KR102150232B1 - Method of cryptographic communication using optical element by cryptographic communication system using optical element - Google Patents

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KR102150232B1 KR1020200048585A KR20200048585A KR102150232B1 KR 102150232 B1 KR102150232 B1 KR 102150232B1 KR 1020200048585 A KR1020200048585 A KR 1020200048585A KR 20200048585 A KR20200048585 A KR 20200048585A KR 102150232 B1 KR102150232 B1 KR 102150232B1
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이우진
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한주환
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이우진
곽도원
한주환
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Abstract

According to the present invention, an optical encryption communication method of an optical encryption communication system including a transmitting end including a first terminal, a first light source, a first double slit, a first screen, and a first illuminance sensor of an optical encryption communication system, and a receiving end including a second terminal, a second light source, a second double slit, a second screen, and a second illuminance sensor includes: a step in which the first light source transmits light to the second screen via the second double slit, and the second light source transmits light to the first screen via the first double slit; a step in which the first illuminance sensor measures the number of interference fringes projected on the first screen while moving by a predetermined first distance on the first screen; a step in which the first terminal shares the first distance with the second terminal; a step in which the first terminal generates an inserted character string corresponding to the number of interference fringes, and transmits the character string to the second terminal; a step in which the second illuminance sensor measures the number of interference fringes projected on the second screen while moving by the first distance on the second screen; and a step in which the second terminal reads the inserted character from the character string corresponding to the number of interference fringes measured by the second illuminance sensor, and adopts the read character as information transmitted by the first terminal.

Description

광학 암호통신 시스템의 광학 암호통신 방법{METHOD OF CRYPTOGRAPHIC COMMUNICATION USING OPTICAL ELEMENT BY CRYPTOGRAPHIC COMMUNICATION SYSTEM USING OPTICAL ELEMENT}Optical encryption communication method of optical encryption communication system {METHOD OF CRYPTOGRAPHIC COMMUNICATION USING OPTICAL ELEMENT BY CRYPTOGRAPHIC COMMUNICATION SYSTEM USING OPTICAL ELEMENT}

본 발명은 광학 암호통신 시스템의 광학 암호통신 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 송신단과 수신단이 서로 전송하는 빛의 편광 각도나 빛이 이중슬릿을 통과하면서 발생하는 간섭무늬를 통해 암호키를 공유할 수 있는 광학 암호통신 시스템의 광학 암호통신 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical cryptographic communication method of an optical cryptographic communication system, and more particularly, an encryption key can be shared through a polarization angle of light transmitted by a transmitting end and a receiving end or an interference pattern generated when light passes through a double slit. It relates to an optical encryption communication method of an optical encryption communication system.

최근 유무선 통신기술이 급속히 발전하고 다양한 통신서비스가 널리 보급됨에 따라 통신망의 보안문제가 매우 중요한 과제로 대두되고 있다. 특히, 국가, 기업, 금융과 관련된 비밀보호 및 개인정보 보호 측면에서 통신망의 보안은 그 중요성이 점점 더 증대되고 있다. 4차산업혁명이 진행중인 상황에서 정보는 매우 큰 가치를 갖고 개인의 정보는 재화로 인식되어 통신으로 거래되고 있는 실정이다. In recent years, as wired and wireless communication technologies are rapidly developed and various communication services are widely distributed, the security problem of communication networks is emerging as a very important task. In particular, the importance of communication network security is increasing more and more in terms of secrecy and personal information protection related to the state, business and finance. In the context of the Fourth Industrial Revolution, information has great value and personal information is recognized as a good and is being traded through communication.

정보의 안전한 전송이 매우 중요한 가치로 부각됨에 따라 이를 구현하는 암호화 기술이 중요한 주제로 떠오르고 있다. 그러나 현재 통용되고 있는 전기적 신호를 암호화 기술은 여러 취약점을 보이고 있어 해킹의 피해를 야기하는 등 완벽한 보안을 보장하지 못하는 많은 문제점을 안고 있다. 또한, 최근 크게 주목받고 있는 양자암호 (Quantum Cryptography) 기술은 그 안전성을 자연의 기본법칙인 양자역학의 원리에 의해서 보장하므로 도청이나 감청의 방지 측면에서 뛰어난 보안을 보장하는 기술이다. 즉, 양자암호 기술은 송신자와 수신자 사이에 전송데이터를 암호화 및 복호화하는데 사용할 수 있는 비밀 암호 키(secret key)를 양자 복제 불가능성(Nocloning theorem) 등과 같은 양자물리학의 법칙에 기초하여 안전하게 분배하는 기술로서 양자 키분배 (Quantum Key Distribution: QKD) 기술로도 알려져 있다.As the secure transmission of information emerges as a very important value, encryption technology that implements it is emerging as an important topic. However, the current encryption technology for electric signals has several vulnerabilities, causing damage from hacking, and has many problems that do not guarantee complete security. In addition, the Quantum Cryptography technology, which has recently attracted much attention, guarantees its safety by the principle of quantum mechanics, which is the basic law of nature, so it is a technology that guarantees excellent security in terms of preventing eavesdropping or interception. In other words, quantum encryption technology is a technology that safely distributes a secret key that can be used to encrypt and decrypt transmitted data between a sender and a receiver based on the laws of quantum physics such as nocloning theorem. It is also known as Quantum Key Distribution (QKD) technology.

그러나 이러한 양자암호 기술은 양자 컴퓨터 등의 미개발 등 아직 개발이 진행되는 중이어서 완전하게 구현되지 못하고 있는 실정이며, 더욱이 비용이 매우 비싸기 때문에 현재 암호화 기술로 대중이 이용하기란 거의 불가능한 상태이다. 따라서, 기존의 전기적 신호를 통한 암호화 기술에 양자암호 등의 물리적인 신호를 통한 암호화 기술을 접목하여 보다 안전하게 정보를 전달함으로써 대중이 쉽게 구현할 수 있으면서도 보안을 극대화할 수 있는 암호통신 기술의 개발이 요구되고 있다.However, such quantum encryption technology is not fully implemented because development is still underway, such as undeveloped quantum computers, and it is almost impossible for the public to use it as a current encryption technology because it is very expensive. Therefore, it is required to develop a cryptographic communication technology that can be easily implemented by the public while maximizing security by grafting encryption technology through physical signals such as quantum encryption to the existing encryption technology through electrical signals to deliver information more securely. Has become.

한국공개특허 제2018-0056204호, 2018.05.28. 공개Korean Patent Publication No. 2018-0056204, 2018.05.28. open

본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 송신단과 수신단이 서로 전송하는 빛의 편광 각도나 빛이 이중슬릿을 통과하면서 발생하는 간섭무늬를 통해 암호키를 공유할 수 있는 광학 암호통신 시스템의 광학 암호통신 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been devised to improve the prior art as described above, and an optical encryption key that can share an encryption key through a polarization angle of light transmitted by a transmitting end and a receiving end or an interference pattern generated when light passes through a double slit An object of the present invention is to provide an optical encryption communication method for a communication system.

상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 광학 암호통신 시스템의 제1 단말기, 제1 광원, 제1 이중슬릿, 제1 스크린, 제1 조도센서를 포함하는 송신단과, 제2 단말기, 제2 광원, 제2 이중슬릿, 제2 스크린, 제2 조도센서를 포함하는 수신단으로 구성되는 광학 암호통신 시스템의 광학 암호통신 방법은, 상기 제1 광원이 상기 제2 이중슬릿을 경유하여 상기 제2 스크린으로 빛을 전송하고, 상기 제2 광원이 상기 제1 이중슬릿을 경유하여 상기 제1 스크린으로 빛을 전송하는 단계; 상기 제1 조도센서가 상기 제1 스크린 상에서 선정된 제1 거리만큼 이동하면서 상기 제1 스크린에 투영된 간섭무늬의 개수를 측정하는 단계; 상기 제1 단말기가 상기 제2 단말기와 상기 제1 거리를 공유하는 단계; 상기 제1 단말기가 전송하고자 하는 문자가 상기 간섭무늬 개수번째에 대응하여 삽입된 문자열을 생성하고, 상기 문자열을 상기 제2 단말기로 전송하는 단계; 상기 제2 조도센서가 상기 제2 스크린 상에서 상기 제1 거리만큼 이동하면서 상기 제2 스크린에 투영된 간섭무늬의 개수를 측정하는 단계; 및 상기 제2 단말기가 상기 문자열에서 상기 제2 조도센서가 측정한 간섭무늬 개수번째에 대응하여 삽입된 문자를 독출하고, 상기 독출한 문자를 상기 제1 단말기가 전송한 정보로 채택하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object and solve the problems of the prior art, a first terminal, a first light source, a first double slit, a first screen, and a first illuminance sensor of an optical cryptographic communication system according to an embodiment of the present invention are included. The optical encryption communication method of an optical encryption communication system comprising a transmitting end, a second terminal, a second light source, a second double slit, a second screen, and a receiving end including a second illuminance sensor, wherein the first light source is the first light source. 2 transmitting light to the second screen via a double slit, and transmitting light from the second light source to the first screen via the first double slit; Measuring the number of interference fringes projected on the first screen while the first illuminance sensor moves by a predetermined first distance on the first screen; Sharing the first distance with the second terminal by the first terminal; Generating a character string in which the character to be transmitted by the first terminal is inserted corresponding to the number of interference fringes, and transmitting the character string to the second terminal; Measuring the number of interference fringes projected on the second screen while the second illuminance sensor moves on the second screen by the first distance; And reading, by the second terminal, a character inserted in the character string corresponding to the number of interference fringes measured by the second illuminance sensor, and adopting the read character as information transmitted by the first terminal. do.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 단말기, 제1 광원, 제1-1 편광판, 제1-2 편광판, 제1 조도센서를 포함하는 송신단과, 제2 단말기, 제2 광원, 제2-1 편광판, 제2-2 편광판, 제2 조도센서를 포함하는 수신단으로 구성되는 광학 암호통신 시스템의 광학 암호통신 방법은, 하나 이상의 숫자 및 상기 각 숫자에 대응하는 회전각도가 기록된 회전각도 테이블을 상기 제1 단말기와 상기 제2 단말기가 각각 유지하는 단계; 상기 제1 단말기가 선정된 숫자 P, 숫자 G를 상기 제2 단말기로 전송하는 단계; 상기 제1 단말기가 선정된 숫자 a와 모듈러 연산을 이용하여 GamodP 값을 산출하고, 상기 GamodP 값에 대응하는 제1 회전각도를 상기 회전각도 테이블로부터 독출하는 단계; 상기 제1-1 편광판이 상기 독출된 제1 회전각도만큼 회전한 후, 상기 제1 광원이 빛을 상기 회전한 제1-1 편광판을 통해 상기 제2-2 편광판을 경유하여 상기 제2 조도센서로 전송하는 단계; 상기 제2-2 편광판이 선정된 각도 범위에서 회전하면서 상기 제2 조도센서가 광도를 연속하여 측정하는 단계; 상기 제2 단말기가 상기 제2 조도센서가 최대 광도가 측정되는 시점에서의 상기 제2-2 편광판의 회전각도를 상기 제1 회전각도로 판독하고, 상기 판독한 제1 회전각도에 대응하는 숫자를 상기 회전각도 테이블로부터 독출하여 상기 GamodP 값으로 인식하는 단계; 상기 제2 단말기가 선정된 숫자 b를 이용하여 GbmodP 값을 모듈러 연산하여 산출하고, 상기 GbmodP 값에 대응하는 제2 회전각도를 상기 회전각도 테이블로부터 독출하는 단계; 상기 제2-1 편광판이 상기 독출된 제2 회전각도만큼 회전한 후, 상기 제2 광원이 빛을 상기 회전한 제2-1 편광판을 통해 상기 제1-2 편광판을 경유하여 상기 제1 조도센서로 전송하는 단계; 상기 제1-2 편광판이 선정된 각도 범위에서 회전하면서 상기 제1 조도센서가 광도를 연속하여 측정하는 단계; 상기 제1 단말기는 상기 제1 조도센서가 최대 광도가 측정되는 시점에서의 상기 제1-2 편광판의 회전각도를 상기 제2 회전각도로 판독하고, 상기 판독한 제2 회전각도에 대응하는 숫자를 상기 회전각도 테이블로부터 독출하여 상기 GbmodP 값으로 인식하는 단계; 상기 제1 단말기가 (GbmodP)amodP 값을 산출하고, 전송하고자 하는 문자가 상기 (GbmodP)amodP 값번째에 대응하여 삽입된 문자열을 생성하여 상기 제2 단말기로 전송하는 단계; 및 상기 제2 단말기가 (GamodP)bmodP 값을 산출하고, 상기 제1 단말기로부터 수신한 상기 문자열에서 상기 (GamodP)bmodP 값번째에 대응하여 삽입된 문자를 독출하고, 상기 독출한 문자를 상기 제1 단말기가 전송한 정보로 채택하는 단계를 포함한다.In addition, a transmitting end including a first terminal, a first light source, a 1-1 polarizing plate, a 1-2 polarizing plate, and a first illuminance sensor, and a second terminal, a second light source, and a second light source according to another embodiment of the present invention. The optical encryption communication method of an optical encryption communication system consisting of a receiving end including a -1 polarizing plate, a 2-2 polarizing plate, and a second illuminance sensor includes a rotation angle table in which one or more numbers and a rotation angle corresponding to each number are recorded. Maintaining each of the first terminal and the second terminal; Transmitting, by the first terminal, the selected numbers P and G to the second terminal; Calculating, by the first terminal, a value of G a modP using a selected number a and a modular operation, and reading a first rotation angle corresponding to the value of G a modP from the rotation angle table; After the 1-1 polarizing plate is rotated by the read first rotation angle, the first light source rotates the light through the rotated 1-1 polarizing plate, and the second illuminance sensor passes through the 2-2 polarizing plate. Transferring to; Continuously measuring the light intensity by the second illuminance sensor while the 2-2 polarizing plate rotates in a predetermined angular range; The second terminal reads the rotation angle of the 2-2 polarizing plate as the first rotation angle at the time when the maximum light intensity is measured by the second illuminance sensor, and calculates a number corresponding to the read first rotation angle. Reading from the rotation angle table and recognizing it as the G a modP value; Calculating, by the second terminal, modularly calculating a G b modP value using the selected number b, and reading a second rotation angle corresponding to the G b modP value from the rotation angle table; After the 2-1 polarizing plate is rotated by the read second rotation angle, the second light source rotates the light through the rotated 2-1 polarizing plate through the 1-2 polarizing plate to the first illuminance sensor Transferring to; Continuously measuring, by the first illuminance sensor, the light intensity while the 1-2 polarizing plate rotates in a predetermined angular range; The first terminal reads the rotation angle of the 1-2 polarizing plate as the second rotation angle at the time when the maximum light intensity is measured by the first illuminance sensor, and stores a number corresponding to the read second rotation angle. Reading from the rotation angle table and recognizing it as the G b modP value; Further comprising: said first terminal (G b modP) a calculated modP value, the characters corresponding to the (G b modP) a modP value th generate the inserted string to be transmitted are transmitted to the second terminal; And the second terminal (G a modP) b wherein in a character string received calculated modP value, and from the first terminal (G a modP) b modP value corresponding to the second to read the inserted characters, and wherein the dock And adopting the sent text as information transmitted by the first terminal.


