KR101899802B1 - 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 통합 식별 체계 구축장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 새로운 미래 인터넷(Future Internet)에 확장 가능한 통합된 이름(Name)-식별자(Identifier)-위치자(Locator) 프레임워크(framework)를 제공하고, 이를 토대로 서비스, 콘텐츠 등을 다양하게 제공하는 호스트(예를 들어, 테넌트(Tenant))에서 네트워크 관리 시스템으로부터 제공되는 콘텍스트(Context) ID를 활용하여 네트워크 내부에서 식별 가능하고 유일성이 보장되는 식별자를 생성할 수 있도록 하는 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축장치 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축장치 및 그 방법{AN APPARATUS FOR CONSTRUCTING UNIFIED IDENTIFICATION STRUCTURE IN FUTURE INTERNET ENVIRONMENTS AND THE METHOD BY USING THE SAME}
본 발명은 통합 식별 체계 구축장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 새로운 미래 인터넷(Future Internet)에 확장 가능한 통합된 이름(Name)-식별자(Identifier)-위치자(Locator) 프레임워크(framework)를 제공하고, 이를 토대로 서비스, 콘텐츠 등을 다양하게 제공하는 호스트(예를 들어, 테넌트(Tenant))에서 네트워크 관리 시스템으로부터 제공되는 콘텍스트(Context) ID를 활용하여 네트워크 내부에서 식별 가능하고 유일성이 보장되는 식별자를 생성할 수 있도록 하는 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 사물인터넷(Internet of Things, IoT)은 사물(thing)들이 유선 또는 무선 네트워크로 연결되어 유기적으로 정보를 주고받으면서 상호 작용하는 것을 의미한다.
MIT의 Auto-ID 센터는 자동화와 효율 증대의 주 기술인 RFID(Radio Frequency IDentification)를 통해 센서, 액추에이터(actuator) 등의 사물을 인터넷과 연결하는 개념으로 사물인터넷을 정의하고 있다. 그리고 국제전기통신연합인 ITU-T(International Telecommunication Union)는 미래 인터넷은 사람뿐만 아니라 사물들이 정보를 주고받기 위해 언제, 어디서, 누구에게나 무엇이든 연결을 제공한다고 정의하고 있으며, 유럽의 통신 위원회는 사물이 사회, 환경, 사용자 콘텍스트를 통해 서로 연결하고 통신하기 위해 지능적인 인터페이스를 이용하여 식별하고 가상화하여 동작하는 것이라 정의하고 있다.
사물인터넷에서 사물은 물리적으로 센서, 액추에이터, 디바이스 등을 의미하는데 정보를 읽거나 기록할 수 있고, 주변 환경의 정보를 측정 하거나 감지하여 통신하는 기능을 포함한다. 또한 사물은 다양한 정보를 수집하여 추가적인 처리를 위해 통신망으로 전달하는 기능을 수행하며, 통신망으로부터 전달 받은 명령을 실행한다.
이처럼, 최근 들어 수많은 최근 수많은 사물에 인터넷이 연결되고 그에 따른 다양한 서비스와 콘텐츠들의 등장으로 인하여 미래인터넷을 연구하기 위한 노력이 진행되고 있다. 예를 들어, 현재 FIA(Future Internet Architecture) 프로그램의 일환으로 NDN(Named Data Networking)(비특허문헌 1 참조), MobilityFirst(비특허문헌 2 참조), XIA(eXpressive Internet Architecture)(비특허문헌 3 참조) 등의 프로젝트가 활발히 진행되고 있다.
이와 같은 본 발명의 기술분야에 존재하는 NDN, MobilityFirst, XIA 등의 선행기술에 대하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, NDN은 기존의 호스트 중심의 IP 주소를 기반의 데이터 전송이 아닌 콘텐츠의 이름을 기반으로 데이터 전송이 이루어진다. 이를 위하여 계층화된 고유 이름에 기반 한 패킷 전송과 임의의 네트워크 노드에 데이터 캐싱을 구현하여 효과적으로 데이터를 전송한다. 즉, 사용자가 특정 콘텐츠를 요청할 때, 네트워크상에서 해당 콘텐츠를 캐싱하고 있는 네트워크 노드가 콘텐츠 서버를 거치지 않고 직접 캐싱한 콘텐츠를 제공한다. 한편, 고유 이름은 기본적으로 URL과 비슷한 형태의 계층적 구조를 띄며 인간이 읽을 수 있는 이름을 전제한다.
상기 NDN은 콘텐츠의 고유한 이름 기반의 데이터 전송과 네트워크 노드의 데이터 캐싱 및 전송 방법을 구현하기 위하여 추가적인 요소들을 정의한다. FIB(Forwarding Information Base) 테이블은 데이터의 요청 메시지(Interest)에 포함되어 있는 Name/Identifier를 기반으로 응답 메시지를 전송할 인터페이스를 결정한다. PIT(Pending Interest Table)는 통해 응답 메시지 수신시 해당 메시지의 데이터를 사용자에게 전송하기 위하여 요청 메시지의 수신 인터페이스 정보를 기록/관리하게 된다. CS(Content Store)는 수신한 데이터를 임시 저장한다. 임의의 네트워크 노드에 정의된 요소들을 적용함으로써 콘텐트 서버에 몰리는 데이터를 효과적으로 분산시켜 네트워크의 효율성을 높일 수 있다.
