KR101275830B1 - 그룹키 관리 장치 및 방법, 그리고 그 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체 - Google Patents

그룹키 관리 장치 및 방법, 그리고 그 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체 Download PDF

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Abstract

커뮤니티 기반 유비쿼터스 네트워크 환경에서 다수의 사용자가 가입된 커뮤니티의 안전한 통신 서비스를 제공하기 위한 그룹키 관리 장치가 개시된다. 가입·탈퇴 관리부는 제1사용자가 커뮤니티 가입을 요청하는 경우 제1사용자를 등록하고, 제2사용자가 커뮤니티 탈퇴를 요청하는 경우 제2사용자 정보를 제거한다. 그룹키 생성부는 제1사용자에게 전송할 제1랜덤 넘버 값을 생성하고, 제2사용자를 제외한 나머지 기존 사용자에게 전송할 제2랜덤 넘버 값을 생성하여 이를 토대로 제1그룹키 및 제2그룹키를 각각 생성한다. 전송부는 제1사용자에게 제1그룹키를 전송하고, 제1사용자를 제외한 기존 사용자에게는 제1랜덤 넘버 값을 전송하여 기존 그룹키와 조합하여 제1그룹키를 생성하도록 하고, 제2사용자를 제외한 나머지 기존 사용자에게 제2랜덤 넘버 값을 전송하여 기존 그룹키와 조합하여 제2그룹키를 생성하도록 한다. 본 발명에 따르면, 커뮤니티 기반의 유비쿼터스 네트워크 상황에서 빠르고 쉬운 그룹키 관리를 위해 랜덤 넘버(random number) 분배기술을 도입하여 탈퇴한 사용자를 용이하게 처리할 수 있다. 또한, 그룹키 분배의 형성평을 도모하기 위해 기존 커뮤니티 가입자가 커뮤니티 탈퇴시, 새로운 그룹키 생성에 필요한 랜덤 넘버를 생성하여 탈퇴한 사용자가 알 수 없도록 그룹메시지를 멀티캐스트 하여 커뮤니티 기반의 유비쿼터스 네트워크의 복잡도를 감소시킬 수 있다.

Description

그룹키 관리 장치 및 방법, 그리고 그 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체{Apparatus and method for managing group key and recording medium storing program for executing method of the same in computer}
본 발명은 그룹키 관리 장치 및 방법, 그리고 그 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 빠르고 손쉬운 그룹키 관리를 위해 랜덤 함수 값을 이용하는 그룹키 관리 장치 및 방법, 그리고 그 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체에 관한 것이다.
유비쿼터스 네트워크 환경이 도시 환경, 항만 및 유통 시스템 등 다양한 분야에 적용되고 있다. 또한 유비쿼터스 네트워크 환경은 사용자의 상황인식 정보를 바탕으로 사용자가 필요로 하는 서비스를 제공하는 지능적인 네트워크 기술 연구가 진행되고 있다. 이와 같은 기술로는 최근 연구되고 있는 커뮤니티 기반의 유비쿼터스 네트워크가 있다.
커뮤니티 기반의 유비쿼터스 네트워크는 도 1과 같이 존 마스터 노드를 중심으로 커뮤니티를 형성하고, 커뮤니티에 따라 필요한 응용 서비스 및 네트워크 서비스를 제공한다. 사용자들은 사용자들이 원하는 서비스를 받거나 제공하기 위해 자유롭게 커뮤니티에 참여 또는 탈퇴할 수 있다.
