KR101978777B1 - 다양한 암호화 방식을 조합한 암호화 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

암호화 장치가 개시된다. 상기 암호화 장치는 암호화할 데이터를 입력받는 입력부, 기 설정된 암호화 방식 중 암호화에 사용될 적어도 하나 이상의 암호화 방식을 순차적으로 선택하는 선택부, 상기 선택된 적어도 하나 이상의 암호화 방식별로 키 값을 등록하는 등록부, 상기 암호화할 데이터 및 상기 등록된 키 값을 인코딩하는 인코딩부, 상기 선택된 적어도 하나 이상의 암호화 방식과 인코딩된 키 값을 순차적으로 적용하여 인코딩된 암호화할 데이터를 암호화하는 암호화부, 암호화된 데이터를 상기 선택된 적어도 하나 이상의 암호화 방식이 적용된 순서의 역순에 따라 복호화하는 복호화부, 및 상기 암호화된 데이터 또는 복호화된 데이터를 디코딩하는 디코딩부를 포함한다.

Description

다양한 암호화 방식을 조합한 암호화 장치 및 방법{Encryption Apparatus and Method Combining Various Encryption Methods}
본 발명은 평문을 암호화할 수 있는 암호화 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 고대 암호와 현대 암호를 조합하여 평문을 암호화할 수 있는 암호화 장치 및 방법에 관한 것이다.
암호화 기술은 컴퓨터를 이용하여 컴퓨터 등의 디바이스를 이용하여 구축한 사이버 공간 안에 정보를 은닉하고 제3자가 마음대로 변경하지 못하도록 하는 기술이다. 악의적인 사용자가 비인가적인 접근을 하게 되면 정보 유출은 물론 데이터의 위/변조, 서비스 거부 및 프라이버시 침해 등 다양한 보안 위협에 노출될 수 있다. 이러한 보안 위협에 대처하는 방법의 하나가 디바이스가 생성한 데이터를 암호화하여 전달하는 것이다.
암호화는 대부분의 경우 사물 인터넷 디바이스가 사용하는 통신 기술에 의해 결정되며, 대표적인 암호화 기술에 AES(Advanced Encryption Standard)가 있다. 그러나, 현재의 암호 기술도 디바이스의 성능이 개선되면 제3자의 비인가적인 접근에 취약해질 수 밖에 없는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 기존 암호화 알고리즘에 의존적인 암호화 방식에서 사용자가 암호화 알고리즘을 선택하여 다중 암호화를 함으로써 암호화 강도를 높이는 것에 있다.
또한, 다양한 기관이나 기업뿐만 아니라 일반인도 평문을 쉽게 암호화할 수 있는 암호화 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 암호화 장치는 암호화할 데이터를 입력받는 입력부, 기 설정된 암호화 방식 중 암호화에 사용될 적어도 하나 이상의 암호화 방식을 순차적으로 선택하는 선택부, 상기 선택된 적어도 하나 이상의 암호화 방식별로 키 값을 등록하는 등록부, 상기 암호화할 데이터 및 상기 등록된 키 값을 인코딩하는 인코딩부, 상기 선택된 적어도 하나 이상의 암호화 방식과 인코딩된 키 값을 순차적으로 적용하여 인코딩된 암호화할 데이터를 암호화하는 암호화부, 암호화된 데이터를 상기 선택된 적어도 하나 이상의 암호화 방식이 적용된 순서의 역순에 따라 복호화하는 복호화부, 및 상기 암호화된 데이터 또는 복호화된 데이터를 디코딩하는 디코딩부를 포함한다.
여기에, 상기 기 설정된 암호화 방식은 시프트(shift) 방식, PS(Polyalphabetic Substitution) 방식, STC(Standard Transposition Cipher) 방식, KTC(Key Transposition Cipher) 방식, 니힐리스트(Nihilist) 방식, DES(Data Encryption Standard) 방식 및 AES(Advanced Encryption Standard) 방식 중 적어도 하나 이상을 포함한다.
