KR101306651B1 - 이미지 코드 기반의 네트워크 보안 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 홈 서버, 공유기 및 다수의 단말기로 구성된 네트워크에 있어서, 단말기는, 단말기 고유번호 및, 단말기 고유번호를 이용하여 생성한 이미지 코드를 홈 서버에 전송하고, 홈 서버는, 단말기와 동일한 방식으로 이미지 코드를 생성하고, 생성된 이미지 코드와 단말기에서 전송된 이미지 코드가 일치되는지를 판단하여, 단말기의 네트워크 참여를 허용하는 것을 특징으로 하는, 이미지 코드 기반의 네트워크 보안 시스템에 관한 것이다.

Description

이미지 코드 기반의 네트워크 보안 시스템{Network security system based on image code}
본 발명은 소규모 네트워크 특히 개인 영역 네트워크에서, 네트워크 자원을 사용하고자 하는 불특정 다수의 단말기를 허가하고, 허가받은 단말기 사용자를 보호하며, 송수신 데이터의 보안을 제공하되, 키 교환시 발생될 수 있는 보안문제를 해결하기 위한, 이미지 코드 기반의 네트워크 보안 시스템에 관한 것이다.
본 발명은, 홈 서버, 공유기 및 다수의 단말기로 구성된 네트워크에 있어서, 단말기는, 단말기 고유번호 및, 단말기 고유번호를 이용하여 생성한 이미지 코드를 홈 서버에 전송하고, 홈 서버는, 단말기와 동일한 방식으로 이미지 코드를 생성하고, 생성된 이미지 코드와 단말기에서 전송된 이미지 코드가 일치되는지를 판단하여, 단말기의 네트워크 참여를 허용하는 것을 특징으로 하는, 이미지 코드 기반의 네트워크 보안 시스템에 관한 것이다.
근래 인터넷 환경이 발전함에 따라 다양한 공간에서 네트워크를 구축하여 사용자에게 인터넷 접속의 편의성을 제공하고자 하는 요구가 증대하고 있다.
일 예로서, 개인 단말기를 보유하고 있는 사용자가 소규모 네트워크, 예를 들어 개인영역 네트워크(PAN 또는 WPAN)에서 인터넷 접속을 하여 데이터 송수신을 할 수 있는 서비스를 제공하는 경우를 들 수 있다.
그런데 이러한 소규모 네트워크에 참여하는 불특정 다수의 단말기가 데이터 송수신을 할 때 보안의 문제가 발생될 수 있다.
즉 특정되지 않는 단말기를 네트워크에 참여시킬 경우의 네트워크 보안 문제, 단말기가 송수신하는 데이터의 보안 문제 및 단말기 사용자의 프라이버시 보호에 대한 문제 등이 발생될 수 있다.
일 예로서, 키를 교환할 때 발생될 수 있는 패킷 가로채기, 데이터 재사용 공격 등을 들 수 있다.
따라서 소규모 네트워크에서 네트워크 자원을 사용하고자 하는 불특정 다수의 단말기를 안전하게 허가하고, 허가받은 단말기 사용자를 보호하며, 송수신 데이터의 보안을 제공할 수 있는 방법이 절실하다.
한편 종래기술을 살펴보면, 대한민국 등록특허공보 10-1037844호에는 이동성 키를 제공하기 위한 방법이 기재되어 있다.
간략하게 살펴보면, 인증서버는 인증메시지로부터 가입자 신원을 추출하고 이에 상응하는 이동성 키를 생성한 후에, 사용자로부터 키 요청 메시지가 전달되면 이로부터 이동성 신원을 추출하고 이것이 기 저장된 가입자 신원으로부터 유도된 이동성 신원과 동일하면, 인증서버는 이동성 키를 사용자에게 제공하게 된다.
이는 인증서버가 미리 이동성 키를 생성하고 있다가 신원 확인이 된 사용자에게 이동성 키를 제공하는 것으로서, 불특정 다수의 단말기가 참여하는 네트워크에 적용하기에는 적합하지 않을뿐더러 키 교환시 발생될 수 있는 패킷 가로채기 공격에는 대책이 미흡하다고 할 수 있다.
