KR101955484B1 - Method for performing and requesting authentication based on quantum channel - Google Patents

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Abstract

양자 채널 기반의 인증 수행 방법은 (a) 양자 채널 입력단과 비양자 채널을 통해 통신하여 비양자 코드를 생성하는 단계, (b) 상기 비양자 코드를 기초로 양자 코드 규칙을 결정하는 단계, (c) 상기 양자 채널 입력단으로부터 양자 채널을 통해 양자 스트림을 수신하는 단계 및 (d) 상기 양자 코드 규칙을 기초로 상기 양자 스트림을 분석하여 상기 양자 채널 입력단에 관한 인증을 수행하는 단계를 포함한다.
양자 채널 기반의 인증 요청 방법은 (a) 양자 채널 출력단과 비양자 채널을 통해 통신하여 비양자 코드를 생성하는 단계, (b) 상기 비양자 코드를 기초로 양자 코드 규칙을 결정하는 단계 및 (c) 상기 양자 코드 규칙을 기초로 양자 코드를 상기 양자 스트림에 삽입하여 양자 채널을 통해 상기 양자 채널 출력단에 송신하는 단계를 포함한다.
A method of performing a quantum channel based authentication includes the steps of (a) generating a non-quantum code by communicating with a quantum channel input through a quantum channel, (b) determining a quantum code rule based on the non-quantum code, ) Receiving a quantum stream from the quantum channel input through a quantum channel and (d) analyzing the quantum stream based on the quantum code rule to perform authentication on the quantum channel input.
A method of requesting an authentication based on a quantum channel includes the steps of: (a) generating a non-quantum code by communicating through a quantum channel output and a non-quantum channel, (b) determining a quantum code rule based on the non- ) Inserting a quantum code into the quantum stream based on the quantum code rule and transmitting the quantum code to the quantum channel output through a quantum channel.

Description

양자 채널 기반의 인증 수행 방법 및 인증 요청 방법{METHOD FOR PERFORMING AND REQUESTING AUTHENTICATION BASED ON QUANTUM CHANNEL}[0001] METHOD FOR PERFORMING AND REQUESTING AUTHENTICATION BASED ON QUANTUM CHANNEL [0002]

본 발명은 양자 채널 기반의 인증 수행 및 요청 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 양자 채널을 기반으로 수행되는 양자 통신에 있어서 안전한 방식으로 통신 상대방에 대한 인증을 수행하거나 요청할 수 있어 중간 공격자로부터 안전한 양자 암호 통신을 가능하게 하는 양자 채널 기반의 인증 수행 방법 및 인증 요청 방법에 관한 것이다.The present invention relates to authentication and requesting technology based on a quantum channel, and more particularly, to authentication and requesting technology based on a quantum channel, and more particularly, A quantum channel-based authentication performing method and an authentication requesting method enabling quantum cryptography communication.

양자 통신(quantum communication)은 안전한 통신을 위해 양자 역학적 특성을 이용한 양자 암호(quantum cryptography)의 양자 암호 키 분배(Quantum Key Distribution, QKD)에 관한 기술에 해당한다. 양자 통신 기술은 물리적 입자의 전달이 아닌 큐비트(qubit)를 전송(quantum teleportation)하기 때문에 공격자가 도청을 위해 양자 상태를 측정하는 순간 양자 상태 자체가 변화되어 수신자는 이를 통해 공격자에 의한 도청 시도를 알 수 있다.Quantum communication corresponds to the quantum key distribution (QKD) of quantum cryptography using quantum mechanical properties for secure communication. Since quantum communication technology transmits quantum teleportation rather than physical particle transmission, the moment the attacker measures the quantum state for eavesdropping, the quantum state itself changes, and the receiver attempts to intercept the attempt by the attacker Able to know.

종래의 양자 키 분배를 활용한 양자 통신 기술은 통신 상대방에 관한 인증이 어려워 중간자 공격(man-in-the-middle)으로부터 취약한 단점이 있다.The conventional quantum communication technology utilizing the quantum key distribution has a disadvantage that it is vulnerable from the man-in-the-middle due to difficulty in authentication with respect to the communication counter party.

한국 등록특허 제10-1351012(2014.01.02)호는 N명의 사용자를 통해 이루어지는 양자 통신에 있어서, 사용자를 양자 통신상에서 수행하는 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 다자간 양자 통신에서의 사용자 인증 방법은, N명(N은 2보다 큰 자연수)의 사용자들 중 한 사용자가 N개의 입자로 구성된 양자 얽힘 상태를 제1 개수 생성하여 사용자들 각각에 대응하는 제1 개수의 입자를 사용자들에게 전송하는 단계; 양자 통신 서버가 사용자들 각각이 갖는 입자 중 임의 선택한 제2 개수의 입자 및 기 저장된 비밀키를 이용하여 연산된 제1 오류율에 근거하여 N명의 사용자들 중 위장공격자가 있는 지 판단하는 단계; 및 양자 통신 서버가 사용자들 각각이 입자 중 임의 선택한 제3 개수의 입자를 이용한 새로운 비밀키를 생성하여 기 저장된 비밀키와 교체하도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Korean Patent No. 10-1351012 (Apr. 21, 2014) provides a method and apparatus for performing a user on a quantum communication in quantum communication through N users. A method for authenticating a user in a multi-party quantum communication according to an embodiment of the present invention includes generating a first number of quantum entanglement states consisting of N particles among N users (where N is a natural number greater than 2) Transmitting to the users a first number of particles corresponding to each of the particles; Determining whether there is a false attacker among N users based on a first error rate computed using a second arbitrary number of particles and a pre-stored secret key among the particles possessed by each of the users; And controlling the quantum communication server to generate a new secret key using a third number of particles arbitrarily selected by the users, and to replace the generated secret key with a previously stored secret key.

한국 등록특허 제10-1314210(2013.09.26)호는 Man-in-the-middle 공격에 취약성을 지닌 BB84 양자 키 분배(Quantum Key Distribution: QKD) 프로토콜의 무조건적 안전성을 보장하기 위해, 사전에 서로 공유한 비밀 키를 이용하여 축(Basis) 정보를 공개하지 않으면서 동일한 축을 갖는 위치를 공유하고, 그 위치에 대하여 동일한 측정값을 갖는지 여부를 확인하여 양자 채널을 인증하는 것을 특징으로 한다.Korean Patent No. 10-1314210 (2013.09.26) discloses that the BB84 quantum key distribution (QKD) protocol, which has vulnerability to man-in-the-middle attacks, The present invention is characterized by sharing a position having the same axis without disclosing Basis information using a secret key and verifying whether or not the position has the same measured value to authenticate the quantum channel.

1. 한국 등록특허 제10-1351012(2014.01.02)호1. Korean Patent No. 10-1351012 (2014.01.02) 2. 한국 등록특허 제10-1314210(2013.09.26)호2. Korean Patent No. 10-1314210 (2013.09.26)

본 발명의 일 실시예는 양자 채널을 기반으로 수행되는 양자 통신에 있어서 안전한 방식으로 통신 상대방에 대한 인증을 수행하거나 요청할 수 있어 중간 공격자로부터 안전한 양자 암호 통신을 가능하게 하는 양자 채널 기반의 인증 수행 방법 및 인증 요청 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention provides a quantum channel-based authentication method capable of performing secure quantum cryptography communication from an intermediate attacker, by performing authentication or request for a communication counterpart in a secure manner in a quantum communication performed based on a quantum channel And an authentication request method.

본 발명의 일 실시예는 양자 채널을 통해 수신된 양자 스트림에 삽입된 인증 정보를 양자 코드 규칙에 따라 검증하여 양자 통신의 상대방에 관한 인증을 안전한 방식으로 수행할 수 있는 양자 채널 기반의 인증 수행 방법 및 장치를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention provides a quantum channel-based authentication method capable of authenticating the authentication information inserted in a quantum stream received through a quantum channel according to a quantum code rule and performing authentication of a counterpart of the quantum communication in a secure manner And apparatus.

본 발명의 일 실시예는 중간자 공격으로부터 안전한 양자 통신이 진행되도록 향상된 보안 수준의 사용자 인증을 수행할 수 있는 양자 채널 기반의 인증 수행 방법 및 장치를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a method and an apparatus for performing a quantum channel-based authentication that can perform user authentication with an improved security level so that quantum communication that is safe from man-in-the-middle attacks proceeds.

본 발명의 일 실시예는 양자 채널을 통해 인증을 요청하기 전에 사전 공유 키의 소유 여부에 대해 양자 채널 출력단에 관한 인증을 먼저 수행하여 신뢰할 수 있는 별도의 서버 장치 없이도 공격자로부터 안전한 인증 과정이 진행되도록 할 수 있는 양자 채널 기반의 인증 요청 방법 및 장치를 제공하고자 한다.In one embodiment of the present invention, before the authentication is requested through the quantum channel, the authentication of the quantum channel output terminal is first performed with respect to the possession of the pre-shared key, so that a secure authentication process is performed from the attacker without a separate server device And a method and apparatus for requesting authentication based on a quantum channel.

본 발명의 일 실시예는 양자 채널을 통해 전송하고자 하는 양자 스트림에 양자 코드 규칙에 따른 인증 정보를 삽입하여 자신에 관한 인증이 안전한 방식으로 수행되도록 할 수 있는 양자 채널 기반의 인증 요청 방법 및 장치를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention provides a quantum channel based authentication request method and apparatus capable of inserting authentication information according to a quantum code rule into a quantum stream to be transmitted through a quantum channel so that authentication about itself can be performed in a secure manner .

본 발명의 일 실시예는 중간자 공격으로부터 안전한 양자 통신이 진행되도록 향상된 보안 수준의 사용자 인증을 요청할 수 있는 양자 채널 기반의 인증 요청 방법 및 장치를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a quantum channel-based authentication request method and apparatus capable of requesting user authentication with an improved security level so that a quantum communication that is safe from a man-in-the-middle attack proceeds.

실시예들 중에서, 양자 채널 기반의 인증 수행 방법은 (a) 양자 채널 입력단과 비양자 채널을 통해 통신하여 비양자 코드를 생성하는 단계, (b) 상기 비양자 코드를 기초로 양자 코드 규칙을 결정하는 단계, (c) 상기 양자 채널 입력단으로부터 양자 채널을 통해 양자 스트림을 수신하는 단계 및 (d) 상기 양자 코드 규칙을 기초로 상기 양자 스트림을 분석하여 상기 양자 채널 입력단에 관한 인증을 수행하는 단계를 포함한다.Among the embodiments, a method of performing quantum channel-based authentication includes the steps of (a) generating a non-quantum code by communicating with a quantum channel input through a non-quantum channel, (b) determining a quantum code rule based on the non- (C) receiving a quantum stream from the quantum channel input through a quantum channel, and (d) analyzing the quantum stream based on the quantum code rule to perform authentication on the quantum channel input stage .

상기 (a) 단계는 상기 양자 채널 입력단에 의해 사전 공유 키를 기초로 암호화되고 상기 비양자 코드를 생성하는데 사용되는 제1 비양자 부분 코드를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.The step (a) may include receiving a first non-quantum partial code that is encrypted based on the pre-shared key by the quantum channel input and used to generate the non-quantum code.

상기 (a) 단계는 상기 사전 공유 키를 기초로 상기 암호화된 제1 비양자 부분 코드를 복호화하는 단계를 포함할 수 있다.The step (a) may include decrypting the encrypted first non-quantum partial code based on the pre-shared key.

상기 (a) 단계는 상기 사전 공유 키를 기초로 암호화되고 상기 비양자 코드를 생성하는데 사용되는 제2 비양자 부분 코드를 생성하여 상기 양자 채널 입력단에 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.The step (a) may further comprise generating a second non-quantum partial code encrypted based on the pre-shared key and used to generate the non-quantum code and providing the second non-quantum partial code to the quantum channel input.