여기에, 상기 선택부는 상기 기 설정된 암호화 방식 중 암호화에 사용될 적어도 하나 이상의 암호화 방식을 랜덤으로 선택한다.
여기에, 상기 등록부에 잘못된 키 값을 등록하면 오류 메시지를 출력하고, 상기 암호화부 또는 상기 복호화부에 의해 암호화 또는 복호화가 진행될 때 암호화 또는 복호화의 진행 정도를 출력하고, 상기 암호화된 데이터 또는 상기 복호화된 데이터를 출력하는 디스플레이부를 더 포함한다.
여기에, 상기 인코딩부는 상기 암호화할 데이터나 상기 등록된 키 값에 포함된 문자열이 상기 암호화 장치가 지원하지 않는 문자열에 대한 것이라면 이를 제외한다.
여기에, 상기 선택된 암호화 방식이 시프트 방식이라면, 상기 암호화부는 양의 정수 값이 키 값으로 등록되면 상기 인코딩된 암호화할 데이터를 상기 양의 정수 값만큼 우측(또는 좌측)으로 이동시키고, 음의 정수 값이 키 값으로 등록되면 상기 인코딩된 암호화할 데이터를 상기 음의 정수 값만큼 좌측(또는 우측)으로 이동시켜서 시프트 방식을 적용한다.
여기에, 상기 디스플레이부는 상기 암호화 장치가 실행한 기능의 로그를 순차적으로 출력한다.
본 발명에 따른 암호화 방법은 (1) 암호화할 데이터를 입력받는 단계, (2) 기 설정된 암호화 방식 중 암호화에 사용될 적어도 하나 이상의 암호화 방식을 순차적으로 선택하는 단계, (3) 상기 선택된 적어도 하나 이상의 암호화 방식별로 키 값을 등록하는 단계, (4) 상기 암호화할 데이터 및 상기 등록된 키 값을 인코딩하는 단계, (5) 상기 선택된 적어도 하나 이상의 암호화 방식과 인코딩된 키 값을 순차적으로 적용하여 인코딩된 암호화할 데이터를 암호화하는 단계, 및 (6) 암호화된 데이터를 디코딩하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 다양한 암호화 방식을 선택하여 다중 암호화를 함으로써 평문의 암호화 강도를 높일 수 있다.
또한, 일반인도 본 발명을 통해 평문을 쉽게 암호화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 암호화 장치의 예시적인 기능 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 선택부에 의해 선택된 암호화 방식을 도시한 것이다.
도 3a 내지 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스플레이부에 출력되는 화면의 일 예를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 암호화 방법의 순서도이다.
본 발명에 관한 구체적인 내용의 설명에 앞서 이해의 편의를 위해 본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안의 개요 혹은 기술적 사상의 핵심을 우선 제시한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시 예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시 예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 당해 도면에 대한 설명시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다. 아울러 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명 그리고 그 이외의 제반 사항이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 암호화 장치의 예시적인 기능 블록도이다.
암호화 장치는 입력부(100), 선택부(200), 등록부(300), 인코딩부(400), 암호화부(500), 복호화부(600) 및 디코딩부(700)를 포함한다.
입력부(100)는 암호화할 데이터인 평문을 입력받을 수 있다. 또한, 입력부(100)는 디스플레이부(800)에 나타난 UI(User Interface)를 통하여 암호화 장치의 각종 기능을 실행시키기 위한 사용자의 입력을 받을 수 있다.
선택부(200)는 기 설정된 암호화 방식 중 암호화에 사용될 적어도 하나 이상의 암호화 방식을 선택할 수 있다. 기 설정된 암호화 방식은 다양한 암호화 방식일 수 있는데, 시프트(shift) 방식, PS(Polyalphabetic Substitution) 방식, STC(Standard Transposition Cipher) 방식, KTC(Key Transposition Cipher) 방식 및 니힐리스트(Nihilist) 방식 등의 고전 암호(classical cipher) 방식뿐만 아니라, DES(Data Encryption Standard) 방식 및 AES(Advanced Encryption Standard) 방식 등과 같은 현대 암호(modern cipher) 방식을 포함할 수 있다. 이러한 암호화 방식은 사용자가 추가 또는 삭제할 수 있다. 한편, 기 설정된 암호화 방식은 위의 실시예에 한정되지 않으며, 사용자가 다양하게 설정할 수 있다.