또한, MobilityFirst는 Clean Slate 접근 방식의 연구이며 핵심 목표는 "Mobility is the norm", 즉 이동성을 기본요건으로 하는 미래인터넷 구조의 개발 방안을 제시하는 것이다. 이 구조는 GDTN(Generalized Delay Tolerant Networking)을 이용함으로써 링크나 네트워크의 접속이 끊겼을 때에도 원활한 통신이 이루어지도록 한다. 또한, 공개키(Public Key) 기반 식별자를 이용하여 네트워크의 신뢰성을 높인다. 이동성을 최우선으로 하는 구조는 통신 환경과 위치를 인식하는 것이 가능하기 때문에 네트워크 적응성이 좋은 특성을 지닌다.
상기 MobilityFirst는 다양한 통신 객체를 사용할 수 있는 가능성을 제시하고 있으며, 어드레싱과 라우팅 확장성 문제를 해결하기 위해 Identifier/Locator 분리 기술을 기반으로 한다. 식별자의 경우 Flat한 네임 구조를 가지며 자기인증 식별자(Self-certifying ID)를 이용함으로써 보안성을 제공하고 있다. Locator 역시 Flat한 형태로 구성된다. ID-LOC 매핑은 GNRS(Global Name Resolution Service)가 그 역할을 수행한다. 한편, ID-LOC 매핑 정보에 대한 확장성 문제를 해결하고 빠른 등록/갱신/검색을 위해 분산 해시 테이블 기술을 적용한다.
또한, XIA는 다양한 통신 개체를 지정하고, 이들 간의 신뢰 통신을 제공하는 네트워크 구조에 대한 연구가 진행 중이다. 즉, 통신 개체들 간의 인증 및 전달되는 콘텐트의 무결성을 네트워크 계층에서 본질적으로 제공하기 위한 네트워크 구조를 제안한다. 이를 위하여 XIA는 Principal이라는 용어를 정의한다. Principal은 다양한 통신 개체를 의미한다. 예를 들어, 호스트, 서비스, 콘텐츠 등을 들 수 있다. 즉, 패킷을 전송할 때 어떤 서비스를 위하여, 어떤 콘텐츠를 위하여 패킷을 전송하는지를 시각적으로 표현하기 위해 Principal을 정의 하고 이들 간의 통신을 지원한다.
상기 XIA에서는 Principal 형태를 구분하는 식별자를 XID로 정의한다. XID는 자가 보증형 ID를 도입한 것으로서 제3자의 개입 없이 자신의 정당성을 상대방에게 증명할 수 있는 ID이다. XID는 오브젝트의 이름 자체를 해당 오브젝트의 공개키가 또는 공개키의 해시를 사용하여 ID를 구성한다. 또한, XID는 Principal의 형태를 구분하고 Principal에 적합한 통신 메커니즘을 적용하기 위하여 유일한 값을 가져야 한다.
한편, 상술한 바와 같은 사물인터넷의 등장으로 다양한 네트워크 인프라가 필요하며, 이를 식별하기 위한 다양한 식별자가 필요로 한다. 기존의 네트워크에서 이름, 식별자, 위치자는 통신을 위한 목적으로 각각의 역할이 분리되어 이용되어졌다. 특히 식별자로 사용되는 IP와 URI 그리고 DNS 체계는 앞으로 미래 인터넷의 다양한 서비스나 수많은 콘텐츠들을 수용하기에는 한계가 있었다.
그러므로 사용자, 테넌트를 포함한 호스트 측의 다양한 서비스, 콘텐츠 등의 요구를 수용할 수 있는 식별 체계와 프레임워크가 필요한 실정이다. 이에 따라 본 발명에서는 다양한 서비스, 콘텐츠 등을 제공하는 테넌트가 네트워크 운영자로부터 제공되는 콘텍스트 ID를 활용하여 식별 가능하고 유일성이 보장되는 식별자를 생성할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.
김대엽, "데이터 이름 기반 네트워킹의 데이터 캐싱 관리 기법", 멀티미디어학회논문지, 19.2 (2016.2): 291-299. MobilityFirst: A Robust and Trustworthy Mobility-Centric Architecture for the Future Internet, PIMRC Keynote, September, 2011 이상우, 서동일, 조현숙, "미래인터넷 보안 기술동향", 전자통신동향분석, 제26권, 제5호, 2011년 10월.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 미래 인터넷에 확장 가능한 새로운 식별 체계를 구현할 수 있는 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 새로운 미래 인터넷에 확장 가능한 통합된 이름-식별자-위치자 프레임워크를 제공하고, 이를 토대로 서비스, 콘텐츠 등을 다양하게 제공하는 호스트에서 네트워크 관리 시스템으로부터 제공되는 콘텍스트 ID를 활용하여 네트워크 내부에서 식별 가능하고 유일성이 보장되는 식별자를 생성할 수 있도록 하는 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축장치 및 그 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축장치는, 호스트에서 제공하는 서비스나 콘텐츠 이름을 콘텍스트 ID와 결합하여 콘텍스트 유형 이름(context-typed name)을 생성하는 콘텍스트 유형 이름 생성부; 상기 콘텍스트 유형 이름을 이용하여 IPv6(Internet Protocol version 6) 형태의 식별자(identifier)를 생성하는 식별자 생성부; 및 상기 식별자와 MAC 어드레스, IP 어드레스, 포트 또는 이들의 조합을 매핑하여 위치자(locator)를 확인하는 위치자 생성부;를 포함하며, 상기 식별자 및 상기 위치자를 네트워크 관리 시스템에 등록 또는 갱신함으로써, 다른 호스트에서 상기 식별자에 매핑된 위치자를 찾아 통신 연결하도록 하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 콘텍스트 ID는, 상기 네트워크 관리 시스템으로부터 할당받는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 IPv6 형태의 식별자는, 네트워크 내에서 유일성이 보장된 식별자로서, ORCHID(overlay routable cryptographic hash identifiers) 프레임워크를 활용하여 생성하며, 28비트의 접두어(prefix), 4비트의 인덱스, 상기 콘텍스트 유형 이름이 포함된 96비트의 해시 데이터를 포함한 128비트로 