KR101238111B1 - 보안 기능을 갖는 계량기 및 이를 이용한 계량기 정보 송수신 시스템 - Google Patents

보안 기능을 갖는 계량기 및 이를 이용한 계량기 정보 송수신 시스템 Download PDF

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Abstract

보안 기능을 갖는 계량기 및 이를 이용한 계량기 정보 송수신 시스템이 개시된다. 본 발명에 따른 계량기는 보안정보를 첨가한 로드 프로파일을 생성하는 생성부, 상기 생성된 로드 프로파일을 저장하는 저장부 및 외부로부터 호출이 있는 경우 상기 저장부에 저장된 상기 로드 프로파일을 상기 외부로 전송하는 통신부를 포함한다. 사용자와 관리자 사이에 송수신되는 로드 프로파일 정보에 타인이 무단으로 접근해 나쁜 목적으로 악용하지 못하도록 보안상의 취약점을 강화할 수 있게 된다.

Description

보안 기능을 갖는 계량기 및 이를 이용한 계량기 정보 송수신 시스템{A METER HAVING SECURITY FUNCTION AND METER INFORMATION TRANSMITTING/RECEIVING SYSTEM USING THE SAME}
본 발명은 보안 기능을 갖는 계량기 및 이를 이용한 계량기 정보 송수신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 변형된 로드 프로파일 데이터(load profile data)를 이용하여 특정인만이 로드 프로파일(load profile)을 읽을 수 있도록 보안 기능을 향상시킨 계량기 및 이를 이용한 계량기 정보 송수신 시스템에 관한 것이다.
현재 이용되는 계량기는 DLMS(Device Language Message Specification) 통신 프로토콜을 이용해 통신을 수행한다. 계량기와 전력회사 사이에 DLMS를 사용하면 오비스 코드(Obis code)를 통해 계량기의 정보를 바로 읽어올 수 있다. 여기서 오비스 코드란 계량기의 데이터 객체를 의미하는 것으로 기기의 동작을 알려준다. 오비스 코드는 수십에서 수백 개의 객체로 구성되어 있고, 각각의 오비스 코드는 사용자가 DLMS 통신을 호출한 명령에 따라 각기 다른 기능 및 정보를 수행하고 표현한다.
오비스 코드 중 로드 프로파일(load profile)이라는 오비스 코드는 현재 사용 중인 계량기의 주요 정보들을 가지고 있어서 사용자나 관리자가 계량기 정보를 손쉽게 알아볼 수 있다.
예를 들어 한 회사에서 정의된 규격에 명시된 로드 프로파일을 예로 들면, 매 15분 간격을 기준으로 60일 이상의 계량기 정보를 저장한다. 15분마다 저장된 로드 프로파일 기록은 순방향 유효 전력량, 순방향 무효 지상/진상 전력량, 일자/시간, 상태정보, 역방향 유효 전력량, 역방향 무효 지상/진상 전력량으로 구성된다.
이렇게 계량기의 주요 정보를 알 수 있는 로드 프로파일은 사용자와 관리자만이 접근 가능해야 함에도 불구하고 타인의 접근을 허용하면 여러가지 범죄의 수단으로 이용될 수 있다. 따라서 계량기의 보안을 강화하는 방안이 조속히 마련되어야 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 로드 프로파일의 보안을 강화한 계량기 및 이를 이용한 계량기 정보 송수신 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 계량기는 보안정보를 첨가한 로드 프로파일을 생성하는 생성부; 상기 생성된 로드 프로파일을 저장하는 저장부; 및 외부로부터 호출이 있는 경우 상기 저장부에 저장된 상기 로드 프로파일을 상기 외부로 전송하는 통신부;를 포함한다.
그리고 상기 생성부는, 상기 로드 프로파일을 포함하는 프레임에 암호화 정보를 추가함으로써 상기 보안정보를 첨가할 수 있다.
또한 상기 통신부는, 상기 외부로부터 호출이 있는 경우 상기 보안정보를 해독하기 위한 해독정보를 요청하여 수신하고, 상기 수신한 해독정보가 상기 보안정보에 대응하는 경우에만 상기 로드 프로파일을 상기 외부로 전송할 수 있다.
그리고 상기 통신부는, 상기 외부로부터 호출이 있는 경우 상기 보안정보를 해독하기 위한 해독정보를 기설정된 횟수만큼 요청하고, 기설정된 횟수가 지나도 상기 외부로부터 해독정보를 수신하지 못하면 관리자에게 경고 정보를 전송할 수 있다.
