KR101224749B1 - 파일 암호화 및 복호화를 위한 다수의 키를 관리하는시스템 및 방법 - Google Patents

파일 암호화 및 복호화를 위한 다수의 키를 관리하는시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

파일 암호화 및 복호화를 위한 다수의 키를 관리하는 시스템 및 방법은 이전에 사용된 키들의 암호화된 리스트를 제공한다. 리스트 그 자체는 현재 키(current key)를 사용하여 암호화된다. 하나 이상의 이전 키로 암호화되는 파일들을 복호화하기 위해, 리스트가 복호화될 수 있고, 적절한 이전 키가 검색될 수 있다. 파일을 재설정(re-key)하기 위해, 자동화된 프로세스는 이전 키를 사용하여 임의의 파일들을 복호화할 수 있고 현재 키를 사용하여 그들을 암호화할 수 있다. 새로운 현재 키가 도입된다면, 이전의 현재 키는 키 리스트를 복호화하기 위해 사용될 수 있고, 이전의 현재 키는 리스트에 추가될 수 있고, 리스트는 새로운 현재 키를 사용하여 재-암호화(re-encrypted)될 수 있다.
파일 암호화, 파일 복호화, 현재 키(current key), 이전 키, 재설정(re-key), 재-암호화(re-encrypted)

Description

파일 암호화 및 복호화를 위한 다수의 키를 관리하는 시스템 및 방법{SYSTEMS AND METHODS FOR MANAGING MULTIPLE KEYS FOR FILE ENCRYPTION AND DECRYPTION}
도 1은 본원의 다양한 양상과 관련하여 사용하기에 적합한 예시적인 컴퓨팅 디바이스의 기본적인 특징을 광범위하게 나타내는 블록도이다. 컴퓨팅 디바이스는 암호화된 데이터(103B, 103D, 104A, 105A)를 포함할 수 있다. 그러한 데이터로의 액세스는 여기서 설명된 기술들(techniques)에 따라 관리될 수 있는 하나 이상의 복호화 키를 필요로 한다.
도 2는 본원의 프로세스들을 포함하는 컴퓨터화된 프로세스들이 구현될 수 있는 예시적인 종래 기술의 네트워크형 컴퓨팅 환경을 도시한다. 네트워크형 컴퓨팅 디바이스는 예시적인 암호화된 데이터(280A, 280B, 280C, 280D)를 저장한다. 그러한 데이터로의 액세스는 여기 설명된 기술들에 따라 관리될 수 있는 하나 이상의 복호화 키를 필요로 할 수 있다.
도 3은 파일을 암호화 및 복호화하기 위해 암호화 키를 사용하는 예시적인 EFS(encrypting files system)를 도시한다. 키(39)는 예시적인 키 디바이스(31)와 같은 위치로부터 검색될 수 있다. 프로세스(33)는 키(39) 또는 키 디바이스로부터 도출된 키들을 사용하여, 여러 가지 저장장치(34) 위치 중 임의의 위치 내의 파일 들을 복호화할 수 있다.
도 4는 키, 이를테면 스마트카드와 같은 키 디바이스로부터의 PIN(personal identification number)을 검색하기 위한 예시적인 시스템 및 방법을 도시한다. 키를 요구하는 착신 명령이 LSASS(local security authority security service) EFS(40)에 도달할 때, LSASS EFS(40)는, 사용자에게 키를 촉구하는(prompt) 사용자 인터페이스(44)를 생성하는 프로세스(41) - 새로운 프로세스(42)로 불림 - 를 양산할 수 있다. 필요에 따라 암호화/복호화에 사용하기 위한 스마트카드 휴대용 디바이스에 저장된 키를 액세스하기 위해, 키는 LSASS EFS로 다시 전송될 수 있다.
도 5는 본원의 여러 장점들에 의해 처리되는 문제에 대한 실시예를 도시한다. 키, 예컨대, EFS(55) 내의 제1 키(59B)가 바뀔 때, 소정 파일들(57)의 복호화에는 이전에 사용된 키(59A)가 요구되는 한편, 58에 저장된 파일들과 같은 그 외의 파일들의 복호화에는 제1 키(59B)가 요구될 수 있다. 임의의 경우에, 새로운 키, 예컨대, 제2 키(59C)는 파일들(57, 58)을 복호화하는데 단독으로 사용될 수 없다. 따라서, 제2 키(59C)를 사용하여 파일(57, 58)로의 능률적이고 고른 지속적인 액세스를 제공함은 물론, 제2 키(59C)를 사용하여 파일(57, 58)을 재-암호화하기 위한 기술이 요구된다.
도 6은 암호화된 파일들, 예컨대, 파일들(606) 사이에 저장될 수 있는 키 리스트(610)를 도시한다. 키 리스트(610)의 속성은 도 7에 도시된다.
도 7은 현재 키(709)를 사용하여 암호화된 예시적인 키 리스트(700)를 도시한다. 키 리스트는, 이전 키(701-704)를 사용하여 암호화된 파일들(707, 708)에 대한 복호화, 암호화, 재설정 등을 위해 필요한 것으로서 사용되는 복수의 이전 키(701-704)를 포함할 수 있다.
도 8은 재-암호화(re-encrypting)로도 불리는, 파일 재설정(re-keying)을 위한 예시적인 프로세스를 도시한다. 도 8과 같은 프로세스는, 컴퓨팅 자원이 모든 파일들에 대한 긴 재설정을 기다릴 필요없이 고른 사용자 경험을 제공하는 것이 가능한 시간에 걸쳐 동작하도록 구현될 수 있다.
도 9는 도 8에 도시된 프로세스의 보다 상세한 실시예를 제공한다.
도 10은 EFS에서 사용된 현재 키를 바꾸기 위한 프로세스를 도시한다. 이전에 사용된 키(제1 키)는 키 리스트를 복호화하는데 사용될 수 있다. 그 다음, 이전 키가 리스트에 추가되고, 리스트는 새로운 현재 키를 사용하여 암호화될 수 있다. 이전 키는 이전 키를 사용하여 암호화된 임의의 파일들에 대한 리스트에서 이용가능할 것이고, 현재 키로의 액세스를 갖는 파일만 이전 키로의 액세스를 가질 것이다.
도 11은 재설정 마법사를 위한 예시적인 GUI(Graphical User Interface)를 도시한다. 그러한 마법사는 이전 키 모두는 물론, 현재 키 및/또는 EFS 내의 파일들을 액세스하는데 필요한 임의의 새로운 키들을 입력할 것을 사용자에게 촉구한다.
도 12는, 도 7의 키 리스트 상에 존재하지 않는 키들(1220-1222)이, 예를 들어, 키 디바이스(1201)을 거쳐 컴퓨터(1200)에 도입될 수 있고, 이들이 EFS에 의한 사용을 위해 임시로 캐시될 수 있는 배열을 도시한다. 인증되지 않은 사용을 막기 위해, 그러한 키들은 사용자가 로그 오프할 때 메모리로부터 제거될 수 있다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
700 : 키 리스트
701 : 제1 키
702 ~ 703 : 이전 키
709 : 제2 키
707, 708 : 파일
본 발명은 컴퓨팅에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 데이터의 암호화에 관한 것으로, 여기서, 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스 전역에 걸쳐 저장된 데이터를 암호화하기 위해 다수의 키가 사용될 수 있다.
데이터를 안전하게 하는 방법으로, 파일 암호가 점점 선택되고 있다. 운영 체제는 EFS(Encrypted File System) 형태로 자동화된 파일 암호화를 제공하기도 한다. 파일 암호화가 사용된 설정이든 아니든, 파일들은 시간에 걸쳐 하나 이상의 키에 따라 암호화될지도 모른다. 복수의 제1 파일이 제1 키에 따라 암호화되는 한편, 복수의 제2 파일은 제2 키로 암호화되고, 임의의 수의 이전 파일들은 이전 키들을 사용하여 암호화된다.
예로서 EFS의 경우를 사용하기 위해, 운영 체제는, 예를 들어, 스마트카드로 부터 이용가능한 키에 따라 파일들을 암호화한다. 사용자가 스마트카드를 사용하여 많은 서버 상의 많은 파일을 암호화한다면, 사용자가 현재 키를 바꾸는 경우에, 예전 파일들(old files)은 여전히 예전 스마트카드(old smart card)로 암호화될 것이고 사용자는 그들 모두를 수동으로 재설정(re-key)해야만 한다. 카드 교환(card switch)시에 재설정을 위해 자동화된 프로세스들이 구현되는 동안, 그러한 프로세스들을 완료하기 위해서는 시간 및 자원(resources)이 소요되고, 더욱이, 사용자가 매우 정통해 있지 않다면, 사용자는 재설정 촉구(re-key prompt)를 놓칠 수도 있다. 사용자가 예전 스마트카드로 암호화된 파일을 열 때마다, 사용자는 현재 스마트카드를 뽑고 예전 스마트카드를 꽂아야만 한다. 사용자가 예전 카드를 분실했다면, EFS 복구 에이전트를 사용하여 데이터를 복구하거나 파일로의 액세스를 완전히 실패할 것이다. 이 문제는, 특정한 EFS와 함께 사용하기 위해 다수의 스마트카드를 거치는 사용자를 더욱 번거롭게 한다.
