KR101920190B1

KR101920190B1 - 임의의 ip 생성 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR101920190B1
Application number: KR1020160155523A
Authority: KR
Inventors: 김환국; 김태은; 장대일; 고은혜; 전지수; 나사랑; 이은별
Original assignee: 한국인터넷진흥원
Priority date: 2016-11-22
Filing date: 2016-11-22
Publication date: 2019-02-08
Also published as: US10001972B2; US20180275963A1; US20180143807A1; US10628127B2; KR20180057183A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 IP 생성 방법은, IP 생성 장치가, 생성 가능한 IP의 개수를 가리키는 10진수를 쪼개서 복수의 초기화된 부분 숫자를 구성하는 단계, 상기 IP 생성 장치가, 상기 복수의 부분 숫자를 기 지정된 규칙에 따라 변경하는 단계, 상기 IP 생성 장치가, 상기 변경 된 복수의 부분 숫자를 연결하여 IP 대응 10진수를 생성하는 단계, 상기 IP 생성 장치가, 상기 IP 대응 10진수로부터 랜덤 IP를 생성하는 단계 및 상기 변경하는 단계, 상기 IP 대응 10진수를 생성하는 단계 및 상기 랜덤 IP를 생성하는 단계를 순차적으로 반복하여 복수의 서로 다른 랜덤 IP를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

임의의 IP 생성 방법 및 그 장치{A METHOD AND APPARATUS FOR GENERATING A RANDOM IP}

본 발명은 임의의 IP 생성 방법 및 그 장치 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 임의의 IP 주소를 생성하되, 특정 IP 주소 체계의 모든 IP 주소를 생성 하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

특정 IP 주소 체계 하에서 생성될 수 있는 IP 주소 개수는 IP 주소의 비트 수에 의존한다. 예를 들어, 가장 많이 사용되는 IPv4 체계의 주소는 32비트(bit)로 구성된다. 따라서 IPv4 주소 체계 하에서는 총 2^32개의 IP 주소가 생성될 수 있다. 또한 IPv6 체계의 주소는 128비트(bit)로 구성되므로, IPv6 주소 체계 하에서는 총 2^128개의 IP 주소가 생성될 수 있다.

디바이스가 네트워크에 접속될 때, 고유의 IP 주소를 할당 받게 되는데, 네트워크에 접속되어 있는 각종 디바이스를 스캔하고, 정보를 수집하기 위하여는 생성 가능한 모든 IP 주소에 대하여, 해당 IP주소가 활성화 되었는지 여부가 조사되어야 한다. 이러한 작업을 위하여는, 랜덤으로 IP 주소를 생성하는 과정이 필요하다. 왜냐하면, 순차적으로 IP 주소를 생성하여 스캐닝을 수행할 경우, 특정 IP 대역에 작업이 집중되어 병목 현상이 발생하거나, 보안 장비에 의한 차단 문제가 발생할 수 있기 때문이다.

따라서 임의의 순서로 랜덤 IP를 생성하는 기술이 필요한데, 기존에 랜덤 IP를 생성하는 방법으로는, AES 기반 순환(permutation) 알고리즘을 이용한 IP 랜덤 생성 방식(Zmap), DES S-box 기반 Blackrock 순환 알고리즘을 이용한 IP 랜덤 생성 방식(Masscan)이 이용되었는데, 순환 알고리즘 사용에 의하여, 시간 및 공간 복잡도가 높은 문제점이 있었다.

따라서, 시간 및 공간 복잡도가 감소한 IP 생성 방법 및 장치의 제공이 요구된다.

KR 10-2006-0022937 A "애드 혹 네트워크에서의 ＩＰ 주소 할당 방법 및 장치"

