KR101435399B1 - 무선 네트워크 환경에서 클라우드 데이터센터 내의 보안관제 시스템에 접근 가능한 안전한 익명 인증 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선 네트워크 환경에서 클라우드 데이터센터 내의 보안관제 시스템에 접근 가능한 안전한 익명 인증 방법에 관한 것으로서, 외부 무선 네트워크 환경에서 무선 사용자가 클라우드 데이터센터 내의 내부 무선 네트워크 환경의 보안관제 시스템에 접근하려고 할 때 내부 무선 네트워크 환경에서 인증 정보를 받아 외부 무선 네트워크 환경에서도 등록하지 않고도 클라우드 데이터센터 내의 보안관제 시스템에 접근할 수 있으며, 익명성을 제공하기 때문에 여러 보안 위협에 안전하다. 본 발명에서는, 등록 단계, 인증 및 키 확립 단계로 구성하여, 등록 단계는 무선 사용자가 클라우드 데이터센터 내의 내부 무선 네트워크 환경에 등록하고, 인증 및 키 확립 단계에서는 외부 무선 네트워크 환경에서 무선 사용자가 클라우드 데이터센터 내의 내부 무선 네트워크 환경의 보안관제 시스템에 접근하려고 할 때 내부 무선 네트워크 환경에서 인증 정보를 받아 상호 인증 및 키 확립을 수행한다.
Description
본 발명은 안전한 익명 인증 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부 무선 네트워크에서 클라우드 데이터센터 내의 보안관제 시스템에 접근하려고 할 때 내부 무선 네트워크에서 인증 정보를 받아 외부 무선 네트워크에 등록하지 않아도 클라우드 데이터센터 내의 보안관제 시스템에 접근할 수 있도록 하는 무선 네트워크 환경에서 클라우드 데이터센터 내의 보안관제 시스템에 접근 가능한 안전한 익명 인증 방법에 관한 것이다.
클라우드 데이터센터(CDC : Cloud Data Center)는 안정적인 인터넷 연결 회선 및 전력공급, 외부 재해 요소로부터 컴퓨터 및 스토리지 등을 보호하기 위해 설립 및 운영되는 데이터센터 내에 클라우드 컴퓨팅의 개념을 도입하여 기존 데이터센터의 IT자원으로 퍼블릭 클라우드, 데스크톱 가상화 등의 클라우드 방식을 서비스할 때 기반이 되는 데이터센터를 말한다. 즉, 클라우드 환경은 데이터와 IT인프라가 기업 내부에 존재하지 않고, 외부 클라우드 데이터센터에 저장하게 된다.
모바일 기기들의 성장과 콘텐츠의 확장으로 인해 데이터가 급증하여 데이터 센터를 구축하거나 확장해야 할 필요가 있다. 그러나 데이터센터는 서비스를 제공하기 위해 값비싼 미들웨어를 구입하고 하드웨어를 도입해야 하기 때문에 비용적인 측면을 무시할 수 없으며, 전력 소비량 또한 엄청나게 많다.
이렇게 IT시스템의 효율화와 비용절감에 대한 요구 그리고 가속도를 내고 있는 데이터 폭증 등의 문제를 해결하기 위해 가상화와 클라우드 컴퓨팅을 이용한 클라우드 데이터센터의 중요성이 증가하고 있다. 클라우드 데이터센터는 기존 데이터센터와는 달리 값비싼 장비를 구입하지 않고도 더욱 빠르고 효율적인 서비스를 제공할 수 있으며, 전력소모량이 적으면서 효율적으로 운영할 수 있다.
특히, 클라우드 데이터센터의 경우 많은 서버, 스토리지, 데이터베이스들이 집약되어 있기 때문에 다양한 보안 위협과 취약점 또한 집약되어 있다고 할 수 있으며, 공격을 당하게 되면 연관되어 있는 하나의 구성요소에 보안문제가 발생할 경우, 연관되어 있는 다른 구성요소들에서 취급하는 개인정보 및 내부 데이터 유출 등에 대한 2차적인 연계 피해가 발생하게 된다.