이때, 안전한 커뮤니티 서비스를 제공하기 위해서는 초기 인증과정을 통해 그룹키를 알고 있는 사용자만이 암호화된 그룹 통신을 복호화할 수 있어야 한다. 또한 사용자의 동적인 특성을 고려하여 커뮤니티 참여와 탈퇴가 발생하는 동안, 탈퇴하는 사용자에 대한 순방향 안전성(Forward Secrecy)과 새로운 사용자에 대한 역방향 안전성(Backward Secrecy)을 제공해야 한다. 그리고 그룹키 분배의 효율성과 사용자 수에 따른 확장성을 고려할 때, 그룹키의 갱신과 전송 및 암호화와 관련된 오버헤드는 그룹의 크기에 독립적이어야 하며 커뮤니티에서의 사용자 변화로 인한 그룹키 갱신의 영향이 전체 네트워크에 영향을 끼치는 '1-affect-n' 문제도 고려해야 한다.
중앙 그룹키 관리 기법은 키 관리자가 전체 네트워크에서 사용되는 그룹키를 생성 및 분배하는 기법이다. 그 중에 동적인 네트워크 변화를 고려한 키 트리 그래프를 이용한 그룹키 관리 기법은 동적인 네트워크 변화에 신속한 그룹키 관리가 가능하다. 도 2를 참조하면, 트리 그래프의 각 말단 노드에 사용자가 위치하고, 트리의 중간 노드들은 키암호화키(Key Encryption Key, KEK)를 할당한다. 그리고 루트노드에는 현재 세션에 대한 그룹키가 할당된다. 사용자는 정점의 노드에 이르는 직접경로 상에 있는 키값들만 알고 있다.
다른 사용자가 그룹에 참여 또는 탈퇴하는 경우, 사용자로부터 루트노드까지 경로상에 위치한 키들은 갱신되고 새로운 그룹키가 경로상에 사용자들에게 전송된다. 이러한 키 트리 그래프를 이용한 그룹키 관리기법은 하나의 사용자 변화에도 전체 네트워크 그룹키를 갱신해야 하므로 '1-affect-n' 문제가 발생한다.
이와 관련된 선행기술을 구체적으로 살펴보면, 한국공개공보 제10-2008-0114665호(안전한 멀티캐스트 통신을 위한 그룹키 관리방법)에는 네트워크상 멀티캐스트 통신시 정당한 권한을 가진 수신자 그룹에게만 멀티캐스트 통신을 위해 사용되는 그룹키를 보다 안전하게 전송할 수 있도록 하는 그룹키 관리방법이 개시되어 있다. 이는 커뮤니티 마스터(그룹 마스터)에 과도한 계산량을 부여하는 키 분배방식으로 커뮤니티(그룹)에 속하는 멤버수가 증가하면 단순한 계산만으로도 에너지(배터리) 소모 현상이 발생한다는 문제점이 있다.
또한, 한국등록공보 제10-1067720호(공개키 암호 알고리즘 및 그룹키를 이용한 통신장치 및 방법)에는 그룹 내의 어떠한 노드도 신규 노드를 인증하고 키를 생성하여 분배할 수 있어, 키 전송 프로토콜과 같이 단일 인증 노드로부터 발생되는 과부하와 인증 실패에 따른 문제를 해결 할 수 있는 통신장치 및 방법을 개시되고 있다. 이는 새로운 그룹키를 커뮤니티(그룹)에 가입된 모든 노드가 참여하여 생성하지 않고 특정 두 노드가 생성하여 분배하는 것으로 그룹키 관리 기법에 차이가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 커뮤니티 기반의 유비쿼터스 네트워크 상황에서 빠르고 쉬운 그룹키 관리를 위해 랜덤 넘버(random number) 분배기술을 도입하여 탈퇴한 사용자 처리를 용이하게 하는 그룹키 관리 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 그룹키 분배의 형성평을 도모하기 위해 기존 커뮤니티 가입자가 커뮤니티 탈퇴시, 새로운 그룹키 생성에 필요한 랜덤 