또한 대한민국 공개특허공보 10-2004-0081693호에는 이차원 바코드 및 모바일 동기화를 이용한 결제 방법이 기재되어 있다.
간략하게 살펴보면, 메인서버가 이차원 바코드를 생성하여 개인단말기로 전송한 후에 개인단말기와 메인서버가 동기화를 하고, 매장단말기는 바코드를 스캔하여 해독한 후에 정보를 확인하고 또한 동기 여부를 확인함으로써 인증 및 결제를 수행하게 된다.
이는 바코드를 이용한다는 점에서 키 교환시 발생될 수 있는 보안문제를 해결하였으나, 불특정 다수의 단말기가 참여하는 네트워크에 적용하기에는 적합하지 않다고 할 수 있다.
따라서 네트워크 자원을 사용하고자 하는 불특정 다수의 단말기를 허가하고, 허가받은 단말기 사용자를 보호하며, 송수신 데이터의 보안을 제공하되, 키 교환시 발생될 수 있는 보안문제를 해결하기 위하여 이미지 코드 기반의 네트워크 보안 시스템이 절실하다 하겠다.
본 발명은 소규모 네트워크에서 네트워크 자원을 사용하고자 하는 불특정 다수의 단말기를 안전하게 허가하고, 허가받은 단말기 사용자를 보호하며, 송수신 데이터의 보안을 제공할 수 있는 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명은, 홈 서버, 공유기 및 다수의 단말기로 구성된 네트워크에 있어서, 단말기는, 단말기 고유번호 및, 단말기 고유번호를 이용하여 생성한 이미지 코드를 홈 서버에 전송하고, 홈 서버는, 단말기와 동일한 방식으로 이미지 코드를 생성하고, 생성된 이미지 코드와 단말기에서 전송된 이미지 코드가 일치되는지를 판단하여, 단말기의 네트워크 참여를 허용하는 것을 특징으로 하는, 이미지 코드 기반의 네트워크 보안 시스템을 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.
본 발명은, 이미지 코드 기반의 보안 시스템을 제공함으로써, 키를 교환할 때 발생될 수 있는 패킷 가로채기, 데이터 재사용 공격 등을 미연에 방지할 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.
본 발명은 소규모 네트워크에서 네트워크 자원을 사용하고자 하는 불특정 다수의 단말기를 안전하게 허가하고, 허가받은 단말기 사용자를 보호하며, 송수신 데이터의 보안을 제공할 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.
본 발명은 단말기가 네트워크에 참여하는 것을 종료한 후에, 다시 네트워크에 참여하게 되면, 임시 비밀키를 포함하는 이미지 코드가 변경되게끔 함으로써 불특정 다수의 단말기가 네트워크에 참여하여도 항상 보안이 유지될 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.
도 1은 본 발명의 실시예가 적용되는 네트워크의 일 예를 간략하게 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이미지 코드 기반의 네트워크 보안 시스템의 주요 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이미지 코드 기반의 네트워크 보안 시스템에서 단말기의 네트워크 참여를 허가하는 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이미지 코드 기반의 네트워크 보안 시스템에서 데이터 전송의 보안을 제공하는 일 예를 도시한 도면이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 실시예가 적용되는 네트워크의 일 예를 간략하게 도시한 도면이다.
먼저, 본 발명인 이미지 코드 기반의 네트워크 보안 시스템의 실시예는 소규모 네트워크 특히 개인 영역 네트워크에 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
여기에서, 홈 서버는 개인 영역 네트워크에 참여하는 단말기의 고유번호를 저장하고, 데이터 통신에 사용하는 임시 비밀키를 생성하는 역할을 주로 수행하게 된다.
또한 상시전원을 사용하며, 정보처리 기능 및 항상 동작 가능한 단말 기기를 지칭하며, 추가적인 응용프로그램이 동작하기 위한 운영체제를 탑재하고 있어야 한다.
또한 네트워크에 참여할 수 있는 네트워크 인터페이스 예를 들어 블루투스, 와이파이, 무선네트워크, 이더넷 등의 인터페이스가 구비되도록 한다.