이에, 안전한 클라우드 데이터센터 구축을 위해서는 개인정보 및 내부 데이터 유출 등의 여러 보안 위협을 해결하기 위한 방안이 필요하다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 등록 단계, 인증 및 키 인증 단계로 구성하여, 등록 단계에서는 무선 사용자가 클라우드 데이터센터 내의 내부 무선 네트워크 환경에 등록하고, 인증 및 키 확립 단계에서는 외부 무선 네트워크 환경에서 무선 사용자가 클라우드 데이터센터 내의 내부 무선 네트워크 환경의 보안관제 시스템에 접근하려고 할 때 내부 무선 네트워크 환경에서 인증 정보를 받아 상호 인증 및 키 확립을 수행하여 안전한 익명 인증 방법을 제공하는 무선 네트워크 환경에서 클라우드 데이터센터 내의 보안관제 시스템에 접근 가능한 안전한 익명 인증 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 무선 네트워크 환경에서 클라우드 데이터센터 내의 보안관제 시스템에 접근 가능한 안전한 익명 인증 방법은, 무선 사용자가 외부 무선 네트워크를 경유하여 내부 무선 네트워크에 인증 메시지를 전송하는 단계; 상기 내부 무선 네트워크가 무선 사용자와의 상호 인증을 위한 상호 인증 메시지를 계산하여, 상기 외부 무선 네트워크를 경유하여 무선 사용자에게 전송하는 단계; 상기 무선 사용자가 상기 상호 인증 메시지를 수신하여 외부 무선 네트워크와의 상호 인증 및 키 확립을 위해 상호 인증 및 키 확립 메시지를 외부 무선 네트워크에게 전송하는 단계; 및 상기 외부 무선 네트워크가 상기 상호 인증 및 키 확립 메시지를 수신받아 상기 무선 사용자를 인증하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에, 상기 무선 사용자가 클라우드 데이터센터 내의 내부 무선 네트워크에 자신의 인증정보를 전송하여 등록하는 단계를 더 포함한다.
이 때, 상기 내부 무선 네트워크가, 등록하려는 무선 사용자가 등록되어 있는지의 여부를 확인하는 단계; 및 상기 내부 무선 네트워크가, 안전한 익명 인증에 필요한 보안 파라미터를 스마트카드에 저장하여 무선 사용자에게 전달하는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명의 무선 네트워크 환경에서 클라우드 데이터센터 내의 보안관제 시스템에 접근 가능한 안전한 익명 인증 방법은, 무선 사용자가 인증에 필요한 메시지를 계산하여 인증 메시지를 내부 무선 네트워크에 전송하는 단계; 상기 내부 무선 네트워크가 인증 메시지를 수신받아 상기 무선 사용자를 인증하는 단계; 상기 내부 무선 네트워크가 상기 무선 사용자와의 상호 인증을 위한 상호 인증 메시지를 계산하여 상기 무선 사용자에게 전송하는 단계; 상기 무선 사용자가 상기 상호 인증 메시지를 수신받아 상기 내부 무선 네트워크와 상기 외부 무선 네트워크를 인증하는 단계; 상기 무선 사용자가 상기 외부 무선 네트워크와의 상호 인증 및 키 확립을 위해 상호 인증 및 키 확립 메시지를 상기 외부 무선 네트워크에게 전송하는 단계; 및 상기 외부 무선 네트워크가 상기 상호 인증 및 키 확립 메시지를 수신받아 상기 무선 사용자를 인증하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 무선 네트워크 환경에서 클라우드 데이터센터 내의 보안관제 시스템에 접근 가능한 안전한 익명 인증 방법에 따르면, 무선 네트워크 환경에서 클라우드 데이터센터 내의 보안관제 시스템에 접근하려고 하는 무선 사용자들에 대해 익명성을 보장하는 안전한 인증이 가능하며, 완전 순방향 비밀성 제공, 상호 인증, 재전송 공격 예방, 중간자 공격 예방 등을 보장받을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 등록 단계의 절차도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 인증 및 키 확립 단계의 절차도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 인증 및 키 확립 단계의 절차도이다.