따라서, EFS 또는 그 외의 상황에서는, 이전에 사용된 암호화 키를 바꾸지 않으면서 하나의 현재 암호 키(one current cryptographic key)를 통해 액세스를 제공하는 다수의 암호화 키를 사용하여 암호화된 파일들로의 장기간 액세스(long term access)를 제공하는 것이 바람직하다. 사용자의 중재를 요구하지 않고 시간에 걸쳐 모든 암호화된 파일들을 재설정하는 메커니즘 역시 유용성을 향상시키고, 이전 암호화 키의 분실 및 파괴로 인한 데이터 분실을 방지하는데 유리하다.
위에서 확인된 상기 기술의 단점들을 고려하여, 본 발명은 파일 암호화 및 복호화를 위한 다수의 파일을 관리하는 시스템 및 방법을 제공한다. 일반적으로, 이전에 사용된 키의 리스트는, 여기서 "현재 키(current key)"로 불리는 키를 사용하여 암호화될 수 있다. 따라서, 키의 리스트로의 액세스는 현재 키를 소유하는 이들에게는 제한된다. 하나 이상의 이전 키로 암호화된 파일들을 복호화하기 위해, 리스트가 복호화될 수 있고, 적절한 이전 키가 검색될 수 있다. 재설정(re-keying)으로 불리는 것으로서, 이전 키로 암호화한 상태에서 현재 키로 암호화한 상태로 파일을 바꾸기 위해, 자동화된 프로세스는, 파일/키를 암호화한 이전 키(들)를 사용하여, 임의의 파일들 및/또는 그러한 파일들을 암호화하기 위해 사용된 복호화 키를 복호화할 수 있고, 현재 키를 사용하여 파일/키를 암호화할 수 있다. 자동화된 프로세스는, 높은 우선순위의 컴퓨팅 동작들을 수행하는 사용자에 대한 지연을 최소화하는데 컴퓨팅 자원이 이용가능할 때 동작할 수 있다. 새로운 현재 키가 도입되면, 이전의 현재 키는 키의 리스트를 복호화하는데 사용될 수 있고, 이전의 현재 키는 그 리스트에 추가될 수 있고, 그 리스트는 새로운 현재 키를 사용하여 재-암호화될 수 있다. 본원의 그 밖의 장점들 및 특징들은 이하에 설명된다.
본 발명에 따라 파일 암호화 및 복호화를 위한 다수의 키를 관리하는 시스템 및 방법이 첨부 도면을 참조하여 더 설명된다.
다음 설명 및 도면들에서는 본원의 여러 실시예에 대한 전반적인 이해를 제공하기 위해 특정 상세가 설명된다. 본원의 여러 실시예들을 불필요하게 모호하게 하는 것을 피하기 위해, 컴퓨팅 및 소프트웨어 테크놀로지와 종종 관련된 공지된 상세는 다음 개시에서 설명되지 않는다. 또한, 관련 기술에 있어서의 당업자는, 아래 설명된 상세들 중 하나 이상이 없더라도 본원의 그 외의 실시예들을 실시할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 끝으로, 다음 개시에서 단계들 및 시퀀스들을 참조하여 여러 방법들이 설명되지만, 설명 그 자체는 본원의 실시예의 명백한 구현을 제공하기 위한 것이고, 이 단계들 및 해당 단계들의 시퀀스들이 본 발명을 실시하기 위해 요구되는 것으로서 취급되어서는 안된다.
도 1은 본원의 여러 양상과 관련하여 사용하기에 적합한 예시적인 컴퓨팅 디바이스(100)의 기본 특징을 광범위하게 표현하는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본원을 구현하기 위한 예시적인 시스템은 디바이스(100)와 같은 컴퓨팅 디바이스를 포함한다. 그것의 가장 기본적인 구성에 있어서, 디바이스(100)는 통상적으로 프로세싱 유닛(102) 및 메모리(103)를 포함한다. 컴퓨팅 디바이스의 정확한 구성과 유형에 따르면, 메모리(103)는 (RAM과 같은) 휘발성(103A), (ROM, 플래시 메모리 등과 같은) 불휘발성(103C) 또는 이 둘의 임의의 조합일 수 있다. 또한, 디바이스(100)는 자기 혹은 광 디스크 혹은 테이프와 같은 대용량 저장 장치(분리형(104) 및/또는 비분리형(105))일 수 있다. 임의의 그러한 메모리 위치(103A, 103B, 104, 105), 또는 통신 접속(들)(108)을 통해 디바이스(100)에 액세스가능한 위치에서, 암호화된 데이터(103B, 103D, 104A, 105A)가 발견될 수 있다. 암호화된 데이터는 소정 알고리즘에 따라 역으로 스크램블되므로, 복호화 키가 알려진 경우에 데이터는 언스크램블될 수 있다.
디바이스(100)는 스마트카드 판독기(107A)와 같은 입력 디바이스(107) 및/또 는 디스플레이, 프린터 등과 같은 출력 디바이스(106)도 포함할 수 있다. 다른 양상의 디바이스(100)는 무선 혹은 유선 매체 중 하나를 사용하는, 그 외의 디바이스들, 컴퓨터들, 네트워크들, 서버들 등에 대한 통신 접속들(108)을 포함할 수 있다. 이러한 디바이스들 모두는 본 기술 분야에서 공지된 것으로 여기서 길게 논의될 필요가 없다.
암호화된 데이터(103B, 103D, 104A, 105A)를 복호화하기 위해서는 디바이스(100)를 위한, 하나 이상의 키(도시되지 않음)를 필요로 한다. 복호화 키들은 암호화된 데이터를 해독하기 위해 사용될 수 있는 임의의 정보이다. 그러한 키들은, 그 자체로, 소정 형태의 컴퓨터 메모리로부터, 예컨대, 불휘발성 시스템 메모리(103c)로부터 이용가능한, 디지털적으로 저장된 정보일 수 있다. 복호화 키들은, 스마트카드 판독기(107A)에 도입될 수 있는 스마트 카드들을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 종류의 그외의 소스들로부터 이용가능할 수도 있다. 키가 스마트카드에 저장될 때, 카드는 판독기(107A)에 도입될 수 있고, 키가 컴퓨팅 디바이스(100)에 의해 카드로부터 검색될 수 있으며, 키는 데이터, 예컨대, 103B를 복호화하는데 사용될 수 있다.
예시적인 실시예들은 하나 이상의 독립형 컴퓨터 시스템의 경우에 본 발명을 이용하는 것을 언급했지만, 본원은 이에 한정되지 않고, 네트워크나 분산형 컴퓨팅 환경과 같은, 임의의 컴퓨팅 환경과 관련하여 구현될 수도 있다. 또한, 본 발명은 다수의 프로세싱 칩 혹은 디바이스 내에 혹은 이들을 통해 구현될 수 있고, 저장은 다수의 디바이스 전반에 걸쳐 유사하게 이루어질 수 있다. 그러한 디바이스들은 개인용 컴퓨터, 네트워크 서버, 포켓용 디바이스, 슈퍼컴퓨터, 또는 자동차나 비행기와 같은 그 외의 시스템들에 집적된 컴퓨터를 포함할 수 있다.
도 2는 예시적인 네트워크형 혹은 분산형 컴퓨팅 환경에 대한 개략도를 제공한다. 환경은 객체(273, 274, 275) 및 데이터베이스(278)는 물론 컴퓨팅 디바이스(271, 272, 276, 277)를 포함한다. 이러한 엔티티들(271, 272, 273, 274, 275, 276, 277, 278) 각각은 프로그램, 메소드, 데이터 스토어, 프로그램가능 논리 등을 포함한다. 엔티티들(271, 272, 273, 274, 275, 276, 277, 278)은 PDA, 오디오/비디오 디바이스, MP3 플레이어, 개인용 컴퓨터 등과 같은 동일한 혹은 다른 디바이스들의 부분들을 스팬(span)할 수 있다. 각 엔티티들(271, 272, 273, 274, 275, 276, 277, 278)은 통신 네트워크(2770)에 의해 또 다른 엔티티들(271, 272, 273, 274, 275, 276, 277, 278)과 통신할 수 있다. 이 관계에서, 예시적인 위치(280A, 280B, 280C, 280D)에 도시된 암호화된 데이터는 네트워크 내의 임의의 엔티티에 존재할 수 있다. 암호화된 데이터(280A, 280B, 280C, 280D)는 액세스될 수 있고, 재설정될 수 있으며, 아니면 본원의 시스템들 및 방법들을 구현하는 데 있어서의 여러 디바이스들 중 임의의 것에 의해 사용될 수 있다.