또한, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 제1 단말기, 제1 광원, 제1-1 편광판, 제1 빔 스플리터, 제1 이중슬릿, 제1 스크린, 제1-1 조도센서, 제1-2 편광판, 제1-2 조도센서를 포함하는 송신단과, 제2 단말기, 제2 광원, 제2-1 편광판, 제2 빔 스플리터, 제2 이중슬릿, 제2 스크린, 제2-1 조도센서, 제2-2 편광판, 제2-2 조도센서를 포함하는 수신단으로 구성되는 광학 암호통신 시스템의 광학 암호통신 방법은, 하나 이상의 숫자 및 상기 각 숫자에 대응하는 회전각도가 기록된 회전각도 테이블을 상기 제1 단말기와 상기 제2 단말기가 각각 유지하고, 상기 제1 단말기가 선정된 숫자 P, 숫자 G를 상기 제2 단말기로 전송하는 단계; 상기 제1 단말기가 선정된 숫자 a와 모듈러 연산을 통해 GamodP 값을 산출한 후 상기 산출된 GamodP 값에 대응하는 제1 회전각도를 상기 회전각도 테이블로부터 독출하며, 상기 제1-1 편광판이 상기 독출된 제1 회전각도만큼 회전하고, 상기 제1 광원이 조사한 빛이 상기 제1 회전각도만큼 회전한 상기 제1-1 편광판을 통과한 후 상기 제2 빔 스플리터로 도달하는 단계; 상기 제2 빔 스플리터를 통과하는 빛에 대하여, 상기 제2-2 편광판이 선정된 각도 범위에서 회전하면서 상기 제2-1 조도센서가 광도를 연속하여 측정하는 단계; 상기 제2 단말기는 상기 제2-1 조도센서가 최대 광도가 측정되는 시점에서의 상기 제2-2 편광판의 회전각도를 상기 제1 회전각도로 판독하고, 상기 판독한 제1 회전각도에 대응하는 숫자를 상기 회전각도 테이블로부터 독출하여 상기 GamodP 값으로 인식하며, (GamodP)bmodP 값을 산출하여 암호키로 선정하는 단계; 상기 제2 단말기가 선정된 숫자 b와 모듈러 연산을 통해 GbmodP 값을 산출한 후 상기 산출된 GbmodP 값에 대응하는 제2 회전각도를 상기 회전각도 테이블로부터 독출하며, 상기 제2-1 편광판이 상기 독출된 제2 회전각도만큼 회전하고, 상기 제2 광원이 조사한 빛이 상기 제2 회전각도만큼 회전한 상기 제2-1 편광판을 통과한 후 상기 제1 빔 스플리터로 도달하는 단계; 상기 제1 빔 스플리터를 통과하는 빛에 대하여, 상기 제1-2 편광판이 선정된 각도 범위에서 회전하면서 상기 제1-1 조도센서가 광도를 연속하여 측정하는 단계; 상기 제1 단말기는 상기 제1-1 조도센서가 최대 광도가 측정되는 시점에서의 상기 제1-2 편광판의 회전각도를 상기 제2 회전각도로 판독하고, 상기 판독한 제2 회전각도에 대응하는 숫자를 상기 회전각도 테이블로부터 독출하여 상기 GbmodP 값으로 인식하며, (GbmodP)amodP 값을 산출하여 암호키로 선정하는 단계; 상기 제1 빔 스플리터에서 반사된 빛이 상기 제1 이중슬릿을 경유하여 상기 제1 스크린으로 전달되고, 상기 제1-2 조도센서가 상기 제1 스크린 상에서 상기 암호키 값에 대응하는 제1 거리만큼 이동하면서 상기 제1 스크린에 투영된 간섭무늬의 개수를 측정하는 단계; 상기 제1 단말기가 전송하고자 하는 문자가 상기 간섭무늬 개수번째에 대응하여 삽입된 문자열을 생성하고, 상기 문자열을 상기 제2 단말기로 전송하는 단계; 상기 제2 빔 스플리터에서 반사된 빛이 상기 제2 이중슬릿을 경유하여 상기 제2 스크린으로 전달되고, 상기 제2-2 조도센서가 상기 제2 스크린 상에서 상기 암호키 값에 대응하는 제1 거리만큼 이동하면서 상기 제2 스크린에 투영된 간섭무늬의 개수를 측정하는 단계; 및 상기 제2 단말기가 상기 문자열에서 상기 제2-2 조도센서가 측정한 간섭무늬 개수번째에 대응하여 삽입된 문자를 독출하고, 상기 독출한 문자를 상기 제1 단말기가 전송한 정보로 채택하는 단계를 포함한다.
In addition, a first terminal, a first light source, a 1-1 polarizing plate, a first beam splitter, a first double slit, a first screen, a 1-1 illuminance sensor, and a 1-2 according to another embodiment of the present invention. A transmitting end including a polarizing plate, a 1-2 illuminance sensor, a second terminal, a second light source, a 2-1 polarizing plate, a second beam splitter, a second double slit, a second screen, a 2-1 illuminance sensor, In the optical encryption communication method of an optical encryption communication system comprising a 2-2 polarizing plate and a receiving end including a 2-2 illuminance sensor, a rotation angle table in which at least one number and a rotation angle corresponding to each number are recorded is provided in the second. 1 terminal and the second terminal each maintaining, the first terminal transmitting the selected number P and the number G to the second terminal; The first terminal calculates a value of G a modP through a modular operation with a selected number a, and then reads a first rotation angle corresponding to the calculated G a modP value from the rotation angle table, and the 1-1 Rotating the polarizing plate by the read first rotation angle, and the light irradiated by the first light source passing through the 1-1 polarizing plate rotated by the first rotation angle and reaching the second beam splitter; Continuously measuring, by the 2-1 illuminance sensor, with respect to the light passing through the second beam splitter, while the 2-2 polarizing plate rotates within a predetermined angular range; The second terminal reads the rotation angle of the 2-2 polarizing plate as the first rotation angle at the time when the maximum light intensity is measured by the 2-1 illuminance sensor, and corresponds to the read first rotation angle. Reading a number from the rotation angle table, recognizing it as the G a modP value, calculating (G a modP) b modP value, and selecting an encryption key; The second terminal calculates a value of G b modP through a modular operation with a selected number b, and then reads a second rotation angle corresponding to the calculated G b modP value from the rotation angle table, and the 2-1 Rotating the polarizing plate by the read second rotation angle, and the light irradiated by the second light source passing through the 2-1 polarizing plate rotated by the second rotation angle and then reaching the first beam splitter; Continuously measuring light intensity by the 1-1 illuminance sensor while rotating the 1-2nd polarizing plate within a predetermined angular range with respect to the light passing through the first beam splitter; The first terminal reads the rotation angle of the 1-2 polarizing plate as the second rotation angle when the maximum light intensity is measured by the 1-1 illuminance sensor, and corresponds to the read second rotation angle. a step of reading a number from the rotational angle table recognition by the G b modP value, selected encryption key to produce a (G b modP) modP a value; The light reflected from the first beam splitter is transmitted to the first screen through the first double slit, and the 1-2 illuminance sensor is on the first screen by a first distance corresponding to the encryption key value. Measuring the number of interference fringes projected onto the first screen while moving; Generating a character string in which the character to be transmitted by the first terminal is inserted corresponding to the number of interference fringes, and transmitting the character string to the second terminal; The light reflected from the second beam splitter is transmitted to the second screen via the second double slit, and the 2-2 illuminance sensor is on the second screen by a first distance corresponding to the encryption key value. Measuring the number of interference fringes projected onto the second screen while moving; And reading, by the second terminal, the inserted character from the character string corresponding to the number of interference fringes measured by the 2-2 illuminance sensor, and adopting the read character as information transmitted by the first terminal. Includes.

본 발명의 광학 암호통신 시스템의 광학 암호통신 방법에 따르면, 송신단은 암호문은 전기적 신호를 통해 수신단으로 전송하고 암호키는 빛이라는 물리적 신호를 통해 수신단으로 전송함으로써 암호키의 해킹이 불가능한 극대화된 보안을 보장하는 통신기술을 구현하는 효과를 얻을 수 있다.According to the optical encryption communication method of the optical encryption communication system of the present invention, the transmitting end transmits the encrypted text to the receiving end through an electrical signal, and the encryption key is transmitted to the receiving end through a physical signal of light, thereby providing maximum security in which hacking of the encryption key is impossible. The effect of implementing a guaranteed communication technology can be obtained.

또한, 본 발명의 광학 암호통신 시스템의 광학 암호통신 방법에 따르면, 광원, 이중슬릿, 조도센서 등의 간단한 장비만으로도 물리적 신호를 통해 안전하게 암호키를 전송함으로써 일반대중이 적은 비용으로도 양자암호 기술과 대등한 보안을 보장하는 통신을 사용할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다. In addition, according to the optical encryption communication method of the optical encryption communication system of the present invention, the encryption key is transmitted safely through a physical signal with only simple equipment such as a light source, a double slit, and an illuminance sensor. It is possible to obtain an effect of enabling communication that guarantees equal security to be used.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 광학 암호통신 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 2에 따른 광학 암호통신 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 3에 따른 광학 암호통신 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 광학 암호통신 방법의 흐름을 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 광학 암호통신 방법의 흐름을 도시한 순서도이다.
도 6는 본 발명의 실시예 3에 따른 광학 암호통신 방법의 흐름을 도시한 순서도이다.1 is a block diagram showing the configuration of an optical encryption communication system according to a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the configuration of an optical encryption communication system according to a second embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing the configuration of an optical encryption communication system according to a third embodiment of the present invention.
4 is a flow chart showing the flow of the optical encryption communication method according to the first embodiment of the present invention.
5 is a flow chart showing the flow of the optical encryption communication method according to the second embodiment of the present invention.
6 is a flow chart showing the flow of the optical encryption communication method according to the third embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다. 한편, 이하에 설명되는 실시예는 단지 예시적인 것에 불과하며, 이러한 실시예들로부터 다양한 변형이 가능하다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following drawings, the same reference numerals refer to the same elements, and the size of each element in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. Meanwhile, the embodiments described below are merely exemplary, and various modifications are possible from these embodiments.

이하에서, "상부" 나 "상"이라고 기재된 것은 접촉하여 바로 위에 있는 것뿐만 아니라 비접촉으로 위에 있는 것도 포함할 수 있다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Hereinafter, what is described as "top" or "top" may include not only those directly above by contact, but also those above non-contact. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by terms. The terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another component.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In addition, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.

<실시예 1><Example 1>

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 광학 암호통신 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of an optical encryption communication system according to a first embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예 1에 따른 광학 암호통신 시스템은, 제1 단말기(111), 제1 광원(112), 제1 이중슬릿(113), 제1 스크린(114), 제1 조도센서(115)를 포함하는 송신단과, 제2 단말기(121), 제2 광원(122), 제2 이중슬릿(123), 제2 스크린(124), 제2 조도센서(125)를 포함하는 수신단으로 구성된다.The optical encryption communication system according to the first embodiment of the present invention includes a first terminal 111, a first light source 112, a first double slit 113, a first screen 114, and a first illuminance sensor 115. And a receiver including a second terminal 121, a second light source 122, a second double slit 123, a second screen 124, and a second illuminance sensor 125.