상기 (b) 단계는 상기 비양자 코드로 제1 방식에 따른 난수를 발생시키는 단계 및 상기 발생된 난수를 상기 양자 코드 규칙을 생성하기 위한 초기값으로 사용하는 단계를 포함할 수 있다.The step (b) may include generating a random number according to the first scheme using the non-quantum code and using the generated random number as an initial value for generating the quantum code rule.

상기 (b) 단계는 상기 초기값을 기초로 제2 방식에 따른 난수를 발생시켜 상기 양자 스트림의 위치와 값을 각각 나타내는 적어도 하나의 양자 코드 수열을 상기 양자 코드 규칙으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The step (b) may include determining at least one quantum code sequence representing the position and value of the quantum stream as the quantum code rule by generating a random number according to the second scheme based on the initial value have.

상기 (d) 단계는 상기 양자 코드 규칙을 해석하여 상기 수신된 양자 스트림의 적어도 하나의 특정 양자 비트를 확인하는 단계 및 상기 적어도 하나의 특정 양자 비트를 기초로 검증 코드를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The step (d) may include interpreting the quantum code rule to identify at least one specific quantum bit of the received quantum stream and generating a verification code based on the at least one specific quantum bit have.

상기 (d) 단계는 상기 양자 채널 입력단으로부터 상기 비양자 채널을 통해 상기 양자 스트림의 송신 방식의 수신과 상기 비양자 채널을 통해 상기 양자 스트림의 수신 방식의 송신을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.The step (d) may include receiving the transmission method of the quantum stream from the quantum channel input terminal through the non-quantum channel and transmitting the reception method of the quantum stream through the non-quantum channel.

상기 (d) 단계는 상기 양자 코드 규칙에 따른 양자 코드에 관한 송신 방식과 수신 방식의 일치 여부를 확인하여 상기 인증을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.The step (d) may further include confirming whether the transmission scheme and the reception scheme for the quantum code according to the quantum code rule match with each other, and performing the authentication.

실시예들 중에서, 양자 채널 기반의 인증 요청 방법은 (a) 양자 채널 출력단과 비양자 채널을 통해 통신하여 비양자 코드를 생성하는 단계, (b) 상기 비양자 코드를 기초로 양자 코드 규칙을 결정하는 단계 및 (c) 상기 양자 코드 규칙을 기초로 양자 코드를 상기 양자 스트림에 삽입하여 양자 채널을 통해 상기 양자 채널 출력단에 송신하는 단계를 포함한다.Among the embodiments, a quantum channel-based authentication request method includes the steps of (a) generating a non-quantum code by communicating with a quantum channel output through a non-quantum channel, (b) determining a quantum code rule based on the non- (C) inserting a quantum code into the quantum stream based on the quantum code rule and transmitting the quantum code to the quantum channel output through a quantum channel.

상기 (a) 단계는 사전 공유 키를 기초로 암호화되고 상기 비양자 코드를 생성하는데 사용되는 제1 비양자 부분 코드를 생성하여 상기 양자 채널 출력단에 제공하는 단계를 포함할 수 있다.The step (a) may include generating a first non-quantum partial code, which is encrypted based on the pre-shared key and used to generate the non-quantum code, and providing the first non-quantum partial code to the quantum channel output.

상기 (a) 단계는 상기 양자 채널 출력단에 의해 상기 사전 공유 키를 기초로 암호화되고 상기 비양자 코드를 생성하는데 사용되는 제2 비양자 부분 코드를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.The step (a) may include receiving a second non-quantum partial code that is encrypted based on the pre-shared key by the quantum channel output and used to generate the non-quantum code.

상기 (a) 단계는 상기 사전 공유 키를 기초로 상기 암호화된 제2 비양자 부분 코드를 복호화하여 상기 사전 공유 키의 소유 여부에 대해 상기 양자 채널 출력단에 관한 인증을 수행할 수 있다.The step (a) may decrypt the encrypted second non-quantum partial code based on the pre-shared key to perform authentication on the quantum channel output terminal with respect to possession of the pre-shared key.

상기 (b) 단계는 상기 비양자 코드로 제1 방식에 따른 난수를 발생시키는 단계 및 상기 발생된 난수를 상기 양자 코드 규칙을 생성하기 위한 초기값으로 사용하는 단계를 포함할 수 있다.The step (b) may include generating a random number according to the first scheme using the non-quantum code and using the generated random number as an initial value for generating the quantum code rule.

상기 (b) 단계는 상기 초기값을 기초로 제2 방식에 따른 난수를 발생시켜 상기 양자 스트림의 위치와 값을 각각 나타내는 적어도 하나의 양자 코드 수열을 상기 양자 코드 규칙으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The step (b) may include determining at least one quantum code sequence representing the position and value of the quantum stream as the quantum code rule by generating a random number according to the second scheme based on the initial value have.

상기 (c) 단계는 상기 양자 코드 규칙에 있는 상기 양자 스트림의 위치와 값에 관한 정보를 기초로 상기 양자 스트림의 대응되는 위치에 대응되는 양자 코드의 값 정보를 삽입하는 단계를 포함할 수 있다.The step (c) may include inserting the value information of the quantum code corresponding to the corresponding position of the quantum stream based on the information about the position and the value of the quantum stream in the quantum code rule.

실시예들 중에서, 양자 채널 기반의 인증 수행 장치는 양자 채널 입력단과 비양자 채널을 통해 통신하여 비양자 코드를 생성하는 비양자 코드 생성부, 상기 비양자 코드를 기초로 양자 코드 규칙을 결정하는 양자 코드 규칙 결정부, 상기 양자 채널 입력단으로부터 양자 채널을 통해 양자 스트림을 수신하는 양자 스트림 수신부 및 상기 양자 코드 규칙을 기초로 상기 양자 스트림을 분석하여 상기 양자 채널 입력단에 관한 인증을 수행하는 인증 수행부를 포함한다.Among the embodiments, the apparatus for performing quantum channel-based authentication includes a non-quantum code generation unit for generating a non-quantum code by communicating with a quantum channel input through a non-quantum channel, and a quantum code generation unit for determining a quantum code rule based on the non- A code rule determining unit, a quantum stream receiving unit for receiving a quantum stream from the quantum channel input end through a quantum channel, and an authentication performing unit for analyzing the quantum stream based on the quantum code rule to perform authentication on the quantum channel input end do.

실시예들 중에서, 양자 채널 기반의 인증 요청 장치는 양자 채널 출력단과 비양자 채널을 통해 통신하여 비양자 코드를 생성하는 비양자 코드 생성부, 상기 비양자 코드를 기초로 양자 코드 규칙을 결정하는 양자 코드 규칙 결정부 및 상기 양자 코드 규칙을 기초로 양자 코드를 상기 양자 스트림에 삽입하여 양자 채널을 통해 상기 양자 채널 출력단에 전송하는 양자 스트림 처리부를 포함한다.Among the embodiments, a quantum channel-based authentication request apparatus includes a non-quantum code generation unit for generating a non-quantum code by communicating with a quantum channel output terminal through a non-quantum channel, a quantum code generation unit for determining a quantum code rule based on the non- And a quantum stream processing unit for inserting a quantum code into the quantum stream based on the code rule determining unit and the quantum code rule, and transmitting the quantum code to the quantum channel output through a quantum channel.

개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The disclosed technique may have the following effects. It is to be understood, however, that the scope of the disclosed technology is not to be construed as limited thereby, as it is not meant to imply that a particular embodiment should include all of the following effects or only the following effects.

본 발명의 일 실시예에 따른 양자 채널 기반의 인증 수행 방법 및 인증 요청 방법은 양자 채널을 기반으로 수행되는 양자 통신에 있어서 안전한 방식으로 통신 상대방에 대한 인증을 수행하거나 요청할 수 있어 중간 공격자로부터 안전한 양자 암호 통신을 가능하게 한다.The method and the authentication request method based on the quantum channel according to an embodiment of the present invention can perform authentication or request for the communication counter party in a secure manner in the quantum communication based on the quantum channel, Enabling encrypted communication.

본 발명의 일 실시예에 따른 양자 채널 기반의 인증 수행 방법 및 장치는 양자 채널을 통해 수신된 양자 스트림에 삽입된 인증 정보를 양자 코드 규칙에 따라 검증하여 양자 통신의 상대방에 관한 인증을 안전한 방식으로 수행할 수 있다.A method and apparatus for performing a quantum channel-based authentication according to an embodiment of the present invention includes: verifying authentication information embedded in a quantum stream received through a quantum channel according to a quantum code rule; Can be performed.

본 발명의 일 실시예에 따른 양자 채널 기반의 인증 수행 방법 및 장치는 중간자 공격으로부터 안전한 양자 통신이 진행되도록 향상된 보안 수준의 사용자 인증을 수행할 수 있다.The method and apparatus for performing a quantum channel-based authentication according to an embodiment of the present invention can perform user authentication with an improved security level so that quantum communication is safely performed against an attack from a man-in-the-middle.

본 발명의 일 실시예에 따른 양자 채널 기반의 인증 요청 방법 및 장치는 양자 채널을 통해 인증을 요청하기 전에 사전 공유 키의 소유 여부에 대해 양자 채널 출력단에 관한 인증을 먼저 수행하여 신뢰할 수 있는 별도의 서버 장치 없이도 공격자로부터 안전한 인증 과정이 진행되도록 할 수 있다.A method and an apparatus for requesting authentication based on a quantum channel according to an embodiment of the present invention perform authentication of a quantum channel output terminal with respect to ownership of a pre-shared key before requesting authentication via a quantum channel, The authentication process can be performed securely from the attacker without the server device.

본 발명의 일 실시예에 따른 양자 채널 기반의 인증 요청 방법 및 장치는 양자 채널을 통해 전송하고자 하는 양자 스트림에 양자 코드 규칙에 따른 인증 정보를 삽입하여 자신에 관한 인증이 안전한 방식으로 수행되도록 할 수 있다.The method and apparatus for requesting authentication based on a quantum channel according to an embodiment of the present invention insert authentication information according to a quantum code rule into a quantum stream to be transmitted through a quantum channel, have.

본 발명의 일 실시예에 따른 양자 채널 기반의 인증 요청 방법 및 장치는 중간자 공격으로부터 안전한 양자 통신이 진행되도록 향상된 보안 수준의 사용자 인증을 요청할 수 있다.The method and apparatus for requesting authentication based on a quantum channel according to an embodiment of the present invention can request user authentication with an improved security level so that a secure quantum communication can be performed from an attack on a man.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양자 채널 기반의 인증 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 양자 채널 기반의 인증 수행 장치를 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1에 있는 양자 채널 기반의 인증 요청 장치를 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1에 있는 양자 채널 기반의 인증 수행 장치가 양자 채널 입력단과 통신하여 양자 채널 입력단에 관한 인증을 수행하는 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 5는 도 1에 있는 양자 채널 기반의 인증 요청 장치가 양자 채널 출력단과 통신하여 양자 채널 출력단에 관한 인증을 수행하는 과정을 설명하는 흐름도이다.
도 6은 도 1에 있는 양자 채널 기반의 인증 수행 장치와 양자 채널 기반의 인증 요청 장치가 상호 통신하여 상호 인증을 수행하는 과정의 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
1 is a view for explaining a quantum channel-based authentication system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining a quantum channel-based authentication performing apparatus shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a view for explaining a quantum channel-based authentication request apparatus in FIG.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a process in which the apparatus for performing quantum channel-based authentication shown in FIG. 1 performs authentication with respect to a quantum channel input terminal by communicating with a quantum channel input terminal.
5 is a flowchart illustrating a process in which the quantum channel-based authentication requesting apparatus in FIG. 1 communicates with a quantum channel output terminal and performs authentication on a quantum channel output terminal.
FIG. 6 is a flowchart illustrating an embodiment of a process in which the apparatus for performing a quantum channel-based authentication shown in FIG. 1 and the apparatus for requesting authentication based on a quantum channel communicate with each other to perform mutual authentication.