또한 상기 보안정보는 공개키(public key)를 포함하고, 상기 통신부는, 상기 수신한 해독정보가 상기 공개키에 대응하는 비밀키(private key)를 포함하는 경우에만 상기 로드 프로파일을 상기 외부로 전송할 수 있다.
그리고 상기 통신부는, 상기 보안정보와 상기 해독정보가 일치하는 경우에만 상기 로드 프로파일을 상기 외부로 전송할 수 있다.
또한 상기 통신부는, DLMS(Device Language Message Specification) 통신을 이용해 상기 관리자와 통신을 수행할 수 있다.
한편 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 계량기 정보 송수신 시스템은 DLMS(Device Language Message Specification) 통신을 통해 계량기 정보를 수신하는 관리시스템; 및 보안정보를 첨가한 로드 프로파일을 생성하고, 상기 관리시스템으로부터 상기 로드 프로파일에 대한 요청이 있는 경우, 상기 보안정보를 해독하기 위한 해독정보를 요청하여 수신하고, 상기 관리시스템으로부터 수신한 해독정보가 상기 보안정보에 대응하는 경우에만 상기 로드 프로파일을 상기 관리시스템으로 전송하는 계량기;를 포함한다.
그리고 상기 계량기는, 상기 로드 프로파일이 포함된 프레임에 암호화 정보를 추가함으로써 상기 보안정보를 첨가할 수 있다.
또한 상기 계량기는, 상기 관리시스템으로부터 호출이 있는 경우 상기 보안정보를 해독하기 위한 해독정보를 기설정된 횟수만큼 요청하고, 기설정된 횟수가 지나도 상기 관리시스템으로부터 해독정보를 수신하지 못하면 경고 정보를 전송할 수 있다.
그리고 상기 보안정보는 공개키(public key)를 포함하고, 상기 계량기는, 상기 수신한 해독정보가 상기 공개키에 대응하는 비밀키(private key)를 포함하는 경우에만 상기 로드 프로파일을 상기 관리시스템으로 전송할 수 있다.
또한 상기 계량기는, 상기 보안정보와 상기 해독정보가 일치하는 경우에만 상기 로드 프로파일을 상기 관리시스템으로 전송할 수 있다.
상기 본 발명의 구성에 따른 계량기 및 이를 이용한 계량기 정보 송수신 시스템에 의하면, 사용자와 관리자 사이에 송수신되는 로드 프로파일 정보에 타인이 무단으로 접근해 나쁜 목적으로 악용하지 못하도록 보안상의 취약점을 강화할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 계량기의 구성을 나타내는 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 계량기 정보 송수신 시스템의 동작을 시간 순서로 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 계량기 정보 송수신 시스템에 있어서, 계량기를 중심으로 설명한 데이터 송수신 방법을 나타내는 흐름도,
도 4a는 기존의 로드 프로파일의 프레임 구성을 나타내는 도면,
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 계량기가 생성한 로드 프로파일의 프레임 구성을 나타내는 도면, 그리고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 계량기 정보 송수신 시스템의 동작 방법을 관리 시스템을 중심으로 설명한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 계량기(100)의 구성을 나타내는 블록도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 계량기(100)는 생성부(110), 저장부(120) 및 통신부(130)를 포함한다.
생성부(110)는 본 발명의 계량기(100)가 로드 프로파일(Load Profile)을 전송함에 있어서 보안 기능을 갖도록, 보안정보를 첨가한 로드 프로파일을 생성하는 기능을 갖는다. 여기서 보안정보를 첨가한다 함은 로드 프로파일을 포함하는 프레임에 암호화 정보를 추가함으로써 이룰 수 있다. 여기서 암호화 정보란 기존의 대칭 혹은 비대칭 암호화 기술을 이용할 수도 있고, 해독정보와 일치하도록 구성되어 암호화된 정보에 엑세스 가능하도록 구성할 수도 있다.
구체적으로 암호화 정보가 공개키(public key)로 구성되며, 암호화된 정보에 엑세스하고자 하는 자가 비밀키(private key)를 가지고 있어, 비밀키를 입력함으로써 암호화된 정보에 엑세스하는 방법을 이용할 수 있다.
또한 암호화된 정보에 엑세스가 허여된 자가 암호화 정보를 알고 있고, 이와 동일한 정보를 해독정보로 입력하여, 암호화 정보와 해독정보가 일치하면 암호화된 정보에 엑세스 가능하도록 구성되어도 좋다.