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 네트워크 관리 시스템은, 상기 호스트에서 제공하고자 하는 서비스나 콘텐츠마다 유일성이 보장되는 콘텍스트 ID의 생성, 할당 및 관리를 수행하는 콘텍스트 ID 관리부; 및 상기 호스트에서 생성한 상기 식별자 및 상기 위치자의 저장, 갱신 및 관리를 수행하는 등록 관리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 등록 관리부는, 통신부를 통해 상기 호스트로부터 전송받은 상기 식별자를 데이터베이스에 저장하는 식별자 등록부; 및 통신부를 통해 상기 호스트로부터 전송받은 상기 식별자와 매핑된 상기 위치자를 데이터베이스에 저장 또는 갱신하는 위치자 등록부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축방법은, 특정 서비스나 콘텐츠를 제공하고자 하는 호스트에서, 상기 서비스나 콘텐츠의 이름을 콘텍스트 ID와 결합하여 콘텍스트 유형 이름을 생성하는 콘텍스트 유형 이름 생성 단계; 상기 호스트에서, 상기 콘텍스트 유형 이름을 이용하여 IPv6 형태의 식별자를 생성하는 식별자 생성 단계; 및 상기 호스트에서, 상기 식별자와 MAC 어드레스, IP 어드레스, 포트 또는 이들의 조합을 매핑하여 위치자를 확인하는 위치자 생성 단계;를 포함하며, 상기 식별자 및 상기 위치자를 네트워크 관리 시스템에 등록 또는 갱신함으로써, 다른 호스트에서 상기 식별자에 매핑된 위치자를 찾아 통신 연결하도록 하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 콘텍스트 유형 이름 생성 단계는, 상기 콘텍스트 유형 이름을 생성할 때 사용하는 상기 콘텍스트 ID를 상기 네트워크 관리 시스템으로부터 할당받는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 식별자 생성 단계에서 생성되는 IPv6 형태의 식별자는, 네트워크 내에서 유일성이 보장된 식별자로서, ORCHID 프레임워크를 활용하여 생성하며, 28비트의 접두어, 4비트의 인덱스, 상기 콘텍스트 유형 이름이 포함된 96비트의 해시 데이터를 포함한 128비트로 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 통합 식별 체계 구축방법은, 상기 네트워크 관리 시스템에서, 상기 호스트에서 제공하는 서비스나 콘텐츠마다 유일성이 보장되는 콘텍스트 ID의 생성, 할당 및 관리를 수행하는 콘텍스트 ID 관리 단계; 및 상기 네트워크 관리 시스템에서, 상기 호스트에서 생성한 상기 식별자 및 상기 위치자의 저장, 갱신 및 관리를 수행하는 등록 관리 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 등록 관리 단계는, 식별자 등록부에서 통신부를 통해 상기 호스트로부터 전송받은 상기 식별자를 데이터베이스에 저장하는 식별자 등록 단계; 및 위치자 등록부에서 통신부를 통해 상기 호스트로부터 전송받은 상기 식별자와 매핑된 상기 위치자를 데이터베이스에 저장 또는 갱신하는 위치자 등록 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서와 같이 본 발명의 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축장치 및 그 방법에 따르면, 새로운 미래 인터넷에 확장 가능한 통합된 이름-식별자-위치자 프레임워크를 통해 서비스, 콘텐츠 등을 다양하게 제공하는 임의의 호스트 측에서 네트워크 관리 시스템으로부터 제공되는 콘텍스트 ID를 활용하여 네트워크 내부에서 식별 가능하고 유일성이 보장되는 식별자를 생성할 수 있으며, 미래 인터넷의 다양한 서비스나 수많은 콘텐츠들을 수용하는 새로운 식별 체계를 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 향후 미래 인터넷에서 주목하고 있는 SDN(Software Defined Network) 기반의 네트워크 연구, ID 자체 보안과 관련된 요소에 관련된 연구에 유용하게 적용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명이 적용된 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축과정의 식별자 생성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축과정의 이름-식별자-위치자 매핑을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축과정의 기존 기술과 본 발명 제시기술의 비교를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 호스트의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 7은 도 5의 네트워크 관리 시스템의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축장치 및 그 방법을 상세하게 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명이 적용된 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축과정을 설명하기 위한 개념도이고, 도 2는 본 발명의 통합 식별 체계 구축과정의 식별자 생성을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 통합 식별 체계 구축과정의 이름-식별자-위치자 매핑을 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 본 발명의 통합 식별 체계 구축과정의 기존 기술과 본 발명 제시기술의 비교를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 네트워크를 통해 각각의 호스트(이때 호스트는 end-host로서, 서비스나 콘텐츠를 운영하는 제공자측과 이를 이용하는 소비자측을 모두 포함하는 개념임)와 네트워크 관리 시스템이 통신 접속되어 있다. 여기서 상기 호스트는 소프트웨어 시스템에 대한 일반적 액세스를 공유하는 사용자 그룹인 테넌트(tenant)라고 불리기도 한다.