불특정 다수의 단말기는, 네트워크에 참여할 수 있는 네트워크 인터페이스 예를 들어 블루투스, 와이파이, 무선네트워크, 이더넷 등의 인터페이스를 구비하며, 정보처리 기능과 자체 메모리를 보유하도록 설계된다.
또한 추가적인 응용프로그램이 동작하기 위한 운영체제를 탑재하고 있어야 한다.
유무선 공유기는 네트워크를 구성하기 위한 역할을 수행하며, 네트워크 인터페이스 예를 들어 블루투스, 와이파이, 무선네트워크, 이더넷 등의 인터페이스를 구비하도록 한다.
여기에서, 유무선 공유기는 네트워크 프로토콜을 지원하여 네트워크를 구성하는 역할을 수행하는 것으로서 명칭에 한정되는 것이 아님은 당연하다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이미지 코드 기반의 네트워크 보안 시스템의 주요 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 이미지 코드 기반의 네트워크 보안 시스템은 홈 서버에 탑재되는 홈 서버 에이전트(100) 및 단말기 에이전트(200)를 포함한다.
홈 서버 에이전트(100)는 데이터 관리 모듈, 단말기 인증 수단(110), 데이터 보안수단(120) 및 네트워크 인터페이스를 포함하며, 단말기 인증 수단(110)은 고유 공유키 생성 모듈, 다이제스트 메시지 생성 모듈, 이미지 코드 생성 및 해독 모듈 및 임시 비밀키 생성 모듈을 포함하도록 구성한다.
데이터 관리 모듈은 네트워크 인터페이스에서 전달된 패킷을 분석하여, 해당되는 모듈에 전달하는 역할을 수행하는 등 에이전트 내의 전반적인 제어 역할을 수행한다.
또한 단말기 인증 수단(110)에서 생성된 이미지 코드 데이터와, 단말기 에이전트(200)에서 전송된 이미지 코드 데이터를 비교, 판별하는 역할을 수행한다.
고유 공유키 생성 모듈은 데이터 관리 모듈의 명령에 의해 네트워크에 참여하고자 하는 단말기에서 전송된 단말기 고유번호를 이용하여 고유 공유키(Ki)를 생성한다.
또한 그 결과를 홈 서버 메모리(미도시) 및 데이터 관리 모듈에 전달한다.
다이제스트 메시지 생성모듈은 고유 공유키 생성 모듈에서 생성된 고유 공유키를 이용하여 다이제스트 메시지를 생성하는 역할을 수행한다.
여기에서, 다이제스트 메시지 생성모듈은 해쉬 함수(MD5, SHA-128 등)를 이용하여 다이제스트 메시지를 생성할 수 있으며, 설계조건에 따라 다른 함수가 사용될 수 있음은 당연하다.
이미지 코드 생성 및 해독 모듈은 고유 공유키와 다이제스트 메시지를 이용하여 이미지 코드를 생성하며, 또한 단말기에서 전송된 이미지 코드를 해독하는 역할을 수행한다.
또한 고유 공유키와 임시 비밀키를 이용하여 이미지 코드를 생성하는 역할을 수행한다.
여기에서, 고유 공유키, 다이제스트 메시지 및/또는 임시 비밀키를 이용하여 이미지 코드를 생성할 때 별도의 암호화 과정을 수행하도록 설계될 수 있음은 당연하다.
또한 이미지 코드의 종류는 2D 바코드, QR Code, 허니코드, Zebra Code 등 어떠한 이미지 코드라도 적용할 수 있다.
임시 비밀키 생성 모듈은, 데이터 관리 모듈의 단말기의 네트워크 참여 가능결과에 따라 단말기에 전송할 임시 비밀키(TMKi)를 생성하는 역할을 수행한다.
즉 데이터 관리 모듈에서 홈 서버 내에서 생성된 이미지 코드 데이터와, 단말기 에이전트(200)에서 전송된 이미지 코드 데이터를 비교하여 일치하다고 판단하면, 임시 비밀키 생성 모듈이 임시 비밀키를 생성하게 된다.