네트워크형 컴퓨팅 환경을 지원하는 많은 시스템, 컴포넌트, 및 네트워크 구성이 존재한다. 예를 들어, 컴퓨팅 시스템은 로컬 네트워크 혹은 넓게 분산된 네트워크에 의해, 유선 혹은 무선 시스템에 의해 서로 접속될 수 있다. 일반적으로, 많은 네트워크들이 인터넷에 결합된다. 인터넷에 결합되든 아니든, 임의의 그러한 네트워크들은 주어진 시스템들 및 방법들과 관련하여 사용될 수 있다.
네트워크 기반구조는 클라이언트/서버, 피어 투 피어, 또는 하이브리드 아키텍처와 같은 네트워크 토폴로지의 호스트를 인에이블할 수 있다. "클라이언트"는 관련되지 않은 또 다른 클래스 혹은 그룹의 서비스를 사용하는 클래스 혹은 그룹의 구성원이다. 컴퓨팅에서, 클라이언트는 또 다른 프로그램에 의해 제공된 서비스를 요구하는 프로세스, 즉, 개략적으로 명령어 혹은 태스크 세트(task set)이다. 클라이언트 프로세스는 그 외의 프로그램이나 서비스 그 자체에 관한 임의의 작업 상세를 "알(know)" 필요없이 요구된 서비스를 이용한다. 클라이언트/서버 아키텍처, 특히 네트워크형 시스템에서, 클라이언트는 보통 또 다른 컴퓨터, 예컨대, 서버에 의해 제공된 공유된 네트워크 자원을 액세스하는 컴퓨터이다. 도 2의 예에서, 임의의 엔티티들(271, 272, 273, 274, 275, 276, 277, 278)은 주위 사정에 따라 클라이언트, 서버, 또는 둘 다로 간주될 수 있다.
서버는, 통상적으로, 필수적인 것은 아니지만, 인터넷과 같은 원격 혹은 로컬 네트워크를 통해 액세스가능한 원격 컴퓨터 시스템이다. 클라이언트 프로세스는 제1 컴퓨터 시스템에서 액티브이고, 서버 프로세스는 제2 컴퓨터 시스템에서 액티브이며, 이들은 통신 매체를 통해 서로 통신하므로 분산 기능을 제공하고 다수의 클라이언트로 하여금 서버의 정보-수집 능력을 이용하도록 할 수 있다. 임의의 소프트웨어 객체는 다수의 컴퓨팅 디바이스들 혹은 객체들에 걸쳐 분산될 수 있다.
클라이언트(들) 및 서버(들)는 프로토콜 계층(들)에 의해 제공된 기능을 이용하여 서로 통신할 수 있다. 통상적으로, IP(Internet Protocol) 어드레스와 같은 컴퓨터 네트워크 어드레스 혹은 URL(Universal Resource Locator)와 같은 그 외 의 참조(reference)가 사용되어 서버 혹은 클라이언트 컴퓨터들을 서로 식별할 수 있다. 네트워크 어드레스는 URL 어드레스로 불릴 수도 있다. 통신은 통신 매체, 예컨대, 고-성능 통신용 TCP/IP 접속(들)을 통해 서로 결합되는 클라이언트(들) 및 서버(들)을 통해 제공될 수 있다.
아래의 본원의 설명으로 명백해 지게 되는 바와 같이, 본원의 여러 실시예들은, 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(277)와 같은 네트워크형 클라이언트 디바이스를 포함할 수 있다. 클라이언트(277)는 한 사람에 의해 주로 조작되는 개인용 컴퓨터일 수 있다. 사람은, 복수의 위치, 예컨대, 280A, 280D에 있는 암호화된 데이터와 통신하고 그 위치에 암호화된 데이터를 저장하기 위해 클라이언트(277)를 사용할 수 있다. 컴퓨팅 디바이스(272)는, 예를 들어, 사용자가 암호화된 파일들을 유지하는 서버이고, 그 결과 그 파일들은 원격으로 액세스가능하다. 현대의 컴퓨팅은, 점점, 네트워크 상의 많은 장소들로부터 액세스가능한 네트워크형 환경에 데이터, 예를 들어, 이메일 및 그 외의 개인용 데이터, 데이터베이스, 파일 및 회사 및 법인 정보를 저장하는 것을 수반한다. 키 리스트는 개인용 디바이스(277)에 유지될 수 있고, 개인용 디바이스(277)에서 실행하는 프로세스들은, 개인용 디바이스(277), 서버(272), 또는 네트워크 내의 또 다른 디바이스 중 어느 하나에 존재하는 암호화된 데이터를 재설정하기 위한 프로세스들은 물론 리스트를 관리할 수 있다.
도 2에 제공된 일반적인 프레임워크에 따라 설치될 수 있는 다양한 컴퓨팅 환경(diverse computing environments)의 견지에서, 여기 제공된 시스템 및 방법은 어떤 점에서도 특정한 컴퓨팅 아키텍처에 한정되는 것으로 해석될 수 없다. 대신, 본 발명은 어떤 하나의 실시예에 한정되지 않고, 첨부된 청구범위에 따른 폭과 범주 내에 있는 것으로 해석될 것이다.
본원의 시스템 및 방법은, 데이터가 다수의 키에 따라 암호화되는 임의의 시나리오로 실시가능하고, 그러한 시나리오는 EFS를 이용하는 컴퓨터 시스템에서 일어날 수 있다. 특히, EFS는 하나 이상의 키 하에 파일들을 암호화할 수 있고, 시스템과 함께 사용하기 위한 바람직한 키들은 시간에 따라 바뀔 수 있다. 그러한 변화가 발생할 때, 이전 키를 사용하여 암호화된 파일들에 대한 지속적인 액세스를 위해 이전 키를 보유할 필요가 있다. 여러 실시예들은 안전한 방식으로 그러한 이전 키를 보유, 관리, 및 액세스함은 물론, 이전 키에 대한 필요성을 없애기 위해 암호화된 파일들의 재설정하는 유용한 시스템 및 방법을 제공한다.
EFS는 본 기술 분야에서 공지된 것이고, 최근의 MICROSOFT WINDOW? 운영 체제에 내장된다. 그러한 EFS의 실시예는 발명의 명칭이 "Encrypting File System and Method"이며, 2001년 6월 19일자로 Brundrett 등이 발행한 미국 특허 제6,249,866호에 개시된다. EFS는 장기간 메모리 내에 저장될 때 파일들이 자동적으로 암호화되고, 인증받은 사용자에 의해 필요로 될 때 자동적으로 복호화되는 임의의 자동화된 시스템이다. EFS의 여러 구현들은, 사용자가 암호화된 파일에 액세스하도록 인증되었다는 것을 입증하는 사용자 인증 프로세스를 제공할 수 있다. 사용자가 안전하기를 희망하는 파일들을 암호화 및/또는 복호화하기 위해, 사용자를 위하여 임의의 수의 키가 만들어질 수 있다.
본원은 어떠한 유형의 EFS로도 실시 가능하지만, MICROSOFT? EFS의 설명서에는 본원과 관련하여 사용될 수 있는 EFS 특징의 일반적인 논의가 제공된다. MICROSOFT? EFS는 파일을 안전하게 하기 위해 공개-키 암호 기법을 사용한다. 이는, 공개키와 개인키 모두 암호화 및 복호화를 위해 존재한다는 것을 의미한다. 그러나, 공개키가 암호화하는 것은 파일들 그 자체가 아니다. 대신, 매 파일(every file)은 FEK(file encryption key)라 불리는, 대칭키로 암호화되고, 이 FEK는 DDF(Data Decryption Field)라 불리는 필드에서, 암호화된 파일의 헤더에 저장된다. 그러나, FEK는 오픈 및 노출된 채로 있지 않는다. 이는 사용자의 공개키로 암호화된다. 사용자가 파일을 열기를 원할 때, 그들의 개인키가 사용되어 FEK를 복호화하고, 그 다음 FEK는 파일을 복호화하는데 사용된다. 이러한 배열의 매력은, 대부분의 파일들이 서로 다른 FEK를 갖기 때문에, 해커가 FEK를 복호화할 수 있더라도, 단지 하나의 파일만 얻게 된다는 것이다.
도 3은 예시적인 EFS(encrypting file system; 35)를 도시한다. 도 3에서, 키(39)는 예시적인 키 디바이스(32)와 같은 위치로부터 검색될 수 있다. 프로세스(33)는 키(39) 또는 그로부터 도출된 키들을 사용하여, 다수의 저장 장치(34) 위치들 중 임의의 위치에 있는 파일들(36)을 복호화할 수 있다. 컴퓨터(30)는 범용 컴퓨터 시스템일 수 있고, 또는 도 1을 참조하여 설명된 바와 같은 또 다른 컴퓨팅 디바이스일 수 있다.