넘버를 생성하여 탈퇴한 사용자가 알 수 없도록 그룹메시지를 멀티캐스트 하여 커뮤니티 기반의 유비쿼터스 네트워크의 복잡도를 감소시키는 그룹키 관리 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 그룹키 관리 장치는, 커뮤니티 기반 유비쿼터스 네트워크 환경에서 다수의 사용자가 가입된 커뮤니티의 안전한 통신 서비스를 제공하는 그룹키 관리 장치에 있어서, 제1사용자가 상기 커뮤니티 가입을 요청하는 경우 상기 제1사용자를 등록하고, 제2사용자가 상기 커뮤니티 탈퇴를 요청하는 경우 상기 제2사용자 정보를 제거하는 가입·탈퇴 관리부; 상기 제1사용자에게 전송할 제1랜덤 넘버 값을 생성하고, 상기 제2사용자를 제외한 나머지 기존 사용자에게 전송할 제2랜덤 넘버 값을 생성하여 이를 토대로 제1그룹키 및 제2그룹키를 각각 생성하는 그룹키 생성부; 및 상기 제1사용자에게 상기 제1그룹키를 전송하고, 상기 제1사용자를 제외한 기존 사용자에게는 상기 제1랜덤 넘버 값을 전송하여 기존 그룹키와 조합하여 상기 제1그룹키를 생성하도록 하고, 상기 제2사용자를 제외한 나머지 기존 사용자에게 상기 제2랜덤 넘버 값을 전송하여 기존 그룹키와 조합하여 상기 제2그룹키를 생성하도록 하는 전송부;를 구비한다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 그룹키 관리 방법은, 커뮤니티 기반 유비쿼터스 네트워크 환경에서 다수의 사용자가 가입된 커뮤니티의 안전한 통신 서비스를 제공하는 그룹키 관리 장치가 수행하는 그룹키 관리 방법에 있어서, (a) 제1사용자가 상기 커뮤니티에 가입을 요청하는 단계; (b) 상기 제1사용자를 등록하고 새 그룹키 생성을 위한 랜덤 넘버 값을 생성하여 새 그룹키를 생성하는 단계; (c) 상기 제1사용자에게 상기 새 그룹키를 전송하고, 상기 커뮤니티에 가입된 기존 사용자에게는 상기 랜덤 넘버 값을 전송하는 단계; 및 (d) 상기 기존 사용자는 상기 랜덤 넘버 값과 기존 그룹키를 조합하여 새 그룹키를 생성하는 단계;를 포함하고, 상기 (b) 단계는 상기 제1사용자의 개인키 값을 생성하여 상기 제1사용자를 사용자 테이블에 등록한다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 그룹키 관리 방법은, 커뮤니티 기반 유비쿼터스 네트워크 환경에서 다수의 사용자가 가입된 커뮤니티의 안전한 통신 서비스를 제공하는 그룹키 관리 장치가 수행하는 그룹키 관리 방법에 있어서, (a) 제1사용자가 상기 커뮤니티 탈퇴를 요청하는 단계; (b) 새 그룹키 생성에 필요한 랜덤 넘버 값을 생성하여 상기 제1사용자를 제외한 나머지 기존 사용자에게 전송하는 단계; 및 (c) 상기 기존 사용자는 상기 랜덤 넘버 값과 기존 그룹키를 이용하여 새로운 그룹키를 생성하는 단계;를 갖는다.
본 발명에 따른 그룹키 관리 방법에 의하면, 커뮤니티 기반의 유비쿼터스 네트워크 상황에서 빠르고 쉬운 그룹키 관리를 위해 랜덤 넘버(random number) 분배기술을 도입하여 탈퇴한 사용자를 용이하게 처리할 수 있다. 또한 그룹키 분배의 형평성을 도모하기 위해 기존 커뮤니티 가입자가 커뮤니티 탈퇴시, 새로운 그룹키 생성에 필요한 랜덤 넘버를 생성하여 탈퇴한 사용자가 알 수 없도록 그룹메시지를 멀티캐스트 하여 커뮤니티 기반의 유비쿼터스 네트워크의 복잡도를 감소시킬 수 있다.