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 기존의 방법에 비하여, 시간 복잡도 및 공간 복잡도가 개선된 IP 생성 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 생성 가능한 모든 IP를 임의의 순서로 생성하여, IP 커버율이 100%인 IP 생성 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 IP 생성 방법은, IP 생성 장치가, 생성 가능한 IP의 개수를 가리키는 10진수를 쪼개서 복수의 초기화된 부분 숫자를 구성하는 단계, 상기 IP 생성 장치가, 상기 복수의 부분 숫자를 기 지정된 규칙에 따라 변경하는 단계, 상기 IP 생성 장치가, 상기 변경 된 복수의 부분 숫자를 연결하여 IP 대응 10진수를 생성하는 단계, 상기 IP 생성 장치가, 상기 IP 대응 10진수로부터 랜덤 IP를 생성하는 단계 및 상기 변경하는 단계, 상기 IP 대응 10진수를 생성하는 단계 및 상기 랜덤 IP를 생성하는 단계를 순차적으로 반복하여 복수의 서로 다른 랜덤 IP를 생성하는 단계를 포함한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 IP 생성 장치는, 하나 이상의 프로세서, 상기 프로세서에 의하여 수행되는 컴퓨터 프로그램을 로드하는 메모리 및 스토리지를 포함하되, 상기 컴퓨터 프로그램은, 생성 가능한 IP의 개수를 가리키는 10진수를 쪼개서 복수의 초기화된 부분 숫자를 구성하는 오퍼레이션, 상기 복수의 부분 숫자를 기 지정된 규칙에 따라 변경하는 오퍼레이션, 상기 변경 된 복수의 부분 숫자를 연결하여 IP 대응 10진수를 생성하는 오퍼레이션, 상기 IP 대응 10진수로부터 랜덤 IP를 생성하는 오퍼레이션 및 상기 변경하는 오퍼레이션, 상기 IP 대응 10진수를 생성하는 오퍼레이션 및 상기 랜덤 IP를 생성하는 오퍼레이션을 순차적으로 반복하여 복수의 서로 다른 랜덤 IP를 생성하는 오퍼레이션을 포함한다.

본 발명의 몇몇 실시예들에 따르면, IP 생성 장치가 IP를 랜덤으로 생성할 때, 시간 복잡도 및 공간 복잡도가 감소하는 효과를 달성할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, IP 생성 시스템에 대한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 IP 생성 장치의 하드웨어 구성도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 IP 생성 방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 IP 생성 방법의 일 예시로서, 의사코드가 도시된 도면이다.
도 5는 본 발명의 몇몇 실시예에서 참조되는, 슬롯이 1개 일 때 복수의 부분 숫자가 변경되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 몇몇 실시예에서 참조되는, 슬롯이 2개 일 때, 복수의 부분 숫자가 변경되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 몇몇 실시예에서 참조되는, 32비트의 IP 주소에 대한, 복수의 부분 숫자가 변경되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 몇몇 실시예에서 참조되는, IP 대응 10진수를 생성하는 과정의 순서도이다.
도 9는 본 발명의 몇몇 실시예에서 참조되는, IP 대응 10진수를 생성 하는 과정의 예시 도면이다.
도 10은 본 발명의 몇몇 실시예에 의해 참조되는, IP 대응 10진수로부터 랜덤 IP를 생성하는 과정의 순서도이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 몇몇 실시예에서 참조되는 랜덤 IP를 생성하는 과정의 예시 도면이다.
도 13은 기존 알고리즘과 본 발명의 일 실시예에 따른 IP 생성 방법의 성능을 비교한 표이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprises)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, IP 생성 시스템에 대한 구성도이다.

도 1을 참조하면, IP 생성 시스템은 네트워크(150)와 IP 생성 장치(100)로 구성될 수 있다. IP 생성 장치(100)는 네트워크(150)에 접속된 각종 디바이스를 스캔하고, 각종 디바이스에 대한 정보를 수집하기 위하여, 각종 디바이스가 접속된 IP 주소를 생성하여, 생성된 IP 주소를 스캔 할 수 있다.

IP 생성 장치(100)는 네트워크(150)의 IP 주소 체계에 따라, 생성 가능한 모든 IP 주소 개수를 결정하고, 그 개수만큼의 IP를 생성할 수 있다. 생성된 IP에 대하여, 예를 들어, 별도의 스캔 장치, 정보 수집 장치가 스캔 작업 또는 정보 수집 작업을 수행할 수 있다. 그러나 생성된 IP가 활용되는 분야는 이에 한정하지 않으며, 임의의 순서로 생성 가능한 모든 IP 주소에 대한 정보가 필요한 분야에 활용될 수 있으며, 그 활용 목적이 IP 생성 장치(100)의 IP 생성 목적이 될 수 있다.

이하, 도 2를 참조하여 IP 생성 장치(100)의 동작과 구조에 대하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 IP 생성 장치의 하드웨어 구성도이다.

도 2를 참조하면 IP 생성 장치(100)는 하나 이상의 프로세서(110), 메모리(510), 스토리지(160) 및 인터페이스(170)을 포함할 수 있다. 프로세서(110), 메모리(120), 스토리지(160) 및 인터페이스(170)는 시스템 버스(150)를 통하여 데이터를 송수신한다.

프로세서(110)는 메모리(120)에 로드 된 IP 생성 프로그램(121)을 실행하고, 메모리(120)는 상기 IP 생성 프로그램(161)을 스토리지(160)에서 로드(load) 한다.