사용자는 평문을 암호화함에 있어 위와 같은 다양한 암호화 방식을 선택할 수 있다. 또한, 사용자는 선택부(200)를 통하여 선택된 암호화 방식이 적용될 순서를 결정할 수 있으며, 선택부(200)에서 랜덤으로 암호화 방식이 적용될 순서를 결정할 수도 있다. 도 2를 참조하면, 선택부(200)를 통하여 시프트 방식, PS 방식, STC 방식 및 KTC 방식이 순차적으로 선택되었음을 알 수 있다.
등록부(300)는 선택부(200)에서 선택된 암호화 방식별로 키 값을 등록할 수 있다. 키 값은 암호화 또는 복호화시키는 알고리즘에 필요한 가변정보 값으로서 암호화 방식에 따라 키 값이 다르게 입력될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기 설정된 암호화 방식이 고전 암호인 경우에 시프트 방식 또는 CTS 방식에 대한 키 값은 정수(int)이며, PS 방식, KTS 방식 또는 니힐리스트 방식에 대한 키 값은 정수 또는 문자일 수 있다. 등록된 키 값이 문자인 경우 추후에 인코딩부(400)를 통해 변환될 수 있다. 이때, 시프트 방식의 경우 키 값으로 등록된 정수가 양의 정수이면 인코딩된 암호화할 데이터를 우측(또는 좌측)으로 시프트 하고, 키 값으로 등록된 정수가 음의 정수이면 인코딩된 암호화할 데이터를 좌측(또는 우측)으로 시프트 하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기 설정된 암호화 방식이 AES 방식과 같은 현대 암호인 경우에 암호화 방식에 따라 대칭키 또는 비대칭키를 등록할 수 있다.
인코딩부(400)는 암호화할 데이터나 등록된 키 값 데이터에 포함된 문자열을 인코딩한다. 인코딩부(400)는 입력부(100)를 통해 입력받은 데이터 또는 등록된 키 값에 포함된 문자열을 다국어 코드 값으로 변환한다. 다국어 코드는 컴퓨터 단말기에서 한글, 일본어와 같은 세계 각국의 언어를 취급하기 위해 정의된 문자 코드로서, 아스키코드나 유니코드 등이 있다. 이때, 변환되는 문자열은 영문뿐만 아니라 한글이나 특수문자 등 다양한 문자일 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 암호화 장치는 영문 대/소문자 52글자, 특수문자 44글자 및 한글 11,172글자를 인코딩부(400)에 의해 코드 값인 숫자열로 변환할 수 있다.
또한, 인코딩부(400)는 암호화할 데이터나 등록된 키 값에 포함된 문자열이 암호화 장치가 지원하지 않는 문자열에 대한 것이라면 이를 제외할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 암호화 장치가 중국어 문자열을 지원하지 않는다면 인코딩부(400)를 통해 변환된 데이터의 코드 값에서 중국어에 대한 코드 값을 제외할 수 있다. 이러한 데이터의 전처리는 정규식(regular expression)을 이용하여 수행될 수 있다.
암호화부(500)는 인코딩부(400)에서 변환된 데이터를 상기 선택된 암호화 방식을 적용하여 선택부(200)에서 입력한 순서에 따라 순차적으로 적용하여 암호화할 수 있다. 전술한 바와 같이 암호화 방식에는 고전 암호 방식과 현대 암호 방식 등 다양한 암호화 방식이 있으며, 이를 이용하여 평문을 암호화할 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시 예에 따라 암호화에 적용되는 암호화 방식이 시프트 방식이면 이를 적용하기에 앞서 암호화부(500)는 인코딩된 암호화할 데이터에서 문자열이 변환된 코드 값 사이의 공백을 제거하고 시프트 방식을 적용할 수 있다.