제1 단말기(111)와 제2 단말기(121)는 서로 유무선 통신망으로 연결되는 컴퓨팅 디바이스로 구현될 수 있다. 제1 단말기(111)는 제1 광원(112)의 동작을 제어하고 제2 단말기(121)는 제2 광원(122)의 동작을 제어한다. 제1 광원(112)은 광케이블을 통해 수신단의 제2 이중슬릿(123)과 연결되고, 제2 광원(122)은 광케이블을 통해 수신단의 제1 이중슬릿(113)과 연결된다. 제1 광원(112)과 제2 광원(122)은 일정 파장의 빛을 송출하는 레이저 장치로 구현될 수 있다. 제1 광원(112)과 제2 광원(122)은 빛의 파장을 가변하는 장치로 구현될 수도 있는데, 예를 들어 파장가변 레이저 장치로 구현될 수도 있다. The first terminal 111 and the second terminal 121 may be implemented as computing devices that are connected to each other through a wired or wireless communication network. The first terminal 111 controls the operation of the first light source 112 and the second terminal 121 controls the operation of the second light source 122. The first light source 112 is connected to the second double slit 123 of the receiving end through an optical cable, and the second light source 122 is connected to the first double slit 113 of the receiving end through an optical cable. The first light source 112 and the second light source 122 may be implemented as a laser device that transmits light of a predetermined wavelength. The first light source 112 and the second light source 122 may be implemented as a device that changes the wavelength of light, and for example, may be implemented as a variable wavelength laser device.

송신단의 제1 광원(112)에서 나오는 빛은 광케이블을 통해 수신단의 제2 이중슬릿(123)을 통과하여 제2 스크린(124)으로 도달하여 투영된다. 수신단의 제2 광원(122)에서 나오는 빛은 광케이블을 통해 송신단의 제1 이중슬릿(113)을 통과하여 제1 스크린(114)으로 도달하여 투영된다. The light emitted from the first light source 112 of the transmitting end passes through the second double slit 123 of the receiving end through an optical cable, reaches the second screen 124 and is projected. Light emitted from the second light source 122 of the receiving end passes through the first double slit 113 of the transmitting end through an optical cable, reaches the first screen 114 and is projected.

제1 조도센서(115)는 제1 스크린(114) 상에서 선정된 제1 거리만큼 이동하면서 제1 스크린(114)에 투영된 간섭무늬의 개수를 측정한다. 이를 위하여 제1 조도센서(115)는 모터를 구성으로 포함할 수 있고, 제1 단말기(111)는 상기 모터를 통해 제1 조도센서(115)의 이동을 제어할 수 있다. 상기 제1 거리는 사용자 선택 입력에 의해 선정될 수도 있고, 제1 단말기(111)의 선정된 알고리즘이나 무작위 선택에 의해 선정될 수도 있다.The first illuminance sensor 115 measures the number of interference fringes projected on the first screen 114 while moving by a selected first distance on the first screen 114. To this end, the first illuminance sensor 115 may include a motor, and the first terminal 111 may control movement of the first illuminance sensor 115 through the motor. The first distance may be selected by a user selection input, or may be selected by a selected algorithm or random selection of the first terminal 111.

제2 광원(122)이 송출한 빛이 제1 이중슬릿(113)을 통과하여 제1 스크린(114)에 도달하기 때문에 제1 스크린(114)에는 이중슬릿으로 인한 간섭무늬가 투영된다. 제1 스크린(114)에 투영되는 간섭무늬는 밝은 무늬와 어두운 무늬로 구성된다. 제1 조도센서(115)가 이동하면서 밝은 무늬에서는 광도 값이 크게 측정될 것이고 어두운 무늬에서는 광도 값이 작게 측정될 것이므로, 제1 조도센서(115)가 연속하여 측정하는 광도 값은 일종의 sin 곡선 형태로 구현될 수 있다. 따라서, 제1 조도센서(115)가 상기 제1 거리만큼 이동하면서 감지한 광도 값 곡선의 피크 수가 간섭무늬의 개수로 측정될 수 있다.Since the light emitted from the second light source 122 passes through the first double slit 113 and reaches the first screen 114, an interference pattern due to the double slit is projected onto the first screen 114. The interference pattern projected on the first screen 114 is composed of a light pattern and a dark pattern. As the first illuminance sensor 115 moves, the luminous intensity value will be measured in the bright pattern and the luminous intensity value in the dark pattern will be small, so the luminous intensity value continuously measured by the first illuminance sensor 115 is a type of sin curve. Can be implemented as Accordingly, the number of peaks of the luminous intensity value curve detected while the first illuminance sensor 115 moves by the first distance may be measured as the number of interference fringes.

제1 단말기(111)는 제2 단말기(121)와 상기 제1 거리를 공유한다. 제1 단말기(111)는 제2 단말기(121)로 유무선 통신망을 통해 상기 제1 거리에 대한 정보를 전송할 수 있다. 다른 방법으로는, 제1 단말기(111)와 제2 단말기(121)는 하나 이상의 가상키와 상기 가상키 각각에 대응하는 거리정보가 기록된 거리정보 테이블을 각각 유지한다. 제1 단말기(111)는 상기 거리정보 테이블에서 제1 거리를 선택하여 선정하고, 상기 선택한 제1 거리에 대응하는 제1 가상키를 상기 거리정보 테이블에서 독출하여 제2 단말기(121)로 전송한다. 제2 단말기(121)는 제1 단말기(111)로부터 수신하는 상기 제1 가상키에 대응하는 제1 거리를 상기 거리정보 테이블에서 판독한다. 따라서, 제1 단말기(111)와 제2 단말기(121)가 상기 제1 단말기(111)가 선정한 제1 거리를 공유할 수 있게 된다.The first terminal 111 shares the first distance with the second terminal 121. The first terminal 111 may transmit information on the first distance to the second terminal 121 through a wired or wireless communication network. Alternatively, the first terminal 111 and the second terminal 121 maintain at least one virtual key and a distance information table in which distance information corresponding to each of the virtual keys is recorded. The first terminal 111 selects and selects a first distance from the distance information table, reads a first virtual key corresponding to the selected first distance from the distance information table, and transmits it to the second terminal 121. . The second terminal 121 reads a first distance corresponding to the first virtual key received from the first terminal 111 from the distance information table. Accordingly, the first terminal 111 and the second terminal 121 can share the first distance selected by the first terminal 111.

제1 단말기(111)는 제2 단말기(121)로 전송하고자 하는 문자가 제1 조도센서(115)가 측정한 간섭무늬 개수번째에 대응하여 삽입된 문자열을 생성하고, 상기 문자열을 유무선 통신망을 통해 제2 단말기로 전송한다. The first terminal 111 generates a character string in which the character to be transmitted to the second terminal 121 is inserted corresponding to the number of interference fringes measured by the first illuminance sensor 115, and transmits the character string through a wired/wireless communication network. It transmits to the second terminal.

예를 들어 전송하고자 하는 문자가 "h"이고 상기 간섭무늬 개수가 7인 경우, 제1 단말기(111)는 "aljs45hsle8mwe"이라는 문자열을 생성할 수 있다. 즉 상기 문자열에서 전송하고자 하는 문자 "h"는 상기 간섭무늬 개수인 7번째 자리에 삽입될 수 있다. 또한 문자 "h"는 상기 간섭무늬 개수 다음번째인 8번째 자리에 삽입될 수도 있으며, 상기 간섭무늬 개수 이전번째인 6번째 자리에 삽입될 수도 있는 등, 제1 암호자리 숫자에 대응하는 다양한 방식으로 문자열에 삽입될 수 있다. 또한, 제1 단말기(111)가 전송하는 정보와 생성하는 문자열은 문자에 국한되는 것이 아니라 숫자나 이미지 등 다양한 형태의 정보로 구현될 수 있다.For example, when the character to be transmitted is "h" and the number of interference fringes is 7, the first terminal 111 may generate a character string "aljs45hsle8mwe". That is, the character “h” to be transmitted in the character string may be inserted in the seventh digit of the number of interference fringes. In addition, the letter "h" may be inserted in the eighth digit following the number of interference fringes, and may be inserted in the sixth digit preceding the number of interference fringes, in various ways corresponding to the first cipher digit. Can be inserted into a string. In addition, the information transmitted by the first terminal 111 and the character string generated are not limited to characters, but may be implemented as various types of information such as numbers or images.

수신단의 제2 조도센서(125)는 제2 스크린(124) 상에서 상기 제1 거리만큼 이동하면서 제2 스크린(124)에 투영된 간섭무늬 개수를 측정한다. 이를 위하여 제2 조도센서(125)는 모터를 구성으로 포함할 수 있고, 제2 단말기(121)는 상기 모터를 통해 제2 조도센서(125)의 이동을 제어할 수 있다.The second illuminance sensor 125 of the receiving end measures the number of interference fringes projected on the second screen 124 while moving on the second screen 124 by the first distance. To this end, the second illuminance sensor 125 may include a motor, and the second terminal 121 may control the movement of the second illuminance sensor 125 through the motor.

제1 광원(112)이 송출한 빛이 제2 이중슬릿(123)을 통과하여 제2 스크린(124)에 도달하기 때문에 제1 스크린(124)에는 이중슬릿으로 인한 간섭무늬가 투영된다. 제2 스크린(124)에 투영되는 간섭무늬는 밝은 무늬와 어두운 무늬로 구성된다. 제2 조도센서(125)가 이동하면서 밝은 무늬에서는 광도 값이 크게 측정될 것이고 어두운 무늬에서는 광도 값이 작게 측정될 것이므로, 제2 조도센서(125)가 연속하여 측정하는 광도 값은 일종의 sin 곡선 형태로 구현될 수 있다. 따라서, 제2 조도센서(125)가 상기 제1 거리만큼 이동하면서 감지한 광도 값 곡선의 피크 수가 간섭무늬의 개수로 측정될 수 있다.Since the light transmitted from the first light source 112 passes through the second double slit 123 and reaches the second screen 124, the interference pattern due to the double slit is projected onto the first screen 124. The interference pattern projected on the second screen 124 is composed of a light pattern and a dark pattern. As the second illuminance sensor 125 moves, the luminous intensity value will be measured in the bright pattern and the luminous intensity value in the dark pattern will be small, so the luminous intensity value continuously measured by the second illuminance sensor 125 is a type of sin curve. Can be implemented as Accordingly, the number of peaks of the luminous intensity value curve detected while the second illuminance sensor 125 moves by the first distance may be measured as the number of interference fringes.

제1 광원(112)과 제2 광원(122)은 동일한 파장의 빛을 송출하고, 제1 이중슬릿(113)의 슬릿간격과 제2 이중슬릿(123)의 슬릿간격도 서로 동일하며, 제1 이중슬릿(113) 및 제1 스크린(114)의 간격과 제2 이중슬릿(123) 및 제2 스크린(124)의 간격도 동일하게 설정되므로, 제1 조도센서(115)가 측정한 간섭무늬 개수와 제2 조도센서(125)가 측정한 간섭무늬 개수는 동일한 값으로 구현될 수 있다.The first light source 112 and the second light source 122 transmit light of the same wavelength, and the slit spacing of the first double slit 113 and the slit spacing of the second double slit 123 are the same, and the first Since the distance between the double slit 113 and the first screen 114 and the distance between the second double slit 123 and the second screen 124 are set equally, the number of interference fringes measured by the first illuminance sensor 115 The number of interference fringes measured by the and the second illuminance sensor 125 may be implemented with the same value.

제2 단말기(121)는 제1 단말기(111)로부터 유무선 통신망을 통해 수신하는 상기 문자열에서 제2 조도센서(125)가 측정한 간섭무늬 개수번째에 대응하여 삽입된 문자를 독출하고, 이 문자를 제1 단말기(111)가 전송한 정보로 채택한다. 예를 들어 제1 단말기(111)가 전송한 "aljs45hsle8mwe"이라는 문자열에서 상기 간섭무늬 개수인 7번째에 삽입된 문자 "h"를 제1 단말기(111)가 전송한 정보로 채택하고 나머지 문자는 폐기할 수 있다. The second terminal 121 reads the inserted character corresponding to the number of interference fringes measured by the second illuminance sensor 125 from the character string received from the first terminal 111 through a wired/wireless communication network, and reads the character. It is adopted as the information transmitted by the first terminal 111. For example, in the string "aljs45hsle8mwe" transmitted by the first terminal 111, the letter "h" inserted in the seventh number of interference fringes is adopted as the information transmitted by the first terminal 111 and the remaining characters are discarded. can do.

앞서 설명한 제1 단말기(111)와 제2 단말기(121)가 상기 제1 거리를 공유하는 또다른 방법으로, 제1 단말기(111)는 이중슬릿을 통과한 빛에 발생하는 간섭무늬 간격을 통해 상기 제1 거리를 제2 단말기(121)와 공유할 수 있다. As another method in which the first terminal 111 and the second terminal 121 described above share the first distance, the first terminal 111 is the first terminal 111 through the interference pattern spacing generated by the light passing through the double slit. The first distance may be shared with the second terminal 121.

이러한 경우, 제1 단말기(111)와 제2 단말기(121)는 각각 파장-거리정보 테이블을 유지한다. 상기 거리-파장정보 테이블에는 하나 이상의 파장과 상기 각 파장에 대응하는 거리가 기록된다. 예를 들어, 파장 λ1에 대응하여 7이라는 거리가 기록될 수 있고, 파장 λ2에 대응하여 13이라는 거리가 기록될 수 있다. 상기 거리의 단위는 광학 암호통신 장치의 크기나 제원에 따라 사용자에 의해 다양한 값으로 설정될 수 있다. 제1 단말기(111)와 제2 단말기(121)는 서로 동일한 파장-거리정보 테이블을 유지한다.In this case, the first terminal 111 and the second terminal 121 each maintain a wavelength-distance information table. In the distance-wavelength information table, one or more wavelengths and distances corresponding to each wavelength are recorded. For example, a distance of 7 may be recorded corresponding to the wavelength λ 1 , and a distance of 13 may be recorded corresponding to the wavelength λ 2 . The unit of the distance may be set to various values by the user according to the size or specifications of the optical encryption communication device. The first terminal 111 and the second terminal 121 maintain the same wavelength-distance information table.