상기 IP 생성 프로그램(121)이 실행됨에 따라, IP 생성 장치(100)는 생성 가능한 IP의 개수를 가리키는 10진수를 쪼개서 복수의 초기화된 부분 숫자를 구성하는 오퍼레이션, 복수의 부분 숫자를 기 지정된 규칙에 따라 변경하는 오퍼레이션, 변경 된 복수의 부분 숫자를 연결하여 IP 대응 10진수를 생성하는 오퍼레이션, IP 대응 10진수로부터 랜덤 IP를 생성하는 오퍼레이션을 수행할 수 있다.

IP 생성 장치(100) 복수의 초기화된 부분 숫자를 구성하는 오퍼레이션, IP 대응 10진수를 생성하는 오퍼레이션, IP 대응 10진수로부터 랜덤 IP를 생성하는 오퍼레이션을 순차적으로 반복하여 복수의 서로 다른 랜덤 IP를 생성하는 오퍼레이션을 수행 할 수 있다.

도 2의 각 구성 요소는 소프트웨어(Software) 또는, FPGA(Field Programmable Gate Array)나 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어(Hardware)를 의미할 수 있다. 그렇지만, 상기 구성 요소들은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, 어드레싱(Addressing)할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고, 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다. 상기 구성 요소들 안에서 제공되는 기능은 더 세분화된 구성 요소에 의하여 구현될 수 있으며, 복수의 구성 요소들을 합하여 특정한 기능을 수행하는 하나의 구성 요소로 구현될 수도 있다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 IP 생성 방법의 순서도이다. 이하, 도 3을 참조하여, IP 생성 과정을 설명한다.

IP 생성 장치(100)는 생성 가능한 IP의 개수를 가리키는 10진수를 쪼개서 복수의 초기화된 부분 숫자를 구성할 수 있고(S100), 구성된 초기화된 복수의 부분 숫자를 기 지정된 규칙에 따라 변경할 수 있다(S200). IP 생성 장치(100)는 변경 된 복수의 부분 숫자를 연결하여 IP 대응 10진수를 생성할 수 있고(S300), 생성된 IP 대응 10진수로부터 랜덤 IP를 생성할 수 있다(S400).

IP 생성 장치(100)는 단계 S200, S300, S400을 순차적으로 반복하여 복수의 서로 다른 랜덤 IP를 생성할 수 있다.

단계(S100)에서 생성 가능한 IP의 개수를 가리키는 10진수란, 해당 IP의 주소 체계에서 최대로 생성될 수 있는 IP의 개수를 10진수로 표현한 값을 가리킨다. 예를 들어, 상기 10진수는 IPv4 주소 체계에서는 2^32 = 4,294,967,296가 되며, IPv6 주소 체계에서는 2^128 가 된다.

단계(S100)에서, 복수의 부분 숫자란 상기 10진수가 미리 정해진 개수 단위로 쪼개진 결과 생성된, 상기 10진수의 복수 개의 서브 셋을 가리킨다. 예를 들어, 10진수가 4,294,967,296이고, 미리 정해진 개수 단위가 2개인 경우, 상기 10진수는 42/94/96/72/96의 부분 숫자로 구성될 수 있다. 예를 들어, 10진수가 4,294,967,296이고, 미리 정해진 개수 단위가 4개인 경우, 복수의 부분 숫자는 4294/9672/96 로 구성될 수 있다.

단계(S100)에서, IP 생성 장치(100)는 부분 숫자를 초기화할 수 있는데, 초기화 과정은 도 4 내지 도7을 통해 설명한다. 단계(S200)에서, IP 생성장치(100)가 복수의 부분 숫자를 기 지정된 규칙에 따라 변경하는 과정은 상기 초기화 과정과 함께 도 4 내지 도 7을 통해 설명한다.

단계(S400)에서, IP 생성 장치(100)는 IP 대응 10진수로부터 랜덤 IP를 생성할 수 있는데, 해당 과정은 도 8내지 도 12를 통해 설명한다. 본 발명의 실시예에 따라, IP 생성 장치(100)는 생성 가능한 IP의 개수만큼의 IP를 임의의 순서로 생성할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 IP 생성 방법의 일 예시로서, 의사코드가 도시된 도면이다.

도 4는 IPv4에 대하여, IP를 생성한 경우의 예시이며, 부분 숫자를 구성할 미리 정해진 개수의 단위는 2개인 경우이다.

IP 주소는 32비트로 구성되므로, 총 2^32개인 4,294,967,296개의 IP 주소가 생성될 수 있다. IP 주소는 0부터 구성되므로, 0 ~ 4,294,967,295 의 IP 주소가 생성될 수 있다. 따라서, 가장 값이 큰 주소 값은 4,294,967,295이며, 이 값을 기준으로 부분 숫자가 구성될 수 있다.