이하, 본 발명의 무선 네트워크 환경에서 클라우드 데이터센터 내의 보안관제 시스템에 접근 가능한 안전한 익명 인증 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 무선 네트워크 환경에서 클라우드 데이터센터 내의 보안관제 시스템에 접근 가능한 안전한 익명 인증 방법은, 무선 사용자(MU ; Mobile Unit), 내부 무선 네트워크(HA ; Home Agent), 외부 무선 네트워크(FA ; Foreign Agent)로 이루어진 시스템에 적용된다. 여기서, 무선 사용자(MU), 내부 무선 네트워크(HA), 외부 무선 네트워크(FA)는 실질적으로 단말, 서버로 구성된 시스템을 의미하며, 유저로서의 사용자 및 망상태와 구분되어야 한다.
이와 같이 구성된 안전한 익명 인증 시스템은, 크게 등록 단계, 인증 및 키 확립 단계로 구분될 수 있다. 등록 단계에서는 무선 사용자(MU)가 클라우드 데이터센터 내의 내부 무선 네트워크 환경에 등록하고, 인증 및 키 확립 단계에서는 외부 무선 네트워크 환경에서 무선 사용자(MU)가 클라우드 데이터센터 내의 내부 무선 네트워크 환경의 보안관제 시스템에 접근하려고 할 때 내부 무선 네트워크 환경에서 인증 정보를 받아 상호 인증 및 키 확립을 수행하여 안전한 익명 인증 방법을 제공한다.
이와 같이, 본 발명에서는 외부 무선 네트워크 환경에서 무선 사용자(MU)가 클라우드 데이터센터 내의 내부 무선 네트워크 환경의 보안관제 시스템에 접근하려고 할 때 내부 무선 네트워크 환경에서 인증 정보를 받아 외부 무선 네트워크 환경에서도 등록하지 않고도 클라우드 데이터센터 내의 보안관제 시스템에 접근할 수 있다.
본 발명은 무선 네트워크 환경에서 클라우드 데이터센터 내의 보안관제 시스템에 접근하려고 하는 무선 사용자(MU)들에 대해 익명성을 보장하는 안전한 인증 방법에 대해 구현하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 등록 단계의 절차도이다.
무선 사용자(MU)는 의사난수 생성기를 이용하여 랜덤 넌스 를 생성하고(S1) 사용자 ID(), 패스워드(), 을 이용하여 해시값 와 패스워드 검증자 를 계산한다(S2). 그리고 무선 사용자(MU)는 내부 무선 네트워크(HA)에 등록하기 위해 , , 를 전송한다(S3).
내부 무선 네트워크(HA)는 수신 받은 를 식별한 후에 자신의 데이터베이스 내에 , 를 저장한다(S4). 그리고 내부 무선 네트워크(HA)는 , , 를 이용하여 , , 를 계산한다(S5). 그런 다음, 내부 무선 네트워크(HA)는 를 포함한 스마트카드를 발행하고(S6), 안전한 채널을 통하여 무선 사용자(MU)에게 전달한다(S7).
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 인증 및 키 확립 단계의 절차도이다.
도 2를 참조하여 인증 및 키 확립 과정에 대해 상세히 설명하기로 한다.
인증을 위해 무선 사용자(MU)는 디바이스로부터 스마트카드를 삽입하고, 자신의 ID()와 패스워드 를 입력한다. 그리고 무선 사용자(MU)는 와 가 동일한지 확인한다(S21). 만약 동일하지 않다면, 세션을 종료한다. 동일하다면 무선 사용자(MU)는 의사난수 생성기를 이용하여 를 생성하고(S22), 개인키 를 선택하고(S23), 다음을 계산한다(S24).