제1 단말기(111)는 상기 파장-거리정보 테이블에 기록된 거리 중 하나인 제1 거리를 선정한다. 제1 단말기(111)는 관리자의 선택입력에 의해 상기 제1 거리를 선정할 수도 있고, 특정 알고리즘에 따라 상기 제1 거리를 선정할 수도 있으며, 무작위 선택방법에 따라 상기 제1 거리를 선정할 수도 있다. 제1 단말기(111)는 상기 제1 거리에 대응하는 제1 파장을 상기 파장-거리정보 테이블로부터 판독하고, 상기 제1 파장을 갖는 빛이 제1 광원(112)으로부터 조사되도록 제어한다.The first terminal 111 selects a first distance, which is one of the distances recorded in the wavelength-distance information table. The first terminal 111 may select the first distance according to an administrator's selection input, may select the first distance according to a specific algorithm, or select the first distance according to a random selection method. have. The first terminal 111 reads a first wavelength corresponding to the first distance from the wavelength-distance information table, and controls the light having the first wavelength to be irradiated from the first light source 112.

상기 제1 파장을 갖는 빛은 광케이블을 통해 수신단의 제2 이중슬릿(123)을 경유하여 제2 스크린(124)에 도달한다. 상기 제1 파장을 갖는 빛이 제2 이중슬릿(123)을 통과하여 제2 스크린(124)에 도달하였기 때문에 제2 스크린(123)에는 간섭무늬가 투영된다. The light having the first wavelength reaches the second screen 124 through the second double slit 123 of the receiving end through an optical cable. Since the light having the first wavelength passes through the second double slit 123 and reaches the second screen 124, an interference fringe is projected onto the second screen 123.

제2 조도센서(125)는 제2 스크린(124) 상에서 이동하며 연속하여 광도를 측정한다. 제2 조도센서(125)가 연속적으로 측정하는 광도 값을 통해 제2 단말기(121)는 간섭무늬 간의 간격을 측정한다. 제2 스크린(124)에 투영되는 간섭무늬는 밝은 무늬와 어두운 무늬로 구성된다. 제2 조도센서(125)가 이동하면서 밝은 무늬에서는 광도 값이 크게 측정될 것이고 어두운 무늬에서는 광도 값이 작게 측정될 것이므로, 제2 조도센서(125)가 연속하여 측정하는 광도 값은 일종의 sin 곡선으로 구현될 수 있다. 제2 단말기(121)는 제2 조도센서(125)의 이동속도와, 제2 조도센서(125)가 피크 광도 값을 측정한 후 다음 피크 광도 값을 측정하기까지 소요된 시간을 이용하여 상기 간섭무늬 간격을 측정할 수 있다.The second illuminance sensor 125 moves on the second screen 124 and continuously measures the light intensity. The second terminal 121 measures the interval between the interference fringes through the luminous intensity value continuously measured by the second illuminance sensor 125. The interference pattern projected on the second screen 124 is composed of a light pattern and a dark pattern. As the second illuminance sensor 125 moves, the luminous intensity value will be measured in a bright pattern and a luminous intensity value in a dark pattern will be small, so the luminous intensity value continuously measured by the second illuminance sensor 125 is a kind of sin curve. Can be implemented. The second terminal 121 uses the moving speed of the second illuminance sensor 125 and the time taken for the second illuminance sensor 125 to measure the peak luminous intensity value and then measure the next peak luminous intensity value. Pattern spacing can be measured.

제2 단말기(121)는 상기 측정한 간섭무늬 간격을 통해 상기 제1 파장을 연산한다. 상기 제1 파장은 수학식 1을 통해 연산될 수 있다.The second terminal 121 calculates the first wavelength using the measured interference fringe spacing. The first wavelength may be calculated through Equation 1.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112020041365342-pat00001
Figure 112020041365342-pat00001

Δx: 간섭무늬 간격, λ: 파장, Δx: interference fringe spacing, λ: wavelength,

l: 이중슬릿과 스크린 거리, d: 이중슬릿 간격l: double slit to screen distance, d: double slit spacing

제2 단말기(121)는 상기 연산한 제1 파장에 대응하는 제1 거리를 상기 파장-거리정보 테이블로부터 독출한다. 이러한 방법을 통해 제1 단말기(111)와 제2 단말기(121)는 상기 제1 거리를 안전하게 공유할 수 있다. 즉, 제1 단말기(111)와 제2 단말기(121)는 거리정보를 공유함에 있어 특정 파장을 빛을 전송하고 이중슬릿을 통과한 빛의 간섭무늬 간격을 측정을 통해 파장을 연산하는 방법으로 거리정보를 안전하게 공유할 수 있다. 이와 같이 빛의 파장과 이중슬릿을 통과한 빛의 간섭무늬 간격 측정을 통한 정보의 공유방법은 실시예 1뿐만 아니라 후술하는 실시예 2 및 3을 포함하여 본 발명의 다양한 구성에 있어 널리 적용될 수 있다. The second terminal 121 reads a first distance corresponding to the calculated first wavelength from the wavelength-distance information table. Through this method, the first terminal 111 and the second terminal 121 can safely share the first distance. That is, in sharing distance information, the first terminal 111 and the second terminal 121 transmit light at a specific wavelength and calculate the distance by measuring the distance of the interference fringe of the light passing through the double slit. Information can be shared safely. In this way, the method of sharing information by measuring the wavelength of light and the interval between the interference fringes of light passing through the double slit can be widely applied in various configurations of the present invention, including not only Example 1 but also Examples 2 and 3 to be described later. .

상술한 바와 같이 실시예 1에 따른 광학 암호통신 장치는 송신단과 수신단이 서로 송출하는 빛이 이중슬릿을 통과하면서 발생하는 간섭무늬의 개수를 이용하여 암호키나 암호자리를 설정하고 공유함으로써, 송신단이 보내는 암호문이 제3자에게 해킹 당할 염려 없이 오직 수신단만 안전하게 판독할 수 있게 된다.As described above, in the optical encryption communication device according to the first embodiment, by setting and sharing the encryption key or the encryption digit using the number of interference fringes generated when light transmitted by the transmitting end and the receiving end passes through the double slit, the transmitting end sends Only the receiving end can safely read the encrypted text without fear of being hacked by a third party.

<실시예 2><Example 2>

도 2는 본 발명의 실시예 2에 따른 광학 암호통신 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of an optical encryption communication system according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예 2에 따른 광학 암호통신 시스템은 제1 단말기(211), 제1 광원(212), 제1-1 편광판(213), 제1-2 편광판(214), 제1 조도센서(215)를 포함하는 송신단과, 제2 단말기(221), 제2 광원(222), 제2-1 편광판(223), 제2-2 편광판(224), 제2 조도센서(225)를 포함하는 수신단으로 구성된다. The optical encryption communication system according to the second embodiment of the present invention includes a first terminal 211, a first light source 212, a 1-1 polarizing plate 213, a 1-2 polarizing plate 214, and a first illuminance sensor ( Including a transmitting end including 215, a second terminal 221, a second light source 222, a 2-1 polarizing plate 223, a 2-2 polarizing plate 224, and a second illuminance sensor 225 It consists of a receiving end.

제1 단말기(211)와 제2 단말기(221)는 서로 유무선 통신망으로 연결되는 컴퓨팅 디바이스로 구현될 수 있다. 제1 단말기(211)는 제1 광원(212)의 동작을 제어하고 제2 단말기(221)는 제2 광원(222)의 동작을 제어한다. 제1 광원(212) 및 제1-1 편광판(213)은 광케이블을 통해 수신단의 제2-2 편광판(224) 및 제2 조도센서(225)와 연결된다. 제2 광원(222) 및 제2-1 편광판(223)은 광케이블을 통해 송신단의 제1-2 이중슬릿(214) 및 제1 조도센서(215)와 연결된다. The first terminal 211 and the second terminal 221 may be implemented as computing devices that are connected to each other through a wired or wireless communication network. The first terminal 211 controls the operation of the first light source 212 and the second terminal 221 controls the operation of the second light source 222. The first light source 212 and the 1-1 polarizing plate 213 are connected to the 2-2 polarizing plate 224 and the second illuminance sensor 225 of the receiving end through an optical cable. The second light source 222 and the 2-1 polarizing plate 223 are connected to the 1-2 double slit 214 and the first illuminance sensor 215 of the transmitting end through an optical cable.

제1 광원(212)과 제2 광원(222)은 일정 파장의 빛을 송출하는 레이저 장치로 구현될 수 있다. 제1 광원(212)과 제2 광원(222)은 빛의 파장을 가변하는 장치로 구현될 수도 있는데, 예를 들어 파장가변 레이저 장치로 구현될 수도 있다. 송신단의 제1 광원(212)에서 나오는 빛은 제1-1 편광판(213)을 통과하여 광케이블을 통해 수신단의 제2-2 이중슬릿(224)을 통과한 후 제2 스크린(225)으로 도달하여 투영된다. 수신단의 제2 광원(222)에서 나오는 빛은 제2-1 편광판(223)을 통과하여 광케이블을 통해 송신단의 제1-2 이중슬릿(214)을 통과한 후 제1 스크린(215)으로 도달하여 투영된다.The first light source 212 and the second light source 222 may be implemented as a laser device that transmits light of a predetermined wavelength. The first light source 212 and the second light source 222 may be implemented as a device for varying the wavelength of light, for example, may be implemented as a variable wavelength laser device. The light emitted from the first light source 212 of the transmitting end passes through the 1-1 polarizing plate 213, passes through the 2-2 double slit 224 of the receiving end through an optical cable, and then reaches the second screen 225. Is projected. The light emitted from the second light source 222 of the receiving end passes through the 2-1 polarizing plate 223, passes through the 1-2 double slit 214 of the transmitting end through an optical cable, and reaches the first screen 215 Is projected.

제1 단말기(211)와 제2 단말기(221)는 하나 이상의 숫자 및 상기 각 숫자에 대응하는 회전각도가 기록된 회전각도 테이블을 각각 유지한다. 상기 회전각도는 편광판의 회전각도를 의미한다. The first terminal 211 and the second terminal 221 each maintain one or more numbers and a rotation angle table in which rotation angles corresponding to the numbers are recorded. The rotation angle means the rotation angle of the polarizing plate.

제1 단말기(211)는 선정된 숫자 P, 숫자 G를 상기 제2 단말기(221)로 유무선 통신망을 통해 전송한다. 상기 숫자 P, 숫자 G는 사용자의 선택 입력에 따라 설정될 수도 있고, 제1 단말기(211)의 선정된 알고리즘이나 무작위 선택에 따라 설정될 수도 있다. 숫자 P는 소수로 구현될 수 있고, 숫자 G는 정수로 구현될 수 있다. 제1 단말기(211)와 제2 단말기(221)는 숫자 P, 숫자 G를 서로 공유한다. The first terminal 211 transmits the selected number P and the number G to the second terminal 221 through a wired or wireless communication network. The numbers P and G may be set according to a user's selection input, or may be set according to a selected algorithm or random selection of the first terminal 211. The number P can be implemented as a decimal number, and the number G can be implemented as an integer. The first terminal 211 and the second terminal 221 share the number P and the number G with each other.

제1 단말기(211)는 숫자 a를 선정하여 외부에 공개하지 않고 자신만 비밀키로 유지한다. 제1 단말기(211)는 숫자 a와 모듈러 연산을 이용하여 GamodP 값을 산출한다. 모듈러 연산에 따르면 GamodP는 Ga를 P로 나눈 나머지 값으로 연산될 수 있다. 제1 단말기(211)는 상기 산출한 GamodP 값에 대응하는 제1 회전각도를 상기 회전각도 테이블로부터 독출한다. 이 후 제1 단말기(211)는 제1-1 편광판(213)을 상기 제1 회전각도만큼 회전시킨 후, 빛을 상기 회전한 제1-1 편광판(213)을 통해 수신단으로 전송한다. 수신단에 도달한 상기 빛은 제2-2 편광판(224)를 통과하여 제2 조도센서(225)로 전송된다. The first terminal 211 selects the number a and does not disclose it to the outside, but keeps only itself as a secret key. The first terminal 211 calculates a value of G a modP using the number a and a modular operation. According to the modular operation, G a modP can be calculated as the remainder of G a divided by P. The first terminal 211 reads a first rotation angle corresponding to the calculated G a modP value from the rotation angle table. Thereafter, the first terminal 211 rotates the 1-1st polarizing plate 213 by the first rotation angle, and then transmits light to the receiving end through the rotated 1-1st polarizing plate 213. The light reaching the receiving end passes through the 2-2 polarizing plate 224 and is transmitted to the second illuminance sensor 225.

편광이란 전자기파가 진행할 때 파를 구성하는 전기장이나 자기장이 특정한 방향으로 진동하는 현상을 말한다. 그림 1에서와 같이 말루스 법칙에 의하면 y축 방향으로 편광된 광도가 I0인 빛이 y축에서 θ만큼 기울어진 편광판을 통과했을 때 광도는 I0cos2θ로 산출된다. Polarization refers to a phenomenon in which an electric or magnetic field constituting a wave vibrates in a specific direction when an electromagnetic wave travels. As shown in Figure 1, according to Malus' law, when light with a luminous intensity I 0 polarized in the y-axis direction passes through a polarizing plate inclined by θ in the y-axis, the luminous intensity is calculated as I 0 cos 2 θ.