IP 생성 장치는 2개의 숫자를 가지는, 부분 숫자를 구성할 것이므로, 부분 숫자는 42/ 94/ 96/ 72/ 95로 구성될 것이다. (01)라인의 a1 내지 a5는 각 부분 숫자를 저장할, 변수 공간을 가리킨다. 변수 a1 내지 a5는 0으로 초기화 될 수 있다.

IP 생성 장치는 (02)라인을 통해, IP 주소 체계에 따라 생성 가능한 IP개수를 연산하거나, 연산 된 값을 획득할 수 있다. (02)라인은 생략될 수도 있다.

앞서 도 3의 단계(S100)에서, IP 생성 장치는 복수의 초기화된 부분 숫자를 구성하였다. 구체적으로 설명하면, IP 생성 장치는 생성 가능한 IP의 개수를 가리키는 10진수를 자릿수가 낮아지는 순서로 제1 내지 제n 슬롯(단, n은 2 이상의 자연수)의 부분 숫자로 쪼갤 수 있고, 제2 내지 제n 슬롯의 부분 숫자를 각각 부분 숫자를 구성하는 자리 수의 최대 값으로 초기화 할 수 있다.

도 4의 예시에 적용하여 설명하면, IP 생성 장치는 10진수인 4,294,967,296에서 1을 뺀 값인 4,294,967,295를 총 5개의 슬롯으로 쪼갤 수 있다. 제1 슬롯은 42, 제2 슬롯은 94, 제3 슬롯은 96, 제4 슬롯은 72, 제5 슬롯은 95가 된다.

(04) 내지 (18)라인을 보면, IP 생성 장치는 각각의 변수 a1 내지 a5가 0을 가지면, 각각 42, 99, 99, 99, 99 값으로 초기화를 할 수 있다. 즉 제1 슬롯은 10진수의 처음 2자리 수인 42로 초기화 될 수 있고, 나머지 제2 슬롯 내지 제5 슬롯은 부분 숫자를 구성하는 자리수인 2자리 수의 최대 값인 99로 초기화 될 수 있다. 이 결과 생성될 IP 주소는 42,299,999,999를 초기 값으로 하여 탐색될 수 있다.

도 3의 단계(S200)에서, IP 생성 장치는 복수의 부분 숫자를 기 지정된 규칙에 따라 변경할 수 있는데, 단계(S200)은 (04) 내지 (18)라인에 대응된다. IP 생성 장치는 제1 슬롯 내지 제5슬롯 중 하나의 슬롯 값을 1씩 감소시키면서, IP를 생성할 대상 10진수를 생성할 수 있다.

도 5의 예시를 살펴본다. 도 5는 본 발명의 몇몇 실시예에서 참조되는, 슬롯이 1개 일 때 복수의 부분 숫자가 변경되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

예시 1(200)은 2 자리 수의 슬롯이 1개인 경우이다. 예를 들어 IP 주소가 4비트로 이루어진 경우일 수 있다. 실존하지 않는 예시이지만, 설명의 편의를 위하여 예시로 이용한다(a영역 참조).

화살표는 복수의 부분 숫자의 변경 순서를 나타낸다. b영역은 생성된 IP 대응 10진수를 나타낸다. 가능한 IP주소는 0~15이고, 제1 슬롯은 15로 초기화될 수 있다.

초기화 값인 15로부터 1씩 차례로 감소하여, 15, 14, ? , 2, 1, 0의 순서로 복수의 부분 숫자가 변경될 수 있다.

도 6의 예시를 살펴본다. 도 6은 본 발명의 몇몇 실시예에서 참조되는, 슬롯이 2개 일 때, 복수의 부분 숫자가 변경되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

예시 2(210)는 2 자리 수의 슬롯이 2개인 경우이다. IP 주소가 8비트로 이루어진 경우를 예시로 설명한다. (a영역 참조).

화살표는 복수의 부분 숫자의 변경 순서를 나타낸다. b영역은 복수의 부분 숫자의 변경 순서를 나타낸다. 가능한 IP주소는 0~255이다. 따라서 부분 숫자를 구성하면, 제1 슬롯은 25, 제2 슬롯은 5로 구성될 수 있는데, 제2 슬롯은 1자리 수의 최대 값으로 초기화 되므로, 제2 슬롯의 초기 값은 9로 구성될 수 있다.

따라서, 초기 값은 b영역의 좌측 상단에 "25 9"로 도시되었다. 각각은 제1 슬롯과 제2 슬롯의 구성 값을 가리킨다.

도 3의 단계(S200)에서, IP 생성 장치는 복수의 부분 숫자를 기 지정된 규칙에 따라 변경할 수 있다. 구체적으로, 단계(S200)에서 IP 생성 장치는 제1 내지 제n 슬롯 중 어느 하나인 제m 슬롯(1<=m<=n)의 부분 숫자 만 감소시킬 수 있다. 즉 어느 하나의 슬롯 값만 숫자가 변경될 수 있다. 예시에서, IP 생성 장치는 각 슬롯의 값을 1씩 감소시킨다.