이때 다양한 서비스, 콘텐츠 등을 제공하는 각 호스트에서는 기존의 네트워크는 물론 미래 인터넷의 확장성을 고려하여, 통신을 위한 목적으로 각각의 역할이 분리되어 있던 이름(name), 식별자(identifier), 위치자(locator)를 통합적으로 구현하고, 이를 토대로 생성한 식별자 및 위치자를 네트워크 관리 시스템에 등록 및 갱신함으로써, 다른 호스트에서 상기 식별자에 매핑된 위치자를 찾아 통신 연결을 수행하도록 한다.
이를 위하여 네트워크 관리 시스템에서는 네트워크를 통해 임의의 호스트가 제공하려는 서비스나 콘텐츠로 정의되는 콘텍스트마다 유일성이 보장된 콘텍스트 ID를 부여할 수 있도록, 호스트의 콘텍스트 ID 요청에 따라 해당 호스트에서 제공하는 서비스나 콘텐츠별로 콘텍스트 ID를 생성하여 할당한다(①). 즉 호스트에서 제공하려는 서비스 또는 콘텐츠별로 네트워크 관리 시스템에 요청하여 콘텍스트 ID를 할당받는 것이다.
이렇게 호스트에서 제공하려는 서비스 또는 콘텐츠별로 콘텍스트 ID를 할당받으면, 해당 호스트에서는 제공하려는 서비스 또는 콘텐츠에 대해 호칭되어지는 이름과 네트워크 관리 시스템으로부터 할당받은 콘텍스트 ID를 결합하여 콘텍스트 유형 이름(context-typed name)을 생성한다(②). 상기 이름은 통신을 목적으로 해당 개체에 대해 호칭되어지는 모든 이름을 의미하며, 임의의 길이와 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 이름의 종류에는 IP Address, 전화번호, Content Name, KAKAO ID 등이 존재할 수 있다.
즉 네트워크에 존재하는 임의의 통신 개체가 이름을 지니고 있다면, 그 통신 개체가 운영되는 콘텍스트는 콘텍스트 ID와 함께 결합되어 콘텍스트 유형 이름을 생성할 수 있는 것이다. 이로써, 콘텍스트 유형 이름을 생성하기 위하여 상기 이름과 함께 결합되는 콘텍스트 ID는 일종의 네임스페이스(namespace) 역할을 수행하게 되어 서로 다른 콘텍스트에 존재하는 이름들은 유일성이 자연스럽게 보장된다. 이때 동일한 콘텍스트 ID 내에서 각 이름에 대한 유일성은 콘텍스트를 운영하는 호스트에 의해 보장되어야 한다.
콘텍스트 유형 이름이 생성된 이후, 호스트에서는 이를 이용하여 시스템 내부에서 사용되는 유일성이 보장되는 IPv6 형태의 식별자를 생성한다(③). 즉 각각의 호스트에서는 서비스나 콘텐츠의 이름을 콘텍스트 ID와 덧붙여 콘텍스트 유형 이름을 생성하고, 생성된 콘텍스트 유형 이름을 이용하여 IPv6 형태의 식별자를 직접 생성하는 것이다.
상기 식별자를 생성하기 위하여 본 발명에서는 ORCHID v2 프레임워크를 활용한다. ORCHID v2는 IPv6 주소와 형태가 동일한 새로운 식별자 체계이다. ORCHID v2에 의하여 생성된 식별자들은 IP 계층에서 Non-Routable 주소로 인식되며, '식별'의 용도로만 사용된다. 하지만, 오버레이 계층을 추가함으로써 오버레이 계층에서의 자체 방식으로 라우팅(Routable)될 수 있다.
콘텍스트 유형 이름을 통하여 상기 식별자를 생성하는 과정은 도 2에 도시된 바와 같이 호스트에서 직접 수행하며, 상기 식별자는 28비트의 접두어, 4비트의 인덱스, 상기 콘텍스트 유형 이름이 포함된 96비트의 해시 데이터를 포함한 128비트로 생성된다.
콘텍스트 유형 이름을 사용하여 식별자를 생성한 이후, 호스트에서는 상기 식별자와 MAC(Media Access Control) 어드레스, IP 어드레스, 포트 또는 이들의 조합을 매핑하여 위치자를 확인한다(④).
이때 상기 위치자는 주어진 식별자를 지닌 개체에 대한 접근 지점(Access Point)을 나타내는 것으로서, 액세스 포인트 기술(Access Point Technology) 및 패킷 전송 방식에 따라 다양한 형태와 요소로 구성되며, 시스템 외부에 노출될 필요가 없다. 그리고 상기 위치자는 기본적으로 MAC 어드레스, IP 어드레스, 포트 등으로 구성된다.
도 3은 이름-식별자-위치자의 매핑 관계를 도시한 것으로서, Name Layer는 이름과 콘텍스트 ID를 덧붙인 콘텍스트 유형 이름을 생성하게 된다. 이를 통하여 각 호스트가 제공하는 서비스나 콘텐츠들을 구별할 수 있다. Identifier Layer에서는 콘텍스트 유형 이름으로부터 ORCHID v2-Compatible ID가 생성된다. 해당 ID는 Locator Layer의 매핑 아키텍처를 거쳐 해당 서비스 콘텐츠 등의 위치자를 알 수 있다.
이제, 상기 식별자 및 상기 위치자를 생성한 호스트에서는 네트워크를 통해 네트워크 관리 시스템으로 제공하여 상기 식별자 및 상기 위치자를 등록 또는 갱신한다(⑤).