도 1은 커뮤니티 기반의 유비쿼터스 네트워크 환경을 도시한 도면,
도 2는 종래 기술에 따른 중앙 그룹키 관리기법의 트리 그래프를 이용한 키계층 구조를 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 그룹키 관리 장치의 구성을 도시한 블록도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 그룹키 관리 방법을 도시한 흐름도, 그리고,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 그룹키 관리 방법을 도시한 흐름도이다.
이하에서 첨부의 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 그룹키 관리 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 본 발명에서는 모든 사용자, 커뮤니티는 유일한 아이디를 가지고 있으며, 각 사용자는 사용자가 속해 있는 커뮤니티의 아이디를 알고 있으며, 초기 등록과정을 통해 커뮤니티 관리자와 커뮤니티 사용자간에 인증 과정을 통해 대칭키를 공유한다.
도 3은 본 발명에 따른 그룹키 관리 장치(300)의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 그룹키 관리 장치(300)는 가입·탈퇴 관리부(310), 그룹키 생성부(320) 및 전송부(330)를 구비한다.
가입·탈퇴 관리부(310)는 새로운 제1사용자가 커뮤니티 가입을 요청하는 경우 제1사용자를 커뮤니티에 등록한다. 이때 제1사용자 등록 과정을 통해 제1사용자의 개인키 값을 생성하여 사용자 테이블에 등록하는 과정을 거친다. 즉 이러한 사용자 등록과정을 통해 그룹키 관리 장치(300)는 사용자의 개인키 값을 대칭키로 공유하게 된다. 반면, 기존 가입자였던 제2사용자가 커뮤니티 탈퇴를 요청하는 경우 제2사용자 정보를 제거한다.
즉, 가입·탈퇴 관리부(310)는 사용자의 가입·탈퇴 사실과 무관하게 커뮤니티에 속한 사용자들의 정보를 안전하게 관리하여 커뮤니티 내 안전한 통신 서비스를 제공할 수 있도록 한다.
그룹키 생성부(320)는 커뮤니티 가입을 요청하는 제1사용자에게 전송할 제1랜덤 넘버 값을 생성한다. 커뮤니티 탈퇴를 요청하는 제2사용자가 있는 경우, 제2사용자를 제외한 나머지 기존 사용자에게 전송할 제2랜덤 넘버 값을 생성한다. 여기서 제1랜덤 넘버 값 및 제2랜덤 넘버 값은 랜덤 함수 생성(Random Number Generator)과 관련된 널리 알려진 방법을 사용하여 구해질 수 있다. 이렇게 생성된 제1랜덤 넘버 값 및 제2랜덤 넘버 값을 토대로 커뮤니티의 새로운 그룹키인 제1그룹키 및 제2그룹키를 각각 생성한다. 이 경우, 그룹키 생성부(320)는 그룹 아이디, 기존 그룹키 및 제1랜덤 넘버 값 또는 제2랜덤 넘버 값을 인자로 소정의 해쉬함수를 이용하여 제1그룹키 또는 제2그룹키를 생성하게 된다.
이렇게 생성된 제1그룹키는 전송부(330)에 의해 커뮤니티에 새로 가입하려는 제1사용자에게 전송되는데, 이때 제1사용자의 개인키 값을 대칭키로 공유하여 이 대칭키를 이용하여 제1그룹키를 제1사용자에게 전송하게 된다. 이렇게 제1그룹키를 전송받은 제1사용자는 제1그룹키를 이용하여 커뮤니티 활동을 시작할 수 있다. 반면, 제1사용자를 제외한 기존 사용자에게는 제1그룹키가 아닌 제1랜덤 넘버 값이 전송된다. 따라서 제1사용자를 제외한 기존 사용자는 제1랜덤 넘버 값을 기존 그룹키와 조합하여 새로운 그룹키인 제1그룹키를 생성할 수 있게 된다. 이때 제1사용자를 제외한 기존 사용자에게 전송되는 메시지는 하기 수학식 1과 같다. 즉, 기존 사용자는 하기 수학식 1을 이용하여 제1랜덤 넘버 값을 획득할 수 있으며, 나아가 새롭게 생성된 제1그룹키가 올바른 그룹키인지를 확인할 수 있다.