보다 상세히, IP 생성 장치는 제m 슬롯의 부분 숫자의 감소가 가능한 경우, 상기 제m 슬롯의 부분 숫자를 감소시킬 수 있고, 제m 슬롯의 부분 숫자의 감소가 더 이상 불가능한 경우, 상기 m 슬롯의 부분 숫자를 상기 m 슬롯의 초기화된 부분 숫자로 재 초기화하고, m을 1 증가시킨 후, 제m 슬롯의 부분 숫자를 감소시킬 수 있다.

도 6의 예시(210)에서, IP 생성 장치는 제1 슬롯의 부분 숫자인 25를 1씩 감소시킬 수 있다. IP 생성 장치는 단 하나의 슬롯의 값 만을 변경시키므로, 제1 슬롯의 부분 숫자를 변경할 때에는, 제2 슬롯의 숫자는 변경시키지 않는다. 이때, m값은 1을 가리키게 된다.

따라서 IP 생성 장치는 25 9, 24 9, ? , 01 9, 00 9 순서로 IP 대응 10진수를 생성할 수 있다. 한편, 00 9 에서 제1 슬롯 값이 0 이 되었으므로, 제1 슬롯 값은 더 이상 감소될 수 없다. IP 주소는 0부터 255로 구성되기 때문이다.

따라서 IP 생성 장치는 제1 슬롯은 최초 부분 숫자인 25로 재 초기화할 수 있고, m값을 1 증가시켜, 제2 슬롯의 부분 숫자를 1 감소시킬 수 있다. 따라서, IP 생성 장치는 25 8에 대하여, 상술한 과정을 다시 반복할 수 있다.

이러한 과정의 반복을 통해, 복수의 부분 숫자가 259부터 000까지 생성될 수 있다. 이때, IP 주소가 될 수 있는 값은 0 내지 255 이다. 따라서 상기 복수의 부분 숫자 중 259, 258, 257, 256로부터 IP 주소가 생성될 수 없다.

이제 도 7을 통해, IPv4기반의 32비트 주소 체계에서, 복수의 부분 숫자가 변경되는 과정을 설명한다. 도 7은 본 발명의 몇몇 실시예에서 참조되는, 32비트의 IP 주소에 대한, 복수의 부분 숫자가 변경되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 7에서, IP의 개수를 가리키는 10진수는 2^23개인, 4,294,967,296이다. (a영역 참조) 부분 숫자를 구성하는 단위 숫자의 개수를 2개라고 했을 때, 제1 슬롯은 42, 제2 슬롯은 94, 제3 슬롯은 96, 제4 슬롯은 72, 제5 슬롯은 95로 쪼개질 수 있다.

따라서 IP 생성 장치는 제1 슬롯은 42로 초기화 할 것이고, 제2 내지 제5 슬롯은 2자리 수의 최대 값인 99로 초기화 할 것이다. IP 생성 장치는 4,999,999,999부터 제1 슬롯의 값을 1씩 감소 시켜가며, 복수의 부분 숫자를 변경할 수 있다.

b1영역을 참조하면, IP 생성 장치는 복수의 부분 숫자를 42 99 99 99 99 99 에서, 제1 슬롯의 값을 감소시켜, 00 99 99 99 99 99로 변경할 수 있다. 이때 제1 슬롯의 값이 0 이 되었으므로, 제1 슬롯의 값을 더 이상 감소시킬 수 없다. 따라서 IP 생성 장치는 m 값을 1 증가시켜, 제2 슬롯의 값을 1 감소 시키고, 제1 슬롯의 값은 42로 재 초기화 할 수 있다. 이는 b2영역의 좌측 상단에 도시되었다.

같은 과정이 진행되면, 복수의 부분 숫자는 00 00 00 00 00 이 된다. 복수의 부분 숫자가 00 00 00 00 00으로 생성되면, 복수의 부분 숫자를 변경하는 단계는 중단될 수 있다. 따라서 b3 영역이 마지막 단계가 될 수 있다.

한편, 각각의 복수의 부분 숫자가 변경될 때마다, IP 생성 장치는 복수의 부분 숫자를 연결하고 IP 대응 10진수를 생성할 수 있다. 이하 도 8 내지 도 9를 참조하여 설명한다.

도 8은 본 발명의 몇몇 실시예에서 참조되는, IP 대응 10진수를 생성하는 과정의 순서도이고, 도 9는 본 발명의 몇몇 실시예에서 참조되는, IP 대응 10진수를 생성 하는 과정의 예시 도면이다.