보안정보가 로드 프로파일 프레임 상에서 어떻게 구현되는지와 관련해서는도 4a 및 도 4b에서 자세히 설명하기로 한다.
저장부(120)는 생성부(110)에서 생성된 로드 프로파일, 즉 보안정보가 첨가된 로드 프로파일을 저장하는 기능을 갖는다. 물론 저장부(120)는 로드 프로파일 외의 계량기 내부의 모든 객체의 오비스 코드(Obis code)를 저장할 수 있다.
통신부(130)는 외부 주체(150)와 데이터 통신을 수행하는 기능을 갖는다. 구체적으로 통신부(130)는 DLMS(Device Language Message Specification) 통신을 이용해 외부 주체(150)와 데이터 통신을 수행한다. 여기서 외부 주체(150)란 계량기(100)로부터 오비스 코드의 객체 정보를 수신하고자 하는 주체를 말하며, 주로 계량기 정보를 이용하여 요금 등을 부과하는 전력 공급 회사 등이 될 것이다.
위와 같은 구성을 가진 본 발명의 일 실시예에 따른 계량기(100)는 보안정보가 첨가된 로드 프로파일을 생성해냄으로써, 이를 요구하는 외부 주체(150)가 정당한 권한을 가진 자가 아닌 경우에는 로드 프로파일로의 접근을 불허함으로써 로드 프로파일의 정보를 가지고 범죄로 악용하는 등의 피해를 미연에 방지할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 계량기 정보 송수신 시스템의 동작을 시간 순서로 나타내는 도면이다. 우선 계량기(100)는 관리시스템(200)으로부터 로드 프로파일의 전송을 요청받는다(S1). 그럼 계량기(100)는 관리시스템(200)에 대해 해독정보를 요청한다(S2). 로드 프로파일은 이미 계량기(100) 내에서 보안정보가 첨가되어 생성되었기 때문에, 로드 프로파일에 엑세스하기 위해서는 이를 해독할 수 있는 해독정보가 필요하다.
관리시스템(200)이 해독정보를 송신(S3)하면, 계량기(100)는 이를 수신하여 해독정보가 보안정보와 일치하는지 여부를 판단하고, 일치하는 경우에만 로드 프로파일을 관리시스템(200)으로 전송한다.
이는 계량기 정보 송수신 시스템의 일 실시예를 보여주는 것이지만, 다른 실시예에서는 계량기(100)가 보안정보를 첨가한 로드 프로파일을 관리시스템(200)에 전송하면, 관리시스템(200) 내에서 해독정보를 입력해 로드 프로파일에 엑세스하는 방식을 이용할 수도 있다.
또한 도 2에서는 해독정보가 보안정보와 일치하는 경우만을 상정한 것이며, 해독정보가 보안정보와 일치하지 않는 경우에, 계량기(100)는 관리시스템(200)으로 로드 프로파일을 전송하지 않을 수 있다. 그리고 계량기(100)는 관리시스템(200)에 대하여 기설정된 횟수만큼 해독정보를 요청할 수 있고, 기설정된 횟수 동안 보안정보와 일치하는 해독정보를 수신하지 않는 경우, 로드 프로파일을 전송하지 않음과 동시에 경고 메세지를 전력 송신 회사에 전송할 수 있다.
혹은 계량기(100)로부터 전송받은 로드 프로파일에 대해 관리시스템(200)이 보안정보와 일치하지 않는 해독정보를 입력하는 경우에는 로드 프로파일로의 엑세스가 불가능하게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 계량기 정보 송수신 시스템에 있어서, 계량기를 중심으로 바라본 데이터 송수신 방법을 나타내는 흐름도이다.
계량기(100)가 외부로부터 해독정보를 수신하면(S300), 해독정보가 보안정보와 일치하는지 여부를 판단한다(S310). 여기서 보안정보 및 해독정보의 의미는 상술한 바와 마찬가지다.
해독정보가 보안정보와 일치한다면(S310-YES), 로드 프로파일의 전송을 요청한 주체로 로드 프로파일을 전송한다(S330).
그러나 해독정보가 보안정보와 일치하지 않으면(S310-NO), 로드 프로파일을 요청한 횟수가 기설정된 횟수 N보다 작은지 여부를 판단하고(S320), 기설정된 횟수 N보다 적게 로드 프로파일을 요청했다면 다시 해독정보를 수신한다(S300). 그러나 기설정된 횟수 N을 초과하여 로드 프로파일을 요청했다면, 계량기(100)는 관리자에게 경고 메세지를 전송한다(S340). 여기서 관리자란 전력을 공급해주는 전력 송신 회사 등이 될 수 있다.