홈 서버 메모리(미도시)는 단말기에서 전송된 단말기 고유번호, 고유 공유키, 이미지 코드 및 임시 비밀키 등의 각종 데이터를 저장하도록 구성한다.
암호화 모듈은 단말기가 네트워크에 참여한 후에 단말기의 데이터 송수신의 보안을 위해 데이터를 암호화하는 역할을 수행하며, 임시 비밀키와 정해진 암호화 함수를 이용하여 진행한다.
복호화 모듈은 임시 비밀키와 미리 정해진 복호화 함수를 이용하여 암호화되어 전송된 데이터를 복호화하는 역할을 수행한다.
네트워크 인터페이스는 네트워크를 구성하기 위한 네트워크 인터페이스 예를 들어 블루투스, 지그비, 와이파이, 이더넷 등의 인터페이스가 1개 이상 구비되도록 구성한다.
단말기 에이전트(200)는 데이터 관리 모듈, 네트워크 참여 수단(210) 및 데이터 보안 수단(220) 및 네트워크 인터페이스를 포함하며, 네트워크 참여 수단(210)은 고유 공유키 생성 모듈, 다이제스트 메시지 생성 모듈 및 이미지 코드 생성 및 해독 모듈을 포함하고, 데이터 보안 수단(220)은 암호화 모듈 및 복호화 모듈을 포함한다.
먼저, 단말기 에이전트(200)는 단말기가 네트워크에 참여하고자 할 때 자동으로 다운로드 되도록 구성할 수 있음을 밝혀둔다.
또한 미리 어플리케이션 스토어에 배포하여 사용자가 다운로드하여 설치할 수있도록 지원하는 것은 물론이다.
본 발명은 홈 서버 에이전트(100)와 단말기 에이전트(200)가 각각 생성하는 이미지 코드를 비교하여 동일할 경우에 네트워크 참여를 허가하는 것인바, 단말기 고유번호 및 고유 공유키를 이용하여 이미지 코드를 생성하는 것은 동일하다.
이하 서술함에 있어서 홈 서버 에이전트(100)에 포함된 모듈의 기능과 중복되는 것은 서술하지 않거나 간략히 언급하였음을 밝혀둔다.
데이터 관리 모듈은 단말기 에이전트(200)의 전반적인 제어 기능을 수행하며, 특히 단말기의 고유번호를 추출하여 홈 서버 에이전트(100)로 전송되도록 하는 기능을 수행한다.
이미지 코드 생성 및 해독 모듈은 홈 서버 에이전트(100)로부터 전달된 이미지 코드를 해독하여 임시 비밀키(TMKi)를 추출할 수 있도록 구성한다.
암호화 모듈은 임시 비밀키(TMKi)와 정해진 암호화 함수를 이용하여 데이터를 암호화하는 역할을 수행한다.
복호화 모듈은 임시 비밀키(TMKi)와 정해진 복호화 함수를 이용하여 데이터를 복호화하는 역할을 수행한다.
바람직하게, 단말기 에이전트(200)에서 사용하는 암호화 함수 및 복호화 함수는 홈 서버 에이전트(100)에서 사용하는 암호화 함수 및 복호화 함수와 각각 동일하도록 설계된다.
또한 단말기 에이전트(200)는 단말기에 구비된 메모리(미도시)를 이용하여 각 종 데이터를 저장하도록 설계된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이미지 코드 기반의 네트워크 보안 시스템에서 단말기의 네트워크 참여를 허가하는 일 예를, 도 4는 데이터 전송의 보안을 제공하는 일 예를 각각 도시한 도면이다.
단말기가 최초 네트워크에 참여할 때, 단말기 에이전트(200)로부터 단말기 고유번호가 추출되어 홈 서버 에이전트(100)로 전송된다.
전송된 단말기 고유번호는 홈 서버 에이전트(100)의 고유 공유키(Ki) 생성 모듈에 전송되어, 고유 공유키(Ki)가 생성된다.