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The description of the present invention is merely an example for structural or functional explanation, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, the embodiments are to be construed as being variously embodied and having various forms, so that the scope of the present invention should be understood to include equivalents capable of realizing technical ideas. Also, the purpose or effect of the present invention should not be construed as limiting the scope of the present invention, since it does not mean that a specific embodiment should include all or only such effect.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of the terms described in the present application should be understood as follows.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms "first "," second ", and the like are intended to distinguish one element from another, and the scope of the right should not be limited by these terms. For example, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" to another element, it may be directly connected to the other element, but there may be other elements in between. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. On the other hand, other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that the singular " include " or "have" are to be construed as including the stated feature, number, step, operation, It is to be understood that the combination is intended to specify that it does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In each step, the identification code (e.g., a, b, c, etc.) is used for convenience of explanation, the identification code does not describe the order of each step, Unless otherwise stated, it may occur differently from the stated order. That is, each step may occur in the same order as described, may be performed substantially concurrently, or may be performed in reverse order.

본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다.The present invention can be embodied as computer-readable code on a computer-readable recording medium, and the computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices for storing data that can be read by a computer system . Examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used predefined terms should be interpreted to be consistent with the meanings in the context of the related art and can not be interpreted as having ideal or overly formal meaning unless explicitly defined in the present application.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양자 채널 기반의 인증 시스템을 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining a quantum channel-based authentication system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 양자 채널 기반의 인증 시스템(100)은 양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110) 및 양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a quantum channel-based authentication system 100 includes a quantum channel-based authentication execution unit 110 and a quantum channel-based authentication request unit 120.

양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110)는 양자 채널(quantum channel) 및 비양자 채널(non-quantum channel)을 통해 양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)와 통신하여 상대방에 관한 인증을 수행할 수 있는 컴퓨팅 장치에 해당한다. 여기에서, 양자 채널은 광자 하나하나에 신호를 실어 보내서 통신하는 채널로서, 단일 방향의 통신이 가능하고, 예를 들어, 통신 과정에서 BB84 양자 키 분배(Quantum Key Distribution: QKD) 프로토콜이 이용될 수 있다. 비양자 채널은 기존의 통신망을 활용하는 퍼블릭 채널(public channel)로서, 양 방향의 통신이 가능하고, 예를 들어, 통신 과정에서 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 프로토콜이 이용될 수 있다. 양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110)는 양자 채널 기반의 인증 수행 과정에서 양자 채널을 통해 양자 채널 입력단의 양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)로부터 양자 신호를 수신할 수 있다.The quantum channel-based authentication performing unit 110 may perform authentication on the other party by communicating with the quantum channel-based authentication requesting apparatus 120 through a quantum channel and a non-quantum channel Lt; / RTI > computing device. Here, the quantum channel is a channel for communicating by sending a signal to each photon, so that communication in a single direction is possible. For example, the BB84 Quantum Key Distribution (QKD) protocol can be used in a communication process have. A non-quantum channel is a public channel that utilizes an existing communication network, and can communicate in both directions. For example, a TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) protocol can be used in a communication process . The quantum channel-based authentication performing unit 110 may receive a quantum signal from the quantum channel-based authentication request unit 120 of the quantum channel input terminal through the quantum channel in the process of performing the quantum channel-based authentication.

양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)는 양자 채널 및 비양자 채널을 통해 양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110)와 통신하여 사용자 인증을 요청할 수 있는 컴퓨팅 장치에 해당한다. 양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)는 양자 채널 기반의 인증 요청 과정에서 양자 채널을 통해 양자 채널 출력단의 양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110)에 양자 신호를 전송할 수 있다.The quantum channel based authentication request device 120 corresponds to a computing device capable of requesting user authentication by communicating with a quantum channel based authentication performing device 110 through a quantum channel and a non-quantum channel. The authentication requesting apparatus 120 based on the quantum channel can transmit the quantum signal to the quantum channel-based authentication performing unit 110 of the quantum channel output terminal through the quantum channel in the process of requesting authentication based on the quantum channel.

이하, 양자 채널 출력단은, 반드시 이렇게 한정되는 것은 아니나, 편의상, 양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110)에 해당하는 것으로 가정하고, 양자 채널 입력단은 편의상, 양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)에 해당하는 것으로 가정한다.Hereinafter, the quantum channel output terminal is assumed to correspond to the quantum channel-based authentication performing device 110 for convenience's sake, and the quantum channel input terminal may be referred to as a quantum channel-based authentication requesting device 120 .

도 2는 도 1에 있는 양자 채널 기반의 인증 수행 장치를 설명하는 도면이다.FIG. 2 is a view for explaining a quantum channel-based authentication performing apparatus shown in FIG. 1. FIG.

도 2를 참조하면, 양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110)는 비양자 코드 생성부(210), 양자 코드 규칙 결정부(220), 양자 스트림 수신부(230), 인증 수행부(240) 및 제어부(250)를 포함할 수 있고, 이들은 상호 연결될 수 있다.2, the quantum channel-based authentication performing unit 110 includes a non-quantum code generating unit 210, a quantum code rule determining unit 220, a quantum stream receiving unit 230, an authentication performing unit 240, (250), which may be interconnected.

비양자 코드 생성부(210)는 양자 채널 입력단과 비양자 채널을 통해 통신하여 비양자 코드를 생성한다. 여기에서, 비양자 코드는 비양자 채널을 통한 통신 과정에서 생성되고 양자 코드 규칙을 결정하는데 사용된다. 보다 구체적으로, 비양자 코드 생성부(210)는 비양자 채널을 통해 양자 채널 입력단으로부터 암호화된 제1 비양자 부분 코드를 수신할 수 있고, 이에 관한 응답인 암호화된 제2 비양자 부분 코드를 생성하여 양자 채널 입력단에 제공할 수 있으며, 제1 및 제2 비양자 부분 코드를 기초로 비양자 코드를 생성할 수 있다.The non-quantum code generation unit 210 generates a non-quantum code by communicating with a quantum channel input terminal through a non-quantum channel. Here, the non-quantum code is generated in the process of communicating over the non-quantum channel and is used to determine the quantum code rule. More specifically, the non-quantum code generation unit 210 may receive the encrypted first non-quantum partial code from the quantum channel input through the non-quantum channel and generate an encrypted second non-quantum partial code, To provide a quantum channel input, and generate a non-quantum code based on the first and second non-quantum partial codes.

일 실시예에서, 비양자 코드 생성부(210)는 양자 채널 입력단에 의해 사전 공유 키(Authentication Key, AK)를 기초로 암호화되고 비양자 코드를 생성하는데 사용되는 제1 비양자 부분 코드를 수신할 수 있다. 여기에서, 사전 공유 키는 양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110)와 양자 채널 입력단 간에 미리 공유된 비밀 키에 해당한다. 예를 들어, 비양자 코드 생성부(210)는 양자 채널 입력단으로부터로부터 암호화된 제1 비양자 부분 코드에 해당하는 EAK(RA || “Alice”)와 논스(Nonce) 값을 수신할 수 있다.In one embodiment, the non-quantum code generation unit 210 receives a first non-quantum partial code, which is encrypted based on a pre-shared key (AK) by a quantum channel input and used to generate a non-quantum code . Here, the pre-shared key corresponds to a secret key previously shared between the quantum channel-based authentication performing unit 110 and the quantum channel input end. For example, the non-quantum code generator 210 may receive E AK (R A || "Alice") and Nonce values corresponding to the encrypted first non-quantum partial code from the quantum channel input have.

일 실시예에서, 비양자 코드 생성부(210)는 사전 공유 키를 기초로 암호화된 제1 비양자 부분 코드를 복호화할 수 있다. 예를 들어, 비양자 코드 생성부(210)는 암호화된 제1 비양자 부분 코드로서 수신된 EAK(RA || “Alice”)에 관해 사전 공유 키를 기초로 복호화를 수행하여 제1 비양자 부분 코드에 해당하는 RA를 획득할 수 있다. 일 실시예에서, 비양자 코드 생성부(210)는 사전 공유 키와 대칭키 암호 알고리즘을 이용하여 암호화된 제1 비양자 부분 코드에 관해 복호화를 수행할 수 있다.In one embodiment, the non-quantum code generation unit 210 may decode the first non-quantum partial code encrypted based on the pre-shared key. For example, the non-quantum code generation unit 210 decodes the received E AK (R A || "Alice") received as the encrypted first non-quantum partial code based on the pre-shared key, It is possible to obtain R A corresponding to the quantum partial code. In one embodiment, the non-quantum code generation unit 210 may perform decoding on the first non-quantum partial code encrypted using the pre-shared key and the symmetric key encryption algorithm.

일 실시예에서, 비양자 코드 생성부(210)는 사전 공유 키를 기초로 암호화되고 비양자 코드를 생성하는데 사용되는 제2 비양자 부분 코드를 생성하여 양자 채널 입력단에 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, 비양자 코드 생성부(210)는 복호화를 통해 제1 비양자 부분 코드 RA 가 획득되면 제2 비양자 부분 코드 RB 를 생성하고, 양자 채널 입력단으로부터 수신된 논스 값과 복호화 수행 과정에서 적용된 사전 공유 키 및 대칭키 암호 알고리즘을 이용하여 제2 비양자 부분 코드에 관해 암호화를 수행할 수 있다. 예를 들어, 비양자 코드 생성부(210)는 제2 비양자 부분 코드 RB 에 관해 논스 값 및 “Bob”과 연접 연산을 수행하고 사전 공유 키를 기초로 암호화를 수행하여 암호화된 제2 비양자 부분 코드로서 EAK(Nonce || RB || “Bob”)을 생성하여 양자 채널 입력단에 제공할 수 있다.In one embodiment, the non-quantum code generation section 210 may generate a second non-quantum partial code, which is encrypted based on the pre-shared key and used to generate the non-quantum code, and provide it to the quantum channel input. More specifically, when the first non-quantum partial code R A is obtained through decoding, the non-quantum code generation unit 210 generates a second non-quantum partial code R B Encryption can be performed on the second non-quantum partial code using the nonce value received from the quantum channel input terminal and the pre-shared key and symmetric key encryption algorithm applied in the decryption process. For example, the non-quantum code generation unit 210 generates the second non-quantum partial code R B Quot; Bob ") and performs encryption based on the pre-shared key to generate E AK (Nonce | R B || "Bob") as the encrypted second non-quantum partial code Can be provided to the quantum channel input terminal.

일 실시예에서, 비양자 코드 생성부(210)는 제1 및 제2 비양자 부분 코드를 기초로 비양자 코드를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 비양자 부분 코드 RA 와 제1 비양자 부분 코드 RB 에 관해 연접 연산을 수행하여 (RA || RB)를 비양자 코드로 생성할 수 있다.In one embodiment, the non-quantum code generation section 210 may generate a non-quantum code based on the first and second non-quantum partial codes. For example, the first non-quantum partial code R A and the first non-quantum partial code R B (R A | R B ) can be generated as a non-quantum code.

양자 코드 규칙 결정부(220)는 비양자 코드를 기초로 양자 코드 규칙을 결정한다. 일 실시예에서, 양자 코드 규칙은 양자 채널 입력단으로부터 수신된 양자 스트림에 양자 채널 입력단에 관한 인증 정보로서 삽입된 양자 코드에 관한 삽입 규칙을 포함할 수 있다.The quantum code rule determination unit 220 determines the quantum code rule based on the non-quantum code. In one embodiment, the quantum code rule may include an insertion rule for the quantum code inserted as authentication information on the quantum channel input into the quantum stream received from the quantum channel input.