Figure 112011087507227-pat00001
여기서, M은 커뮤니티 관리자가 기존 가입자에게 전송하는 메시지, R은 랜덤 넘버 값, GK는 기존 그룹키, GKNEW는 새 그룹키, EGK(R)은 새 그룹키 생성을 위한 랜덤 넘버 값(R)을 기존 그룹키(GK)로 암호화한 값, 그리고 Hash(GKNEW)는 새 그룹키 검증을 위한 해쉬 값이다.
또한, 새롭게 생성된 제2그룹키는 전송부(330)에 의해 제2그룹키 자체가 제2사용자를 제외한 나머지 기존 사용자에게 전송되지는 않는다. 앞서 설명한 바와 같이 커뮤니티에서 탈퇴하고자 하는 제2사용자를 제외한 나머지 기존 사용자에게는 제2그룹키 생성을 위한 제2랜덤 함수 값이 전송부(330)에 의해 전송되며, 기존 사용자는 제2사용자를 제외한 나머지 기존 사용자의 개인키 값을 토대로 하기 수학식 2에 의해 제2그룹키를 생성할 수 있도록 한다. 즉, 제2사용자에게는 그 어떠한 값도 전송되지 않고, 제2사용자가 기존에 보유하고 있었던 기존 그룹키를 통해서는 커뮤니티 활동을 할 수 없다. 또한 새롭게 생성된 제2랜덤 넘버 값을 알 수 없기 때문에 기존 그룹키와 조합하여 제2그룹키를 획득할 수가 없게 된다.
Figure 112011087507227-pat00002
여기서, M(x)는 새 그룹키를 전달하는 함수, Kn -1은 사용자(Un -1)의 개인키 값, Kn은 탈퇴하고자 하는 제1사용자(Un)의 개인키 값, 그리고 R은 랜덤 함수 값이다.
즉, 사용자의 가입 및 탈퇴시 기존 그룹키와 다항식 연산을 이용하여 신뢰할 수 있는 사용자만이 새 그룹키를 이용하여 그룹 통신에 참여할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 그룹키 관리 방법을 도시한 흐름도이다. 도 4는 새로운 사용자가 커뮤니티에 가입하고자 하는 경우를 나타낸 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 커뮤니티에 가입하고자 하는 제1사용자는 그룹키 관리 장치(300)에게 가입을 요청한다(S410). 이때 제1사용자는 기존 사용자 검색과정을 통해 그룹키 관리 장치(300)가 누구인지를 확인하여 확인된 그룹키 관리 장치(300)에게 커뮤니티 가입을 요청할 수 있다. 제1사용자의 커뮤니티 가입 요청이 있는 경우, 그룹키 관리 장치(300)는 제1사용자를 등록한다(S420). 나아가 그룹키 관리 장치(300)는 이러한 제1사용자 등록과정을 통해 제1사용자의 개인키 값을 생성하여 사용자 테이블에 등록한다. 새로운 사용자가 커뮤니티에 가입되는 경우, 보안을 위해 기존 그룹키는 더 이상 사용할 수 없도록 새로운 그룹키를 생성해서 사용할 수 있도록 해야 한다. 따라서 그룹키 관리 장치(300)는 새 그룹키 생성을 위한 랜덤 넘버 값을 생성한다(S430). 이 랜덤 넘버 값을 이용하면 새 그룹키를 생성할 수 있는데, 새 가입자인 제1사용자에게는 새 그룹키를 전송하며(S440), 제1사용자를 제외한 기존 사용자에게는 랜덤 넘버 값을 전송하여(S450), 기존 그룹키와 랜덤 넘버 값을 조합하여 새 그룹키를 생성할 수 있도록 한다(S460). 이때 기존 사용자에게 실제로 전송되는 내용은 상기 수학식 1의 메시지이며 수학식 1을 통해 랜덤 넘버 값을 획득하게 된다. 또한 수학식 1에 포함된 새 그룹키의 해쉬 값을 이용하여 새 그룹키가 올바른 그룹키인지도 확인할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 그룹키 관리 방법을 도시한 흐름도이다. 도 5는 커뮤니티에 가입되어 있는 기존 사용자가 커뮤니티에 탈퇴하고자 하는 경우를 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 커뮤니티에 가입되어 있는 기존 사용자였던 제2사용자가 그룹키 관리 장치(300)에게 탈퇴를 요청한다(S510). 기존 사용자가 탈퇴를 요청하는 경우, 보안 유지를 위해 기존에 사용하던 그룹키는 더 이상 사용할 수 없게 된다. 따라서 탈퇴를 요청한 제2사용자의 정보가 제거됨과 동시에, 더 이상 제2사용자에게는 어떠한 정보도 전송하지 않게 된다.