이에 따라 다른 호스트에서 상기 식별자에 매핑된 위치자를 찾아 통신 연결을 수행함으로써, 호스트에서 제공하는 서비스나 콘텐츠를 이용할 수 있다(⑥).
즉 각 호스트에서 생성된 이름, 식별자, 위치자는 네트워크 관리 시스템에 등록 및 갱신되어져야 하고, 다른 호스트에 의해 검색될 수 있어야 한다. 예를 들어, 임의의 호스트가 제공하고자 하는 콘텐츠가 있는 경우 해당 콘텐츠의 이름과 콘텍스트 ID를 이용하여 콘텍스트 유형 이름과 식별자를 생성하고 그 콘텐츠를 접근할 수 있는 위치자 정보를 한꺼번에 네트워크 관리 시스템에 등록한다. 그리고 콘텐츠를 소비하려고 하는 다른 호스트에서는 해당 콘텐츠의 식별자를 동일한 방식으로 생성하여 네트워크 관리 시스템에 보내고, 응답으로서 해당 식별자에 매핑된 위치자를 찾아서 직접 콘텐츠와 통신 연결을 수행한다.
본 발명에서 제안하는 통합 Name-Identifier-Locator 프레임워크와 기존 기술인 NDN, MobilityFirst 및 XIA의 특징에 대한 비교를 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 ID 구조가 비계층(flat)이며, 기존 기술들과 달리 ID 관리를 위한 네트워크 관리 시스템을 적용하고 있다. 그리고 콘텐츠 이름으로 라우팅하는 NDN 기술, NA(Name Address)에 따르는 MobilityFirst 기술 및 제3자의 개입 없이 자신의 정당성을 상대방에게 증명할 수 있는 ID인 XID를 활용한 라우팅을 수행하는 XIA 기술과 달리 위치자에 따라 라우팅을 수행한다. 그리고 본 발명은 ID가 사람이 읽을 수 없는 해시값과 IPv6 형태로 구성되고, ID/LOC 매핑을 통해 이동성을 ID의 구조로 해결 할 수 있고, 고유성의 범위는 전역이고, 이름과 ID가 분리 형태이며, ID 구조가 IPv6 형태로 일관성이 있는 구조이다.
다음에는, 본 발명에 따른 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축장치의 일 실시예를 도 5 내지 도 7을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5의 호스트의 구성을 상세하게 나타낸 도면이며, 도 7은 도 5의 네트워크 관리 시스템의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 통합 식별 체계 구축장치는, 네트워크(100), 복수의 호스트(200), 네트워크 관리 시스템(300), 데이터베이스(400) 등으로 구성된다.
네트워크(100)는 유/무선 인터넷, 블루투스(bluetooth), 지그비(Zigbee), 와이파이(Wi-Fi) 등을 포함한 현재 공지되어 있는 각종 통신망으로서, 복수의 호스트(200)와 네트워크 관리 시스템(300) 사이의 통신회선을 연결하여 상호간에 통합된 식별 체계 구축과 관련된 데이터 통신이 이루어지도록 한다.
복수의 호스트(200)는 네트워크(100) 상에서 소정의 서비스, 콘텐츠를 제공하고자 하는 개인 사용자나 사업자들이 사용하는 컴퓨터, 스마트폰, 태블릿 PC, 노트 PC 등의 기기이다. 상기 호스트(200)는 서비스나 콘텐츠를 운영하는 제공자측 이외에 이를 이용하는 소비자측을 포함한다.
상기 호스트(200)는 네트워크(100)를 통해 네트워크 관리 시스템(300)과 통신 접속되어 있고, 기존에 통신을 위한 목적으로 각각의 역할이 분리되어 있던 이름, 식별자, 위치자를 통합적으로 구현하며, 이를 토대로 생성한 식별자 및 위치자를 네트워크 관리 시스템(300)에 등록 및 갱신하여 다른 호스트(즉 제공자측에서 운영하는 서비스나 콘텐츠를 이용하고자 하는 소비자측)에서 상기 식별자에 매핑된 위치자를 찾아 통신 연결을 수행하도록 하는 기능을 수행한다.
네트워크 관리 시스템(300)은 네트워크(100)를 통해 호스트(200)가 제공하거나 운영하고자 하는 서비스나 콘텐츠로 정의되는 콘텍스트마다 유일성이 보장된 콘텍스트 ID를 부여할 수 있도록, 호스트(200)의 콘텍스트 ID 요청에 따라 해당 호스트(200)에서 제공하는 서비스나 콘텐츠별로 콘텍스트 ID를 생성하여 할당하는 기능을 수행한다. 즉 임의의 호스트(200)요청에 따라 해당 호스트에서 제공하려는 서비스 또는 콘텐츠별로 콘텍스트 ID를 생성하여 할당하는 것이다.
또한, 상기 네트워크 관리 시스템(300)은 각각의 서비스나 콘텐츠별로 할당된 콘텍스트 ID를 통해 각 호스트(200)에서 생성하는 식별자 및 위치자를 해당 호스트(200)로부터 전송받아 데이터베이스(400)에 등록 또는 갱신함으로써, 다른 호스트(200)에서 상기 식별자에 매핑된 위치자를 찾아 통신 연결을 수행하여 특정 호스트(200)에서 제공하는 서비스나 콘텐츠를 이용하도록 하는 기능을 수행한다. 즉 각각의 호스트(200)에서 생성된 이름, 식별자, 위치자를 등록 및 갱신하고, 다른 호스트(200)에서 이를 검색하여, 서비스나 콘텐츠를 소비하려고 하는 다른 호스트에서 특정 호스트가 제공하는 서비스나 콘텐츠와 통신 연결을 수행할 수 있도록 하는 것이다.