일 실시예에서, 양자 코드 규칙 결정부(220)는 비양자 코드로 제1 방식에 따른 난수를 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 양자 코드 규칙 결정부(220)는 비양자 코드 (RA || RB)에 관해 사전 공유 키를 기초로 결정론적 난수발생기(Deterministic Random Bit Generator, DRBG)를 이용하여 난수를 발생시킬 수 있다. 여기에서, 비양자 코드는 난수발생기의 시드로 사용될 수 있다.In one embodiment, the quantum code rule determination unit 220 may generate a random number according to the first scheme with a non-quantum code. For example, the quantum code rule determination unit 220 generates a random number using a deterministic random bit generator (DRBG) based on a pre-shared key with respect to a non-quantum code (R A | R B ) . Here, the non-quantum code can be used as a seed of the random number generator.

일 실시예에서, 양자 코드 규칙 결정부(220)는 발생된 난수를 양자 코드 규칙을 생성하기 위한 초기값으로 사용할 수 있다. 예를 들어, 양자 코드 규칙 결정부(220)는 비양자 코드 (RA || RB)를 기초로 DRBGAK(RA || RB)와 같이 난수를 발생시키어 양자 코드 규칙을 생성하기 위한 초기값 (KV, KP, V0, P0)를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 양자 코드 규칙 결정부(220)는 발생된 난수에 관해 분할 연산을 수행하여 양자 코드 규칙을 생성하기 위한 초기값을 생성할 수 있고, 예를 들어, DRBGAK(RA || RB)의 연산 결과가 (KV || KP || V0 || P0)에 해당하도록 초기값 (KV, KP, V0, P0)를 생성할 수 있다.In one embodiment, the quantum code rule determination unit 220 may use the generated random number as an initial value for generating a quantum code rule. For example, the quantum code rule determination unit 220 may generate a quantum code rule by generating a random number such as DRBG AK (R A | R B ) based on a non-quantum code R A || R B Initial values (K V , K P , V 0 , P 0 ) can be generated. In one embodiment, the quantum code rule determination unit 220 may generate an initial value for generating a quantum code rule by performing a divide operation on the generated random number, for example, DRBG AK (R A || the result of the operation of the R B) (it is possible to generate an initial value (K V, K P, V 0, P 0) corresponding to the K V || K P || V 0 || P 0).

일 실시예에서, 양자 코드 규칙 결정부(220)는 초기값을 기초로 제2 방식에 따른 난수를 발생시켜 양자 스트림의 위치와 값을 각각 나타내는 적어도 하나의 양자 코드 수열을 양자 코드 규칙으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 양자 코드 규칙 결정부(220)는 이전 단계를 통해 생성된 초기값 (KV, KP, V0, P0)을 기초로, KV 와 V0 에 관해 미리 정의된 적어도 하나의 특정 연산(예를 들어, 해시 연산이나 모듈로 연산)을 수행하여 출력된 결과와 KP 와 P0 에 관해 미리 정의된 적어도 하나의 특정 연산을 수행하여 출력된 결과 각각에 관해 의사 난수발생기(PseudoRandom Number Generator, PRNG)를 이용해 난수를 발생시키어 ({PN}, {VN})(여기에서, N은 1 이상의 자연수)를 포함하는 양자 코드 수열을 생성할 수 있다. 여기에서, 초기값은 의사 난수발생기의 시드로 사용될 수 있고, {PN}은 양자 스트림의 위치를 나타내며, {VN}은 양자 스트림의 값을 나타낸다. In one embodiment, the quantum code rule determination unit 220 may generate a random number according to the second scheme based on the initial value, and determine at least one quantum code sequence representing the position and value of the quantum stream, using a quantum code rule have. For example, the quantum code rule determination unit 220 may determine at least one predefined value K V and V 0 based on the initial values (K V , K P , V 0 , P 0 ) (For example, a hash operation or a modulo operation), performs at least one specific operation predefined with respect to the output result and K P and P 0 , and outputs the result to the pseudo-random number generator (P N ), {V N } (where N is a natural number equal to or greater than 1) by generating a random number using a pseudo random number generator (PRNG). Here, the initial value can be used as a seed of the pseudo-random number generator, {P N } denotes the position of the quantum stream, and {V N } denotes the value of the quantum stream.

일 실시예에서, 양자 코드 규칙 결정부(220)는 초기값 및 하기의 수학식 1을 기초로 양자 코드 수열을 생성하여 양자 코드 규칙으로 결정할 수 있다.In one embodiment, the quantum code rule determination unit 220 may generate a quantum code sequence based on an initial value and the following equation (1), and determine the quantum code rule as a quantum code rule.

[수학식 1][Equation 1]

VN +1 = DRBGKv(VN) mod 2t V N +1 = DRBG Kv (V N ) mod 2 t

PN +1 = PN + 1 + [DRBGKp(PN) mod m]P N +1 = P N + 1 + [DRBG Kp (P N ) mod m]

(여기에서, DRBG는 내부의 값을 결정론적 난수발생기의 시드로 사용하여 난수를 발생시키는 연산을 의미하고, 2t는 인접하게 삽입되는 양자 코드들 간의 길이 간격을 의미하며, t는 1 이상 N 이하의 자연수에 해당하고, m은 상기 길이 간격의 최대 값을 의미하고, mod는 모듈로 연산을 의미함)(Where DRBG denotes an operation for generating a random number by using an internal value as a seed of a deterministic random number generator, 2t denotes a length interval between adjacent quantum codes, t denotes an interval between 1 and N M denotes a maximum value of the length interval, and mod denotes a modulo operation)

양자 스트림 수신부(230)는 양자 채널 입력단으로부터 양자 채널을 통해 양자 스트림을 수신한다. 여기에서, 양자 스트림은 양자 채널 입력단에 의해 전송되고 편광된 적어도 하나의 광자 신호를 포함할 수 있다. 양자 스트림 수신부(230)는 양자 스트림을 수신하는 과정에서 양자 스트림을 측정하기 위한 적어도 하나의 편광필터를 임의로 선택하고, 선택된 적어도 하나의 편광필터에 따라 양자 스트림의 적어도 하나의 양자 비트 각각의 편광 상태를 측정하여 보관할 수 있다.The quantum stream receiving unit 230 receives the quantum stream from the quantum channel input terminal through the quantum channel. Here, the quantum stream may comprise at least one photon signal transmitted and polarized by a quantum channel input. The quantum stream receiving unit 230 randomly selects at least one polarizing filter for measuring the quantum stream in the course of receiving the quantum stream, and determines a polarization state of each of at least one quantum bit of the quantum stream according to the selected at least one polarizing filter Can be measured and stored.

인증 수행부(240)는 양자 코드 규칙을 기초로 양자 스트림을 분석하여 양자 채널 입력단에 관한 인증을 수행한다.The authentication performing unit 240 analyzes the quantum stream based on the quantum code rule and performs authentication on the quantum channel input terminal.

일 실시예에서, 인증 수행부(240)는 양자 코드 규칙을 해석하여 수신된 양자 스트림의 적어도 하나의 특정 양자 비트를 확인할 수 있고, 적어도 하나의 특정 양자 비트를 기초로 검증 코드를 생성할 수 있다. 예를 들어, 인증 수행부(240)는 양자 코드 규칙에서 {P1, P2, P3, …, PN} 각각과 대응되는 위치에 있는 양자 스트림의 특정 양자 비트들에 관해 측정된 편광 상태의 값을 확인할 수 있고, 측정된 편광 상태의 값을 {V1, V2, V3, …, VN}와 비교하여 동일한 값을 가지는 특정 양자 비트들만을 검출하여 검증 코드를 생성할 수 있다.In one embodiment, the authentication performing unit 240 can interpret the quantum code rule to identify at least one specific quantum bit of the received quantum stream, and generate a verification code based on the at least one specific quantum bit . For example, the authentication performing unit 240 obtains {P 1 , P 2 , P 3 , ... , P N }, and the value of the measured polarization state with respect to the specific quantum bits of the quantum stream at positions corresponding to each of {V 1 , V 2 , V 3 , ..., P N } , V N }, it is possible to detect only specific quantum bits having the same value to generate a verification code.

일 실시예에서, 인증 수행부(240)는 양자 채널 입력단으로부터 비양자 채널을 통해 양자 스트림의 송신 방식의 수신과 비양자 채널을 통해 상기 양자 스트림의 수신 방식의 송신을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 인증 수행부(240)는 양자 채널 입력단으로부터 비양자 채널을 통해 양자 채널 입력단에 의한 양자 스트림의 송신 방식을 수신할 수 있고, 예를 들어, 양자 스트림의 송신 과정에서 선택된 편광 필터에 관한 정보를 수신할 수 있다. 또한, 인증 수행부(240)는 비양자 채널을 통해 양자 스트림 수신부(230)에 의한 양자 스트림의 수신 방식을 송신할 수 있고, 예를 들어, 양자 스트림의 수신 과정에서 양자 스트림을 측정하기 위해 양자 스트림 수신부(230)가 선택한 편광 필터에 관한 정보를 양자 채널 입력단에 송신할 수 있다.In one embodiment, the authentication performing unit 240 may receive the transmission method of the quantum stream from the quantum channel input terminal and the transmission method of the quantum stream through the non-quantum channel from the quantum channel input terminal. More specifically, the authentication performing unit 240 can receive a quantum stream transmission scheme by a quantum channel input terminal from a quantum channel input terminal through a non-quantum channel. For example, Can be received. In addition, the authentication performing unit 240 can transmit the reception method of the quantum stream by the quantum stream receiving unit 230 through the non-quantum channel. For example, in order to measure the quantum stream in the process of receiving the quantum stream, The information on the polarizing filter selected by the stream receiving unit 230 can be transmitted to the quantum channel input terminal.

일 실시예에서, 인증 수행부(240)는 양자 코드 규칙에 따른 양자 코드에 관한 송신 방식과 수신 방식의 일치 여부를 확인하여 양자 채널 입력단에 관한 인증을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 인증 수행부(240)는 양자 코드 규칙의 특정 위치와 대응되는 양자 스트림의 복수의 특정 양자 비트들 중에서 상기 송신 방식과 수신 방식이 일치하는 적어도 하나의 특정 양자 비트에 관해 그 측정 값이 양자 코드 규칙을 따르는지 여부를 확인하여 인증을 수행할 수 있다. 예를 들어, 인증 수행부(240)는 양자 코드 규칙의 위치 정보 {P1, P2, P3, …, P8}와 대응되는 양자 스트림의 양자 비트들 중에서, 송신 및 수신 과정에서 상호 동일한 편광 필터가 사용된 양자 비트들이 {P1, P2, P3} = {1, 3, 6} 위치와 대응되는 경우 해당 1번째, 3번째 및 6번째 위치에 있는 양자 비트들의 측정 값을 확인할 수 있고, 만일 양자 코드 규칙의 값 정보 {V1, V2, V3} = {0, 1, 1}와 일치하면 양자 채널 입력단에 관한 인증 수행의 결과를 인증 성공인 것으로 판단할 수 있으며, 만일 일치하지 않으면 인증 실패인 것으로 판단할 수 있다.In one embodiment, the authentication performing unit 240 can perform authentication on the quantum channel input terminal by confirming whether or not the transmission scheme and the reception scheme related to the quantum code according to the quantum code rule match. More specifically, with respect to at least one specific quantum bit in which the transmission scheme and the reception scheme coincide among a plurality of specific quantum bits of a quantum stream corresponding to a specific position of the quantum code rule, Can be authenticated by checking whether or not it meets the quantum code rules. For example, the authentication performing unit 240 may obtain the position information of the quantum code rule {P 1 , P 2 , P 3 , ...). , P 8} and both bits in the same polarization filter is a quantum bit used with each other in transmission and reception process of the two streams corresponding to {P 1, P 2, P 3} = {1, 3, 6} positions and V 1 , V 2 , V 3 } = {0, 1, 1} of the quantum code rules can be confirmed, , It can be determined that the authentication result of the quantum channel input terminal is successful, and if not, the authentication failure can be determined.