상기 기설정된 횟수 N은 사용자에 의하여 정해질 수 있다.
도 4a는 기존의 로드 프로파일의 프레임 구성을 나타내는 도면이고, 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 계량기(100)가 생성한 로드 프로파일의 프레임 구성을 나타내는 도면이다.
도 4a에 도시된 바와 같이 기존의 로드 프로파일은 서로 다른 복수의 정보를 포함하고 있다. 1(10)에서 8(80)로 표시된 각각의 필드는 이해를 돕기 위해 계량기 정보 데이터를 포함하는 필드만 간략히 숫자 1~8로 표시했지만 이 외에도 데이터 프레임이 가지는 프레임들이 포함된다. 예를 들어 프레임의 시작을 나타내는 필드, 오류 검출 정보를 포함하는 필드 등을 더 포함할 수 있다. 또한 데이터를 포함하는 필드로 1(10)에서 8(80)까지 8개의 필드를 상정하였으나, 이보다 더 많거나 적은 수의 필드로 구성되어도 무방하다.
필드 1(10)은 순방향 유효 전력량, 필드 2(20)는 순방향 지상 무효 전력량, 필드 3(30)은 순방향 진상 무효 전력량, 필드 4(40)는 일자/시간, 필드 5(50)는 계량기의 상태정보, 필드 6(60)은 역방향 유효 전력량, 필드 7(70)은 역방향 지상 무효 전력량, 그리고 필드 8(80)은 역방향 진상 무효 전력량에 대한 정보를 포함할 수 있다. 다만 이는 어디까지나 예시에 불과하고, 각각의 정보가 서로 순서를 달리하여 배치될 수도 있고, 이와 다른 정보가 포함될 수도 있다.
반면 도 4b는 도 4a와 같이 계량 정보를 포함하는 필드(400)외에도 별도의 보안 정보를 포함하는 필드(410)를 더 포함하고 있다.
도 4b에서는 로드 프로파일의 마지막 필드에 보안 정보를 추가하였다. 이는 보안 정보는 최소 1비트부터 최고 보안 레벨에 따라 더 길게 늘어날 수도 있기 때문에, 도 4b에서와 같이 보안 정보를 포함하는 필드(410)는 더 늘어날 수도 있고, 더 줄어들 수도 있다.
보안 정보를 포함하는 필드(410)에는 특정 비트수의 정보가 기설정되어 있을 수도 있지만, 공개키(public key)가 포함되고, 이 공개키에 대응하는 비밀키(private key)는 해독 정보로 이용될 수 있다. 공개키와 비밀키를 이용하는 보안/인증 방법은 이미 많이 이용되고 있으므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 계량기 정보 송수신 시스템의 동작 방법을 관리 시스템(200)을 중심으로 설명한 흐름도이다.
우선 계량기(100)로부터 로드 프로파일을 수신한다(S500). 수신된 로드 프로파일은 상술한 바와 같이 계량기(100)에서 생성된 것으로, 보안 정보를 첨가한 로드 프로파일이다. 따라서 올바른 해독 정보를 입력하기 전까지 관리 시스템(200)은 로드 프로파일에 접근할 수 없다. 보안 정보와 관련해서는 위에서 설명한 바와 같다.
이후 해독 정보를 입력하면(S510), 로드 프로파일에 첨가된 보안 정보에 대응하는 해독 정보가 입력되었는지 여부를 판단한다(S520). 즉 해독 정보가 보안 정보와 일치하는지 여부를 판단한다(S520). 여기서 해독 정보와 보안 정보가 일치한다는 의미는 입력된 해독 정보가 보안 정보의 암호화 정보를 해제할 수 있음을 의미한다. 즉, 암호화된 정보를 해제할 수 있는 해독 정보가 암호화된 정보, 즉 보안 정보와 동일한 경우에는, 해독 정보와 보안 정보가 동일한지 여부를 의미하며, 상술한 바와 같이 암호화된 정보가 공개키에 해당한다면, 해독 정보가 비밀키에 해당하는지 여부를 의미한다.
만약 해독 정보가 보안 정보와 일치하지 않으면(S520-NO), 해독 정보를 다시 입력받는다(S510). 여기서도 상기와 같이 기설정된 횟수만큼 입력 횟수를 정할 수 있고, 이와 같은 정보도 로드 프로파일에 포함될 수 있다.