IP 생성 장치는 복수의 부분 숫자에 기 정해진 숫자를 곱하고(S310), 기 정해진 숫자가 곱해진 복수의 부분 숫자를 모두 합하여, IP 대응 10진수를 생성할 수 있다(S320). IP 생성 장치는 생성된 IP 대응 10진수로부터 랜덤 IP를 생성할 수 있다(S400).

예를 들어, 제1 슬롯(a1)이 01, 제2 슬롯(a2)이 32, 제3 슬롯(a3)이 98, 제4 슬롯(a4)이 95, 제5 슬롯(a5)이 54인 복수의 부분 숫자가 있다고 하자. 연산 예시 1(300)을 참조하면, 상술한 복수의 부분 숫자로부터 IP 대응 10진수를 생성하기 위해서는 a1에 10^8을, a2에 10^6을, a3에 10^4을, a4에 10^2을, a5에 1을 곱해야 한다. 그리고 각각의 숫자가 곱해진 복수의 부분 숫자를 모두 더하면, 0,131,989,554의 IP 대응 10진수가 생성될 수 있다. IP 생성 장치는 0,131,989,554의 IP 대응 10진수로부터, 7.237.66.114의 랜덤 IP 주소를 생성할 수 있다.

한편, IP 생성 장치는 생성된 IP 대응 10진수가 생성 가능한 IP의 개수를 가리키는 10진수 미만인지 여부를 판단할 수 있다. IP 생성 장치는 생성 가능한 IP 주소를 모두 커버하기 위하여, 제2 슬롯 내지 제n 슬롯을 부분 숫자를 구성하는 자리 수의 최대 값으로 초기화 할 수 있다. 이에 따라서, 생성 가능한 IP 개수의 숫자 이상의 10진수가 생성될 수 있다. 이와 같은 10진수로부터 IP 주소를 생성할 수 없으므로, IP 생성 장치는 생성된 IP 대응 10진수가 생성 가능한 IP의 개수를 가리키는 10진수 미만인지 여부를 판단하고, 미만일 때에만 상기 IP 대응 10진수로부터 IP 주소를 생성할 수 있다. 이 부분은 도 4의 라인 (20) 내지 (23)에 대응된다.

IP 생성 장치가 IP 대응 10진수로부터, 랜덤 IP 주소를 생성하는 과정을 도 10 내지 도 12를 참조하여 설명한다. 도 10은 본 발명의 몇몇 실시예에 의해 참조되는, IP 대응 10진수로부터 랜덤 IP를 생성하는 과정의 순서도이고, 도 11 및 도 12는 본 발명의 몇몇 실시예에서 참조되는 랜덤 IP를 생성하는 과정의 예시 도면이다.

IP 생성 장치는 IP 대응 10진수가 생성되면, 이를 2진수로 변환할 수 있다(S410). IP 생성 장치는 변환된 2진수를 8비트씩 쪼갤 수 있고(S420), 복수의 8비트 단위를 각각 10진수로 변환할 수 있다(S430). 변환된 10진수를 각각 1 마디의 숫자로 이용하여, 총 4마디의 IP 주소를 생성할 수 있다(S440).

도 11의 연산 예시 2(310)을 참조하면, IP 대응 10진수가 4,294,697,295인 경우, 2진수로 변환하면 11111111111111111111111111111111의 2진수가 된다. 이를 각각 8비트로 쪼개면, 11111111/11111111/11111111/11111111가 되고, 각각의 2진수를 10진수로 변환하여 IP 주소를 생성하면, 255.255.255.255가 된다.

도 11의 연산 예시 3(320)을 참조하면, IP 대응 10진수가 2,130,771,713인 경우, 2진수로 변환하면 01111111000000001111111100000001의 2진수가 된다. 이를 각각 8비트로 쪼개면, 01111111/ 00000000/ 11111111/ 00000001가 되고, 각각의 2진수를 10진수로 변환하여 IP 주소를 생성하면, 127.0.255.1 이 된다.

앞서 도 9에서 생성된 0,132,989,554에 대한 IP 주소는, 도 12를 통해 살펴보면 다음과 같다. 0,132,989,554를 2진수로 변환하면 111111011010100001001110010의 2진수가 되고, 이를 각각 8비트로 쪼개면, 00000111/ 11101101/ 01000010/ 01110010가 된다. 각각의 2진수를 10진수로 변환하여 IP 주소를 생성하면, 7.237.66.114가 된다.