제어부(250)는 양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110)의 동작 전반을 제어할 수 있고, 비양자 코드 생성부(210), 양자 코드 규칙 결정부(220), 양자 스트림 수신부(230) 및 인증 수행부(240) 간의 데이터 흐름을 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 제어부(250)는 양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110)의 CPU(Central Processing Unit)로 구현될 수 있다.The control unit 250 can control the overall operation of the quantum channel based authentication performing unit 110 and includes a non-quantum code generating unit 210, a quantum code rule determining unit 220, a quantum stream receiving unit 230, The data flow between the execution units 240 can be controlled. In one embodiment, the controller 250 may be implemented as a central processing unit (CPU) of the quantum channel based authentication performing unit 110.

도 3은 도 1에 있는 양자 채널 기반의 인증 요청 장치를 설명하는 도면이다.FIG. 3 is a view for explaining a quantum channel-based authentication request apparatus in FIG.

도 3을 참조하면, 양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)는 비양자 코드 생성부(310), 양자 코드 규칙 결정부(320), 양자 스트림 처리부(330), 인증 요청부(340) 및 제어부(350)를 포함할 수 있고, 이들은 상호 연결될 수 있다.3, the quantum channel-based authentication request apparatus 120 includes a non-quantum code generation unit 310, a quantum code rule determination unit 320, a quantum stream processing unit 330, an authentication request unit 340, Lt; RTI ID = 0.0 > 350, < / RTI >

비양자 코드 생성부(310)는 양자 채널 출력단과 비양자 채널을 통해 통신하여 비양자 코드를 생성한다. 보다 구체적으로, 비양자 코드 생성부(310)는 비양자 채널을 통해 암호화된 제1 비양자 부분 코드를 생성하여 양자 채널 출력단에 제공할 수 있고, 양자 채널 출력단으로부터로부터 제1 비양자 부분 코드에 관한 응답인 암호화된 제2 비양자 부분 코드를 수신하여 사전 공유 키의 소유 여부와 관련된 양자 채널 출력단에 관한 인증을 수행할 수 있다.The non-quantum code generation unit 310 generates a non-quantum code by communicating with a quantum channel output terminal through a non-quantum channel. More specifically, the non-quantum code generation unit 310 may generate a first non-quantum partial code encrypted through a non-quantum channel and provide the first non-quantum partial code to the quantum channel output terminal, And may perform authentication with respect to the output of the quantum channel associated with the possession of the pre-shared key.

일 실시예에서, 비양자 코드 생성부(310)는 사전 공유 키를 기초로 암호화되고 비양자 코드를 생성하는데 사용되는 제1 비양자 부분 코드를 생성하여 양자 채널 출력단에 제공할 수 있다. 예를 들어, 비양자 코드 생성부(310)는 임의의 난수를 발생시켜 논스(Nonce) 값과 제1 비양자 부분 코드 RA 를 생성하고 사전 공유 키 및 대칭키 암호 알고리즘을 이용하여 제1 비양자 부분 코드 RA 에 관해 암호화를 수행하여 암호화된 제1 비양자 부분 코드인 EAK(RA || “Alice”)와 논스 값을 양자 채널 출력단에 제공할 수 있다.In one embodiment, the non-quantum code generation unit 310 may generate a first non-quantum partial code, which is encrypted based on the pre-shared key and used to generate the non-quantum code, and provide it to the quantum channel output stage. For example, the non-quantum code generation unit 310 generates a random number and a nonce value to generate a first non-quantum partial code R A, and generates a first non-quantum partial code R A using a pre-shared key and a symmetric key encryption algorithm, a is an encrypted by performing a first non-encrypted part of both the code on both the part code R a E AK (R a || "Alice") and the nonce value may be provided in both output channels.

일 실시예에서, 비양자 코드 생성부(310)는 양자 채널 출력단에 의해 사전 공유 키를 기초로 암호화되고 비양자 코드를 생성하는데 사용되는 제2 비양자 부분 코드를 수신할 수 있다. 예를 들어, 비양자 코드 생성부(310)는 양자 채널 출력단으로부터 제1 비양자 부분 코드에 관한 응답으로서 암호화된 제2 비양자 부분 코드에 해당하는 EAK(Nonce || RB || “Bob”)을 수신할 수 있다.In one embodiment, the non-quantum code generation unit 310 may receive a second non-quantum partial code, which is encrypted based on the pre-shared key by the quantum channel output and used to generate the non-quantum code. For example, the non-quantum code generation unit 310 generates E AK (Nonce | R B || "Bob") corresponding to the encrypted second non-quantum partial code from the quantum channel output terminal as a response to the first non- &Quot;)< / RTI >

일 실시예에서, 비양자 코드 생성부(310)는 사전 공유 키를 기초로 암호화된 제2 비양자 부분 코드를 복호화하여 사전 공유 키의 소유 여부에 대해 양자 채널 출력단에 관한 인증을 수행할 수 있다. 예를 들어, 비양자 코드 생성부(310)는 암호화된 제2 비양자 부분 코드로서 수신된 EAK(Nonce || RB || “Bob”)에 관해 사전 공유 키를 기초로 복호화를 수행하여 기 송신했던 논스(Nonce) 값에 관해 검증을 수행할 수 있고, 검증이 정상적으로 완료되면 기 송신했던 논스 값과 제2 비양자 부분 코드에 해당하는 RB를 획득할 수 있다. 일 실시예에서, 비양자 코드 생성부(310)는 비양자 채널을 통해 통신하는 과정에서 상기의 검증을 수행하여 양자 채널 출력단이 사전 공유 키를 소유하고 있는지 여부에 관해 확인할 수 있고, 사전 공유 키의 소유가 확인되면 이후의 단계에서 양자 채널을 통해 양자 스트림을 송신하도록 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 비양자 코드 생성부(310)는 제1 및 제2 비양자 부분 코드를 기초로 비양자 코드를 생성할 수 있다.In one embodiment, the non-quantum code generation unit 310 may decrypt the encrypted second non-quantum partial code based on the pre-shared key to perform authentication on the quantum channel output terminal as to whether the pre-shared key is possessed . For example, the non-quantum code generation unit 310 performs decryption based on the pre-shared key with respect to E AK (Nonce R B || Bob) received as the encrypted second non-quantum partial code The verification can be performed with respect to the nonce value that has been transmitted before, and when the verification is normally completed, the nonce value transmitted and the R B corresponding to the second non-quantum partial code can be obtained. In one embodiment, the non-quantum code generation unit 310 may perform the above-described verification in the process of communicating over the non-quantum channel to check whether the quantum channel output terminal owns the pre-shared key, It is possible to control to transmit the quantum stream through the quantum channel at a later stage. In one embodiment, the non-quantum code generation unit 310 may generate a non-quantum code based on the first and second non-quantum partial codes.

양자 코드 규칙 결정부(320)는 비양자 코드를 기초로 양자 코드 규칙을 결정한다. 일 실시예에서, 양자 코드 규칙 결정부(320)는 비양자 코드로 제1 방식에 따른 난수를 발생시킬 수 있다. 일 실시예에서, 양자 코드 규칙 결정부(320)는 발생된 난수를 상기 양자 코드 규칙을 생성하기 위한 초기값으로 사용할 수 있다. 양자 코드 규칙 결정부(320)는 초기값을 기초로 제2 방식에 따른 난수를 발생시켜 양자 스트림의 위치와 값을 각각 나타내는 적어도 하나의 양자 코드 수열을 양자 코드 규칙으로 결정할 수 있다.The quantum code rule determination unit 320 determines the quantum code rule based on the non-quantum code. In one embodiment, the quantum code rule determination unit 320 may generate a random number according to the first scheme with a non-quantum code. In one embodiment, the quantum code rule determination unit 320 may use the generated random number as an initial value for generating the quantum code rule. The quantum code rule determination unit 320 may generate a random number according to the second scheme based on the initial value and determine at least one quantum code sequence representing the position and value of the quantum stream as a quantum code rule.

양자 코드 규칙 결정부(320)는 양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110)의 양자 코드 규칙 결정부(220)와 동일한 기능을 수행할 수 있다. 편의상, 상세한 설명을 생략하지만, 양자 코드 규칙 결정부(320)는 양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110)의 양자 코드 규칙 결정부(220)에 관한 상세한 설명에 기재된 기능 및 실시예들을 수행할 수 있음을 알 수 있다.The quantum code rule determination unit 320 may perform the same function as the quantum code rule determination unit 220 of the quantum channel based authentication performing unit 110. [ The quantum code rule determining unit 320 may perform functions and embodiments described in the detailed description of the quantum code rule determining unit 220 of the quantum channel based authentication performing unit 110 .

양자 스트림 처리부(330)는 양자 코드 규칙을 기초로 양자 코드를 양자 스트림에 삽입하여 양자 채널을 통해 양자 채널 출력단에 송신한다. 일 실시예에서, 양자 스트림 처리부(330)는 임의의 비트 정보를 가지는 비트 스트림을 양자 채널을 통해 송신하기 위한 양자 스트림으로 생성할 수 있고, 양자 코드 규칙에 기반하여 양자 스트림에 양자 코드를 삽입할 수 있다. 양자 스트림 처리부(330)는 양자 코드가 삽입된 양자 스트림을 양자 채널을 통해 송신하기 위하여 임의의 편광 필터를 선택할 수 있고, 선택된 편광 필터에 대응되는 편광 신호를 생성하여 양자 채널을 통해 전송하는 방식으로 양자 스트림을 양자 채널 출력단에 송신할 수 있다. 일 실시예에서, 양자 스트림 처리부(330)는 양자 코드 규칙에 따라 삽입이 결정된 위치의 인코딩을 변경하는 방식으로 양자 코드를 양자 스트림에 삽입할 수 있다.The quantum stream processing unit 330 inserts the quantum code into the quantum stream based on the quantum code rule, and transmits the quantum code to the quantum channel output terminal through the quantum channel. In one embodiment, the quantum stream processing unit 330 may generate a bitstream having arbitrary bit information as a quantum stream for transmission over a quantum channel, and insert a quantum code into the quantum stream based on the quantum code rule . The quantum stream processing unit 330 can select any polarization filter to transmit a quantum stream in which a quantum code is inserted through a quantum channel, generate a polarization signal corresponding to the selected polarization filter, and transmit the generated polarization signal through the quantum channel A quantum stream can be transmitted to the quantum channel output terminal. In one embodiment, the quantum stream processing section 330 may insert the quantum code into the quantum stream in such a manner that the encoding of the position where insertion is determined according to the quantum code rule.

일 실시예에서, 양자 스트림 처리부(330)는 양자 코드 규칙에 있는 양자 스트림의 위치와 값에 관한 정보를 기초로 양자 스트림의 대응되는 위치에 대응되는 양자 코드의 값 정보를 삽입할 수 있다. 예를 들어, 양자 스트림 처리부(330)는 양자 코드 규칙 결정부(320)에 의해 랜덤하게 생성되고 양자 스트림의 위치 및 값을 각각 나타내는 양자 코드 수열 ({PN}, {VN})에 따라 양자 스트림의 해당 위치 {P1, P2, P3, …, PN} 각각에 해당 양자 코드의 값 {V1, V2, V3, …, VN} 각각을 삽입할 수 있다.In one embodiment, the quantum stream processing unit 330 may insert the value information of the quantum code corresponding to the corresponding position of the quantum stream, based on the information about the position and value of the quantum stream in the quantum code rule. For example, the quantum stream processing unit 330 may generate quantum code streams ({P N }, {V N }) randomly generated by the quantum code rule determination unit 320 and indicating the positions and values of the quantum streams, The corresponding positions {P 1 , P 2 , P 3 , ... , P N }, the values of corresponding quantum codes {V 1 , V 2 , V 3 , ... , V N }, respectively.