외부 무선 네트워크(FA)는 미래 통신을 위해 무선 사용자(MU)로부터 수신받은 와 를 저장하고(S26), 개인키 를 선택하고(S27), 공개키 를 계산하고(S28), 내부 무선 네트워크(HA)에게 , , , , , , 를 전송한다(S29).
외부 무선 네트워크(FA)로 인증 메시지를 수신 받은 내부 무선 네트워크(HA)는 를 계산하고 자신의 데이터베이스에서 에 대응되는 를 찾는다(S30). 그런 다음, 내부 무선 네트워크(HA)는 데이터베이스로부터 와 같이 저장되어 있는 를 추출하고 다음을 계산한다(S31).
내부 무선 네트워크(HA)는 와 가 동일한지 확인한다(S32). 만약 동일하다면, 내부 무선 네트워크(HA)는 무선 사용자(MU)를 인증한다. 그런 다음, 내부 무선 네트워크(HA)는 다음을 계산한다(S33).
무선 사용자(MU)는 의 형식을 확인하고, 를 계산한다(S37). 그런 다음, 무선 사용자(MU)는 와 가 동일한지 확인한다(S38). 만약 동일하다면, 무선 사용자(MU)는 내부 무선 네트워크(HA)를 인증한다. 다음에, 무선 사용자(MU)는 와 를 계산하고(S39), 와 이 동일한지 확인한다(S40). 만약 동일하다면, 무선 사용자(MU)는 외부 무선 네트워크(FA)를 인증한다. 그런 다음, 무선 사용자(MU)는 와 를 계산한다(S41).
외부 무선 네트워크(FA)는 개인키 및 공개키를 이용하여 와 를 계산하고(S43), 와 가 동일한지 확인한다(S44). 만약 동일하지 않다면, 세션을 종료한다. 그렇지 않으면, 외부 무선 네트워크(FA)는 무선 사용자(MU)를 인증한다.
본 발명은 무선 네트워크 환경에서 클라우드 데이터센터 내의 보안관제 시스템에 접근하려고 하는 무선 사용자(MU)들에 대해 익명성을 보장하는 안전한 인증이 가능하며, 여러 보안 위협에 안전하다. 또한 다음의 사항을 보장할 수 있는 효과를 갖는다.
- 익명성 : 공격자가 공개된 네트워크상에서 메시지 {, , , }를 가로챘다고 가정한다. 공격자는 , , , 로부터 무선 사용자의 ID()를 알아낼 수 없다. 이는 공격자가 , , , 를 알 수 없기 때문이다.
- 완전 순방향 비밀성 : 인증 및 키 확립 단계에서는 완전 순방향 비밀성을 제공하기 위해 ECDH(Elliptic Curve Diffie-Hellman)를 사용한다. 세션 키를 확립하기 위해 무선 사용자(MU)와 외부 무선 네트워크(FA)는 각 세션 마다 다른 및 를 사용하며, 그들은 이전의 값 및 와 관련되지 않는다. 만약 이전 세션키 를 획득하더라도, 공격자는 를 추측할 수 없다. 즉, 를 추측하는 것은 계산상 어려운 문제이다.
- 상호 인증 : 내부 무선 네트워크(HA)는 인증 및 키 확립 단계의 S32에서 를 확인하여 무선 사용자(MU)를 인증하고, 무선 사용자(MU)는 인증 및 키 확립 단계의 S38에서 를 확인하여 내부 무선 네트워크(HA)를 인증한다. 무선 사용자(MU)는 인증 및 키 확립 단계의 S40에서 을 확인하여 외부 무선 네트워크(FA)를 인증하고, 외부 무선 네트워크(FA)는 인증 및 키 확립 단계의 S44에서 를 확인하여 무선 사용자(MU)를 인증한다.