[그림 1][Picture 1]

Figure 112020041365342-pat00002
Figure 112020041365342-pat00002

제2 단말기(221)는 제2-2 편광판(224)을 선정된 각도 범위에서 회전시키고, 동시에 제2 조도센서(225)는 제2-2 편광판(224)이 회전하면서 도달하는 빛의 광도를 연속하여 측정한다. 제2-2 편광판(224)의 회전 각도 범위는 0도에서 90도로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제1-1 편광판(213)과 제2-2 편광판(224)는 0도를 유지하고 있다가, 제1-1 편광판(213)이 30도로 회전한 후 송신단에서 빛이 송출되면, 수신단의 제2-2 편광판(224)이 0도에서 90도까지 회전하면서 동시에 제2 조도센서(225)가 제2-2 편광판(224)을 통과하여 도달하는 빛의 광도를 연속하여 측정할 수 있다.The second terminal 221 rotates the 2-2 polarizing plate 224 within a selected angular range, and at the same time, the second illuminance sensor 225 controls the luminous intensity of light that arrives while the 2-2 polarizing plate 224 rotates. Measure continuously. The rotation angle range of the 2-2 polarizing plate 224 may be implemented from 0 degrees to 90 degrees. For example, when the 1-1 polarizing plate 213 and the 2-2 polarizing plate 224 are maintained at 0 degrees, and light is transmitted from the transmitting end after the 1-1 polarizing plate 213 is rotated by 30 degrees, , While the 2-2 polarizing plate 224 at the receiving end rotates from 0 degrees to 90 degrees, the second illuminance sensor 225 continuously measures the luminous intensity of light reaching through the 2-2 polarizing plate 224. I can.

제2 단말기(221)는 제2 조도센서(225)가 측정하는 광도를 일종의 그래프 형태로 판독할 수 있다. 상기 그래프는 제2-2 편광판(224)의 회전각도와 측정한 빛의 광도 간의 상관관계를 나타나는 그래프로 구현될 수 있다. 제2 단말기(221)는 제2 조도센서(225)가 측정한 광도 값 중 최대값에 대응하는 제2-2 편광판(224)의 회전각도를 제1-1 편광판(213)이 회전한 상기 제1 회전각도로 판독할 수 있다. 제2 단말기(221)는 상기 판독한 제1 회전각도에 대응하는 숫자를 상기 회전각도 테이블로부터 독출하고, 상기 독출한 숫자를 상기 제1 단말기(211)가 선정한 숫자 a와 모듈러 연산을 이용하여 산출한 GamodP 값으로 인식할 수 있다.The second terminal 221 may read the light intensity measured by the second illuminance sensor 225 in the form of a graph. The graph may be implemented as a graph showing a correlation between the rotation angle of the 2-2 polarizing plate 224 and the measured luminous intensity. The second terminal 221 adjusts the rotation angle of the 2-2 polarizing plate 224 corresponding to the maximum value among the luminous intensity values measured by the second illuminance sensor 225. 1 It can be read with rotation angle. The second terminal 221 reads a number corresponding to the read first rotation angle from the rotation angle table, and calculates the read number using a number a selected by the first terminal 211 and a modular operation. It can be recognized as a G a modP value.

제2 단말기(211)는 숫자 b를 선정하여 외부에 공개하지 않고 자신만 비밀키로 유지한다. 제2 단말기(221)는 선정된 숫자 b를 이용하여 GbmodP 값을 모듈러 연산하여 산출한다. 제2 단말기(221)는 상기 산출한 GbmodP 값에 대응하는 제2 회전각도를 상기 회전각도 테이블로부터 독출한다. 이 후 제2 단말기(221)는 제2-1 편광판(223)을 상기 제2 회전각도만큼 회전시킨 후, 빛을 상기 회전한 제2-1 편광판(223)을 통해 송신단으로 전송한다. 송신단에 도달한 상기 빛은 제1-2 편광판(214)를 통과하여 제1 조도센서(215)로 전송된다.The second terminal 211 selects the number b and does not disclose it to the outside, but keeps only itself as a private key. The second terminal 221 modulates and calculates a value of G b modP using the selected number b. The second terminal 221 reads a second rotation angle corresponding to the calculated G b modP value from the rotation angle table. Thereafter, the second terminal 221 rotates the 2-1 polarizing plate 223 by the second rotation angle, and then transmits light to the transmitting terminal through the rotated 2-1 polarizing plate 223. The light reaching the transmitting end passes through the 1-2 polarizing plate 214 and is transmitted to the first illuminance sensor 215.

제1 단말기(211)는 제1-2 편광판(214)을 선정된 각도 범위에서 회전시키고, 동시에 제1 조도센서(225)는 제1-2 편광판(214)이 회전하면서 도달하는 빛의 광도를 연속하여 측정한다. 제1-2 편광판(214)의 회전 각도 범위는 0도에서 90도로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제2-1 편광판(223)과 제1-2 편광판(214)은 0도를 유지하고 있다가, 제2-1 편광판(223)이 30도로 회전한 후 수신단에서 빛이 송출되면, 송신단의 제1-2 편광판(214)이 0도에서 90도까지 회전하면서 동시에 제1 조도센서(215)가 제1-2 편광판(214)을 통과하여 도달하는 빛의 광도를 연속하여 측정할 수 있다.The first terminal 211 rotates the 1-2nd polarizing plate 214 in a selected angular range, and at the same time, the first illuminance sensor 225 adjusts the intensity of light that arrives while the 1-2nd polarizing plate 214 rotates. Measure continuously. The rotation angle range of the 1-2th polarizing plate 214 may be implemented from 0 degrees to 90 degrees. For example, when the 2-1 polarizing plate 223 and the 1-2 polarizing plate 214 are maintained at 0 degrees, and light is transmitted from the receiving end after the 2-1 polarizing plate 223 is rotated by 30 degrees, , While the 1-2 polarizing plate 214 of the transmitting end rotates from 0 to 90 degrees, the first illuminance sensor 215 can continuously measure the intensity of light that reaches through the 1-2 polarizing plate 214. I can.

제1 단말기(211)는 제1 조도센서(215)가 측정하는 광도를 일종의 그래프 형태로 판독할 수 있다. 상기 그래프는 제1-2 편광판(214)의 회전각도와 측정한 빛의 광도 간의 상관관계를 나타나는 그래프로 구현될 수 있다. 제1 단말기(211)는 제1 조도센서(215)가 측정한 광도 값 중 최대값에 대응하는 제1-2 편광판(214)의 회전각도를 제2-1 편광판(223)이 회전한 상기 제2 회전각도로 판독할 수 있다. 제1 단말기(211)는 상기 판독한 제2 회전각도에 대응하는 숫자를 상기 회전각도 테이블로부터 독출하고, 상기 독출한 숫자를 상기 제2 단말기(221)가 선정한 숫자 b와 모듈러 연산을 이용하여 산출한 GbmodP 값으로 인식할 수 있다.The first terminal 211 may read the light intensity measured by the first illuminance sensor 215 in the form of a graph. The graph may be implemented as a graph showing a correlation between the rotation angle of the 1-2th polarizing plate 214 and the measured luminous intensity. The first terminal 211 adjusts the rotation angle of the 1-2nd polarizing plate 214 corresponding to the maximum value among the luminous intensity values measured by the first illuminance sensor 215. 2 Can be read with rotation angle. The first terminal 211 reads a number corresponding to the read second rotation angle from the rotation angle table, and calculates the read number using a number b selected by the second terminal 221 and a modular operation. It can be recognized as a G b modP value.

제1 단말기(211)는 상기 인식한 GbmodP 값과 모듈러 연산을 이용하여 (GbmodP)amodP 값을 산출한다. 제1 단말기(211)는 제2 단말기(221)로 전송하고자 하는 문자가 삽입된 문자열을 생성하는데, 상기 문자가 상기 (GbmodP)amodP 값번째의 자리에 삽입된 상기 문자열을 생성할 수 있다. 제1 단말기(211)는 일종의 암호문인 상기 문자열을 제2 단말기(221)로 유무선 통신망을 통해 전송한다.The first terminal 211 calculates a value of (G b modP) a modP by using the recognized G b modP value and a modular operation. The first terminal 211 generates a character string into which the character to be transmitted to the second terminal 221 is inserted, and the character can generate the character string inserted in the position of the (G b modP) a modP value. have. The first terminal 211 transmits the character string, which is a type of cipher text, to the second terminal 221 through a wired or wireless communication network.

제2 단말기(221)는 상기 인식한 GamodP 값과 모듈러 연산을 이용하여 (GamodP)bmodP 값을 산출한다. 제2 단말기(221)는 제1 단말기(211)로부터 수신한 상기 문자열의 각 문자들 중에서, 상기 문자열의 (GamodP)bmodP 값번째 자리에 있는 문자를 독출하고, 이를 제1 단말기(211)가 전송한 정보로 채택한다.The second terminal 221 calculates a value of (G a modP) b modP by using the recognized G a modP value and a modular operation. The second terminal 221 reads the character at the (G a modP) b modP value-th digit of the character string from among each of the characters of the character string received from the first terminal 211, and reads it from the first terminal 211 ) Is adopted as the transmitted information.

이와 같이 제1 단말기(211)와 제2 단말기(221)는 (GbmodP)amodP 값과 (GamodP)bmodP 값을 통해 문자열의 암호자리를 공유할 수 있다. 그렇다면 (GbmodP)amodP 값과 (GamodP)bmodP 값이 동일해야 한다. 이는 모듈러 연산의 특성인 수학식 1을 통해 입증된다. In this way, the first terminal 211 and the second terminal 221 may share the cipher digit of the character string through the (G b modP) a modP value and the (G a modP) b modP value. If so, the values of (G b modP) a modP and (G a modP) b modP must be the same. This is proved through Equation 1, which is a characteristic of modular operation.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112020041365342-pat00003
의 모듈러 연산은 다음과 같이 증명된다.
Figure 112020041365342-pat00003
The modular operation of is proved as follows.

Figure 112020041365342-pat00004
,
Figure 112020041365342-pat00005
Figure 112020041365342-pat00004
,
Figure 112020041365342-pat00005

Figure 112020041365342-pat00006
,
Figure 112020041365342-pat00007
Figure 112020041365342-pat00006
,
Figure 112020041365342-pat00007

여기서,here,

Figure 112020041365342-pat00008
이고,
Figure 112020041365342-pat00008
ego,

Figure 112020041365342-pat00009
이므로,
Figure 112020041365342-pat00009
Because of,

따라서,

Figure 112020041365342-pat00010
가 성립한다.therefore,
Figure 112020041365342-pat00010
Is established.

나아가, Furthermore,

Figure 112020041365342-pat00011
도 성립한다.
Figure 112020041365342-pat00011
Also holds.

이를 적용하면,Applying this,

Figure 112020041365342-pat00012
Figure 112020041365342-pat00012

Figure 112020041365342-pat00013
Figure 112020041365342-pat00013

이 때

Figure 112020041365342-pat00014
이므로
Figure 112020041365342-pat00015
이다.At this time
Figure 112020041365342-pat00014
Because of
Figure 112020041365342-pat00015
to be.

이와 같이 제1 단말기(211)와 제2 단말기(221)가 각각 연산한 (GbmodP)amodP 값과 (GamodP)bmodP 값은 서로 동일한 값으로 구현되고, 이를 통해 제1 단말기(211)와 제2 단말기(221)는 문자열의 암호자리를 서로 공유할 수 있다.In this way, the (G b modP) a modP value and the (G a modP) b modP value calculated by the first terminal 211 and the second terminal 221 are implemented as the same values, and through this, the first terminal ( 211) and the second terminal 221 may share an encryption digit of a character string with each other.

<실시예 3><Example 3>

도 3은 본 발명의 실시예 3에 따른 광학 암호통신 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.3 is a block diagram showing the configuration of an optical encryption communication system according to a third embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예 3에 따른 광학 암호통신 시스템은, 제1 단말기(311), 제1 광원(312), 제1-1 편광판(313), 제1 빔 스플리터(314), 제1-2 편광판(315), 제1-1 조도센서(316), 제1 반사판(317), 제1 이중슬릿(318), 제1 스크린(319), 제1-2 조도센서(320)를 포함하는 송신단과, 제2 단말기(331), 제2 광원(332), 제2-1 편광판(333), 제2 빔 스플리터(334), 제2-2 편광판(335), 제2-1 조도센서(336), 제2 반사판(337), 제2 이중슬릿(338), 제2 스크린(339), 제2-2 조도센서(340)를 포함하는 수신단으로 구성된다. 상기 송신단과 수신단의 각 구성은 실시예 1 및 2를 통해 설명한 각 구성과 동일하게 구현되고 그 동작도 유사하게 구현될 수 있다. The optical encryption communication system according to the third embodiment of the present invention includes a first terminal 311, a first light source 312, a 1-1 polarizing plate 313, a first beam splitter 314, and a 1-2 polarizing plate. (315), the 1-1 illuminance sensor 316, the first reflecting plate 317, the first double slit 318, the first screen 319, the transmitter including the 1-2 illuminance sensor 320, and , A second terminal 331, a second light source 332, a 2-1 polarizing plate 333, a second beam splitter 334, a 2-2 polarizing plate 335, a 2-1 illuminance sensor 336 , A second reflector 337, a second double slit 338, a second screen 339, and a receiving end including a 2-2 illuminance sensor 340. Each configuration of the transmitting end and the receiving end is implemented in the same manner as each of the configurations described through Embodiments 1 and 2, and its operation may be similarly implemented.