인증 요청부(340)는 양자 채널을 통한 양자 스트림의 송신이 완료되면 비양자 채널을 통해 양자 채널 출력단에 자신에 관한 인증을 요청할 수 있다. 일 실시예에서, 인증 요청부(340)는 비양자 채널을 통해 양자 채널 출력단에 양자 스트림 처리부(330)에 의한 양자 스트림의 송신 방식을 송신할 수 있고, 예를 들어, 양자 스트림의 송신 과정에서 선택된 편광 필터에 관한 정보를 송신하는 방식으로 자신에 관한 인증을 요청할 수 있다.When the transmission of the quantum stream through the quantum channel is completed, the authentication request unit 340 can request authentication of the quantum channel output terminal through the non-quantum channel. In one embodiment, the authentication request unit 340 can transmit the transmission method of the quantum stream by the quantum stream processing unit 330 to the quantum channel output terminal through the non-quantum channel. For example, in the transmission process of the quantum stream, It is possible to request authentication regarding itself by transmitting information about the selected polarizing filter.

제어부(350)는 양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)의 동작 전반을 제어할 수 있고, 비양자 코드 생성부(310), 양자 코드 규칙 결정부(320), 양자 스트림 처리부(330) 및 인증 요청부(340) 간의 데이터 흐름을 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 제어부(350)는 양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)의 CPU로 구현될 수 있다.The control unit 350 can control the entire operation of the quantum channel based authentication requesting apparatus 120 and includes a non-quantum code generating unit 310, a quantum code rule determining unit 320, a quantum stream processing unit 330, Requesting unit 340. [0050] FIG. In one embodiment, the control unit 350 may be implemented as a CPU of the quantum channel based authentication requesting apparatus 120.

도 4는 도 1에 있는 양자 채널 기반의 인증 수행 장치가 양자 채널 입력단과 통신하여 양자 채널 입력단에 관한 인증을 수행하는 과정을 설명하는 흐름도이다.FIG. 4 is a flowchart illustrating a process in which the apparatus for performing quantum channel-based authentication shown in FIG. 1 performs authentication with respect to a quantum channel input terminal by communicating with a quantum channel input terminal.

비양자 코드 생성부(210)는 양자 채널 입력단과 비양자 채널을 통해 통신하여 비양자 코드를 생성한다(단계 S410). 일 실시예에서, 일 실시예에서, 비양자 코드 생성부(210)는 양자 채널 입력단에 의해 사전 공유 키를 기초로 암호화된 제1 비양자 부분 코드를 수신하여 암호화된 제1 비양자 부분 코드를 사전 공유 키를 기초로 복호화할 수 있으며, 사전 공유 키를 기초로 암호화된 제2 비양자 부분 코드를 생성하여 양자 채널 입력단에 제공할 수 있다.The non-quantum code generation unit 210 generates a non-quantum code by communicating with the quantum channel input through the non-quantum channel (step S410). In one embodiment, in one embodiment, the non-quantum code generation unit 210 receives the first non-quantum partial code encrypted based on the pre-shared key by the quantum channel input and outputs the encrypted first non- Shared key, and generate the encrypted second non-quantum partial code based on the pre-shared key and provide it to the quantum channel input.

양자 코드 규칙 결정부(220)는 비양자 코드를 기초로 양자 코드 규칙을 결정한다(단계 S420). 일 실시예에서, 양자 코드 규칙 결정부(220)는 제1 및 제2 비양자 부분 코드를 기초로 생성된 비양자 코드로 난수를 발생시켜 양자 코드 규칙을 생성하기 위한 초기값을 생성할 수 있고, 초기값을 기초로 제2 방식에 따른 난수를 발생시켜 양자 스트림의 위치와 값을 각각 나타내는 적어도 하나의 양자 코드 수열을 양자 코드 규칙으로 결정할 수 있다.The quantum code rule determination unit 220 determines the quantum code rule based on the non-quantum code (step S420). In one embodiment, the quantum code rule determination unit 220 may generate an initial value for generating a quantum code rule by generating a random number with a non-quantum code generated based on the first and second non-quantum portion codes , Generating a random number according to the second scheme based on the initial value, and determining at least one quantum code sequence representing the position and value of the quantum stream as a quantum code rule.

양자 스트림 수신부(230)는 양자 채널 입력단으로부터 양자 채널을 통해 양자 스트림을 수신한다(단계 S430).The quantum stream receiving unit 230 receives the quantum stream from the quantum channel input terminal through the quantum channel (step S430).

인증 수행부(240)는 양자 코드 규칙을 기초로 양자 스트림을 분석하여 양자 채널 입력단에 관한 인증을 수행한다(단계 S440). 일 실시예에서, 인증 수행부(240)는 양자 채널 입력단으로부터 비양자 채널을 통해 양자 스트림의 송신 방식의 수신과 비양자 채널을 통해 상기 양자 스트림의 수신 방식의 송신을 수행할 수 있고, 양자 코드 규칙에 따른 양자 코드에 관한 송신 방식과 수신 방식의 일치 여부를 확인하여 양자 채널 입력단에 관한 인증을 수행할 수 있다.The authentication performing unit 240 analyzes the quantum stream based on the quantum code rule and performs authentication on the quantum channel input terminal (step S440). In one embodiment, the authentication performing unit 240 may receive the transmission method of the quantum stream from the quantum channel input through the non-quantum channel and the transmission method of the quantum stream through the non-quantum channel from the quantum channel input terminal, It is possible to perform authentication with respect to the quantum channel input terminal by confirming whether or not the transmission scheme and the reception scheme related to the quantum code according to the rule are matched.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110)는 양자 채널을 통해 수신된 양자 스트림에 삽입된 인증 정보를 양자 코드 규칙에 따라 검증하여 양자 통신의 상대방에 관한 인증을 안전한 방식으로 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the quantum channel-based authentication performing unit 110 verifies the authentication information embedded in the quantum stream received through the quantum channel according to the quantum code rule, . ≪ / RTI >

본 발명의 일 실시예에 따르면, 양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110)는 중간자 공격으로부터 안전한 양자 통신이 진행되도록 향상된 보안 수준의 사용자 인증을 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the quantum channel-based authentication performing unit 110 may perform user authentication with an enhanced security level so that quantum communication is safely performed against the meson attack.

도 5는 도 1에 있는 양자 채널 기반의 인증 요청 장치가 양자 채널 출력단과 통신하여 양자 채널 출력단에 관한 인증을 수행하는 과정을 설명하는 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a process in which the quantum channel-based authentication requesting apparatus in FIG. 1 communicates with a quantum channel output terminal and performs authentication on a quantum channel output terminal.

비양자 코드 생성부(310)는 양자 채널 출력단과 비양자 채널을 통해 통신하여 비양자 코드를 생성한다(단계 S510). 일 실시예에서, 비양자 코드 생성부(310)는 사전 공유 키를 기초로 암호화된 제1 비양자 부분 코드를 생성하여 양자 채널 출력단에 제공할 수 있고, 양자 채널 출력단에 의해 사전 공유 키를 기초로 암호화된 제2 비양자 부분 코드를 수신하고 복호화를 수행하여 사전 공유 키의 소유 여부에 대해 양자 채널 출력단에 관한 인증을 수행할 수 있다.The non-quantum code generation unit 310 generates a non-quantum code by communicating with the quantum channel output terminal through the non-quantum channel (step S510). In one embodiment, the non-quantum code generation unit 310 may generate and provide an encrypted first non-quantum partial code based on the pre-shared key to the quantum channel output, And decrypts the second non-quantum partial code to perform authentication on the quantum channel output terminal whether the pre-shared key is owned or not.

양자 코드 규칙 결정부(320)는 비양자 코드를 기초로 양자 코드 규칙을 결정한다(단계 S520).The quantum code rule determination unit 320 determines the quantum code rule based on the non-quantum code (step S520).

양자 스트림 처리부(330)는 양자 코드 규칙을 기초로 양자 코드를 양자 스트림에 삽입하여 양자 채널을 통해 양자 채널 출력단에 송신한다(단계 S530). 일 실시예에서, 양자 스트림 처리부(330)는 양자 코드 규칙에 있는 양자 스트림의 위치와 값에 관한 정보를 기초로 양자 스트림의 대응되는 위치에 대응되는 양자 코드의 값 정보를 삽입할 수 있다.The quantum stream processing unit 330 inserts the quantum code into the quantum stream based on the quantum code rule, and transmits the quantum code to the quantum channel output terminal through the quantum channel (step S530). In one embodiment, the quantum stream processing unit 330 may insert the value information of the quantum code corresponding to the corresponding position of the quantum stream, based on the information about the position and value of the quantum stream in the quantum code rule.

일 실시예에서, 인증 요청부(340)는 상기 단계 S530이 완료되면 비양자 채널을 통해 양자 채널 출력단에 양자 스트림 처리부(330)에 의한 양자 스트림의 송신 방식을 송신할 수 있다.In one embodiment, when the step S530 is completed, the authentication request unit 340 may transmit the quantum stream transmission method by the quantum stream processing unit 330 to the quantum channel output terminal on the non-quantum channel.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)는 양자 채널을 통해 인증을 요청하기 전에 사전 공유 키의 소유 여부에 대해 양자 채널 출력단에 관한 인증을 먼저 수행하여 신뢰할 수 있는 별도의 서버 장치 없이도 공격자로부터 안전한 인증 과정이 진행되도록 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the quantum channel-based authentication requesting device 120 performs authentication on the quantum channel output terminal with respect to the possession of the pre-shared key before requesting authentication via the quantum channel, The secure authentication process can be performed from an attacker without a separate server device.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)는 양자 채널을 통해 전송하고자 하는 양자 스트림에 양자 코드 규칙에 따른 인증 정보를 삽입하여 자신에 관한 인증이 안전한 방식으로 수행되도록 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the apparatus for requesting authentication based on a quantum channel 120 inserts authentication information according to a quantum code rule into a quantum stream to be transmitted through a quantum channel, can do.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)는 중간자 공격으로부터 안전한 양자 통신이 진행되도록 향상된 보안 수준의 사용자 인증을 요청할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the quantum channel-based authentication request apparatus 120 may request user authentication with an improved security level so that the quantum communication secure from the meson attack proceeds.

도 6은 도 1에 있는 양자 채널 기반의 인증 수행 장치와 양자 채널 기반의 인증 요청 장치가 상호 통신하여 상호 인증을 수행하는 과정의 일 실시예를 설명하는 흐름도이다. 여기에서, 사전 공유 키(AK)는 상호 간에 미리 공유되었음을 전제로 하였다.FIG. 6 is a flowchart illustrating an embodiment of a process in which the apparatus for performing a quantum channel-based authentication shown in FIG. 1 and the apparatus for requesting authentication based on a quantum channel communicate with each other to perform mutual authentication. Here, it is assumed that the pre-shared key (AK) has been previously shared with each other.

양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)는 비양자 코드를 생성하는데 사용되는 제1 비양자 부분 코드 RA 를 생성할 수 있다(단계 S601).The quantum channel based authentication request device 120 may generate a first non-quantum partial code R A that is used to generate a non-quantum code (step S601).

양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)는 사전 공유 키 및 대칭키 암호 알고리즘을 기초로 제1 비양자 부분 코드 RA 에 관해 암호화를 수행하여 생성된 암호화된 제1 비양자 부분 코드 EAK(RA || “Alice”)와 논스(Nonce) 값을 비양자 채널을 통해 양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110)에 송신할 수 있다(단계 S602).The quantum channel-based authentication request apparatus 120 generates an encrypted first non-quantum partial code E AK (R (R)) generated by performing encryption on the first non-quantum partial code R A based on the pre-shared key and the symmetric key encryption algorithm A "" Alice ") and a nonce value to the quantum channel-based authentication performing unit 110 via a non-quantum channel (step S602).