또한, 암호화부(500)는 선택부(200)에서 입력한 순서에 따라 암호화 방식을 순차적으로 적용할 수 있으며, 선택부(200)에서 랜덤으로 결정된 순서에 따라 암호화 방식을 적용할 수도 있다. 이러한 암호화부(500)는 다양한 암호화 방식을 조합하여 데이터를 암호화함으로써 보다 안전하고 강도 높은 암호를 만들 수 있다.
복호화부(600)는 상기 선택된 적어도 하나 이상의 암호화 방식이 모두 적용되어 최종적으로 암호화된 데이터를 복호화한다. 보다 구체적으로, 각각의 암호화 방식에 따라 등록부(300)에 등록했던 키 값을 이용하여 암호화 방식이 적용된 순서의 역순에 따라 복호화할 수 있다.
디코딩부(700)는 암호화부(500) 또는 복호화부(600)에 의해 암호화 또는 복호화된 데이터를 디코딩한다. 암호화 또는 복호화된 데이터는 코드 값으로 이루어진 데이터이므로 이를 다시 문자열로 역변환하는 디코딩을 수행하여 출력한다.
여기에, 디스플레이부(800)를 더 포함할 수 있다. 디스플레이부(800)는 화면상에 사용자의 입력을 받기 위한 UI를 제공할 수 있다. 또한, 선택된 암호화 방식에 대응되는 키 값이 아니라 잘못된 키 값이 등록부(300)에 등록되면 오류 메시지를 출력하여 사용자에게 올바른 키 값을 등록하도록 할 수 있다. 도 3a를 참조하면, 선택된 암호화 방식이 시프트 방식일 때 키 값을 등록하는 과정에서 키 값으로 a라는 문자를 입력한 경우에 [숫자만 입력 가능합니다.]라는 오류 메시지를 출력하였음을 알 수 있다.
또한, 디스플레이부(800)는 암호화부(500) 또는 복호화부(600)에 의해 암호화 또는 복호화가 진행되는 경우 진행 정도를 바(bar)의 형태로 도시할 수 있다. 이러한 바는 암호화 또는 복호화의 진행 정도에 따라 바의 길이가 증가 또는 감소하는 형태로 구현될 수 있다.
또한, 디스플레이부(800)는 암호화 장치가 수행하는 기능에 대한 로그를 실시간으로 출력할 수 있다. 도 3b를 참조하면, 입력부(100)의 기능부터 복호화부(600)의 기능까지 암호화 장치가 수행한 일련의 기능들에 대한 로그를 출력하였음을 알 수 있다.
여기에, 저장부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 저장부(미도시)는 입력부(100)를 통해 입력받은 데이터, 가공된 데이터, 등록된 키 값, 암호화된 데이터 및 복호화된 데이터를 저장할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 암호화 방법에 대하여 설명한다. 상기 암호화 방법을 설명함에 있어서 앞서 기재된 내용과 중복되는 기재는 생략한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 암호화 방법의 순서도를 나타낸 것이다.
입력부(100)에 의해 수행되는 S100 단계는 암호화할 데이터를 입력받는다. 입력받은 데이터는 별도의 저장부에 저장될 수 있다. 선택부(200)에 의해 수행되는 S200 단계는 기 설정된 암호화 방식 중 암호화에 사용될 적어도 하나 이상의 암호화 방식을 순차적으로 선택한다. 이때, 암호화 방식은 랜덤으로 선택될 수 있다. 등록부(300)에 의해 수행되는 S300 단계는 선택부(200)에서 선택된 적어도 하나 이상의 암호화 방식별로 키 값을 등록한다. 등록된 키 값은 별도의 저장부에 저장될 수 있다. 인코딩부(400)에 의해 수행되는 S300 단계는 암호화할 데이터 및 등록된 키 값을 인코딩할 수 있다. 보다 구체적으로, 암호화할 데이터 및 등록된 키 값에 문자열에 포함된 경우 이를 코드 값으로 변환한다. 암호화부(500)에 의해 수행되는 S500 단계는 선택부에서 선택된 적어도 하나 이상의 암호화 방식과 인코딩된 키 값을 순차적으로 적용하여 인코딩된 암호화할 데이터를 암호화한다. 디코딩부(700)에 의해 수행되는 S600 단계는 암호화부(500)에 의해 암호화된 데이터를 디코딩한다.