이렇게 IP 생성 장치는 복수의 부분 숫자를 변경해가면서, 서로 다른 랜덤 IP 주소를 생성할 수 있다. 랜덤 IP 주소는 생성 가능한 IP의 개수를 가리키는 10진수 개수만큼 생성될 수 있다. 따라서 랜덤 IP 주소 생성 과정은 총 생성 가능한 IP의 개수를 가리키는 10진수 회수만큼 수행될 수 있다.

한편, IP 대응 10진수는 모두 서로 다른 수이고, 그로부터 생성된 복수의 랜덤 IP 역시, 서로 다른 주소 값을 가진다. 따라서, 서로 다른 복수 의 랜덤 IP가 생성 가능한 IP 개수만큼 생성되므로, IP 커버리지는 100%가 될 수 있다.

시간 복잡도를 고려해보면, IP 생성 장치는 생성 가능한 IP 개수가 N일 때, O(N)의 시간 복잡도를 가지게 된다. O(N)개의 생성 가능한 IP 개수에 대하여, IP 주소를 생성할 때 상수 시간 O(1)이 소요되므로 총 O(N)의 시간 복잡도를 가지게 된다.

도 13은 기존 알고리즘과 본 발명의 일 실시예에 따른 IP 생성 방법의 성능을 비교한 표이다.

CPU 사용율은 거의 동일하지만, memory 사용량은 1/10 정도 감소한 것을 볼 수 있다. 또한 전체 IP를 생성하는데 걸리는 시간이 기존 알고리즘은 평균 15분 30초 였지만, 본원 발명은 평균 13.53초로 단축된 것을 볼 수 있다.

따라서 본원 발명의 IP 생성 장치가 기존의 알고리즘에 비하여, 시간적, 공간적 효율이 상승한 것을 알 수 있다.

지금까지 설명된 본 발명의 실시예에 따른 방법들은 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현된 컴퓨터프로그램의 실행에 의하여 수행될 수 있다. 상기 컴퓨터프로그램은 인터넷 등의 네트워크를 통하여 제1 컴퓨팅 장치로부터 제2 컴퓨팅 장치에 전송되어 상기 제2 컴퓨팅 장치에 설치될 수 있고, 이로써 상기 제2 컴퓨팅 장치에서 사용될 수 있다. 상기 제1 컴퓨팅 장치 및 상기 제2 컴퓨팅 장치는, 서버 장치, 클라우드 서비스를 위한 서버 풀에 속한 물리 서버, 데스크탑 피씨와 같은 고정식 컴퓨팅 장치를 모두 포함한다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims

IP 생성 장치가, 타깃 IP 주소 체계에서 생성 가능한 IP의 개수를 가리키는 10진수를 분할하고 복수의 부분 숫자를 초기화하는 단계;
상기 IP 생성 장치가, 상기 복수의 부분 숫자를 기 지정된 규칙에 따라 변경하는 단계;
상기 IP 생성 장치가, 상기 변경 된 복수의 부분 숫자를 연결하여 IP 대응 10진수를 생성하는 단계;
상기 IP 생성 장치가, 상기 IP 대응 10진수로부터 상기 타깃 IP 주소 체계의 각 마디에 대응되는 주소 값을 연산하여 랜덤 IP를 생성하는 단계; 및
상기 IP 생성 장치가 상기 변경하는 단계, 상기 IP 대응 10진수를 생성하는 단계 및 상기 랜덤 IP를 생성하는 단계를 순차적으로 반복하여 복수의 서로 다른 랜덤 IP를 생성하는 단계를 포함하는,
상기 복수의 부분 숫자를 초기화하는 단계는,
상기 생성 가능한 IP의 개수를 가리키는 10진수를 자릿수가 낮아지는 순서로 제1 내지 제n 슬롯(단, n은 2 이상의 자연수)의 부분 숫자로 분할하는 단계; 및
제1 슬롯의 부분 숫자를 제외하고 제2 내지 제n 슬롯의 부분 숫자를 각각 자릿수의 최댓값으로 초기화 하는 단계를 포함하는,
IP 생성 방법.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 복수의 부분 숫자를 기 지정된 규칙에 따라 변경하는 단계는,
상기 제1 내지 제n 슬롯 중 어느 하나인 제m 슬롯(1<=m<=n)의 부분 숫자 만 감소시키는 단계를 포함하는,
IP 생성 방법.
제3 항에 있어서,
상기 제m 슬롯의 부분 숫자 만 감소시키는 단계는,
제m 슬롯의 부분 숫자의 감소가 가능한 경우, 상기 제m 슬롯의 부분 숫자를 감소시키는 단계; 및
상기 제m 슬롯의 부분 숫자의 감소가 더 이상 불가능한 경우, 상기 제m 슬롯의 부분 숫자를 상기 제m 슬롯의 초기화된 부분 숫자로 재초기화하고, m을 1 증가시킨 후, 상기 제m 슬롯의 부분 숫자를 감소시키는 단계를 포함하는,
IP 생성 방법.
제1 항에 있어서,
상기 IP 대응 10진수를 생성하는 단계는,
상기 복수의 부분 숫자에 기 정해진 숫자를 곱하는 단계; 및
상기 기 정해진 숫자가 곱해진 상기 복수의 부분 숫자를 모두 합하여 상기 IP 대응 10진수를 생성하는 단계를 포함하는,
IP 생성 방법.
제1 항에 있어서,
상기 랜덤 IP를 생성하는 단계는,
상기 IP 대응 10진수가 상기 생성 가능한 IP의 개수를 가리키는 10진수 미만인 경우에 한하여 수행되는 것인,
IP 생성 방법.
제1 항에 있어서,
상기 랜덤 IP를 생성하는 단계는,
상기 IP 대응 10진수를 2진수로 변환하는 단계;
상기 변환된 2진수를 앞 자리부터 복수의 8 bit단위로 쪼개는 단계; 및
상기 복수의 8 bit단위를 각각 10진수로 변환하여, 상기 랜덤 IP를 생성하는 단계를 포함하되,
상기 복수의 8 bit단위 각각은 상기 타깃 IP 주소 체계의 각 마디에 대응되는 것인,
IP 생성 방법.
제1 항에 있어서,
상기 랜덤 IP를 생성하는 단계는,
상기 생성 가능한 IP의 개수를 가리키는 10진수의 횟수만큼 수행되는 것으로 하는,
IP 생성 방법.
하나 이상의 프로세서;
상기 프로세서에 의하여 수행되는 컴퓨터 프로그램을 로드하는 메모리; 및
스토리지를 포함하되,
상기 컴퓨터 프로그램은,
타깃 IP 주소 체계에서 생성 가능한 IP의 개수를 가리키는 10진수를 분할하고 복수의 부분 숫자를 초기화하는 오퍼레이션;
상기 복수의 부분 숫자를 기 지정된 규칙에 따라 변경하는 오퍼레이션;
상기 변경 된 복수의 부분 숫자를 연결하여 IP 대응 10진수를 생성하는 오퍼레이션;
상기 IP 대응 10진수로부터 상기 타깃 IP 주소 체계의 각 마디에 대응되는 주소 값을 연산하여 랜덤 IP를 생성하는 오퍼레이션; 및
상기 변경하는 오퍼레이션, 상기 IP 대응 10진수를 생성하는 오퍼레이션 및 상기 랜덤 IP를 생성하는 오퍼레이션을 순차적으로 반복하여 복수의 서로 다른 랜덤 IP를 생성하는 오퍼레이션을 포함하고,
상기 복수의 부분 숫자를 초기화하는 오퍼레이션은,
상기 생성 가능한 IP의 개수를 가리키는 10진수를 자릿수가 낮아지는 순서로 제1 내지 제n 슬롯(단, n은 2 이상의 자연수)의 부분 숫자로 분할하는 오퍼레이션; 및
제1 슬롯의 부분 숫자를 제외하고 제2 내지 제n 슬롯의 부분 숫자를 각각 자릿수의 최댓값으로 초기화 하는 오퍼레이션을 포함하는,
IP 생성 장치.
컴퓨팅 장치와 결합하여,
타깃 IP 주소 체계에서 생성 가능한 IP의 개수를 가리키는 10진수를 분할하고 복수의 부분 숫자를 초기화하는 단계;
상기 복수의 부분 숫자를 기 지정된 규칙에 따라 변경하는 단계;
상기 변경 된 복수의 부분 숫자를 연결하여 IP 대응 10진수를 생성하는 단계;
상기 IP 대응 10진수로부터 상기 타깃 IP 주소 체계의 각 마디에 대응되는 주소 값을 연산하여 랜덤 IP를 생성하는 단계; 및
상기 변경하는 단계, 상기 IP 대응 10진수를 생성하는 단계 및 상기 랜덤 IP를 생성하는 단계를 순차적으로 반복하여 복수의 서로 다른 랜덤 IP를 생성하는 단계를 실행시키되,
상기 복수의 부분 숫자를 초기화하는 단계는,
상기 생성 가능한 IP의 개수를 가리키는 10진수를 자릿수가 낮아지는 순서로 제1 내지 제n 슬롯(단, n은 2 이상의 자연수)의 부분 숫자로 분할하는 단계; 및
제1 슬롯의 부분 숫자를 제외하고 제2 내지 제n 슬롯의 부분 숫자를 각각 자릿수의 최댓값으로 초기화 하는 단계를 실행하는, 컴퓨터로 판독가능한 기록매체에 저장된,
컴퓨터 프로그램.