위해 소스(110S)의 공개키를 사용하여 새로운 난수, 새로운 랜덤키, 및 소스(110S)로부터 해독된 난수를 암호화한다. 타겟(110T)은 타겟의 비밀키를 사용하여 선택적으로 응답을 알린다(sign). 본 발명에 따라, 타겟(110T)은 또한 알린 응답내의 해독, 암호화, 및 알림을 실행하는데 필요한 시간의 크기를 포함한다. 이 처리 시간은 소스의 공개키를 사용하여 선택적으로 암호화된다. 이 해독, 암호화, 및 알림 과정은 일반적으로 주어진 타겟 노드에서 동일한 크기의 시간을 소비하기 때문에, 타겟 노드는 바람직하게는 이 처리를 실행할 시간의 크기로서 미리 정의된 처리 시간을 제공하도록 형성된다. 응답을 알림으로써, 타겟 노드(110T)는 보고된 처리 시간을 현재의 응답내의 다른 파라미터에 바인드하며 그로써, 암호화된 처리 시간의 소스(110S)의 공개키를 사용하여 암호화되는 대체 시간(alternative time)으로의 허가되지 않은 대체를 막는다.
소스 노드(110S)는 응답을 받을 때 상기한 타이머를 종료한다. 소스 노드 (110S)는 타겟(110T)의 공개키를 사용하여 알려진 메시지(signed message)를 확인하고, 소스(110S)의 비밀키를 사용하여 응답으로부터 난수와 랜덤키를 해독한다. 응답내의 처리 시간이 암호화되면, 이 때 소스(110S)의 비밀키를 사용하여 소스 (110S)에 의해 해독된다. 본 발명에 따라, 소스(110S)는 소스(110S)와 타겟(110T)사이의 왕복 통신 시간을 결정하기 위해 소스(110S)로부터 암호화된 질의의 전송과 타겟(110T)으로부터 암호화된 응답의 수신 사이에 타이머에 의해 측정된 소요 시간(time duration)으로부터 처리 시간을 뺀다.
키 교환을 확인하기 위해, 소스(110S)는 해독된 새로운 난수를 타겟(110T)로 다시 전송한다. 소스(110S)와 타겟(110T) 모두 적절한 해독된 난수의 수신을 기초로 연속적인 통신을 제어한다. 본 발명에 따라, 소스(110S)는 또한 결정된 통신 시간에 기초한 연속적인 통신을 제어한다.
양측 노드가 확인될 때, 소스(110S)와 타겟(110T) 사이의 연속적인 통신이 랜덤키, 공개키, 및 세션 인덱스의 조합인 세션 키를 사용하여 통신을 암호화한다.
상기한 것은 단지 발명의 원리를 나타낸다. 따라서, 여기에서 명백하게 설명하거나 보여지지 않았음에도 불구하고, 당해 기술분야에서 당업자는 발명의 원리를 구현하고 그 사상과 범주내에 있는 다양한 배열(arrangements)을 고안할 수 있음을 이해해야 할 것이다. 예컨대, 상기한 OCPS 프로토콜내에서 소스(110S)로부터 암호화된 응답의 전송과 해독된 난수의 수신 사이의 과정을 타이밍함으로써 타겟 노드(110T)는 또한 소스 노드(110S)의 근접을 결정하도록 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 소스(110S)는 소스(110S)에 의해 디지털적으로 표시된(signed) 암호화된 난수를 포함하는 마지막 키 교환 메시지내에서 암호화된 응답을 처리하고 해독된 난수를 전달하기 위해 필요한 시간의 크기를 포함하도록 형성된다. 타겟(110T)은 왕복의 타겟-소스-타겟 통신 시간을 결정하기 위해 전송과 수신사이에 측정된 시간 즉, 소스(110S)의 타겟(110T)으로의 근접으로부터 이 처리 시간을 뺀다. 이러한 및 그밖의 시스템 환경과 최적화 특성은 본 개시를 참조하여 당업자에게 분명할 것이고, 아래의 청구범위내에 포함된다.
본 발명에 따라 위에 기술된 개념은 네트워크상에서 노드의 근접을 확인함으로써 이루어지는 통신 보안에 대한 것이다.

Claims (21)