EFS(35)는 파일 암호화를 위해 비대칭 키로부터 대칭 마스터키를 도출한다. 대칭 마스터 키는 예를 들어, 키 디바이스(31)에 도입된 비대칭 키(39)로부터 도출된다. 대칭 마스터 키의 사용은 몇몇의 장점들을 제공한다. 예를 들어, 우선, 그러한 대칭 키는 키 디바이스에 저장된 원래의 비대칭 키 쌍에 대한 지속적인 액세스를 요구하지 않고 재사용될 수 있다. 키 캐시 노드는 EFS의 소정 실시예에서 사용되어, 컴퓨터 메모리 또는 메모리 디바이스에 대칭 마스터 키를 저장할 수 있다. 키 디바이스(31)와 관련이 있는 두 가지 유형의 키 캐시 노드는 대칭 마스터 키형 캐시 및 Pin/CardState형 캐시이다. 대칭 마스터 키형 캐시가 설치되면, 파일을 암호화/복호화하기 위해, EFS에 대해 키 디바이스가 활성화되는 것(예컨대, 마스터카드가 판독기에 삽입되는 것)이 요구되지 않는다. 시스템 파라미터에 의해 결정되는 바와 같이, 대칭 마스터 키형 캐시는 워크스테이션 잠금 이후에도 유효할 수 있지만, 사용 로그오프 이후에는 특정 사용자에 대해서는 무효이거나 불능일 수 있다. 반대로, Pin/CardState형 캐시는 카드가 판독기로부터 분리되자마자 무효일 수 있다.
다음으로, 대칭 마스터 키는 암호화 및 복호화에 있어 비대칭 키보다 훨씬 더 빠르다. 마지막으로, 대칭 마스터 키가 사용되는 EFS(35)의 실시예의 또 다른 예시적인 이득은, EFS(35)를 멀리서 액세스하는 경우에 사용자가 소정의 휴대성(portability)을 얻는다는 것이다. 원격 서버로부터 다운로드되고 클라이언트 시스템에 의해 액세스될 때, FEK로 종단 대 종단(end-to-end) 암호화 혹은 복호화된 파일들은 클라이언트 시스템 상에서 복호화 프로세스를 요구할 것이다. 대칭 마스터 키는, 키 디바이스가 이용가능하게 되는 임의의 클라이언트 시스템의 컴퓨터 메모리로부터 도출되거나 검색될 수 있다. 대칭 마스터 키가 도출되거나 이용가능해 질 때, 암호화 혹은 복호화된 파일들은 복호화 키를 발견하기 위한 클라이언트 시스템에서의 추가적인 프로세싱없이 다수의 원격 서버로부터 다운로드될 수 있다.
소정의 EFS에서, 각 사용자의 대칭 마스터 키는 유일한 것일 수 있다. 사용자 그 자신만이 그의 대칭 마스터 키를 도출한다. 그 외의 개인들은 사용자의 개인키를 소유하지 않으므로 사용자의 마스터 키를 도출하는 것이 금지된다. 대칭 마스터 키는 키 디바이스(31)로부터 검색될 수 있는 비대칭 키로부터 최소한 한 번 도출된다. 그 다음, 대칭 마스터 키는 랜덤으로 생성된 FEK(file encrypting key)를 암호화하는데 사용될 수 있다.
비대칭 키 쌍은 예를 들어 키 디바이스(31)에 저장될 수 있다. 그 다음, 대칭 마스터 키는 비대칭 키 쌍의 개인 키로부터 도출된다. 대안적으로, 대칭 마스터 키는 비대칭 키 쌍의 양측 키를 사용하여 도출될 수 있다. 일단 대칭 마스터 키가 메모리(32)에 저장되면, 일 실시예에서, 대칭 마스터 키는 부트마다(per-boot basis) 범용 컴퓨터 혹은 운영 체제용 세션 키를 사용하여 암호화될 수 있다.
키 디바이스(31)는, 다른 실시예에서, 스마트카드, 하드웨어 보안성 모듈, 토크, 하드 디스크, 또는 비대칭 키 쌍의 개인키를 안전하게 저장하도록 구성될 수 있는 또 다른 디바이스일 수 있다. 키 디바이스(31)는 비대칭 키 쌍의 개인키를 저장하는 범용 디바이스로 간주될 수 있다. 이로써, 키 디바이스는 컴퓨터(30)에 대한 주변 디바이스로서 구성될 수 있다. 대안적으로, 키 디바이스(31)는, 이를테면 프로세서 칩이나 그 외의 칩의 일부와 같이, 컴퓨터(30) 자체 내에, 또는 컴퓨터(30)의 마더보드에 사실상 부착되거나 또는 다른 방법으로 고정되는, 이를테면 ASIC(application specific integrated circuit)와 같이, 비대칭 키 쌍의 개인 키 혹은 비대칭 키 쌍 만을 포함하는 칩으로서 통합될 수 있다. 이로써, 소정의 예에서, 칩은 사실상 범용 컴퓨터 내, 및 마더보드 상에 포함될 수 있다. 비대칭 키 쌍의 개인 키를 저장하는 하드웨어 디바이스가 없다면, 이는 소프트웨어에 저장, 이를테면 하드 디스크 상에 저장될 수도 있다. 이로써, 키 디바이스는 매우 포괄적인 것으로 간주된다.
EFS(35)는 비대칭 키 쌍의 개인 키로부터 대칭 마스터 키를 도출하기 위해 많은 서로 다른 실시예 및 알고리즘을 사용할 수 있다. RSA 암호 알고리즘은 공지되고 수락된 암호 알고리즘이다. RSA는 주로 공개 키 암호 기법을 위해 사용된다. DES(Data Encryption Standard), Triple DES, AES(Advanced ENcryption Standard) 등과 같은 그 외의 알고리즘은 대칭 마스터 키를 사용하여 암호화되는 FEK를 사용하여 데이터 파일들을 암호화 및 복호화하는데 사용된다.
소정의 실시예에서, 여기에서 심사숙고된 키 리스트는 대칭 마스터 키의 리스트 - "마스터 키 이력"일 수 있다. 새로운 비대칭 키가 도입될 때, 이전의 대칭 마스터 키는 그 리스트에 추가될 수 있고, 새로운 마스터 키 - 새로운 비대칭 키로부터 도출된 마스터 키 - 는 리스트를 암호화하는데 사용될 수 있다. 그 외의 실시예들은 여기 주어진 키 리스트에 그 외의 EFS 키들, 이를테면 비대칭 공개/개인 키 쌍 및/또는 FEK들을 배치할 수도 있다.
마스터키가 승인된 경우에, 마스터키는 소프트웨어 대칭 키이므로 키를 안전하게 저장하는 것이 가능하다. 따라서, 마스터 키를 사용하는 EFS 시스템은 여기 제공된 키 관리 기술에 특히 적당하다. 반대로, 많은 실시예에 있어서 소프트웨어 RSA 키들(또는 그들이 생성하는 마스터 키)을 보관할 필요는 없는데, 이는 RSA 키 쌍은 CSP(Cryptographic Service Provider)에 계속해서 상주할 것이기 때문이다. 본원의 실시예에서 설명되는 바와 같이, "마스터 키 이력" 특징은 임의의 유형의 키, 소프트웨어 기반, 하드웨어 기반, 또는 그 외의 것들을 보호하는데 사용될 수 있다. 그러한 키는 하드웨어 RSA 개인키로부터 도출된 마스터키이다.
Master Key History의 고유 특징은, 암호화 파일 시스템(EFS)에서도 사용되는 비-인증서(x.509, Xrml, 등) 기반 비대칭 키 쌍들의 사용을 가능케 할 수 있고, 그것들이 시스템에 의해 저장, 관리, 및 사용되게 하면서 동시에 인증서에 기초한 하나의 비대칭 키를 통한 액세스만을 허용한다는 것이다. 대칭 키는 현재 인증된 공개 키를 사용하여 랩(wrapped)될 수 있고, 대응하는 비대칭 개인 키를 사용하여 복호화될 수 있다. 이는 시스템의 키들의 전체적인 다양성 및 유용성을 증가시킨다.
도 3을 참조하여 요약하면 본원은 EFS(35)와 관련하여 키를 관리하기 위해 사용될 수 있다. EFS는 여기 설명된 기술들을 사용할 수 있다. 예시적인 EFS는 MICROSOFT WINDOW?에 의해 사용되는 것이다. MICROSOFT? EFS의 일부 버전들은 비대칭 키 쌍으로부터 대칭 마스터 키를 도출한다. 대칭 마스터 키는 하나 이상의 FEK를 암호화한다. 여기에서, 키들이 파일을 암호화 혹은 복호화하는 것으로 설명될 때, 이는 FEK를 암호화 및 복호화하는 것을 사실상 수반할 수도 있다는 것으로 이해되고, 이는 특정한 파일을 암호화 및 복호화하는데 사용된다. 본원은 이 프로세스에 있어서의 임의의 키 및 모든 키를 관리하는데 사용될 수 있다.