제1 단말기(311)와 제2 단말기(331)는 서로 유무선 통신망으로 연결되는 컴퓨팅 디바이스로 구현될 수 있다. 제1 광원(312)에서 나오는 빛은 제1-1 편광판(313)을 통과한 후 광테이블을 통해 수신단의 제2 빔 스플리터(334)로 전송되고, 제2 빔 스플리터(334)를 통과한 빛은 제2-2 편광판(335)을 통과한 후 제2-1 조도센서(336)로 도달하며, 제2 빔 스플리터(334)에서 반사된 빛은 제2 반사판(337)에서 반사된 후 제2 이중슬릿(338)을 경유하여 제2 스크린(339)으로 도달한다.
The first terminal 311 and the second terminal 331 may be implemented as computing devices that are connected to each other through a wired or wireless communication network. The light emitted from the first light source 312 passes through the 1-1 polarizing plate 313 and is transmitted to the second beam splitter 334 of the receiving end through the optical table, and the light passed through the second beam splitter 334 Passes through the 2-2 polarizing plate 335 and then reaches the 2-1 illuminance sensor 336, and the light reflected from the second beam splitter 334 is reflected by the second reflecting plate 337 and then It reaches the second screen 339 via the double slit 338.


제2 광원(332)에서 나오는 빛은 제2-1 편광판(333)을 통과한 후 광케이블을 통해 송신단의 제1 빔 스플리터(314)로 전송되고, 제1 빔 스플리터(314)를 통과한 빛은 제1-2 편광판(315)을 통과한 후 제1-1 조도센서(316)로 도달하며, 제1 빔 스플리터(314)에서 반사된 빛은 제1 반사판(317)에서 반사된 후 제1 이중슬릿(318)을 경유하여 제1 스크린(319)으로 도달한다. 제1-2 조도센서(320)는 제1 스크린(319) 상에서 이동하며, 제2-2 조도센서(340)는 제2 스크린(339) 상에서 이동한다.
The light emitted from the second light source 332 passes through the 2-1 polarizing plate 333 and is transmitted to the first beam splitter 314 of the transmitting end through an optical cable, and the light passing through the first beam splitter 314 is After passing through the 1-2 polarizing plate 315, it reaches the 1-1 illuminance sensor 316, and the light reflected by the first beam splitter 314 is reflected by the first reflecting plate 317 and then the first double It reaches the first screen 319 via the slit 318. The 1-2 illuminance sensor 320 moves on the first screen 319 and the 2-2 illuminance sensor 340 moves on the second screen 339.

제1 단말기(311)와 제2 단말기(331)는 하나 이상의 숫자 및 상기 각 숫자에 대응하는 회전각도가 기록된 회전각도 테이블을 각각 유지한다. 상기 회전각도는 편광판의 회전각도를 의미한다. 제1 단말기(311)는 선정된 숫자 P, 숫자 G를 상기 제2 단말기(331)로 유무선 통신망을 통해 전송한다. 상기 숫자 P, 숫자 G는 사용자의 선택 입력에 따라 설정될 수도 있고, 제1 단말기(311)의 선정된 알고리즘이나 무작위 선택에 따라 설정될 수도 있다. 숫자 P는 소수로 구현될 수 있고, 숫자 G는 정수로 구현될 수 있다. 제1 단말기(311)와 제2 단말기(331)는 숫자 P, 숫자 G를 서로 공유한다. The first terminal 311 and the second terminal 331 each maintain one or more numbers and a rotation angle table in which rotation angles corresponding to the numbers are recorded. The rotation angle means the rotation angle of the polarizing plate. The first terminal 311 transmits the selected number P and the number G to the second terminal 331 through a wired or wireless communication network. The numbers P and G may be set according to a user's selection input, or may be set according to a selected algorithm or random selection of the first terminal 311. The number P can be implemented as a decimal number, and the number G can be implemented as an integer. The first terminal 311 and the second terminal 331 share the number P and the number G with each other.

제1 단말기(311)는 숫자 a를 선정하여 외부에 공개하지 않고 자신만의 비밀키로 유지한다. 제1 단말기(311)는 숫자 a와 모듈러 연산을 이용하여 GamodP 값을 산출한다. 제1 단말기(311)는 상기 산출한 GamodP 값에 대응하는 제1 회전각도를 상기 회전각도 테이블로부터 독출한다. 이 후 제1 단말기(211)는 제1-1 편광판(313)을 상기 제1 회전각도만큼 회전시킨 후, 빛을 상기 회전한 제1-1 편광판(313)을 통해 수신단으로 전송한다. 수신단에 도달한 상기 빛은 제2 빔 스플리터(334)로 도달한다.The first terminal 311 selects the number a and keeps it as its own private key without revealing it to the outside. The first terminal 311 calculates a value of G a modP using the number a and a modular operation. The first terminal 311 reads a first rotation angle corresponding to the calculated G a modP value from the rotation angle table. Thereafter, the first terminal 211 rotates the 1-1st polarizing plate 313 by the first rotation angle, and then transmits light to the receiving end through the rotated 1-1st polarizing plate 313. The light reaching the receiving end reaches the second beam splitter 334.

제2 빔 스플리터(335)를 통과하는 빛에 대하여, 제2 단말기(332)는 제2-2 편광판(335)을 선정된 각도 범위에서 회전시키고, 동시에 제2-1 조도센서(336)는 제2-2 편광판(335)이 회전하면서 도달하는 빛의 광도를 연속하여 측정한다. 제2-2 편광판(335)의 회전 각도 범위는 0도에서 90도로 구현될 수 있다. With respect to the light passing through the second beam splitter 335, the second terminal 332 rotates the 2-2 polarizing plate 335 in a predetermined angular range, and at the same time, the 2-1 illuminance sensor 336 is 2-2 While the polarizing plate 335 rotates, the intensity of light that arrives is continuously measured. The rotation angle range of the 2-2 polarizing plate 335 may be implemented from 0 degrees to 90 degrees.

제2 단말기(331)는 제2-1 조도센서(336)가 측정하는 광도를 일종의 그래프 형태로 판독할 수 있다. 상기 그래프는 제2-2 편광판(335)의 회전각도와 측정한 빛의 광도 간의 상관관계를 나타나는 그래프로 구현될 수 있다. 제2 단말기(331)는 제2-1 조도센서(336)가 측정한 광도 값 중 최대값에 대응하는 제2-2 편광판(335)의 회전각도를 제1-1 편광판(313)이 회전한 상기 제1 회전각도로 판독할 수 있다. 제2 단말기(331)는 상기 판독한 제1 회전각도에 대응하는 숫자를 상기 회전각도 테이블로부터 독출하고, 상기 독출한 숫자를 상기 제1 단말기(311)가 선정한 숫자 a와 모듈러 연산을 이용하여 산출한 GamodP 값으로 인식할 수 있다. 제2 단말기(331)는 상기 인식한 GamodP 값과 모듈러 연산을 통해 (GamodP)bmodP 값을 산출하여 암호키로 선정한다.The second terminal 331 may read the light intensity measured by the 2-1 illuminance sensor 336 in the form of a graph. The graph may be implemented as a graph showing a correlation between the rotation angle of the 2-2 polarizing plate 335 and the measured luminous intensity. The second terminal 331 adjusts the rotation angle of the 2-2 polarizing plate 335 corresponding to the maximum value among the luminous intensity values measured by the 2-1 illuminance sensor 336 by the 1-1 polarizing plate 313 rotated. It can be read from the first rotation angle. The second terminal 331 reads a number corresponding to the read first rotation angle from the rotation angle table, and calculates the read number using a number a selected by the first terminal 311 and a modular operation. It can be recognized as a G a modP value. The second terminal 331 calculates a value of (G a modP) b modP through the recognized G a modP value and a modular operation and selects it as an encryption key.

제2 단말기(331)는 숫자 b를 선정하여 외부에 공개하지 않고 자신만의 비밀키로 유지한다. 제2 단말기(331)는 선정된 숫자 b를 이용하여 GbmodP 값을 모듈러 연산하여 산출한다. 제2 단말기(331)는 상기 산출한 GbmodP 값에 대응하는 제2 회전각도를 상기 회전각도 테이블로부터 독출한다. 이 후 제2 단말기(331)는 제2-1 편광판(333)을 상기 제2 회전각도만큼 회전시킨 후, 빛을 상기 회전한 제2-1 편광판(333)을 통해 송신단으로 전송한다. 송신단에 도달한 상기 빛은 제1 빔 스플리터(314)로 도달한다.The second terminal 331 selects the number b and keeps it as its own private key without revealing it to the outside. The second terminal 331 modulates and calculates the value of G b modP using the selected number b. The second terminal 331 reads a second rotation angle corresponding to the calculated G b modP value from the rotation angle table. Thereafter, the second terminal 331 rotates the 2-1 polarizing plate 333 by the second rotation angle, and then transmits light to the transmitting terminal through the rotated 2-1 polarizing plate 333. The light reaching the transmitting end reaches the first beam splitter 314.

제1 빔 스플리터(315)를 통과하는 빛에 대하여, 제1 단말기(311)는 제1-2 편광판(315)을 선정된 각도 범위에서 회전시키고, 동시에 제1-1 조도센서(316)는 제1-2 편광판(315)이 회전하면서 도달하는 빛의 광도를 연속하여 측정한다. 제1-2 편광판(315)의 회전 각도 범위는 0도에서 90도로 구현될 수 있다. With respect to the light passing through the first beam splitter 315, the first terminal 311 rotates the 1-2 polarizing plate 315 in a predetermined angular range, and at the same time, the 1-1 illuminance sensor 316 is 1-2 The luminous intensity of light arriving while the polarizing plate 315 rotates is continuously measured. The rotation angle range of the 1-2nd polarizing plate 315 may be implemented from 0 degrees to 90 degrees.

제1 단말기(321)는 제1-1 조도센서(316)가 측정하는 광도를 일종의 그래프 형태로 판독할 수 있다. 상기 그래프는 제1-2 편광판(315)의 회전각도와 측정한 빛의 광도 간의 상관관계를 나타나는 그래프로 구현될 수 있다. 제1 단말기(311)는 제1-1 조도센서(316)가 측정한 광도 값 중 최대값에 대응하는 제1-2 편광판(315)의 회전각도를 제2-1 편광판(333)이 회전한 상기 제2 회전각도로 판독할 수 있다. 제1 단말기(311)는 상기 판독한 제2 회전각도에 대응하는 숫자를 상기 회전각도 테이블로부터 독출하고, 상기 독출한 숫자를 상기 제2 단말기(331)가 선정한 숫자 b와 모듈러 연산을 이용하여 산출한 GbmodP 값으로 인식할 수 있다. 제1 단말기(311)는 상기 인식한 GbmodP 값과 모듈러 연산을 통해 (GbmodP)amodP 값을 산출하여 암호키로 선정한다.The first terminal 321 may read the light intensity measured by the 1-1 illuminance sensor 316 in the form of a graph. The graph may be implemented as a graph showing a correlation between the rotation angle of the 1-2th polarizing plate 315 and the measured luminous intensity. The first terminal 311 adjusts the rotation angle of the 1-2 polarizing plate 315 corresponding to the maximum value among the luminous intensity values measured by the 1-1 illuminance sensor 316 by the 2-1 polarizing plate 333 rotated. It can be read as the second rotation angle. The first terminal 311 reads a number corresponding to the read second rotation angle from the rotation angle table, and calculates the read number using a number b selected by the second terminal 331 and a modular operation. It can be recognized as a G b modP value. The first terminal 311 calculates (G b modP) a modP value through the recognized G b modP value and a modular operation and selects it as an encryption key.

따라서 제1 단말기(311)과 제2 단말기(331)는 서로 동일한 (GbmodP)amodP 값 과 (GamodP)bmodP 값을 통해 암호키를 공유할 수 있다. (GbmodP)amodP 값 과 (GamodP)bmodP 값의 동일성은 앞서 실시예 2의 수학식 1을 통해 설명한 바와 같다.Accordingly, the first terminal 311 and the second terminal 331 may share the encryption key through the same (G b modP) a modP value and (G a modP) b modP value. The identity of (G b modP) a modP value and (G a modP) b modP value is as described through Equation 1 of Example 2.

제1 빔 스플리터(314)에서 반사된 빛은 제1 반사판(317)에서 반사되어 제1 이중슬릿(318)을 경유하여 제1 스크린(319)으로 전달된다. 이 때, 제1 단말기(311)는 제1-2 조도센서(320)가 제1 스크린(319) 상에서 상기 암호키 (GbmodP)amodP 값으로 설정되는 제1 거리만큼 이동하도록 제어한다. 제1-2 조도센서(320)는 제1 거리만큼 제1 스크린(319) 상에서 이동하면서 제1 스크린(319)에 투영된 간섭무늬의 개수를 측정한다. 상기 간섭무늬의 측정은 실시예 1을 통해 설명한 바와 같이 구현될 수 있다.The light reflected from the first beam splitter 314 is reflected from the first reflector 317 and transmitted to the first screen 319 via the first double slit 318. At this time, the first terminal 311 controls the 1-2th illuminance sensor 320 to move on the first screen 319 by a first distance set as the encryption key (G b modP) a modP value. The 1-2 illuminance sensor 320 measures the number of interference fringes projected on the first screen 319 while moving on the first screen 319 by a first distance. The measurement of the interference fringe may be implemented as described in the first embodiment.