암호화된 데이터를 복호화하고자 하는 경우, S500 단계 직후에 암호화된 데이터를 선택부에서 선택된 적어도 하나 이상의 암호화 방식이 적용된 순서의 역순에 따라 복호화하는 단계가 수행될 수 있다. 다음으로, 복호화부(600)에 의해 복호화된 데이터를 디코딩부에 의해 디코딩하는 단계가 수행될 수 있다.
상술한 암호화 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.
상기 암호화 프로그램은 상기 기록매체에 저장되며, 상기 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다. 또한, 상기 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 명령어 세트가 저장되고 실행될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다. 본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

Claims (8)

  1. 암호화할 데이터를 입력받는 입력부;
    기 설정된 암호화 방식 중 암호화에 사용될 적어도 하나 이상의 암호화 방식을 순차적으로 선택하는 선택부;
    상기 선택된 적어도 하나 이상의 암호화 방식별로 키 값을 등록하는 등록부;
    상기 암호화할 데이터 및 상기 등록된 키 값을 인코딩하는 인코딩부;
    상기 선택된 적어도 하나 이상의 암호화 방식과 인코딩된 키 값을 순차적으로 적용하여 인코딩된 암호화할 데이터를 암호화하는 암호화부;
    암호화된 데이터를 상기 선택된 적어도 하나 이상의 암호화 방식이 적용된 순서의 역순에 따라 복호화하는 복호화부; 및
    상기 암호화된 데이터 또는 복호화된 데이터를 디코딩하는 디코딩부를 포함하고,
    상기 등록부에 잘못된 키 값을 등록하면 오류 메시지를 출력하고, 상기 암호화부 또는 상기 복호화부에 의해 암호화 또는 복호화가 진행될 때 암호화 또는 복호화의 진행 정도를 출력하고, 상기 암호화된 데이터 또는 상기 복호화된 데이터를 출력하는 디스플레이부를 더 포함하는 암호화 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기 설정된 암호화 방식은 시프트(shift) 방식, PS(Polyalphabetic Substitution) 방식, STC(Standard Transposition Cipher) 방식, KTC(Key Transposition Cipher) 방식, 니힐리스트(Nihilist) 방식, DES(Data Encryption Standard) 방식 및 AES(Advanced Encryption Standard) 방식 중 적어도 하나 이상을 포함하는 암호화 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 선택부는 상기 기 설정된 암호화 방식 중 암호화에 사용될 적어도 하나 이상의 암호화 방식을 랜덤으로 선택하는 암호화 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 인코딩부는 상기 암호화할 데이터나 상기 등록된 키 값에 포함된 문자열이 상기 암호화 장치가 지원하지 않는 문자열에 대한 것이라면 이를 제외하는 암호화 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 선택된 암호화 방식이 시프트 방식이라면,
    상기 암호화부는 양의 정수 값이 키 값으로 등록되면 상기 인코딩된 암호화할 데이터를 상기 양의 정수 값만큼 우측(또는 좌측)으로 이동시키고, 음의 정수 값이 키 값으로 등록되면 상기 인코딩된 암호화할 데이터를 상기 음의 정수 값만큼 좌측(또는 우측)으로 이동시켜서 시프트 방식을 적용하는 암호화 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이부는 상기 암호화 장치가 실행한 기능의 로그를 순차적으로 출력하는 암호화 장치.
  8. 삭제
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