단계 S602를 통해, 양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110)는 양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)로부터 제1 비양자 부분 코드 EAK(RA || “Alice”)와 논스(Nonce) 값을 수신하여 이에 관해 사전 공유 키 및 대칭키 암호 알고리즘을 기초로 복호화를 수행하여 제1 비양자 부분 코드에 해당하는 RA를 획득할 수 있다.In step S602, the quantum channel-based authentication performing unit 110 receives a first non-quantum partial code E AK (R A || "Alice") and a nonce value from the quantum channel-based authentication request apparatus 120 And decrypts it based on the pre-shared key and the symmetric key encryption algorithm to obtain R A corresponding to the first non-quantum partial code.

양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110)는 비양자 코드를 생성하는데 사용되는 제2 비양자 부분 코드 RB 를 생성할 수 있다(단계 S603).The quantum channel-based authentication performing unit 110 includes a second non-quantum partial code R B (Step S603).

양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110)는 수신된 논스(Nonce) 값, 제2 비양자 부분 코드 RB, 사전 공유 키 및 대칭키 암호 알고리즘을 기초로 암호화를 수행하여 암호화된 제2 비양자 부분 코드 EAK(Nonce || RB || “Bob”)을 생성하여 양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)에 비양자 채널을 통해 송신할 수 있다(단계 S604).The quantum channel-based authentication performing unit 110 performs encryption based on the received nonce value, the second non-quantum partial code R B , the pre-shared key, and the symmetric key cryptographic algorithm to generate the encrypted second non- Code E AK (Nonce | R B || "Bob") and transmit it to the quantum channel-based authentication requesting apparatus 120 through the non-quantum channel (step S 604).

양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)는 암호화된 제2 비양자 부분 코드 EAK(Nonce || RB || “Bob”)을 수신하고, 이에 관해 사전 공유 키 및 대칭키 암호 알고리즘을 기초로 복호화를 수행하여 검증을 수행할 수 있다(단계 S605). 양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)는 복호화를 통해 기 송신했던 논스 값이 정상적으로 획득되는지 여부를 검증하여 양자 채널을 통해 인증을 요청하기 이전에 사전 공유 키의 소유 여부에 대해 양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110)에 관한 인증을 수행할 수 있다. 양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)는 검증이 정상적으로 완료되면 기 송신했던 논스 값과 제2 비양자 부분 코드에 해당하는 RB를 획득할 수 있다.The quantum channel based authentication request device 120 receives the encrypted second non-quantum partial code E AK (Nonce R B || "Bob") and, based on the pre-shared key and the symmetric key encryption algorithm Decoding can be performed to perform verification (step S605). The quantum channel-based authentication request apparatus 120 verifies whether or not the nonce value that was previously transmitted through the decryption is normally acquired, and determines whether or not the pre-shared key is owned before the authentication is requested through the quantum channel. And can perform authentication with respect to the execution device 110. The quantum channel-based authentication requesting apparatus 120 can obtain the nonce value transmitted in the case where the verification is normally completed and the R B corresponding to the second non-quantum partial code.

양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110) 및 양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120) 각각은 제1 및 제2 비양자 부분 코드 (RA, RB)에 관해 연접 연산을 수행하여 비양자 코드 (RA || RB)를 생성할 수 있고, 생성된 비양자 코드를 결정론적 난수발생기의 시드로 사용하여 난수를 발생시킬 수 있으며, 난수 발생을 통한 DRBGAK(RA || RB)의 연산 결과가 (KV || KP || V0 || P0)에 해당하도록 초기값 (KV, KP, V0, P0)를 생성할 수 있다(단계 S606).Each of the quantum channel-based authentication performing unit 110 and the quantum channel-based requesting unit 120 performs a concatenation operation on the first and second non-quantum partial codes R A and R B , R A | R B ), and generate random numbers by using the generated non-quantum codes as a seed of a deterministic random number generator, and generate DRBG AK (R A | R B ) The initial values K V , K P , V 0 , and P 0 may be generated so that the operation result corresponds to (K V || K P || V 0 || P 0 ) (step S606).

양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110) 및 양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120) 각각은 생성된 초기값 (KV, KP, V0, P0)을 의사 난수발생기의 시드로 사용하여 양자 스트림의 위치 및 값을 나타내는 양자 코드 수열 ({PN}, {VN})를 양자 코드 규칙으로 결정할 수 있다(단계 S606).Each of the quantum channel based authentication performing unit 110 and the quantum channel based authentication requesting unit 120 uses the generated initial values K V , K P , V 0 , and P 0 as a seed of a pseudorandom number generator, The quantum code sequence ({P N }, {V N }) indicating the position and value of the stream can be determined by the quantum code rule (step S606).

상기의 단계 S601~S606에서, 양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110) 및 양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)는 동일한 사전 공유 키를 소유하고 있는 경우에는 이전 단계들을 통해 상호 동일한 (RA, RB)가 획득되어 상호 동일한 양자 코드 규칙을 결정할 수 있다.In the step S601 ~ S606 in the case that quantum channel based authentication performing unit 110 and the quantum channel authentication request unit 120 of the base possess the same pre-shared key is mutually equal with the previous steps (R A, R B ) can be obtained and the same quantum code rules can be determined mutually.

양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)는 양자 코드 규칙 ({PN}, {VN})에 따라 양자 코드를 양자 스트림에 삽입할 수 있다(단계 S607). 예를 들어, 양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)는 양자 스트림의 전송에 앞서 임의로 8비트의 양자 스트림 [0 0 1 0 1 1 0 1]이 생성되고 양자 코드 규칙이 ({P1, P2, P3, P4}, {V1, V2, V3, V4}) = ({2, 4, 6, 8}, {1, 0, 0, 1})와 같이 결정되었음을 가정할 수 있다. 이 경우, 양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)는 양자 코드 규칙에 따라 양자 코드의 해당 위치에 해당 값을 양자 스트림에 삽입하여 기존의 양자 스트림 [0 0 1 0 1 1 0 1]을 삽입된 양자 스트림 [0 1 1 0 1 0 0 1]으로 생성할 수 있다.The quantum channel-based authentication request apparatus 120 may insert a quantum code into the quantum stream according to a quantum code rule {P N }, {V N } (step S607). For example, the quantum channel-based authentication request apparatus 120 may generate an 8-bit quantized stream [0 0 1 0 1 1 0 1] arbitrarily prior to transmission of the quantum stream, and quantum code rules ({P 1 , P 2 , P 3 , P 4 }, {V 1 , V 2 , V 3 , V 4 } = ({2, 4, 6, 8}, {1, 0, 0, 1} can do. In this case, the quantum channel-based authentication requesting device 120 inserts the corresponding quantized stream into the quantum stream at a corresponding position of the quantum code according to the quantum code rule, and inserts the existing quantum stream [0 0 1 0 1 1 0 1] And a quantum stream [0 1 1 0 1 0 0 1].

양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)는 양자 스트림을 양자 채널을 통해 양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110)에 송신할 수 있다(단계 S608). 예를 들어, 양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)는 BB84 양자 키 분배 프로토콜 기반에서 양자 스트림의 송신을 위해 임의로 선택된 편광 필터의 축 정보 [

Figure 112017013476698-pat00001
]에 대응되는 편광 신호를 생성해 양자 채널을 통해 송신하고 송신 과정에서 사용된 축 정보를 저장할 수 있다.The quantum channel-based authentication requesting apparatus 120 can transmit the quantum stream to the quantum channel-based authentication performing apparatus 110 via the quantum channel (step S608). For example, the quantum channel-based authentication requesting device 120 may transmit the axis information of the polarization filter arbitrarily selected for transmission of the quantum stream on the basis of the BB84 quantum key distribution protocol [
Figure 112017013476698-pat00001
To transmit through the quantum channel and store the used axis information in the transmission process.

양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110)는 양자 채널을 통해 양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)로부터 양자 스트림을 수신할 수 있다(단계 S608). 예를 들어, 양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110)는 BB84 양자 키 분배 프로토콜 기반에서 양자 스트림의 수신을 위해 임의로 선택된 편광 필터의 축 정보 [

Figure 112017013476698-pat00002
]를 기초로 양자 채널을 통해 전송되는 편광 신호의 편광 상태를 측정하고 수신 과정에서 사용된 축 정보 및 측정 값을 저장할 수 있다.The quantum channel-based authentication performing unit 110 may receive the quantum stream from the quantum channel based authentication requesting apparatus 120 through the quantum channel (step S608). For example, the quantum channel-based authentication performing unit 110 may transmit the axis information of the polarization filter arbitrarily selected for reception of the quantum stream based on the BB84 quantum key distribution protocol [
Figure 112017013476698-pat00002
], It is possible to measure the polarization state of the polarization signal transmitted through the quantum channel and to store the used axis information and measurement values in the receiving process.

양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110)는 비양자 채널을 통해 양자 스트림의 수신 과정에서 선택된 편광 필터에 관한 정보를 양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)에 송신할 수 있다(단계 S609). 양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)는 비양자 채널을 통해 양자 스트림의 송신 과정에서 선택된 편광 필터에 관한 정보를 양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110)에 송신할 수 있다(단계 S610). 상기의 단계들 S609~S610은 경우에 따라 일방이 먼저 송신하면 다른 일방이 그에 응답하여 송신할 수 있고, 동시에 수행될 수도 있다.The quantum channel-based authentication performing unit 110 may transmit the information on the polarization filter selected in the process of receiving the quantum stream to the quantum channel based authentication requesting apparatus 120 through the non-quantum channel (step S609). The quantum channel-based authentication requesting apparatus 120 may transmit the information on the polarization filter selected during the transmission of the quantum stream to the quantum channel-based authentication performing apparatus 110 through the non-quantum channel (step S610). The above steps S609 to S610 may be performed at the same time when one of them is transmitted first in response to the case, and the other one of them may transmit in response thereto.

양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110)는 양자 코드 규칙에 따른 양자 코드에 관한 송신 방식과 수신 방식의 일치 여부를 확인하여 양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)에 관한 인증을 수행할 수 있다. 예를 들어, 양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110)는 양자 스트림의 수신 과정에서 선택된 편광 필터에 따라 측정된 편광 상태의 값이 [0 0 1 0 1 0 1 1]인 경우 양자 코드 규칙을 해석하여 양자 코드 규칙에 대응되는 2, 4, 6, 8번째 위치에 있는 양자 비트들 (0, 0, 0, 1)을 확인할 수 있고, 이중에서 송신 과정과 수신 과정에서 사용된 편광 필터의 축 정보가 일치하는 6, 8번째 위치에 있는 양자 비트들 (0, 1)이 양자 코드 규칙에 따른 양자 코드의 값 정보 (0, 1)와 일치하는 값을 가지는지 확인하여 양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120)에 관해 인증할 수 있다.The quantum channel-based authentication performing unit 110 may perform authentication on the quantum channel-based authentication requesting device 120 by confirming whether the transmission method and the receiving method related to the quantum code according to the quantum code rule match. For example, the quantum channel-based authentication performing unit 110 may analyze the quantum code rule when the value of the polarization state measured according to the polarization filter selected in the process of receiving the quantum stream is [0 0 1 0 1 0 1 1] (0, 0, 0, 1) at the 2, 4, 6, and 8 positions corresponding to the quantum code rules. (0, 1) at the 6th and 8th positions coinciding with each other have a value coinciding with the value information (0, 1) of the quantum code according to the quantum code rule, It is possible to authenticate the authentication server 120.