제1 단말기(311)는 전송하고자 하는 문자가 제1-2 조도센서(320)가 측정한 상기 간섭무늬 개수번째에 대응하여 삽입된 문자열을 생성하고, 이를 유무선 통신망을 통해 제2 단말기(331)로 전송한다.
The first terminal 311 generates a character string in which the character to be transmitted is inserted corresponding to the number of interference fringes measured by the 1-2 illuminance sensor 320, and the second terminal 331 through the wired/wireless communication network. Transfer to.

제2 빔 스플리터(334)에서 반사된 빛은 제2 반사판(337)에서 반사되어 제2 이중슬릿(338)을 경유하여 제2 스크린(339)으로 전달된다. 이 때, 제2 단말기(331)는 제2-2 조도센서(340)가 제2 스크린(339) 상에서 상기 암호키 (GamodP)bmodP 값으로 설정되는 제1 거리만큼 이동하도록 제어한다. 제2-2 조도센서(340)는 제1 거리만큼 제2 스크린(339) 상에서 이동하면서 제2 스크린(339)에 투영된 간섭무늬의 개수를 측정한다. 상기 간섭무늬의 측정은 실시예 1을 통해 설명한 바와 같이 구현될 수 있다.The light reflected by the second beam splitter 334 is reflected by the second reflector 337 and transmitted to the second screen 339 through the second double slit 338. At this time, the second terminal 331 controls the 2-2 illuminance sensor 340 to move on the second screen 339 by a first distance set as the encryption key (G a modP) b modP value. The 2-2 illuminance sensor 340 measures the number of interference fringes projected on the second screen 339 while moving on the second screen 339 by the first distance. The measurement of the interference fringe may be implemented as described in the first embodiment.

제2 단말기(331)는 유무선 통신망을 통해 제1 단말기(311)로부터 수신하는 상기 문자열에서, 제2-2 조도센서(340)가 측정한 간섭무늬 개수번째에 대응하여 삽입된 문자를 독출하고, 이를 제1 단말기가 전송한 정보로 채택할 수 있다. The second terminal 331 reads the inserted character corresponding to the number of interference fringes measured by the 2-2 illuminance sensor 340 from the character string received from the first terminal 311 through a wired/wireless communication network, This can be adopted as information transmitted by the first terminal.

본 발명에 따른 광학 암호통신 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The optical encryption communication method according to the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -A hardware device specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The above-described hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operation of the present invention, and vice versa.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, although the present invention has been described by limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and variations from these descriptions for those of ordinary skill in the field to which the present invention pertains. This is possible.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention is limited to the described embodiments and should not be defined, but should be defined by the claims to be described later as well as equivalents to the claims.

311: 제1 단말기 312: 제1 광원
313: 제1-1 편광판 314: 제1 빔 스플리터
315: 제1-2 편광판 316: 제1-1 조도센서
317: 제1 반사판 318: 제1 이중슬릿
319: 제1 스크린 320: 제1-2 조도센서
331: 제2 단말기 332: 제2 광원
333: 제2-1 편광판 334: 제2 빔 스플리터
335: 제2-2 편광판 336: 제2-1 조도센서
337: 제2 반사판 338: 제2 이중슬릿
339: 제2 스크린 340: 제2-2 조도센서311: first terminal 312: first light source
313: 1-1 polarizing plate 314: first beam splitter
315: No. 1-2 polarizing plate 316: No. 1-1 illuminance sensor
317: first reflector 318: first double slit
319: first screen 320: second illuminance sensor
331: second terminal 332: second light source
333: 2-1 polarizing plate 334: second beam splitter
335: 2-2 polarizing plate 336: 2-1 illuminance sensor
337: second reflector 338: second double slit
339: second screen 340: second-2 illuminance sensor

Claims (9)