도 4는, 사용자와의 직접적인 상호작용을 가지는 것(또는 스크린상에 사용자 인터페이스를 올리는 것, 그것을 어떤 식으로 표현하고 싶든)이 허용되지 않는 내부 서비스로부터의 스마트 카드와 같은 키 디바이스에 액세스하기 위해 PIN(personal identification number)과 같은, 키를 검색하는 예시적인 시스템 및 방법을 도시한다. 키를 요구하는 착신 명령이 LSASS(local security authority security service) EFS(40)에 도달할 때, LSASS EFS(40)는 새로운 프로세스(42)로 불리는, 사용자에게 키를 촉구하는 사용자 인터페이스(44)를 생성하는 프로세스(41)를 양산할 수 있다. 키는 필요에 따라 암호화/복호화에 사용하기 위해 LSASS EFS로 다시 보내질 수 있다.
도 4에 도시된 프로세스는, 스마트카드 상의 하드웨어 기반 개인 키에 기초한 마스터 키가 사용될 때 키 엔트리 리스트를 갱신하기 위해 필요한 PIN(Personal Identification Number) 모두를 EFS가 구비하도록 보장한다. 이러한 시나리오에 대해, EFS 시스템은 상술된 프로세스를 통해 다수의 스마트카드에 대한 PIN을 얻을 수 있다. 통상적으로, LSASS는 사용자와 직접적으로 상호작용할 수 없는 시스템 서비스이다. 따라서, EFS(40)는, 예를 들어, 적절한 PIN을 사용자가 입력하도록 촉구하는 사용자 인터페이스(44)를 제시함으로써 하나 이상의 PIN을 수집하는 개별 프로세스를 양산할 수 있다. 그 다음, 프로세스(42)는 안전한 방식으로 LSA에 PIN을 전송할 수 있다. 그 다음, EFS는, 43에서 설명된 바와 같이, 특정한 시간 기간동안 PIN을 캐시할 수도 있다. 이러한 PIN은 암호화된 파일을 복호화하기 위해서 스마트카드 상의 개별 키를 액세스하기 위해 사용될 것이다.
도 4의 또 다른 실시예가 당업자에 의해 이해될 것이다. 예를 들어, 도 4에 도시된 동작을 달성하기 위한 다른 방법은, PIN 촉구가 필요한지를 결정하기 위해 암호화된 파일에 액세스하여 EFS에게 질문하는 클라이언트 애플리케이션이다. 그렇다면, 애플리케이션은 PIN을 촉구하여 그것을 LSASS로 보낸다. 이는, PIN이 촉구되고 있다는 것을 사용자가 보다 명확히 알 수 있게 모드 프롬프팅(modal prompting)을 허용한다.
도 5는 본원의 다양한 장점들에 의해 처리되는 문제에 대한 실시예를 도시한다. 키, 예컨대, EFS(55) 내의 제1 키(59B)가 바뀔 때, 소정 파일(57)의 복호화는 이전에 사용된 키(59A)를 요구할 수 있는 반면, 58에 저장된 것과 같은 다른 파일들의 복호화에는 제1 키(59)가 요구될 수 있다. 임의의 경우에, 새로운 키, 예컨대, 제2 키(59C)는 파일들(57, 58)을 복호화하는데 사용될 수 없다. 따라서, 제2 키(59C)를 사용하여 파일들(57, 58)에 대해 효율적으로 고르게 지속되는 액세스를 제공함은 물론, 제2 키(59C)를 사용하여 파일들(57, 58)을 재-암호화하는 기술이 요구된다.
사용자가 스마트카드에 저장된 키를 사용하여 많은 서버 상의 많은 파일들을 암호화한 경우에 대해 생각해 보자. 사용자가 현재 키(일반적으로 EFS에 의한 키)를 바꿀 때, 예전 파일들 전부는 여전히 예전 스마트카드 키로 암호화될 것이고, 사용자는 예를 들어, 태스크 등을 수행할 수 있는 재설정 마법사 애플리케이션을 사용하여 그의 모든 파일들을 수동으로 재설정해야 하며, 또한, 사용자가 매우 정통해 있지 않다면, 이 사용자는 그의 현재 스마트카드를 뽑아 예전 스마트카드에 꽂으려고 할 수도 있다. 만약 예전 카드를 잃어버렸다면, 사용자는 MICROSOFT? EFS에 의해 제공된 복구 에이전트와 같은, 복구 애플리케이션을 사용하여 그의 데이터를 복구해야만 한다. 이 문제는 EFS에 키를 제공하기 위해 다수의 스마트카드를 거치는 사용자에게는 더욱 악화된다.
도 5에 제시된 문제를 경감하기 위해, 키 리스트 또는 키 이력 특징이 구현되어, 시간에 걸쳐 사용자가 거치는 다양한 복호화 키를 안전하게 저장하도록 할 수 있다. EFS에서의 문제가 도시되었지만, 본원은 임의의 설정에서 복호화 키를 관리하기 위해 사용될 수 있다는 것에 주목한다. EFS와 함께 사용될 때, 본원의 실시예는 컴퓨터(50)에 대한 구성 설정, 이를테면 레지스트리 키를 통해, 복호화 키의 트랙을 온 혹은 오프로 유지하기 위해 자동화된 프로세스를 턴하는 설정을 포함할 수 있다. 이 방침은, 재설정 동작이 수행될 때 이전에 암호화된 파일들의 암호화 리스트를 EFS 클라이언트가 자동적으로 유지하는 것을 디스에이블(disable)하거나 인에이블(enable) 한다. 운영 체제가 이 특징을 포함하는 경우에, 디폴트에 의해 ON이 될 수 있다.
도 6은 키 리스트(610)를 도시한다. 키 리스트(610)는 암호화된 파일들, 예컨대, 파일들(606) 사이에 저장될 수 있다. 상술된 실시예에서, EFS(605)는 모든 키, 예컨대, MICROSOFT? EFS 내의 모든 대칭 마스터 키의 이력을 유지할 수 있고, 그러한 마스터 키는 방침에 의해 인에이블된다. 그러한 실시예에서, 마스터 키는 소프트웨어 대칭 키이므로 리스트(610)를 안전하게 저장하는 것이 가능하다. 이전 키를 안전하게 저장하는 것 외에, 키 리스트(610) 특징은 소프트웨어 RSA 키의 분 실이나 손상으로부터 지킬 수 있다. 또한, 이러한 특징은 암호화 키의 백업을 저장하는 데 있어서 및 복구 메커니즘으로서 얼마간의 이익을 제공할 수 있다.
임의의 사용자를 위해 컴퓨터(600)에서 사용된 키 리스트(610)는 사용자 프로파일의 일부로서 저장될 수 있다. 예를 들어, 파일(606)을 복호화하는 키는 특정한 사용자 프로파일에 대응할 수 있다. 키 리스트(610)는 파일로서, 즉, BLOB(binary large object) 구조로서 레지스트리, 또는 USB 드라이브 혹은 스마트카드와 같은 휴대용 디바이스에 저장될 수 있다. MICROSOFT WINDOWS? 운영 체제에 있어서, 키 리스트를 포함하는 2진 BLOB 구조에 대한 예시적인 레지스트리 위치는:
Figure 112006002235653-pat00001
이다.
예를 들어, EncryptionKeyHash로 불리는 새로운 레지스트리 값은 MasterKeyHistory 레지스트리 아래 추가될 수 있다. 이 레지스트리 값은 키 리스트(610)를 암호화하기 위해 사용된 인증서의 해시를 포함할 수 있다.
도 7은 제2 키(709)를 사용하여 암호화되는 예시적인 키 리스트(700)를 도시한다. 제2 키(709)는 아마 파일들을 암호화하기 위해 EFS 시스템에 의해 현재 사용되는 키, 또는, 상술한 바와 같이, FEK이므로, 현재 키로 불릴 수도 있다. 키 리스트(700)는 이전 키(701-704)를 사용하여 암호화된 파일들(707, 708)에 대해 복호화, 암호화, 재설정 등을 위해 필요한 것으로 사용될 수 있는 복수의 이전 키 (701-704)를 포함할 수 있다. 따라서, 키(700) 리스트는 현재 혹은 갱신된 암호 키(709)의 소유의 확인을 통해 이전 암호 키(701-704)를 사용하여 암호화된 파일들(707, 708)에 대한 액세스를 허용한다.
키 리스트 내의 키의 포맷은 다음과 같다:
Figure 112006002235653-pat00002
이 키 리스트 구조에 그 외의 데이터가 저장될 수 있고, 이는 단지 예시적인 구현에 불과하다는 것에 주목하는 것이 중요하다.
도 7은 키 데이터 컬럼의 사이즈(705)를 제공함으로써 이 포맷을 반영하고, 여기서, 701a는 제1 키(701)의 사이즈, 702a는 이전 키(702)의 사이즈, 703a는 이전 키(703)의 사이즈, 704a는 이전 키(704)의 사이즈이다. 사이즈 필드, 예컨대, 701a는 무결성 검사로서 동작한다. 그러한 필드의 사용은 오류가 있는 키가 파일을 암호화하는데 사용되지 않도록 보장하는 것을 돕는다. 키 리스트(700)의 암호화 유형은 동일한 위치에, 즉, 사용자 프로파일 또는 레지스트리에 저장될 수 있다. 예컨대:
EFS＼CurrentKeys＼MasterKeyHistory＼EncryptionKeyType
그러한 키의 가능한 값은, 예컨대 :
Figure 112006002235653-pat00003
이다.