데이터베이스(400)는 네트워크 관리 시스템(300)의 제어를 토대로 각각의 호스트(200)에서 제공하고자 하는 서비스나 콘텐츠별로 유일성이 보장된 콘텍스트 ID의 저장, 관리를 수행하며, 각각의 서비스나 콘텐츠별로 할당되는 콘텍스트 ID를 통해 각각의 호스트(200)에서 생성하여 등록 또는 갱신하는 식별자 및 위치자의 저장, 관리를 수행한다.
한편, 상기 호스트(200)는 도 6에 도시된 바와 같이, 통신부(210), 콘텍스트 유형 이름 생성부(220), 식별자 생성부(230), 위치자 생성부(240), 저장부(250), 제어부(260) 등으로 구성된다.
통신부(210)는 호스트 운영자에 의한 특정 서비스나 콘텐츠의 콘텍스트 ID 할당 요청신호를 네트워크(100)를 통해 네트워크 관리 시스템(300)으로 전송하고, 네트워크 관리 시스템(300)으로부터 특정 서비스나 콘텐츠에 대하여 할당되는 콘텍스트 ID를 전송받아 제어부(260)로 전달한다.
그리고 상기 통신부(210)는 특정 서비스나 콘텐츠에 대하여 할당되는 콘텍스트 ID를 토대로 호스트(200)에서 생성한 식별자 및 위치자를 네트워크 관리 시스템(300)으로 전송하여 데이터베이스(400)에 등록 또는 갱신하도록 한다.
콘텍스트 유형 이름 생성부(220)는 호스트(200)에서 제공하는 서비스나 콘텐츠 이름을 네트워크 관리 시스템(300)으로부터 할당받은 콘텍스트 ID와 결합하여 콘텍스트 유형 이름을 생성하는 기능을 수행한다. 이때 상기 콘텍스트 ID는 호스트(200) 측의 요청에 의해 각각의 서비스나 콘텐츠별로 네트워크 관리 시스템(300)에서 생성하여 할당된다.
식별자 생성부(230)는 콘텍스트 유형 이름 생성부(220)에서 생성한 콘텍스트 유형 이름을 이용하여 IPv6 형태의 식별자를 생성하는 기능을 수행한다.
이때 상기 IPv6 형태의 식별자는 네트워크 내에서 유일성이 보장된 식별자이며, 본 발명에서는 ORCHID v2 프레임워크를 활용하여 생성하는 것을 예로 하여 설명한다. 상기 식별자는 상기 도 2에 도시된 것처럼 28비트의 접두어, 4비트의 인덱스, 상기 콘텍스트 유형 이름이 포함된 96비트의 해시 데이터를 포함한 128비트로 이루어져 있다. 이에 따라 종래에 사용되었던 32비트의 IPv4 체계에서의 한정된 주소 할당을 벗어나 거의 무한대에 가까운 인터넷 확장성과 데이터 보안을 강화할 수 있다.
위치자 생성부(240)는 식별자 생성부(230)에서 생성한 식별자와 MAC 어드레스, IP 어드레스, 포트 또는 이들의 조합을 매핑하여 위치자를 확인하는 기능을 수행한다.
저장부(250)는 호스트(200)에서 사용하는 각종 동작프로그램을 저장하고 있다. 그리고 호스트(200)에서 제공하고자 하는 서비스나 콘텐츠와 관련된 데이터를 저장할 수 있다.
제어부(260)는 콘텍스트 유형 이름 생성부(220)에서의 호스트(200)에서 제공하는 서비스나 콘텐츠 이름과 네트워크 관리 시스템(300)으로부터 할당받은 콘텍스트 ID의 결합을 토대로 한 콘텍스트 유형 이름의 생성, 식별자 생성부(230)에서의 콘텍스트 유형 이름을 이용한 IPv6 형태의 식별자 생성, 위치자 생성부(240)에서의 상기 식별자와 MAC 어드레스, IP 어드레스, 포트 또는 이들의 조합에 대한 매핑을 통한 위치자 확인 등을 제어한다.
그리고 제어부(260)는 호스트(200)에서 생성한 식별자 및 위치자를 통신부(210)를 통해 네트워크 관리 시스템(300)에 등록 또는 갱신하도록 하며, 다른 호스트에서 식별자에 매핑된 위치자를 찾아 통신 연결하도록 함으로써 특정 호스트에서 제공하는 서비스나 콘텐츠를 이용하도록 하는 기능을 수행한다.
또한, 상기 네트워크 관리 시스템(300)은 도 7에 도시된 바와 같이, 통신부(310), 콘텍스트 ID 관리부(320), 등록 관리부(330), 제어부(340) 등으로 구성된다.
통신부(310)는 네트워크(100)를 통해 통신 접속된 상기 호스트(200)의 요청에 따라 호스트에서 제공하는 서비스나 콘텐츠에 대하여 할당되는 콘텍스트 ID를 해당 호스트(200)로 전송하고, 상기 호스트(200)로부터 해당 호스트에서 생성한 식별자 및 위치자를 전송받으며, 다른 호스트에서 상기 식별자에 매핑된 위치자를 찾아 특정 호스트와 통신 연결하도록 하는 기능을 수행한다.
콘텍스트 ID 관리부(320)는 각각의 호스트(200)에서 제공하고자 하는 서비스나 콘텐츠마다 유일성이 보장되는 콘텍스트 ID의 생성, 할당 및 데이터베이스 저장, 관리를 수행한다.