반면, 제2사용자를 제외한 나머지 기존 사용자에게는 새 그룹키 생성에 필요한 랜덤 넘버 값을 생성하여 전송한다(S520). 이를 전송받은 기존 사용자는 랜덤 넘버 값과 기존 그룹키를 조합하여 새 그룹키를 생성할 수 있게 된다(S530). 이때 제2사용자를 제외한 나머지 기존 사용자에게 전송되는 내용은 상기 수학식 2의 메시지이며, 사용자 테이블에 등록되어 있는 제2사용자를 제외한 나머지 기존 사용자의 개인키 값을 토대로 상기 수학식 2에 의해 그룹키를 생성할 수 있게 된다. 이러한 과정을 통해, 탈퇴한 제2사용자는 기존 그룹키 만으로는 새 그룹키를 생성할 수 없게 되고, 나머지 기존 사용자는 랜덤 넘버 값만 전송받음으로서 새 그룹키를 생성할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 그룹키 관리 방법을 기존 방법과 통신량 측면에서 효율성을 비교하자면 아래 표 1과 같다.
효율성 측면 통신량 그룹키 갱신 문제
가입시 메시지 탈퇴시 메시지 그룹키 확장성 그룹간 통신
중앙키관리기법 N N No Yes
본 발명 2 1 Yes Yes
여기서, N은 그룹에 포함된 사용자의 수, 가입시 메시지는 사용자 가입시 네트워크에 전송되는 메시지 수, 그리고 탈퇴시 메시지는 사용자 탈퇴시 네트워크에 전송되는 메시지 수이다.