따라서, EFS 하의 예시적인 레지스트리 구조는 다음과 같을 수 있다:
Figure 112006002235653-pat00004
여기 제공된 키 리스트(700)가 EFS와 함께 사용되고, 현재 키(709)가 존재하지 않는 실시예에서, 그때, 새로운 현재 키가 설치되면, EncryptionKeyHash에 대응하는 키는 키 리스트(700)에 새로운 엔트리로서 추가될 수 있다. 그러한 실시예는 현재 키(709)가 사용자에 의해 실수로 삭제되는 경우를 처리한다.
이전 키(701-704), 예컨대, 이전 마스터 키는 정기적으로(routinely) 현재 키(709)로 암호화될 수 있다. 이 점에 있어서, 그들은 소프트웨어 기반 키가 현재 키(709)라면 RSA-키를 사용하여 암호화될 수 있고 또한 스마트카드가 현재 키(709)라면 마스터 키가 사용될 수 있다.
따라서, 제1 키(701)는 원래 EFS 시스템에서와 같이, 파일들의 암호화를 위한 현재 키일 수 있고, 현재 키는 제2 키(709)로 바뀔 수 있다. 키는 몇 가지 이유로 바뀔 수 있다. 이는 보안을 이유로 바뀔 수 있고, 또한 단순히 제1 키(701)로의 액세스가 허용된 스마트 카드와 같은, 카드가 분실되었기 때문에 바뀔 수도 있다. 소정의 구현에서, 키 이력을 암호화하는데 스마트카드가 사용되는데, 이 카드가 분실되면, 전체 키 리스트(700)가 분실되고, 파일들(707, 708)은 데이터 복구 에이전트를 사용하여 복구되어야 할 것이다. 데이터 복구 에이전트를 사용하여 키 리스트(700)를 암호화할 수 있는 또 다른 구현이 있을 수 있다.
이 변경은, EFS 방침이 제1 키(701), 예를 들어, RSA 키의 사용을 제2 키, 즉, 마스터 키의 사용으로 바꾸는 경우 혹은 그 반대인 경우에도 발생한다. 현재 키로서의 제1 암호화 키(701)에서 현재 키로서의 제2 키(709)로 바꾸기 위한 프로세스는 다음과 같이 진행될 수 있다:
키 리스트는 제1 키(701)를 사용하여 제1 복호화되고,
키 리스트는 제2 키(702)를 사용하여 재-암호화되고,
제1 키(701), 예컨대, 스마트카드로부터 도출된 마스터 키는 제2 키(709)로 암호화되고 레지스트리 내의 리스트(700)에 추가된다.
또한, 소정의 시나리오에서 다음 단계들이 수행될 수 있다:
제2 키(709)가 소프트웨어 키라면, 그때, 키 리스트(700)는 직접 RSA 방식을 사용하여 유익하게 암호화될 수 있고,
제2 키(709)가 스마트 카드 키라면, 그때, 키 리스트(700)는 마스터 키 방식을 사용하여 유익하게 암호화될 수 있다.
도 8은 파일들을 재설정 - 재 암호화로도 칭함 - 하는 예시적인 프로세스를 도시한다. 도 8과 같은 프로세스는, 모든 파일들의 긴 재설정을 기다릴 필요없이 고른 사용자 경험을 제공하도록 컴퓨팅 자원이 이용가능할 때 시간에 걸쳐 동작하도록 구현될 수 있다. 이는 시간에 걸쳐 모든 파일들을 재설정하는 능력을 용이하게 하는데 사용되는 메커니즘이다. 도 8의 프로세스는 파일들, 특히, 하나 이상의 스마트카드가 사용되고 많은 파일들이 갱신될 필요가 있으며 모두가 동일한 프로세스나 세션에서 완료될 수 없는 파일들의 재설정을 간략화할 수 있다. 이전에 암호화된 파일로의 액세스를 위한 키 리스트의 사용은 이전 키를 사용하여 암호화된 파일들의 재설정을 요구하지 않고, 단지 관리의 용이함을 위한 노력을 쉽게 하는 것임을 주목하는 것이 중요하다.
따라서, 도 8에서, 제1 파일 x가 취해지고(800), 파일 x를 암호화하는데 사용된 키의 결정이 실시될 수 있다(801). 이러한 결정은 적절한 암호화 키를 지시하는, 파일과 함께 저장된 포인터에 의해 용이해 질 수 있다. 다음으로, 요구된 키, 예컨대, 제1 키는 키 리스트(802)로부터 검색될 수 있고, 파일 x를 복호화하는데 사용될 수 있다(803). 그 다음, 파일 x는 단계 804에서 현재 키, 예컨대, 제2 키를 사용하여 암호화될 수 있다. 또 다른 파일을 재설정하는데 충분한 컴퓨팅 자원들이 이용가능하다면, 그렇게 하도록 결정될 수 있다(805). 그렇지 않으면, 프로세스는 그러한 자원이 이용가능할 때까지 유휴 상태(806)이거나 종료할 수 있다. 이러한 방법으로 시간에 걸쳐 파일들을 재설정하는 것은, 사용자 중재 또는 복호화/암호화 프로세스를 위한 사용자 대기를 요구하지 않는 배경에서 재설정을 허용한다. 아직 재설정되지 않은 파일들은 단순히 키 리스트로 가서 복호화하기에 적합한 이전 키를 검색함으로써 액세스되고, 또한, 단지 현재 키로 복호화함으로써 액세스될 수 있다.
도 9는 도 8에 도시된 프로세스에 대한 보다 상세한 실시예를 제공한다. 도 9는 파일을 암호화하기 위해 EFS를 사용하는 본원의 실시예들에 대해 보다 구체적으로 나타낸다. 도 9에 도시된 바와 같이, EFS 클라이언트는 파일 재설정 프로세스(900)를 개시한다. 파일이 열린다(901). 파일이 멀리 있는 파일인지 여부에 대한 판정이 이루어 진다(902). 파일이 가까이 있다면, 로컬 파일을 액세스하기 위한 EFS 프로세스(903)가 시작된다. 파일이 멀리 있다면, EFS 클라이언트에 암호화된 파일을 다운로드하기 위해 파일이 상주하는 서버와 적절한 EFS 레퍼런스 및 프로세스와의 상호작용이 시작될 수 있다. 이들 중 어느 경우든, 키 리스트가 검색될 수 있다(905).
키 리스트는, 예를 들어, 현재 EFS 마스터 키를 사용하여 복호화된다(906). MICROSOFT? 스타일 EFS에서, 키는 DDF를 복호화하고 EFK를 검색하는데 사용된다(907). 새로운 DDF가 파일에 추가된다(908). 예전 DDF는 파일로부터 제거된다(909). 파일에 대한 적절한 키로의 포인터가, 이러한 특정 EFS 시스템에서의 일관성을 위해 필요한 임의의 다른 갱신들과 함께, 갱신될 수 있다(910). 끝으로, 파일이 닫힌다(911). 이제 파일은 성공적으로 재설정된다(912). 도 9로부터 당업자에게 명백해지는 본원의 하나의 이점은, 파일을 (in the clear) 노출하지 않고 또는 서버 상에서의 관리 중재를 요구하지 않고 또는 서버 상에서 사용된 키의 클라이언트로의 이동을 요구하지 않고 멀리 있는 서버 상의 파일을 쉽게 이동시키는 능력이다.
도 10은 EFS에서 사용된 현재 키들을 바꾸는 프로세스를 도시한다. 이전에 사용된 키(제1 키)는 키 리스트를 복호화하는데 사용될 수 있다(1000). 그 다음, 이전 키가 리스트에 추가되고(1001), 리스트는 새로운 현재 키를 사용하여 암호화 될 수 있다(1002). 추가 단계들에 착수하는 한편, 리스트 갱신 프로세스는 이러한 3 단계를 포함할 수 있다. 이전 키는 이전 키를 사용하여 암호화되는 임의의 파일들에 대한 리스트에서 이용가능할 것이고, 현재 키로의 액세스를 갖는 것들만 이전 키로의 액세스를 가질 것이다. 이 프로세스는 도 7을 참조하여 설명된다.
도 7을 참조하여 진술된 바와 같이, 본원의 실시예들은 EFS 시스템에 통합된 키 리스트를 제공한다. 그러한 실시예에서, 현재 키가 존재하지 않고 새로운 현재 키가 설치되는 경우에, EncryptionKeyHash에 대응하는 키는 단계 1001에서 새로운 엔트리로서 키 리스트에 추가된다. 그러한 실시예들은 예를 들어, 현재 키가 삭제된 상황을 다루는 데 있어 유리하다.