등록 관리부(330)는 상기 호스트(200)에서 생성한 식별자 및 위치자의 저장, 갱신 및 관리에 대한 기능을 수행하는 부분으로서, 식별자 등록부(332)와 위치자 등록부(334)로 구성된다.
식별자 등록부(332)는 통신부(310)를 통해 호스트(200)로부터 전송받은 상기 식별자를 데이터베이스(400)에 저장하는 기능을 수행한다.
위치자 등록부(334)는 통신부(310)를 통해 호스트(200)로부터 전송받은 식별자와 매핑된 위치자를 데이터베이스(400)에 저장 또는 갱신하는 기능을 수행한다.
제어부(340)는 콘텍스트 ID 관리부(320)에서의 각각의 호스트(200)에서 제공하고자 하는 서비스나 콘텐츠마다 유일성이 보장되는 콘텍스트 ID의 생성, 할당 및 관리, 등록 관리부(330)에서의 각각의 호스트(200)에서 생성한 식별자 및 위치자의 저장, 갱신 및 관리를 총괄적으로 제어하는 기능을 수행한다.
다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축방법의 일 실시예를 도 8을 참조하여 상세하게 설명한다. 이때 본 발명의 방법에 따른 각 단계는 사용 환경이나 당업자에 의해 동작 순서가 변경될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.
우선, 네트워크 관리 시스템(300)은 네트워크(100)를 통해 임의의 호스트(200)가 제공하려는 특정 서비스나 콘텐츠로 정의되는 콘텍스트마다 유일성이 보장된 콘텍스트 ID를 부여하기 위하여, 특정 호스트(200)의 콘텍스트 ID 요청에 따라 해당 호스트(200)에서 제공하는 서비스나 콘텐츠별로 콘텍스트 ID를 생성하여 할당한다(S100). 즉 네트워크 관리 시스템(300)에서 특정 호스트(200)가 제공하고자 하는 특정 서비스나 콘텐츠마다 유일성이 보장되는 콘텍스트 ID의 생성, 할당 및 관리를 수행하는 것이다.
상기 S100 단계를 통해 네트워크 관리 시스템(300)으로부터 호스트(200)에서 제공하고자 하는 특정 서비스 또는 콘텐츠별로 콘텍스트 ID를 할당받으면, 해당 호스트(200)에서는 제공하고자 하는 서비스 또는 콘텐츠에 대해 호칭되어지는 이름과 네트워크 관리 시스템(300)으로부터 할당받은 콘텍스트 ID를 결합하여 콘텍스트 유형 이름을 생성한다(S200).
상기 S200 단계를 통해 콘텍스트 유형 이름을 생성한 이후, 해당 호스트(200)에서는 이를 이용하여 시스템 내부에서 사용되는 유일성이 보장되는 IPv6 형태의 식별자를 생성한다(S300).
상기 S300 단계에서 생성되는 IPv6 형태의 식별자는 네트워크 내에서 유일성이 보장된 식별자이며, ORCHID v2의 프레임워크를 활용하여 생성한다. 상기 식별자는 28비트의 접두어, 4비트의 인덱스, 상기 콘텍스트 유형 이름이 포함된 96비트의 해시 데이터를 포함한 128비트로 이루어져 있다. 이러한 IPv6 형태의 식별자를 통해 각각의 호스트(200) 측에서는 종래에 사용되었던 32비트의 IPv4 체계에서의 한정된 주소 할당을 벗어나 거의 무한대에 가까운 인터넷 주소를 이용할 수 있음은 물론, 데이터 보안을 강화할 수 있는 이점을 얻을 수 있다.
상기 S300 단계를 통해 콘텍스트 유형 이름을 사용하여 식별자를 생성한 이후, 호스트(200)에서는 상기 식별자와 MAC 어드레스, IP 어드레스, 포트 또는 이들의 조합을 매핑하여 위치자를 확인한다(S400).
이후, 해당 호스트(200)에서는 상기 S300 단계에서 생성한 식별자 및 S400 단계에서 생성한 위치자를 네트워크(100)를 통해 네트워크 관리 시스템(300)으로 제공하여 상기 식별자 및 상기 위치자를 등록 또는 갱신한다(S500). 즉 네트워크 관리 시스템(300)에서 각각의 호스트(200)에서 생성한 식별자 및 위치자를 데이터베이스(400) 저장, 갱신 및 관리를 수행하는 것이다.
이에 따라 다른 호스트에서는 상기 식별자에 매핑된 위치자를 찾아 통신 연결을 수행하여, 호스트에서 제공하는 서비스나 콘텐츠를 이용할 수 있게 된다(S600). 즉 다른 호스트에서 각각의 호스트(200)에서 네트워크 관리 시스템(300)에 등록 또는 갱신한 식별자에 매핑된 위치자를 통해 통신 접속을 수행하여 특정 호스트에서 제공하는 서비스나 콘텐츠를 이용할 수 있는 것이다.
이처럼, 본 발명은 통합된 이름-식별자-위치자 프레임워크를 통해 서비스, 콘텐츠 등을 다양하게 제공하는 호스트 측에서 네트워크 관리 시스템으로부터 제공되는 콘텍스트 ID를 활용하여 네트워크 내부에서 식별 가능하고 유일성이 보장되는 식별자를 생성할 수 있으며, 미래 인터넷의 다양한 서비스나 수많은 콘텐츠들을 수용하는 새로운 식별 체계를 구현할 수 있다.