본 발명에 따른 그룹키 관리 방법은 사용자 가입시 새 사용자에게 키암호화키를 이용해 새 그룹키를 전송하고, 그 외 기존 사용자에게는 기존 그룹키를 통해 새 그룹키 생성에 필요한 랜덤 함수 값을 전송하게 되므로 그룹에 참여한 사용자 수와 상관없이 통신량이 2이다. 또한, 사용자 탈퇴시 탈퇴한 사용자에게는 아무런 메시지를 전송할 필요가 없으며, 탈퇴한 사용자를 제외한 나머지 사용자에게 기존 그룹키를 통해 새 그룹키 생성에 필요한 랜덤 함수 값을 전송하게 되므로 그룹에 참여한 사용자 수와 상관없이 통신량이 1이 될 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 그룹키 관리 방법은 사용자 가입 및 탈퇴에 따른 그룹키 갱신 과정에서 통신량 측면에서 효율적이며 기존 그룹키 갱신 문제를 해결할 수 있다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 유무선 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
300 : 그룹키 관리 장치 310 : 가입·탈퇴 관리부
320 : 그룹키 생성부 330 : 전송부

Claims (13)

  1. 커뮤니티 기반 유비쿼터스 네트워크 환경에서 다수의 사용자가 가입된 커뮤니티의 안전한 통신 서비스를 제공하는 그룹키 관리 장치에 있어서,
    제1사용자가 상기 커뮤니티 가입을 요청하는 경우 상기 제1사용자를 등록하고, 제2사용자가 상기 커뮤니티 탈퇴를 요청하는 경우 상기 제2사용자 정보를 제거하는 가입·탈퇴 관리부;
    상기 제1사용자에게 전송할 제1랜덤 넘버 값을 생성하고, 상기 제2사용자를 제외한 나머지 기존 사용자에게 전송할 제2랜덤 넘버 값을 생성하여 이를 토대로 제1그룹키 및 제2그룹키를 각각 생성하는 그룹키 생성부; 및
    상기 제1사용자에게 상기 제1그룹키를 전송하고, 상기 제1사용자를 제외한 기존 사용자에게는 상기 제1랜덤 넘버 값을 전송하여 기존 그룹키와 조합하여 상기 제1그룹키를 생성하도록 하고, 상기 제2사용자를 제외한 나머지 기존 사용자에게 상기 제2랜덤 넘버 값을 전송하여 기존 그룹키와 조합하여 상기 제2그룹키를 생성하도록 하는 전송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 그룹키 관리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 그룹키 생성부는 그룹 아이디, 기존 그룹키, 및 상기 제1랜덤 넘버 값 또는 상기 제2랜덤 넘버 값을 인자로 소정의 해쉬함수를 이용해 상기 제1그룹키 또는 상기 제2그룹키를 생성하는 것을 특징으로 하는 그룹키 관리 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 전송부는, 상기 제1사용자를 제외한 기존 사용자에게 하기 수학식 A의 메시지를 전송하여 상기 기존 사용자가 이를 통해 상기 제1랜덤 함수 값을 획득하고, 상기 제1그룹키가 올바른 그룹키인지를 확인하도록 하는 것을 특징으로 하는 그룹키 관리 장치:
    [수학식 A]
    Figure 112011087507227-pat00003

    여기서, M은 커뮤니티 관리자가 기존 가입자에게 전송하는 메시지, R은 랜덤 넘버 값, GK는 기존 그룹키, GKNEW는 새 그룹키, EGK(R)은 새 그룹키 생성을 위한 랜덤 넘버 값(R)을 기존 그룹키(GK)로 암호화한 값, 그리고 Hash(GKNEW)는 새 그룹키 검증을 위한 해쉬 값이다.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 전송부는, 상기 제2사용자를 제외한 기존 사용자에게 하기 수학식 B의 메시지를 전송하여 상기 기존 사용자가 이를 통해 상기 제2그룹키를 생성하도록 하는 것을 특징으로 하는 그룹키 관리 장치:
    [수학식 B]
    Figure 112011087507227-pat00004

    여기서, M(x)는 새 그룹키를 전달하는 함수, Kn -1은 사용자(Un -1)의 개인키 값, Kn은 탈퇴하고자 하는 제1사용자(Un)의 개인키 값, 그리고 R은 랜덤 함수 값이다.
  5. 커뮤니티 기반 유비쿼터스 네트워크 환경에서 다수의 사용자가 가입된 커뮤니티의 안전한 통신 서비스를 제공하는 그룹키 관리 장치가 수행하는 그룹키 관리 방법에 있어서,
    (a) 제1사용자가 상기 커뮤니티에 가입을 요청하는 단계;
    (b) 상기 제1사용자를 등록하고 새 그룹키 생성을 위한 랜덤 넘버 값을 생성하여 새 그룹키를 생성하는 단계;
    (c) 상기 제1사용자에게 상기 새 그룹키를 전송하고, 상기 커뮤니티에 가입된 기존 사용자에게는 상기 랜덤 넘버 값을 전송하는 단계; 및
    (d) 상기 기존 사용자는 상기 랜덤 넘버 값과 기존 그룹키를 조합하여 새 그룹키를 생성하는 단계;를 포함하고,
    상기 (b) 단계는 상기 제1사용자의 개인키 값을 생성하여 상기 제1사용자를 사용자 테이블에 등록하는 것을 특징으로 하는 그룹키 관리 방법.