도 10의 프로세스는 임의의 이전 키를 키 리스트에 추가하기 위해 정기적으로 수행될 수 있고, 또한 키가 유용하고 필요한 것으로 간주되는 것에 의존하는 요구에 따라 수행될 수 있다. 제1 키가 EFS에 의해 사용되어 사용자 파일, 또는, 드물게는 DDF를 암호화할 때마다, 및 제1 키가 제2 키로 바뀔 때마다, 도 10과 같은 프로세스를 통해 키 리스트에 제1 키를 저장하는 것이 유리할 수 있다. 상술한 바와 같이, 키는 몇 가지 이유, 즉, EFS 방침이 제1 키, 예를 들어 RSA 키의 사용에서 제2 키, 즉, 마스터 키의 사용으로 바꾸거나 그 반대의 상황 - 이에 한정되지 않음 - 을 포함하는 이유로 인해 바뀔 수 있다. 현재 키로서의 제1 암호화 키(701)를 현재 키로서의 제2 키(709)로 바꾸는 프로세스는 다음과 같이 진행될 수 있다:
도 7을 참조하여 설명된 바와 같이, 제2 키가 소프트웨어 키라면, 키 리스트 는 직접 RSA 방식을 사용하여 단계 1002에서 유리하게 암호화될 수 있다. 제2 키가 스마트 카드 키라면, 키 리스트는 마스터 키 방식을 사용하여 단계 1002에서 유리하게 암호화될 수 있다.
도 11은 재설정 마법사에 대한 예시적인 GUI(Graphical User Interface)를 도시한다. 그러한 마법사는 EFS 내의 파일들을 액세스하는데 필요한 이전 키 모두를 입력하도록 사용자를 촉구할 수 있다. 도 11의 마법사는 도 7에 제공된 키 리스트를 갱신할 수 있는 프로세스에 의해 지원될 수 있다. 마법사를 제공하는 것은 완전히 자동화되지는 않은 방식에서의 키의 검색을 허용하며, 프로세스로의 사용자 입력을 허용하므로 유용하다. GUI(1101)는 표시 표면 상에 제시된다(1100). 도 11의 GUI(1101)의 엘리먼트들은, 예를 들어, 사용자에게 이전에 사용된 키를 입력하도록 지시하는 사용자 촉구(1102), 복호화 키를 입력하는 문자 입력 영역(1103), 키를 자동적으로 입력하는 선택 버튼(1105), 및 사용자가 정보 입력을 완료하고, 키 정보가 키 리스트, 또는 입력된 키들이 재설정 및/또는 파일 액세스에 자동적으로 사용될 수 있는 그 외의 저장 위치에 로드된다는 것을 나타내는 명령 버튼(1104)일 수 있다.
도 12는, 도 7의 키 리스트에 존재하지 않는 키(1220-1222)가, 예를 들어, 키 디바이스(1201), 또는 도 11의 GUI를 통해 컴퓨터(1200)에 도입될 수 있고, EFS(1205)에 의해 사용하기 위해 키 캐시(1230)에 일시적으로 캐시될 수 있는 배열을 도시한다. 그러한 키들(1220-1222)은 인증받지 못한 사용을 막기 위해, 사용자 로그오프시 메모리(1202)로부터 제거된다.
도 12에 도시된 바와 같은 캐시(1230)의 사용을 트리거하는 통상적인 시나리오는 사용자가 다수의 스마트 카드에 저장된 다수의 키를 갖는 경우이다. 여러 이유로, 도 7의 키 리스트와 같은 소스로부터 키를 얻는 것은 어렵거나 불가능하다. 그러한 설정에서, 제1 스마트 카드 베어링 키(1220), 제2 스마트 카드 베어링 키(1221), 및 제3 스마트 카드 베어링 키(1222)는 키 디바이스(1201), 예를 들어, 컴퓨터(1200)에 실시 가능하게 접속되는 스마트 카드 판독기에 삽입된다. 카드 베어링 키가 삽입되는 각 시간에, 컴퓨터(1200)는 키 캐시(1230)에 키를 캐시한다. 키(1220A, 1221A, 1222A)는, 예를 들어, 각각 키(1220, 1221, 1222)의 캐시된 버전이다. 파일 암호화 및 복호화 프로세스(1203)는 캐시된 키(1220-1222)를 사용하여 필요에 따라 임의의 가상 저장 위치(1204)에 저장된 파일들(1206)을 복호화 및/또는 암호화한다. 파일(1206)은 현재 키로 재설정되어 앞으로의 캐싱 동작의 필요성을 피할 수 있다.
이전 도면으로부터 604, 54, 34 등의 관련 엘리먼트 및 저장 장치(1204)를 간단히 참고하면, 컴퓨팅 디바이스는 통상적으로 컴퓨터 판독가능 매체의 적어도 소정 형태를 포함한다는 것을 유의해야 한다. 컴퓨터 판독가능 매체는 30, 50, 600, 1200와 같은 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체일 수 있다. 예로서, 이에 한정되지는 않지만, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는, 컴퓨터 판독가능 명령어들, 데이터 구조들, 프로그램 모듈들 혹은 그 외의 데이터와 같은 정보의 저장을 위해 임의의 방법 혹은 기술로 구현되는 휘발성 및 불휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 포함한다. 컴퓨터 저장 매체는, 이에 한정되지 않지만, RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리나 그 외의 메모리 기술, CD-ROM, DVD(digital versatile disks)나 그 외의 광학적 저장장치, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장장치나 그 외의 자기 저장 디바이스, 또는 원하는 정보를 저장하는데 사용될 수 있고 30, 50, 600, 1200과 같은 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 또 다른 매체를 포함한다. 통신 매체는 통상적으로 컴퓨터 판독가능 명령어들, 데이터 구조들, 프로그램 모듈들 혹은 반송파나 그 외의 수송 메커니즘과 같은 변조된 데이터 신호 내의 그 외의 데이터를 포함하고 임의의 정보 전달 매체를 포함한다. "변조된 데이터 신호"라는 용어는, 신호 내의 정보를 인코드하도록 그 하나 이상의 특징이 설정되거나 변경된 신호를 의미한다. 예로서, 이에 한정되지는 않지만, 통신 매체는 유선 네트워크(wired network)나 직접 유선 접속(direct-wired connection)과 같은 유선 매체, 및 음향, RF, 적외선 및 그 외의 무선 매체와 같은 무선 매체를 포함한다. 상기 중 임의의 조합 역시 컴퓨터 판독가능 매체의 범주 내에 포함된다.
여기 설명된 여러 기술들은 하드웨어나 소프트웨어 혹은 적절하게 그 양측의 조합과 관련하여 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명의 방법 및 장치, 또는 그들의 어떤 양상이나 부분들은, 플로피 디스켓, CD-ROM, 하드 드라이브, 또는 프로그램 코드가 로드되고 컴퓨터와 같은 기계 - 이 기계는 본원의 실시하기 위한 장치가 됨 - 에 의해 실행되는 또 다른 기계-판독가능 저장 매체와 같은, 유형 매체에 내장된 프로그램 코드(즉, 명령어들) 형태를 취할 수 있다. 프로그램 가능한 컴퓨터 상에 서의 프로그램 코드 실행의 경우에, 컴퓨팅 디바이스는 일반적으로 프로세서, 프로세서에 의해 판독가능한 저장 매체(휘발성 및 불휘발성 메모리 및/또는 저장 엘리먼트를 포함하는), 적어도 하나의 입력 디바이스, 및 적어도 하나의 출력 디바이스를 포함한다. 예컨대, 데이터 프로세싱 API, 재사용가능 제어 등을 통해, 본 발명의 사용자 인터페이스 기술을 구현 또는 이용할 수 있는 하나 이상의 프로그램은 바람직하게는 컴퓨터 시스템과 통신하기 위해 고레벨 절차 혹은 객체 지향 프로그래밍 언어로 구현된다. 그러나, 프로그램(들)은 원한다면 어셈블리 혹은 기계 언어로 구현될 수 있다. 임의의 경우에, 언어는 컴파일러형 혹은 해석형 언어일 수 있고, 하드웨어 구현과 조합될 수 있다.
예시적인 실시예는 하나 이상의 독립형 컴퓨터 시스템의 상황에서 본 발명을 이용하는 것을 언급하지만, 본원은 이에 한정되지 않고, 오히려 네트워크 혹은 분산형 컴퓨팅 환경과 같은 임의의 컴퓨팅 환경과 관련하여 구현될 수 있다. 또한, 본 발명은 다수의 프로세싱 칩이나 디바이스로 혹은 그들을 통해 구현될 수 있고, 저장장치는 유사하게 다수의 디바이스를 통해 이루어질 수 있다. 그러한 디바이스는 개인용 컴퓨터, 네트워크 서버, 포켓용 디바이스, 슈퍼컴퓨터, 또는 자동차와 비행기와 같은 그 외의 시스템에 통합된 컴퓨터를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명은 임의의 하나의 실시예에 한정되어서는 안 되고, 오히려 첨부된 청구 범위에 따라 폭 및 범위가 해석되어야 한다.