- 재전송 공격 : 무선 사용자(MU)는 각 인증 세션 마다 재전송 공격에 저장하기 위해 패스워드 검증자 를 갱신한다. 공격자는 이전의 인증 메시지를 재전송하여 내부 무선 네트워크(HA)에 인증할 수 없다.
- 중간자 공격 : 중간자 공격은 무선 사용자(MU)와 내부 무선 네트워크(HA) 사이의 인증을 하기 때문에 예방할 수 있다. 또한 중간자 공격은 무선 사용자(MU)와 외부 무선 네트워크(FA) 사이의 세션키를 확립하기 때문에 예방할 수 있다.
이상에서 몇 가지 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.
MU : 무선 사용자
HA : 내부 무선 네트워크
FA : 외부 무선 네트워크
HA : 내부 무선 네트워크
FA : 외부 무선 네트워크
Claims (4)
- 외부 무선 네트워크 환경에서 무선 사용자가 클라우드 데이터센터 내의 내부 무선 네트워크 환경의 보안관제 시스템에 접근하려고 할 때 내부 무선 네트워크 환경에서 인증 정보를 받아 상호 인증 및 키 확립을 수행하여 안전한 익명 인증 방법을 제공하는 무선 네트워크 환경에서 클라우드 데이터센터 내의 보안관제 시스템에 접근 가능한 안전한 익명 인증 방법으로서,
(a) 무선 사용자가 외부 무선 네트워크를 경유하여 내부 무선 네트워크에 인증 메시지를 전송하는 단계;
(b) 상기 내부 무선 네트워크가 무선 사용자와의 상호 인증을 위한 상호 인증 메시지를 계산하여, 상기 외부 무선 네트워크를 경유하여 무선 사용자에게 전송하는 단계;
(c) 상기 무선 사용자가 상기 상호 인증 메시지를 수신하여 외부 무선 네트워크와의 상호 인증 및 키 확립을 위해 상호 인증 및 키 확립 메시지를 외부 무선 네트워크에게 전송하는 단계; 및
(d) 상기 외부 무선 네트워크가 상기 상호 인증 및 키 확립 메시지를 수신받아 상기 무선 사용자를 인증하는 단계를 포함하며,
상기 상호 인증 및 키 확립에는 ECDH(Elliptic Curve Diffie-Hellman) 공개키 암호화 기법이 적용되며,
상기 무선 사용자와 외부 무선 네트워크는 상기 상호 인증 및 키 확립시에 이전 세션과 다른 공개키를 이용하며,
상기 단계 (b)에서 상기 내부 무선 네트워크가 상기 무선 사용자를 인증하며, 상기 단계 (c)에서 상기 무선 사용자가 상기 내부 무선 네트워크 및 외부 무선 네트워크를 인증하며,
상기 무선 사용자는 각 인증 세션 마다 패스워드 검증자를 갱신하는 무선 네트워크 환경에서 클라우드 데이터센터 내의 보안관제 시스템에 접근 가능한 안전한 익명 인증 방법. - 제1항에 있어서,
상기 무선 사용자가 클라우드 데이터센터 내의 내부 무선 네트워크에 자신의 인증정보를 전송하여 등록하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크 환경에서 클라우드 데이터센터 내의 보안관제 시스템에 접근 가능한 안전한 익명 인증 방법. - 제2항에 있어서,
상기 내부 무선 네트워크가, 등록하려는 무선 사용자가 등록되어 있는지의 여부를 확인하는 단계; 및
상기 내부 무선 네트워크가, 안전한 익명 인증에 필요한 보안 파라미터를 스마트카드에 저장하여 무선 사용자에게 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크 환경에서 클라우드 데이터센터 내의 보안관제 시스템에 접근 가능한 안전한 익명 인증 방법. - 삭제
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