반면 해독 정보가 보안 정보와 일치하는 경우(S520-YES), 즉 입력된 해독 정보가 암호화된 정보를 해제할 수 있는 정보인 경우에는 로드 프로파일에 엑세스를 허용한다(S520).
위와 같은 구성을 가진 본 발명의 일 실시예에 따른 계량기(100)는 보안정보가 첨가된 로드 프로파일을 생성해냄으로써, 이를 요구하는 외부 주체(150)가 정당한 권한을 가진 자가 아닌 경우에는 로드 프로파일로의 접근을 불허함으로써 로드 프로파일의 정보를 가지고 범죄로 악용하는 등의 피해를 미연에 방지할 수 있게 된다.
상기한 바에서, 다양한 실시예에서 설명한 각 구성요소 및/또는 기능은 서로 복합적으로 결합하여 구현될 수 있으며, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100..............................................계량기
110..............................................생성부
120..............................................저장부
130..............................................통신부

Claims (12)

  1. 보안정보를 첨가한 로드 프로파일을 생성하는 생성부;
    상기 생성된 로드 프로파일을 저장하는 저장부; 및
    외부로부터 호출이 있는 경우 상기 저장부에 저장된 상기 로드 프로파일을 상기 외부로 전송하는 통신부;를 포함하며, 상기 통신부는,
    상기 외부로부터 호출이 있는 경우 상기 보안 정보를 해독하기 위한 해독정보를 요청하여 수신하고, 상기 수신한 해독정보가 상기 보안 정보에 대응하는 경우에만 상기 로드 프로파일을 상기 외부로 전송하며,
    상기 보안정보를 해독하기 위한 해독정보의 요청은 기설정된 횟수만큼 요청하며, 기설정된 횟수의 해독정보를 요청한 후에도 상기 외부로부터 해독정보를 수신하지 못하면 관리자에게 경고 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 계량기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 생성부는,
    상기 로드 프로파일을 포함하는 프레임에 암호화 정보를 추가함으로써 상기 보안정보를 첨가하는 것을 특징으로 하는 계량기.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 보안정보는 공개키(public key)를 포함하고,
    상기 통신부는,
    상기 수신한 해독정보가 상기 공개키에 대응하는 비밀키(private key)를 포함하는 경우에만 상기 로드 프로파일을 상기 외부로 전송하는 것을 특징으로 하는 계량기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 보안정보와 상기 해독정보가 일치하는 경우에만 상기 로드 프로파일을 상기 외부로 전송하는 것을 특징으로 하는 계량기.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 통신부는,
    DLMS(Device Language Message Specification) 통신을 이용해 상기 관리자와 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 계량기.
  8. DLMS(Device Language Message Specification) 통신을 통해 계량기 정보를 수신하는 관리시스템; 및
    보안정보를 첨가한 로드 프로파일을 생성하고, 상기 관리시스템으로부터 상기 로드 프로파일에 대한 요청이 있는 경우, 상기 보안정보를 해독하기 위한 해독정보를 요청하여 수신하고, 상기 관리시스템으로부터 수신한 해독정보가 상기 보안 정보에 대응하는 경우에만 상기 로드 프로파일을 상기 관리시스템으로 전송하며,
    상기 보안정보를 해독하기 위한 해독정보의 요청은 기설정된 횟수만큼 요청하며, 기설정된 횟수의 해독정보를 요청한 후에도 상기 관리시스템으로부터 해독정보를 수신하지 못하면 경고 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 계량기 정보 송수신 시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 계량기는,
    상기 로드 프로파일이 포함된 프레임에 암호화 정보를 추가함으로써 상기 보안정보를 첨가하는 것을 특징으로 하는 계량기 정보 송수신 시스템.
  10. 삭제
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 보안정보는 공개키(public key)를 포함하고,
    상기 계량기는,
    상기 수신한 해독정보가 상기 공개키에 대응하는 비밀키(private key)를 포함하는 경우에만 상기 로드 프로파일을 상기 관리시스템으로 전송하는 것을 특징으로 하는 계량기 정보 송수신 시스템.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 계량기는,
    상기 보안정보와 상기 해독정보가 일치하는 경우에만 상기 로드 프로파일을 상기 관리시스템으로 전송하는 것을 특징으로 하는 계량기 정보 송수신 시스템.
KR1020110114961A 2011-11-07 2011-11-07 보안 기능을 갖는 계량기 및 이를 이용한 계량기 정보 송수신 시스템 KR101238111B1 (ko)

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