상술한 바와 같이, 본원 발명에 따르면 사용자의 중재를 요구하지 않고 시간 에 걸쳐 모든 암호화된 파일들을 재설정하는 메커니즘에 의해 유용성을 향상시키고, 이전 암호화 키의 분실 및 파괴로 인해 데이터를 분실하게 되는 것을 방지할 수 있게 된다.

Claims (20)

  1. 파일 암호화 및 복호화를 위한 다수의 키를 관리하는, 프로세서 구현되는 방법으로서,
    상기 프로세서를 통하여, 키 이력(key history)을 유지하기 위한 키 리스트를 제공하는 단계;
    제1 파일을 복호화하기 위해 사용가능한 제1 키를 상기 키 리스트에 저장하는 단계;
    상기 제1 파일과 상이한 제2 파일을 복호화하기 위해 사용가능한 제2 키를 사용하여 상기 키 리스트를 암호화하는 단계 - 상기 제2 키는 상기 제1 키와 상이함 -;
    제1 재설정(re-keying) 동작을 실행하는 단계로서,
    상기 제2 키를 사용하여 상기 키 리스트를 복호화하는 단계,
    상기 키 리스트로부터 상기 제1 키를 검색하는 단계,
    상기 제1 키를 사용하여 상기 제1 파일을 복호화하는 단계, 및
    제3 키를 사용하여 상기 제1 파일을 암호화하는 단계 - 상기 제3 키는 파일 암호화를 위한 현재 키(a current key)로서 사용되고 상기 제1 및 제2 키와 상이함 -를 포함하는 단계; 및
    제2 재설정 동작을 실행하는 단계로서,
    상기 제2 키를 검색하는 단계,
    상기 제2 키를 사용하여 상기 제2 파일을 복호화하는 단계,
    상기 제3 키를 사용하여 상기 제2 파일을 암호화하는 단계,
    상기 제2 키를 상기 키 리스트에 저장하는 단계, 및
    상기 키 리스트를 상기 제3 키를 사용하여 암호화하는 단계 - 상기 제3 키는 이후 상기 제1 파일, 상기 제2 파일, 및 상기 키 리스트를 복호화하기 위해 사용가능함 -를 포함하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 재설정 동작을 실행하는 단계는, 상기 제1 파일을 암호화하기 위해 사용되는 암호화 키로서 상기 제2키를 결정하는 단계 - 상기 결정하는 단계는 상기 제1 파일과 연관된 포인터를 확인하는 것을 포함함 -를 포함하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 키를 입력하도록 사람에게 촉구(prompt)하는 단계와, 상기 키 리스트에 상기 적어도 하나의 키를 추가하는 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 키 리스트는 사용자 프로파일과 함께 저장되는, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제3 키는 휴대용 디바이스에 저장되는, 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 키 리스트에서 이용가능하지 않은 제4 키를 캐시 메모리에 저장하는 단계;
    제3 파일을 암호화하는 것 및 상기 제3 파일을 복호화하는 것 중 하나 이상을 위해 상기 제4 키를 사용하는 단계; 및
    로그아웃될 때 상기 캐시 메모리로부터 상기 제4 키를 삭제하는 단계
    를 포함하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 재설정 동작 중 적어도 하나는, 컴퓨팅 자원의 현재 사용에 의한 영향(impact)을 줄이기 위해 컴퓨팅 자원이 이용가능할 시간 동안에 수행되는 백그라운드 재설정 동작(background re-keying operation)인, 방법.
  8. 파일 암호화 및 복호화를 위한 다수의 키를 관리하는 명령어를 담고 있는 컴퓨터 판독가능 기록 매체로서, 상기 명령어는 실행될 때
    키 이력(key history)을 유지하기 위한 키 리스트를 제공하는 단계;
    제1 파일을 복호화하기 위해 사용가능한 제1 키를 상기 키 리스트에 저장하는 단계;
    상기 제1 파일과 상이한 제2 파일을 복호화하기 위해 사용가능한 제2 키를 사용하여 상기 키 리스트를 암호화하는 단계 - 상기 제2 키는 상기 제1 키와 상이함 -;
    제1 재설정(re-keying) 동작을 실행하는 단계로서,
    상기 제2 키를 사용하여 상기 키 리스트를 복호화하는 단계,
    상기 키 리스트로부터 상기 제1 키를 검색하는 단계,
    상기 제1 키를 사용하여 상기 제1 파일을 복호화하는 단계, 및
    제3 키를 사용하여 상기 제1 파일을 암호화하는 단계 - 상기 제3 키는 파일 암호화를 위한 현재 키(a current key)로서 사용되고 상기 제1 및 제2 키와 상이함 -를 포함하는 단계; 및
    제2 재설정 동작을 실행하는 단계로서,
    상기 제2 키를 검색하는 단계,
    상기 제2 키를 사용하여 상기 제2 파일을 복호화하는 단계,
    상기 제3 키를 사용하여 상기 제2 파일을 암호화하는 단계,
    상기 제2 키를 상기 키 리스트에 저장하는 단계, 및
    상기 키 리스트를 상기 제3 키를 사용하여 암호화하는 단계 - 상기 제3 키는 이후 상기 제1 파일, 상기 제2 파일, 및 상기 키 리스트를 복호화하기 위해 사용가능함 -를 포함하는 단계
    를 수행하는, 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 재설정 동작 중 적어도 하나는, 컴퓨팅 자원의 현재 사용에 의한 영향을 줄이기 위해 컴퓨팅 자원이 이용가능할 시간 동안에 수행되는 백그라운드 재설정 동작(background re-keying operation)인, 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
  10. 제8항에 있어서,
    적어도 하나의 추가키(additional key)를 나타내도록 사람에게 촉구하는 명령어와, 새로운 키 리스트에 상기 적어도 하나의 추가키를 추가하는 명령어를 더 포함하는 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
  11. 제8항에 있어서,
    새로운 키 리스트는 사용자 프로파일과 함께 저장되는, 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제3 키는 휴대용 디바이스에 저장되는, 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 키 리스트에서 이용가능하지 않은 추가키를 캐시 메모리에 저장하기 위한 명령어를 더 포함하는 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 제1 재설정 동작을 실행하는 단계는, 상기 제1 파일을 암호화하기 위해 사용되는 암호화 키로서 상기 제2키를 결정하는 단계 - 상기 결정하는 단계는 상기 제1 파일과 연관된 포인터를 확인하는 것을 포함함 -를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 명령어는, 실행될 때, 적어도 하나의 키를 입력하도록 사람에게 촉구(prompt)하는 단계와, 상기 키 리스트에 상기 적어도 하나의 키를 추가하는 단계를 더 구현하는, 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
  16. 하드웨어 컴퓨팅 장치로서,
    키 이력(key history)을 유지하기 위한 키 리스트를 제공하는 동작;
    제1 파일을 복호화하기 위해 사용가능한 제1 키를 상기 키 리스트에 저장하는 동작;
    상기 제1 파일과 상이한 제2 파일을 복호화하기 위해 사용가능한 제2 키를 사용하여 상기 키 리스트를 암호화하는 동작 - 상기 제2 키는 상기 제1 키와 상이함 -;
    제1 재설정(re-keying) 동작을 실행하는 동작으로서,
    상기 제2 키를 사용하여 상기 키 리스트를 복호화하는 동작,
    상기 키 리스트로부터 상기 제1 키를 검색하는 동작,
    상기 제1 키를 사용하여 상기 제1 파일을 복호화하는 동작, 및
    제3 키를 사용하여 상기 제1 파일을 암호화하는 동작 - 상기 제3 키는 파일 암호화를 위한 현재 키(a current key)로서 사용되고 상기 제1 및 제2 키와 상이함 -을 포함하는 동작; 및
    제2 재설정 동작을 실행하는 동작으로서,
    상기 제2 키를 검색하는 동작,
    상기 제2 키를 사용하여 상기 제2 파일을 복호화하는 동작,
    상기 제3 키를 사용하여 상기 제2 파일을 암호화하는 동작,
    상기 제2 키를 상기 키 리스트에 저장하는 동작, 및
    상기 키 리스트를 상기 제3 키를 사용하여 암호화하는 동작 - 상기 제3 키는 이후 상기 제1 파일, 상기 제2 파일, 및 상기 키 리스트를 복호화하기 위해 사용가능함 -을 포함하는 동작을
    수행하도록 구성된 하드웨어 컴퓨팅 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 재설정 동작 중 적어도 하나는, 컴퓨팅 자원의 현재 사용에 의한 영향을 줄이기 위해 컴퓨팅 자원이 이용가능할 시간 동안에 수행되는 백그라운드 재설정 동작(background re-keying operation)인, 하드웨어 컴퓨팅 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제1 재설정 동작을 실행하는 동작은, 상기 제1 파일을 암호화하기 위해 사용되는 암호화 키로서 상기 제2 키를 결정하는 동작 - 상기 결정하는 동작은 상기 제1 파일과 연관된 포인터를 확인하는 것을 포함함 -를 포함하는, 하드웨어 컴퓨팅 장치.
  19. 삭제
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