  1. 소스 장치에 대한 타겟 장치의 근접을 결정하는 방법으로서,
    소스 장치로부터 타겟 장치로 타겟 장치 내의 처리 시간에 관한 질의를 전달하는 단계;
    타겟 장치로부터 소스 장치로 타겟 장치 내의 처리 시간에 관한 질의에 대한 응답을 전달하는 단계로서, 상기 타겟 장치로부터 온 응답은 타겟 장치에서 질의를 처리하고 이 질의에 대한 응답을 생성하는데 필요한 처리 시간의 크기를 포함하는 단계;
    타겟 장치로부터 온 응답을 소스 장치에서 수신하는 단계;
    소스 장치로부터 타겟 장치로 질의를 전달한 시간과 타겟 장치로부터 소스 장치로 이 질의에 대한 응답을 전달한 시간 사이의 질의-응답 시간의 크기를 소스 장치에서 계산하는 단계; 및
    소스 장치에서 계산된 질의-응답 시간의 크기와 타겟 장치로부터 수신된 응답에 포함된 처리 시간의 크기 사이의 차이에 의존하는 통신 시간에 기초하여 소스 장치에서 타겟 장치의 근접을 결정하는 단계
    를 포함하는 소스 장치에 대한 타겟 장치의 근접을 결정하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 질의와 응답은 적어도 하나의 암호(화) 키-교환 프로토콜의 일부에 대응하는 소스 장치에 대한 타겟 장치의 근접을 결정하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 키-교환 프로토콜은 Needham-Schroeder 키-교환 프로토콜인 소스 장치에 대한 타겟 장치의 근접을 결정하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 질의와 응답은 적어도 OCPS 프로토콜의 일부에 대응하는 소스 장치에 대한 타겟 장치의 근접을 결정하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 타겟 장치에서의 처리 시간 크기가 미리 정의된 소스 장치에 대한 타겟 장치의 근접을 결정하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 근접을 결정하는 단계는 통신 시간을 로컬 장치와 원격 장치를 구별하는 임계치와 비교하는 것을 포함하는 소스 장치에 대한 타겟 장치의 근접을 결정하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 근접에 기초해서 타겟 장치와의 통신을 제한하는 단계를 더 포함하는 소스 장치에 대한 타겟 장치의 근접을 결정하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 응답은 타겟 장치에 의해 암호화된 형태로(cryptographically) 표시되는 소스 장치에 대한 타겟 장치의 근접을 결정하는 방법.
  9. 네트워크상에 있는 타겟 장치로서,
    소스 장치로부터 타깃 장치 내의 처리 시간에 관한 질의를 수신하고 이 타겟 장치 내의 처리 시간에 관한 질의에 대응하는 응답을 소스 장치에 전달하도록 구성된 통신 장치와,
    소스 장치로부터 수신된 질의를 처리하고 이 타겟 장치 내의 처리 시간에 관한 질의에 대한 응답을 생성하도록 구성된 처리기
    를 포함하며,
    상기 응답은 소스 장치로부터 수신된 질의를 처리하고 타겟 장치 내의 처리 시간에 관한 질의에 대한 응답을 생성하는데 필요한 처리 시간의 크기를 포함하는 네트워크상에 있는 타겟 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 처리기는 암호 키-교환 프로토콜의 일부로서 질의를 처리하고 응답을 생성하도록 구성된 네트워크상에 있는 타겟 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 키-교환 프로토콜은 Needham-Schroeder 키-교환 프로토콜인 네트워크상에 있는 타겟 장치.
  12. 제9항에있어서,
    상기 질의와 응답은 적어도 상기 소스 장치에 의해 개시된 OCPS 프로토콜의 일부에 대응하는 네트워크상에 있는 타겟 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 처리 시간의 크기는 미리 정의된 네트워크상에 있는 타겟 장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 처리기는 암호화된 형태로(cryptographically) 응답을 표시하도록 추가로 구성되는 네트워크상에 있는 타겟 장치.
  15. 네트워크상에 있는 소스 장치로서,
    타겟 장치 내의 처리 시간에 관한 질의를 타겟 장치로 전송하고 상기 타겟 장치로부터 타겟 장치 내의 처리 시간에 관한 질의에 대한 응답을 수신하도록 구성된 통신 장치로서, 상기 타겟 장치로부터 온 응답은 타겟 장치에서 소스 장치로부터 수신된 질의를 처리하고 이 질의에 대한 응답을 생성하는데 필요한 처리 시간의 크기를 포함하는 통신 장치와;
    타겟 장치에 질의를 전송하기 위해 질의를 생성하고 타겟 장치로부터 질의에 대한 응답을 수신하며, 타겟 장치로 질의를 전송한 시간과 타겟 장치로부터 응답을 수신한 시간 사이의 질의-응답 시간을 계산하고, 처리기에서 계산된 질의-응답 시간과 타겟 장치로부터 수신된 응답에 포함된 처리 시간의 크기 사이의 차이에 의존하는 통신 시간에 기초하여 소스 장치에 대한 타겟 장치의 근접을 결정하도록 구성된 처리기
    를 포함하는 네트워크상에 있는 소스 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 처리기는 암호 키-교환 프로토콜의 일부로서 질의를 생성하고 응답을 수신하도록 구성되는 네트워크상에 있는 소스 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 키-교환 프로토콜은 Needham-Schroeder 키-교환 프로토콜인 네트워크상에 있는 소스 장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 질의와 응답은 적어도 장치에 의해 개시되는 OCPS 프로토콜의 일부에 대응하는 네트워크상에 있는 소스 장치.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 처리 시간 크기는 미리 정의되는 네트워크상에 있는 소스 장치.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 처리기는 통신 시간과, 로컬 장치와 원격 장치 사이를 구별하는 임계치와의 비교를 기초로 해서 근접을 결정하도록 구성되는 네트워크상에 있는 소스 장치.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 처리기는 근접을 기초로 해서 타겟 장치와의 연속적인 통신을 제어하도록 구성되는 네트워크상에 있는 소스 장치.
KR1020057005178A 2002-09-30 2003-09-22 네트워크상의 노드 확인 방법 KR100992008B1 (ko)

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