일 실시예에서, 양자 채널 기반의 인증 수행 장치(110) 및 양자 채널 기반의 인증 요청 장치(120) 각각은 상기의 단계들을 통해 인증이 진행될 때마다 새로운 제1 또는 제2 비양자 부분 코드를 생성하여 인증 과정에서 보안을 향상시킬 수 있다.In one embodiment, each of the quantum channel based authentication performing unit 110 and the quantum channel based authentication requesting unit 120 generates a new first or second non-quantum partial code each time authentication is performed through the above steps Thereby improving security in the authentication process.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that

100: 양자 채널 기반의 인증 시스템
110: 양자 채널 기반의 인증 수행 장치
120: 양자 채널 기반의 인증 요청 장치
210: 비양자 코드 생성부 220: 양자 코드 규칙 결정부
230: 양자 스트림 수신부 240: 인증 수행부
250: 제어부
310: 비양자 코드 생성부 320: 양자 코드 규칙 결정부
330: 양자 스트림 처리부 340: 인증 요청부
350: 제어부
100: Quantum channel based authentication system
110: Quantum channel-based authentication performing device
120: Quantum channel based authentication request device
210: non-quantum code generation unit 220: quantum code rule determination unit
230: Quantum stream receiving unit 240: Authentication performing unit
250:
310: Non-quantum code generation unit 320: Quantum code rule determination unit
330: Quantum stream processing unit 340: Authentication request unit
350:

Claims (18)

(a) 비양자 채널을 통해 양자 채널 입력단과의 통신을 수행하여 비양자 코드를 생성하는 단계;
(b) 상기 비양자 코드를 기초로 양자 스트림의 위치와 값을 포함하는 양자 코드 규칙을 결정하는 단계;
(c) 상기 양자 채널 입력단으로부터 양자 채널을 통해 상기 양자 스트림을 수신하는 단계; 및
(d) 상기 양자 코드 규칙을 기초로 상기 양자 스트림을 분석하여 상기 양자 채널 입력단에 관한 인증을 수행하는 단계를 포함하되,
상기 (b) 단계는
상기 비양자 코드로 제1 방식에 따른 난수를 발생시키는 단계; 및
상기 발생된 난수를 상기 양자 코드 규칙을 생성하기 위한 초기값으로 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자 채널 기반의 인증 수행 방법.
(a) performing communication with a quantum channel input stage through a non-quantum channel to generate a non-quantum code;
(b) determining a quantum code rule including a position and a value of a quantum stream based on the non-quantum code;
(c) receiving the quantum stream from the quantum channel input through a quantum channel; And
(d) analyzing the quantum stream based on the quantum code rule to perform authentication on the quantum channel input end,
The step (b)
Generating a random number according to the first scheme with the non-quantum code; And
And using the generated random number as an initial value for generating the quantum code rule.
제1항에 있어서, 상기 (a) 단계는
상기 양자 채널 입력단에 의해 사전 공유 키를 기초로 암호화되고 상기 비양자 코드를 생성하는데 사용되는 제1 비양자 부분 코드를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자 채널 기반의 인증 수행 방법.
The method of claim 1, wherein step (a)
And receiving a first non-quantum partial code encrypted based on the pre-shared key by the quantum channel input and used to generate the non-quantum code.
제2항에 있어서, 상기 (a) 단계는
상기 사전 공유 키를 기초로 상기 암호화된 제1 비양자 부분 코드를 복호화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자 채널 기반의 인증 수행 방법.
3. The method of claim 2, wherein step (a)
And decrypting the encrypted first non-quantum partial code based on the pre-shared key.
제3항에 있어서, 상기 (a) 단계는
상기 사전 공유 키를 기초로 암호화되고 상기 비양자 코드를 생성하는데 사용되는 제2 비양자 부분 코드를 생성하여 상기 양자 채널 입력단에 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양자 채널 기반의 인증 수행 방법.
4. The method of claim 3, wherein step (a)
Generating a second non-quantum partial code that is encrypted based on the pre-shared key and used to generate the non-quantum code, and providing the generated second non-quantum partial code to the quantum channel input terminal .
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 (b) 단계는
상기 초기값을 기초로 제2 방식에 따른 난수를 발생시켜 상기 양자 스트림의 위치와 값을 각각 나타내는 적어도 하나의 양자 코드 수열을 상기 양자 코드 규칙으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자 채널 기반의 인증 수행 방법.
2. The method of claim 1, wherein step (b)
Generating a random number according to the second scheme based on the initial value and determining at least one quantum code sequence representing the position and value of the quantum stream as the quantum code rule, How to perform authentication of.
제1항에 있어서, 상기 (d) 단계는
상기 양자 코드 규칙을 해석하여 상기 수신된 양자 스트림의 적어도 하나의 특정 양자 비트를 확인하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 특정 양자 비트를 기초로 검증 코드를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자 채널 기반의 인증 수행 방법.
2. The method of claim 1, wherein step (d)
Interpreting the quantum code rule to identify at least one specific quantum bit of the received quantum stream; And
And generating a verification code based on the at least one specific quantum bit.
제1항에 있어서, 상기 (d) 단계는
상기 양자 채널 입력단으로부터 상기 비양자 채널을 통해 상기 양자 스트림의 송신 방식의 수신과 상기 비양자 채널을 통해 상기 양자 스트림의 수신 방식의 송신을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자 채널 기반의 인증 수행 방법.
2. The method of claim 1, wherein step (d)
And performing transmission of the transmission method of the quantum stream from the quantum channel input terminal through the non-quantum channel and transmission of the reception method of the quantum stream through the non-quantum channel. How to do it.
제8항에 있어서, 상기 (d) 단계는
상기 양자 코드 규칙에 따른 양자 코드에 관한 송신 방식과 수신 방식의 일치 여부를 확인하여 상기 인증을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양자 채널 기반의 인증 수행 방법.
9. The method of claim 8, wherein step (d)
Further comprising the step of checking whether the transmission scheme and the reception scheme of the quantum code according to the quantum code rule match with each other and performing the authentication.
(a) 비양자 채널을 통해 양자 채널 출력단과의 통신을 수행하여 비양자 코드를 생성하는 단계;
(b) 상기 비양자 코드를 기초로 양자 스트림의 위치와 값을 포함하는 양자 코드 규칙을 결정하는 단계; 및
(c) 상기 양자 코드 규칙을 기초로 양자 코드를 상기 양자 스트림에 삽입하여 양자 채널을 통해 상기 양자 채널 출력단에 송신하는 단계를 포함하되,
상기 (b) 단계는
상기 비양자 코드로 제1 방식에 따른 난수를 발생시키는 단계; 및
상기 발생된 난수를 상기 양자 코드 규칙을 생성하기 위한 초기값으로 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자 채널 기반의 인증 요청 방법.
(a) performing communication with a quantum channel output through a non-quantum channel to generate a non-quantum code;
(b) determining a quantum code rule including a position and a value of a quantum stream based on the non-quantum code; And
(c) inserting a quantum code into the quantum stream based on the quantum code rule and transmitting the quantum code to the quantum channel output through a quantum channel,
The step (b)
Generating a random number according to the first scheme with the non-quantum code; And
And using the generated random number as an initial value for generating the quantum code rule.
제10항에 있어서, 상기 (a) 단계는
사전 공유 키를 기초로 암호화되고 상기 비양자 코드를 생성하는데 사용되는 제1 비양자 부분 코드를 생성하여 상기 양자 채널 출력단에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자 채널 기반의 인증 요청 방법.
11. The method of claim 10, wherein step (a)
Generating a first non-quantum partial code that is encrypted based on the pre-shared key and used to generate the non-quantum code, and providing the first non-quantum partial code to the quantum channel output terminal.
제11항에 있어서, 상기 (a) 단계는
상기 양자 채널 출력단에 의해 상기 사전 공유 키를 기초로 암호화되고 상기 비양자 코드를 생성하는데 사용되는 제2 비양자 부분 코드를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자 채널 기반의 인증 요청 방법.
12. The method of claim 11, wherein step (a)
And receiving a second non-quantum partial code encrypted based on the pre-shared key by the quantum channel output and used to generate the non-quantum code.
제12항에 있어서, 상기 (a) 단계는
상기 사전 공유 키를 기초로 상기 암호화된 제2 비양자 부분 코드를 복호화하여 상기 사전 공유 키의 소유 여부에 대해 상기 양자 채널 출력단에 관한 인증을 수행하는 것을 특징으로 하는 양자 채널 기반의 인증 요청 방법.
13. The method of claim 12, wherein step (a)
And decrypting the encrypted second non-quantum partial code based on the pre-shared key to perform authentication on the quantum channel output terminal as to whether the pre-shared key is possessed.
삭제delete 제10항에 있어서, 상기 (b) 단계는
상기 초기값을 기초로 제2 방식에 따른 난수를 발생시켜 상기 양자 스트림의 위치와 값을 각각 나타내는 적어도 하나의 양자 코드 수열을 상기 양자 코드 규칙으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자 채널 기반의 인증 요청 방법.
11. The method of claim 10, wherein step (b)
Generating a random number according to the second scheme based on the initial value and determining at least one quantum code sequence representing the position and value of the quantum stream as the quantum code rule, Authentication request method.
제10항에 있어서, 상기 (c) 단계는
상기 양자 코드 규칙에 있는 상기 양자 스트림의 위치와 값에 관한 정보를 기초로 상기 양자 스트림의 대응되는 위치에 대응되는 양자 코드의 값 정보를 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자 채널 기반의 인증 요청 방법.
11. The method of claim 10, wherein step (c)
And inserting value information of a quantum code corresponding to a corresponding position of the quantum stream on the basis of information on the position and value of the quantum stream in the quantum code rule. How to request.
비양자 채널을 통해 양자 채널 입력단과의 통신을 수행하여 비양자 코드를 생성하는 비양자 코드 생성부;
상기 비양자 코드를 기초로 양자 스트림의 위치와 값을 포함하는 양자 코드 규칙을 결정하는 양자 코드 규칙 결정부;
상기 양자 채널 입력단으로부터 양자 채널을 통해 상기 양자 스트림을 수신하는 양자 스트림 수신부; 및
상기 양자 코드 규칙을 기초로 상기 양자 스트림을 분석하여 상기 양자 채널 입력단에 관한 인증을 수행하는 인증 수행부를 포함하되,
상기 양자 코드 규칙 결정부는
상기 비양자 코드로 제1 방식에 따른 난수를 발생시키고,
상기 발생된 난수를 상기 양자 코드 규칙을 생성하기 위한 초기값으로 사용하는 것을 특징으로 하는 양자 채널 기반의 인증 수행 장치.
A non-quantum code generation unit for performing communication with the quantum channel input stage through a non-quantum channel to generate a non-quantum code;
A quantum code rule determining unit for determining a quantum code rule including a position and a value of a quantum stream based on the non-quantum code;
A quantum stream receiving unit for receiving the quantum stream from the quantum channel input terminal through a quantum channel; And
And an authentication performing unit for analyzing the quantum stream based on the quantum code rule to perform authentication on the quantum channel input terminal,
The quantum code rule determination unit
Generates a random number according to the first scheme with the non-quantum code,
And the generated random number is used as an initial value for generating the quantum code rule.
비양자 채널을 통해 양자 채널 출력단과의 통신을 수행하여 비양자 코드를 생성하는 비양자 코드 생성부;
상기 비양자 코드를 기초로 양자 스트림의 위치와 값을 포함하는 양자 코드 규칙을 결정하는 양자 코드 규칙 결정부; 및
상기 양자 코드 규칙을 기초로 양자 코드를 상기 양자 스트림에 삽입하여 양자 채널을 통해 상기 양자 채널 출력단에 전송하는 양자 스트림 처리부를 포함하되,
상기 양자 코드 규칙 결정부는
상기 비양자 코드로 제1 방식에 따른 난수를 발생시키고,
상기 발생된 난수를 상기 양자 코드 규칙을 생성하기 위한 초기값으로 사용하는 것을 특징으로 하는 양자 채널 기반의 인증 요청 장치.
A non-quantum code generator for generating a non-quantum code by performing communication with a quantum channel output through a non-quantum channel;
A quantum code rule determining unit for determining a quantum code rule including a position and a value of a quantum stream based on the non-quantum code; And
And a quantum stream processing unit for inserting a quantum code into the quantum stream based on the quantum code rule and transmitting the quantum code to the quantum channel output through a quantum channel,
The quantum code rule determination unit
Generates a random number according to the first scheme with the non-quantum code,
And the generated random number is used as an initial value for generating the quantum code rule.
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