  6. 삭제
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 그룹 아이디, 기존 그룹키 및 랜덤 함수 값을 인자로 소정의 해쉬함수를 이용해 새 그룹키를 생성하는 것을 특징으로 하는 그룹키 관리 방법.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 제1사용자의 개인키 값을 대칭키로 공유하고 상기 대칭키를 이용하여 새 그룹키를 상기 제1사용자에게 전송하는 것을 특징으로 하는 그룹키 관리 방법.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 기존 사용자에게 하기 수학식 C의 메시지를 전송하고, 상기 기존 사용자는 하기 수학식 C의 메시지를 이용하여 랜덤 넘버 값을 획득하는 것을 특징으로 하는 그룹키 관리 방법:
    [수학식 C]
    Figure 112011087507227-pat00005

    여기서, M은 그룹키 관리 장치가 기존 사용자에게 전송하는 메시지, R은 랜덤 넘버 값, GK는 기존 그룹키, GKNEW는 새 그룹키, EGK(R)은 새 그룹키 생성을 위한 랜덤 넘버 값(R)을 기존 그룹키(GK)로 암호화한 값, 그리고 Hash(GKNEW)는 새 그룹키 검증을 위한 해쉬 값이다.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 기존 사용자는 상기 수학식 C의 메시지에 포함된 새 그룹키의 해쉬값을 이용하여 상기 새 그룹키가 올바른 그룹키인지 확인하는 것을 특징으로 하는 그룹키 관리 방법.
  11. 커뮤니티 기반 유비쿼터스 네트워크 환경에서 다수의 사용자가 가입된 커뮤니티의 안전한 통신 서비스를 제공하는 그룹키 관리 장치가 수행하는 그룹키 관리 방법에 있어서,
    (a) 제1사용자가 상기 커뮤니티 탈퇴를 요청하는 단계;
    (b) 새 그룹키 생성에 필요한 랜덤 넘버 값을 생성하여 상기 제1사용자를 제외한 나머지 기존 사용자에게 전송하는 단계; 및
    (c) 상기 기존 사용자는 상기 랜덤 넘버 값과 기존 그룹키를 이용하여 새로운 그룹키를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 그룹키 관리 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    사용자 테이블에 등록되어 있는 상기 제1사용자를 제외한 나머지 기존 사용자의 개인키 값을 토대로 하기 수학식 D에 의해 상기 랜덤 넘버 값을 생성하고 기존 그룹키와 조합하여 새로운 그룹키를 생성하는 것을 특징으로 하는 그룹키 관리 방법:
    [수학식 D]
    Figure 112011087507227-pat00006

    여기서, M(x)는 새 그룹키를 전달하는 함수, Kn -1은 사용자(Un -1)의 개인키 값, Kn은 탈퇴하고자 하는 제1사용자(Un)의 개인키 값, 그리고 R은 랜덤 함수 값이다.
  13. 제 5항, 제 7항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 기재된 그룹키 관리 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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KR20060013029A (ko) * 2004-08-05 2006-02-09 삼성전자주식회사 비밀 그룹에서 구성원 가입에 따른 그룹키 갱신 방법 및이를 이용한 비밀 그룹 통신 시스템
US20100040236A1 (en) 2007-06-08 2010-02-18 Huawei Technologies Co., Ltd. Method, system and device for generating group key
KR20100085424A (ko) * 2009-01-20 2010-07-29 성균관대학교산학협력단 그룹키 분배 방법 및 이를 위한 서버 및 클라이언트

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