또한, 향후 미래 인터넷에서 주목하고 있는 SDN 기반의 네트워크 연구, ID 자체 보안과 관련된 요소에 관련된 연구에 유용하게 적용할 수 있다.
여기에서, 상술한 본 발명에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 네트워크 200 : 호스트
210 : 통신부 220 : 콘텍스트 유형 이름 생성부
230 : 식별자 생성부 240 : 위치자 생성부
250 : 저장부 260 : 제어부
300 : 네트워크 관리 시스템 310 : 통신부
320 : 콘텍스트 ID 관리부 330 : 등록 관리부
332 : 식별자 등록부 334 : 위치자 등록부
340 : 제어부 400 : 데이터베이스

Claims (10)

  1. 호스트에서 제공하는 서비스나 콘텐츠를 포함하는 콘텍스트에 대해 콘텍스트 ID를 네트워크 관리 시스템에 요청하여 할당받고, 상기 할당받은 콘텍스트 ID와 해당 콘텍스트의 이름을 결합하여 콘텍스트 유형 이름(context-typed name)을 생성하는 콘텍스트 유형 이름 생성부;
    상기 생성한 콘텍스트 유형 이름을 이용하여 IPv6(Internet Protocol version 6) 형태의 식별자(identifier)를 생성하는 식별자 생성부; 및
    상기 생성한 식별자와 MAC 어드레스, IP 어드레스, 포트 또는 이들의 조합을 매핑하여 위치자(locator)를 확인하는 위치자 생성부;를 포함하며,
    상기 생성한 식별자 및 상기 위치자를 상기 네트워크 관리 시스템에 등록 또는 갱신함으로써, 다른 호스트에서 상기 식별자에 매핑된 위치자를 찾아 통신 연결하도록 하는 것을 특징으로 하는 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 IPv6 형태의 식별자는, 네트워크 내에서 유일성이 보장된 식별자로서, ORCHID(overlay routable cryptographic hash identifiers) 프레임워크를 활용하여 생성되며, 28비트의 접두어(prefix), 4비트의 인덱스, 상기 콘텍스트 유형 이름이 포함된 96비트의 해시 데이터를 포함한 128비트로 이루어진 것을 특징으로 하는 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 네트워크 관리 시스템은,
    상기 호스트에서 제공하고자 하는 서비스나 콘텐츠를 포함하는 콘텍스트마다 유일성이 보장되는 콘텍스트 ID의 생성, 할당 및 관리를 수행하는 콘텍스트 ID 관리부; 및
    상기 호스트에서 생성한 상기 식별자 및 상기 위치자의 저장, 갱신 및 관리를 수행하는 등록 관리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 등록 관리부는,
    통신부를 통해 상기 호스트로부터 전송받은 상기 식별자를 데이터베이스에 저장하는 식별자 등록부; 및
    상기 통신부를 통해 상기 호스트로부터 전송받은 상기 식별자와 매핑된 상기 위치자를 데이터베이스에 저장 또는 갱신하는 위치자 등록부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축장치.
  6. 서비스나 콘텐츠를 포함하는 특정 콘텍스트를 제공하고자 하는 호스트에서, 상기 특정 콘텍스트에 대한 콘텍스트 ID를 네트워크 관리 시스템에 요청하여 할당받고, 상기 할당받은 콘텍스트 ID와 해당 콘텍스트의 이름을 결합하여 콘텍스트 유형 이름(context-typed name)을 생성하는 콘텍스트 유형 이름 생성 단계;
    상기 호스트에서, 상기 생성한 콘텍스트 유형 이름을 이용하여 IPv6 형태의 식별자를 생성하는 식별자 생성 단계; 및
    상기 호스트에서, 상기 생성한 식별자와 MAC 어드레스, IP 어드레스, 포트 또는 이들의 조합을 매핑하여 위치자를 확인하는 위치자 생성 단계;를 포함하며,
    상기 생성한 식별자 및 상기 위치자를 상기 네트워크 관리 시스템에 등록 또는 갱신함으로써, 다른 호스트에서 상기 식별자에 매핑된 위치자를 찾아 통신 연결하도록 하는 것을 특징으로 하는 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축방법.
  7. 삭제
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 식별자 생성 단계에서 생성되는 IPv6 형태의 식별자는, 네트워크 내에서 유일성이 보장된 식별자로서, ORCHID 프레임워크를 활용하여 생성하며, 28비트의 접두어, 4비트의 인덱스, 상기 콘텍스트 유형 이름이 포함된 96비트의 해시 데이터를 포함한 128비트로 이루어진 것을 특징으로 하는 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 통합 식별 체계 구축방법은,
    상기 네트워크 관리 시스템에서, 상기 호스트에서 제공하는 서비스나 콘텐츠를 포함하는 콘텍스트마다 유일성이 보장되는 콘텍스트 ID의 생성, 할당 및 관리를 수행하는 콘텍스트 ID 관리 단계; 및
    상기 네트워크 관리 시스템에서, 상기 호스트에서 생성한 상기 식별자 및 상기 위치자의 저장, 갱신 및 관리를 수행하는 등록 관리 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 등록 관리 단계는,
    식별자 등록부에서 통신부를 통해 상기 호스트로부터 전송받은 상기 식별자를 데이터베이스에 저장하는 식별자 등록 단계; 및
    위치자 등록부에서 상기 통신부를 통해 상기 호스트로부터 전송받은 상기 식별자와 매핑된 상기 위치자를 상기 데이터베이스에 저장 또는 갱신하는 위치자 등록 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미래 인터넷 환경에서의 통합 식별 체계 구축방법.
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