생성된 고유 공유키(Ki)를 이용하여 다이제스트 메시지 생성 모듈은 다이제스트 메시지를 생성하고, 이미지 코드 생성 및 해독 모듈은 고유 공유키 및 다이제스트 메시지를 이용하여 이미지 코드를 생성한다.
단말기 에이전트(200) 내의 고유 공유키 생성 모듈, 다이제스트 메시지 생성모듈 및 이미지 코드 생성 및 해독 모듈은 홈 서버 에이전트(100)의 이미지 코드 생성 과정과 동일하게 이미지 코드를 생성한다.
단말기의 네트워크 리소스 참여 요청이 있을 경우, 단말기 에이전트(200)는 이미지 코드를 홈 서버 에이전트(100)로 전송하면 데이터 관리 모듈은 자체적으로 보유하고 있는 이미지 코드와의 일치 여부를 판별하게 된다.
만약 일치하면 임시 비밀키 생성 모듈은 임시 비밀키(TMKi)를 생성하고, 이미지 코드 생성 및 해독 모듈은 고유 공유키(Ki)와 임시 비밀키(TMKi)를 이용하여 이미지 코드를 다시 생성하여 단말기 에이전트(100)로 전송한다.
단말기 에이전트(200)의 이미지 코드 생성 및 해독 모듈은 전달받은 이미지 코드에서 임시 비밀키(TMKi)를 추출하여 데이터 송수신을 위한 비밀키로 세팅하게 된다.
이 후에, 단말기 에이전트(200)는 단말기에서 송수신하는 데이터의 암호화 및 복호화를 임시 비밀키 및 정해진 함수를 이용하여 수행하게 되며, 홈 서버 에이전트(100) 역시 마찬가지로 수행하게 된다.
단말기가 네트워크에 참여하는 것을 종료한 후에, 다시 네트워크에 참여하게 되면 동일한 과정을 거쳐서 네트워크 참여 및 송수신 데이터 보안을 제공하되, 임시 비밀키가 변경되므로 불특정 다수의 단말기가 네트워크에 참여하여도 항상 보안이 유지될 수 있다.
한편, 상기에서 도 1 내지 도 4를 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도 1 내지 도 4의 구성 및 기능에 한정되는 것이 아님은 자명하다.
100: 홈 서버 에이전트
110: 단말기 인증 수단
120: 데이터 보안 수단
200: 단말기 에이전트
210: 네트워크 참여 수단
220: 데이터 보안 수단

Claims (5)

  1. 홈 서버, 공유기 및 다수의 단말기로 구성된 네트워크에 있어서,
    단말기는,
    - 단말기 고유번호 및, 단말기 고유번호를 이용하여 생성한 이미지 코드를 홈 서버에 전송하고;
    홈 서버는,
    - 단말기와 동일한 방식으로 이미지 코드를 생성하고,
    - 생성된 이미지 코드와 단말기에서 전송된 이미지 코드가 일치되는지를 판단하여, 단말기의 네트워크 참여를 허용하며,
    상기 단말기 고유번호를 이용하여 이미지 코드를 생성하는 것은,
    - 단말기 고유번호를 이용하여 고유 공유키를 생성하고,
    - 상기 고유 공유키를 이용하여 다이제스트 메시지를 생성한 후에, 이를 이용하여 이미지 코드를 생성하는 것을 특징으로 하는, 이미지 코드 기반의 네트워크 보안 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말기 및 홈 서버의 이미지 코드가 일치하면,
    상기 홈 서버는 임시 비밀키를 생성한 후에, 이를 이용하여 이미지 코드를 생성하여 상기 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는, 이미지 코드 기반의 네트워크 보안 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 단말기는 전송된 이미지 코드에서 상기 임시 비밀키를 추출하여, 데이터 암호화 및 복호화를 위한 비밀키로 세팅하는 것을 특징으로 하는, 이미지 코드 기반의 네트워크 보안 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 단말기의 네트워크의 참여가 종료한 후에 다시 네트워크에 참여하고자 하면, 상기 임시 비밀키는 변경되는 것을 특징으로 하는, 이미지 코드 기반의 네트워크 보안 시스템.
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