제1 단말기, 제1 광원, 제1 이중슬릿, 제1 스크린, 제1 조도센서를 포함하는 송신단과, 제2 단말기, 제2 광원, 제2 이중슬릿, 제2 스크린, 제2 조도센서를 포함하는 수신단으로 구성되는 광학 암호통신 시스템의 광학 암호통신 방법에 있어서,
상기 제1 광원이 상기 제2 이중슬릿을 경유하여 상기 제2 스크린으로 빛을 전송하고, 상기 제2 광원이 상기 제1 이중슬릿을 경유하여 상기 제1 스크린으로 빛을 전송하는 단계;
상기 제1 조도센서가 상기 제1 스크린 상에서 선정된 제1 거리만큼 이동하면서 상기 제1 스크린에 투영된 간섭무늬의 개수를 측정하는 단계;
상기 제1 단말기가 상기 제2 단말기와 상기 제1 거리를 공유하는 단계;
상기 제1 단말기가 전송하고자 하는 문자가 상기 간섭무늬 개수번째에 대응하여 삽입된 문자열을 생성하고, 상기 문자열을 상기 제2 단말기로 전송하는 단계;
상기 제2 조도센서가 상기 제2 스크린 상에서 상기 제1 거리만큼 이동하면서 상기 제2 스크린에 투영된 간섭무늬의 개수를 측정하는 단계; 및
상기 제2 단말기가 상기 문자열에서 상기 제2 조도센서가 측정한 간섭무늬 개수번째에 대응하여 삽입된 문자를 독출하고, 상기 독출한 문자를 상기 제1 단말기가 전송한 정보로 채택하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 암호통신 시스템의 광학 암호통신 방법.Including a first terminal, a first light source, a first double slit, a first screen, a transmitting end including a first illumination sensor, and a second terminal, a second light source, a second double slit, a second screen, and a second illumination sensor In the optical encryption communication method of the optical encryption communication system consisting of a receiving end,
Transmitting light from the first light source to the second screen via the second double slit, and transmitting light from the second light source to the first screen via the first double slit;
Measuring the number of interference fringes projected on the first screen while the first illuminance sensor moves by a predetermined first distance on the first screen;
Sharing the first distance with the second terminal by the first terminal;
Generating a character string in which the character to be transmitted by the first terminal is inserted corresponding to the number of interference fringes, and transmitting the character string to the second terminal;
Measuring the number of interference fringes projected on the second screen while the second illuminance sensor moves on the second screen by the first distance; And
Reading, by the second terminal, a character inserted in the character string corresponding to the number of interference fringes measured by the second illuminance sensor, and adopting the read character as information transmitted by the first terminal
Optical encryption communication method of an optical encryption communication system comprising a. 제1항에 있어서,
상기 제1 단말기와 상기 제2 단말기는 유무선 통신망으로 연결되고,
상기 제1 광원에서 나오는 빛은 광케이블을 통해 상기 제2 이중슬릿을 경유하여 상기 제2 스크린으로 도달하며, 상기 제2 조도센서는 상기 제2 스크린 상에서 이동하고,
상기 제2 광원에서 나오는 빛은 광케이블을 통해 상기 제1 이중슬릿을 경유하여 상기 제1 스크린으로 도달하며, 상기 제1 조도센서는 상기 제1 스크린 상에서 이동하는 것을 특징으로 하는 광학 암호통신 시스템의 광학 암호통신 방법.The method of claim 1,
The first terminal and the second terminal are connected through a wired or wireless communication network,
Light emitted from the first light source reaches the second screen through the second double slit through an optical cable, and the second illuminance sensor moves on the second screen,
The light emitted from the second light source reaches the first screen through the first double slit through an optical cable, and the first illuminance sensor moves on the first screen. Cryptographic communication method. 제1항에 있어서,
상기 제1 단말기가 상기 제2 단말기와 상기 제1 거리를 공유하는 단계는,
하나 이상의 가상키와 상기 가상키 각각에 대응하는 거리정보가 기록된 거리정보 테이블을 상기 제1 단말기와 상기 제2 단말기가 각각 유지하는 단계;
상기 제1 단말기가 상기 거리정보 테이블 중 제1 거리를 선정하고, 상기 제1 거리에 대응하는 제1 가상키를 상기 제2 단말기로 전송하는 단계; 및
상기 제2 단말기가 상기 거리정보 테이블을 통해 상기 제1 가상키에 대응하는 상기 제1 거리를 판독하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 암호통신 시스템의 광학 암호통신 방법.The method of claim 1,
The step of the first terminal sharing the first distance with the second terminal,
Maintaining at least one virtual key and a distance information table in which distance information corresponding to each of the virtual keys is recorded, by the first terminal and the second terminal, respectively;
Selecting, by the first terminal, a first distance from the distance information table and transmitting a first virtual key corresponding to the first distance to the second terminal; And
Reading, by the second terminal, the first distance corresponding to the first virtual key through the distance information table
Optical encryption communication method of an optical encryption communication system comprising a. 제1 단말기, 제1 광원, 제1-1 편광판, 제1-2 편광판, 제1 조도센서를 포함하는 송신단과, 제2 단말기, 제2 광원, 제2-1 편광판, 제2-2 편광판, 제2 조도센서를 포함하는 수신단으로 구성되는 광학 암호통신 시스템의 광학 암호통신 방법에 있어서,
하나 이상의 숫자 및 상기 각 숫자에 대응하는 회전각도가 기록된 회전각도 테이블을 상기 제1 단말기와 상기 제2 단말기가 각각 유지하는 단계;
상기 제1 단말기가 선정된 숫자 P, 숫자 G를 상기 제2 단말기로 전송하는 단계;
상기 제1 단말기가 선정된 숫자 a와 모듈러 연산을 이용하여 GamodP 값을 산출하고, 상기 GamodP 값에 대응하는 제1 회전각도를 상기 회전각도 테이블로부터 독출하는 단계;
상기 제1-1 편광판이 상기 독출된 제1 회전각도만큼 회전한 후, 상기 제1 광원이 빛을 상기 회전한 제1-1 편광판을 통해 상기 제2-2 편광판을 경유하여 상기 제2 조도센서로 전송하는 단계;
상기 제2-2 편광판이 선정된 각도 범위에서 회전하면서 상기 제2 조도센서가 광도를 연속하여 측정하는 단계;
상기 제2 단말기가 상기 제2 조도센서가 최대 광도가 측정되는 시점에서의 상기 제2-2 편광판의 회전각도를 상기 제1 회전각도로 판독하고, 상기 판독한 제1 회전각도에 대응하는 숫자를 상기 회전각도 테이블로부터 독출하여 상기 GamodP 값으로 인식하는 단계;
상기 제2 단말기가 선정된 숫자 b를 이용하여 GbmodP 값을 모듈러 연산하여 산출하고, 상기 GbmodP 값에 대응하는 제2 회전각도를 상기 회전각도 테이블로부터 독출하는 단계;
상기 제2-1 편광판이 상기 독출된 제2 회전각도만큼 회전한 후, 상기 제2 광원이 빛을 상기 회전한 제2-1 편광판을 통해 상기 제1-2 편광판을 경유하여 상기 제1 조도센서로 전송하는 단계;
상기 제1-2 편광판이 선정된 각도 범위에서 회전하면서 상기 제1 조도센서가 광도를 연속하여 측정하는 단계;
상기 제1 단말기는 상기 제1 조도센서가 최대 광도가 측정되는 시점에서의 상기 제1-2 편광판의 회전각도를 상기 제2 회전각도로 판독하고, 상기 판독한 제2 회전각도에 대응하는 숫자를 상기 회전각도 테이블로부터 독출하여 상기 GbmodP 값으로 인식하는 단계;
상기 제1 단말기가 (GbmodP)amodP 값을 산출하고, 전송하고자 하는 문자가 상기 (GbmodP)amodP 값번째에 대응하여 삽입된 문자열을 생성하여 상기 제2 단말기로 전송하는 단계; 및
상기 제2 단말기가 (GamodP)bmodP 값을 산출하고, 상기 제1 단말기로부터 수신한 상기 문자열에서 상기 (GamodP)bmodP 값번째에 대응하여 삽입된 문자를 독출하고, 상기 독출한 문자를 상기 제1 단말기가 전송한 정보로 채택하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 암호통신 시스템의 광학 암호통신 방법.A transmitting end including a first terminal, a first light source, a 1-1 polarizing plate, a 1-2 polarizing plate, and a first illuminance sensor, a second terminal, a second light source, a 2-1 polarizing plate, a 2-2 polarizing plate, In the optical encryption communication method of the optical encryption communication system consisting of a receiver including a second illuminance sensor,
Maintaining, by the first terminal and the second terminal, at least one number and a rotation angle table in which rotation angles corresponding to each number are recorded;
Transmitting, by the first terminal, the selected numbers P and G to the second terminal;
Calculating, by the first terminal, a value of G a modP using a selected number a and a modular operation, and reading a first rotation angle corresponding to the value of G a modP from the rotation angle table;
After the 1-1 polarizing plate is rotated by the read first rotation angle, the first light source rotates the light through the rotated 1-1 polarizing plate, and the second illuminance sensor passes through the 2-2 polarizing plate. Transferring to;
Continuously measuring the light intensity by the second illuminance sensor while the 2-2 polarizing plate rotates in a predetermined angular range;
The second terminal reads the rotation angle of the 2-2 polarizing plate as the first rotation angle at the time when the maximum light intensity is measured by the second illuminance sensor, and calculates a number corresponding to the read first rotation angle. Reading from the rotation angle table and recognizing it as the G a modP value;
Calculating, by the second terminal, modularly calculating a G b modP value using the selected number b, and reading a second rotation angle corresponding to the G b modP value from the rotation angle table;
After the 2-1 polarizing plate is rotated by the read second rotation angle, the second light source rotates the light through the rotated 2-1 polarizing plate through the 1-2 polarizing plate to the first illuminance sensor Transferring to;
Continuously measuring, by the first illuminance sensor, the light intensity while the 1-2 polarizing plate rotates in a predetermined angular range;
The first terminal reads the rotation angle of the 1-2 polarizing plate as the second rotation angle at the time when the maximum light intensity is measured by the first illuminance sensor, and stores a number corresponding to the read second rotation angle. Reading from the rotation angle table and recognizing it as the G b modP value;
Further comprising: said first terminal (G b modP) a calculated modP value, the characters corresponding to the (G b modP) a modP value th generate the inserted string to be transmitted are transmitted to the second terminal; And
The second terminal (G a modP) b wherein in calculating the modP value, a character string received from the first terminal (G a modP) b modP value corresponding to the second to read the inserted characters, and the read-out Adopting a text as information transmitted by the first terminal
Optical encryption communication method of an optical encryption communication system comprising a. 제4항에 있어서,
상기 제1 단말기와 상기 제2 단말기는 유무선 통신망으로 연결되고,
상기 제1 광원에서 나오는 빛은 상기 제1-1 편광판을 통과한 후 광테이블을 통해 상기 수신단으로 전송되어 상기 제2-2 편광판을 통과한 후 상기 제2 조도센서로 도달하며,
상기 제2 광원에서 나오는 빛은 상기 제2-1 편광판을 통과한 후 광케이블을 통해 상기 송신단으로 전송되어 상기 제1-2 편광판을 통과한 후 상기 제1 조도센서로 도달하고,
상기 제1-1 편광판, 상기 제1-2 편광판, 상기 제2-1 편광판, 및 상기 제2-2 편광판은 각각 선정된 각도 범위에서 회전하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 광학 암호통신 시스템의 광학 암호통신 방법.The method of claim 4,
The first terminal and the second terminal are connected through a wired or wireless communication network,
The light emitted from the first light source is transmitted to the receiving end through the optical table after passing through the 1-1 polarizing plate, passing through the 2-2 polarizing plate, and reaching the second illuminance sensor,
The light emitted from the second light source passes through the 2-1 polarizing plate and then transmitted to the transmitter through an optical cable, passes through the 1-2 polarizing plate, and then reaches the first illuminance sensor,
The first-first polarizing plate, the first-second polarizing plate, the second-first polarizing plate, and the second-second polarizing plate are each operated to rotate in a predetermined angular range. Communication method. 제4항에 있어서,
상기 (GbmodP)amodP 값과 상기 (GamodP)bmodP 값은, 모듈러 연산 "(A*B)modC = (AmodC * BmodC)modC" 와 "(AmodC)BmodC = ABmodC"에 따라 서로 동일한 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 광학 암호통신 시스템의 광학 암호통신 방법.The method of claim 4,
The (G b modP) a modP value and the (G a modP) b modP value are the modular operations "(A*B)modC = (AmodC * BmodC)modC" and "(AmodC) B modC = A B modC" Optical encryption communication method of an optical encryption communication system, characterized in that set to the same value according to each other. 제1 단말기, 제1 광원, 제1-1 편광판, 제1 빔 스플리터, 제1 이중슬릿, 제1 스크린, 제1-1 조도센서, 제1-2 편광판, 제1-2 조도센서를 포함하는 송신단과, 제2 단말기, 제2 광원, 제2-1 편광판, 제2 빔 스플리터, 제2 이중슬릿, 제2 스크린, 제2-1 조도센서, 제2-2 편광판, 제2-2 조도센서를 포함하는 수신단으로 구성되는 광학 암호통신 시스템의 광학 암호통신 방법에 있어서,
하나 이상의 숫자 및 상기 각 숫자에 대응하는 회전각도가 기록된 회전각도 테이블을 상기 제1 단말기와 상기 제2 단말기가 각각 유지하고, 상기 제1 단말기가 선정된 숫자 P, 숫자 G를 상기 제2 단말기로 전송하는 단계;
상기 제1 단말기가 선정된 숫자 a와 모듈러 연산을 통해 GamodP 값을 산출한 후 상기 산출된 GamodP 값에 대응하는 제1 회전각도를 상기 회전각도 테이블로부터 독출하며, 상기 제1-1 편광판이 상기 독출된 제1 회전각도만큼 회전하고, 상기 제1 광원이 조사한 빛이 상기 제1 회전각도만큼 회전한 상기 제1-1 편광판을 통과한 후 상기 제2 빔 스플리터로 도달하는 단계;
상기 제2 빔 스플리터를 통과하는 빛에 대하여, 상기 제2-2 편광판이 선정된 각도 범위에서 회전하면서 상기 제2-1 조도센서가 광도를 연속하여 측정하는 단계;
상기 제2 단말기는 상기 제2-1 조도센서가 최대 광도가 측정되는 시점에서의 상기 제2-2 편광판의 회전각도를 상기 제1 회전각도로 판독하고, 상기 판독한 제1 회전각도에 대응하는 숫자를 상기 회전각도 테이블로부터 독출하여 상기 GamodP 값으로 인식하며, (GamodP)bmodP 값을 산출하여 암호키로 선정하는 단계;
상기 제2 단말기가 선정된 숫자 b와 모듈러 연산을 통해 GbmodP 값을 산출한 후 상기 산출된 GbmodP 값에 대응하는 제2 회전각도를 상기 회전각도 테이블로부터 독출하며, 상기 제2-1 편광판이 상기 독출된 제2 회전각도만큼 회전하고, 상기 제2 광원이 조사한 빛이 상기 제2 회전각도만큼 회전한 상기 제2-1 편광판을 통과한 후 상기 제1 빔 스플리터로 도달하는 단계;
상기 제1 빔 스플리터를 통과하는 빛에 대하여, 상기 제1-2 편광판이 선정된 각도 범위에서 회전하면서 상기 제1-1 조도센서가 광도를 연속하여 측정하는 단계;
상기 제1 단말기는 상기 제1-1 조도센서가 최대 광도가 측정되는 시점에서의 상기 제1-2 편광판의 회전각도를 상기 제2 회전각도로 판독하고, 상기 판독한 제2 회전각도에 대응하는 숫자를 상기 회전각도 테이블로부터 독출하여 상기 GbmodP 값으로 인식하며, (GbmodP)amodP 값을 산출하여 암호키로 선정하는 단계;
상기 제1 빔 스플리터에서 반사된 빛이 상기 제1 이중슬릿을 경유하여 상기 제1 스크린으로 전달되고, 상기 제1-2 조도센서가 상기 제1 스크린 상에서 상기 암호키 값에 대응하는 제1 거리만큼 이동하면서 상기 제1 스크린에 투영된 간섭무늬의 개수를 측정하는 단계;
상기 제1 단말기가 전송하고자 하는 문자가 상기 간섭무늬 개수번째에 대응하여 삽입된 문자열을 생성하고, 상기 문자열을 상기 제2 단말기로 전송하는 단계;
상기 제2 빔 스플리터에서 반사된 빛이 상기 제2 이중슬릿을 경유하여 상기 제2 스크린으로 전달되고, 상기 제2-2 조도센서가 상기 제2 스크린 상에서 상기 암호키 값에 대응하는 제1 거리만큼 이동하면서 상기 제2 스크린에 투영된 간섭무늬의 개수를 측정하는 단계; 및
상기 제2 단말기가 상기 문자열에서 상기 제2-2 조도센서가 측정한 간섭무늬 개수번째에 대응하여 삽입된 문자를 독출하고, 상기 독출한 문자를 상기 제1 단말기가 전송한 정보로 채택하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 암호통신 장치의 광학 암호통신 방법.Including a first terminal, a first light source, a 1-1 polarizing plate, a first beam splitter, a first double slit, a first screen, a 1-1 illumination sensor, a 1-2 polarizing plate, and a 1-2 illumination sensor Transmitter end, 2nd terminal, 2nd light source, 2-1 polarizing plate, 2nd beam splitter, 2nd double slit, 2nd screen, 2-1 illuminance sensor, 2-2 polarizing plate, 2-2 illuminance sensor In the optical encryption communication method of the optical encryption communication system comprising a receiving end,
The first terminal and the second terminal each maintain a rotation angle table in which one or more numbers and a rotation angle corresponding to each number are recorded, and the number P and the number G selected by the first terminal are stored in the second terminal. Transferring to;
The first terminal calculates a value of G a modP through a modular operation with a selected number a, and then reads a first rotation angle corresponding to the calculated G a modP value from the rotation angle table, and the 1-1 Rotating the polarizing plate by the read first rotation angle, and the light irradiated by the first light source passing through the 1-1 polarizing plate rotated by the first rotation angle and reaching the second beam splitter;
Continuously measuring, by the 2-1 illuminance sensor, with respect to the light passing through the second beam splitter, while the 2-2 polarizing plate rotates within a predetermined angular range;
The second terminal reads the rotation angle of the 2-2 polarizing plate as the first rotation angle at the time when the maximum light intensity is measured by the 2-1 illuminance sensor, and corresponds to the read first rotation angle. Reading a number from the rotation angle table, recognizing it as the G a modP value, calculating (G a modP) b modP value, and selecting an encryption key;
The second terminal calculates a value of G b modP through a modular operation with a selected number b, and then reads a second rotation angle corresponding to the calculated G b modP value from the rotation angle table, and the 2-1 Rotating the polarizing plate by the read second rotation angle, and the light irradiated by the second light source passing through the 2-1 polarizing plate rotated by the second rotation angle and then reaching the first beam splitter;
Continuously measuring light intensity by the 1-1 illuminance sensor while rotating the 1-2nd polarizing plate within a predetermined angular range with respect to the light passing through the first beam splitter;
The first terminal reads the rotation angle of the 1-2 polarizing plate as the second rotation angle when the maximum light intensity is measured by the 1-1 illuminance sensor, and corresponds to the read second rotation angle. a step of reading a number from the rotational angle table recognition by the G b modP value, selected encryption key to produce a (G b modP) modP a value;
The light reflected from the first beam splitter is transmitted to the first screen via the first double slit, and the 1-2 illumination sensor is on the first screen by a first distance corresponding to the encryption key value. Measuring the number of interference fringes projected onto the first screen while moving;
Generating a character string in which the character to be transmitted by the first terminal is inserted corresponding to the number of interference fringes, and transmitting the character string to the second terminal;
The light reflected from the second beam splitter is transmitted to the second screen via the second double slit, and the 2-2 illuminance sensor is on the second screen by a first distance corresponding to the encryption key value. Measuring the number of interference fringes projected onto the second screen while moving; And
Reading, by the second terminal, a character inserted in the character string corresponding to the number of interference fringes measured by the 2-2 illuminance sensor, and adopting the read character as information transmitted by the first terminal
Optical encryption communication method of an optical encryption communication device comprising a. 제7항에 있어서,
상기 제1 단말기와 상기 제2 단말기는 유무선 통신망으로 연결되고,
상기 제1 광원에서 나오는 빛은 상기 제1-1 편광판을 통과한 후 광케이블을 통해 상기 수신단의 상기 제2 빔 스플리터로 전송되고, 상기 제2 빔 스플리터를 통과한 빛은 상기 제2-2 편광판을 통과한 후 상기 제2-1 조도센서로 도달하며, 상기 제2 빔 스플리터에서 반사된 빛은 상기 제2 이중슬릿을 경유하여 상기 제2 스크린으로 도달하고,
상기 제2 광원에서 나오는 빛은 상기 제2-1 편광판을 통과한 후 광케이블을 통해 상기 송신단의 상기 제1 빔 스플리터로 전송되고, 상기 제1 빔 스플리터를 통과한 빛은 상기 제1-2 편광판을 통과한 후 상기 제1-1 조도센서로 도달하며, 상기 제1 빔 스플리터에서 반사된 빛은 상기 제1 이중슬릿을 경유하여 상기 제1 스크린으로 도달하고,
상기 제1-2 조도센서는 상기 제1 스크린 상에서 이동하며, 상기 제2-2 조도센서는 상기 제2 스크린 상에서 이동하고,
상기 제1-1 편광판, 상기 제1-2 편광판, 상기 제2-1 편광판, 및 상기 제2-2 편광판은 각각 선정된 각도 범위에서 회전하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 광학 암호통신 시스템의 광학 암호통신 방법.The method of claim 7,
The first terminal and the second terminal are connected through a wired or wireless communication network,
The light emitted from the first light source passes through the 1-1 polarizing plate and then transmitted to the second beam splitter of the receiving end through an optical cable, and the light passing through the second beam splitter passes through the 2-2 polarizing plate. After passing through, it reaches the 2-1 illuminance sensor, and the light reflected from the second beam splitter reaches the second screen through the second double slit,
The light emitted from the second light source passes through the 2-1 polarizing plate and then transmitted to the first beam splitter of the transmitter through an optical cable, and the light passing through the first beam splitter passes through the 1-2 polarizing plate. After passing through, it reaches the 1-1 illuminance sensor, and the light reflected from the first beam splitter reaches the first screen through the first double slit,
The 1-2 illuminance sensor moves on the first screen, the 2-2 illuminance sensor moves on the second screen,
The first-first polarizing plate, the first-second polarizing plate, the second-first polarizing plate, and the second-second polarizing plate are each operated to rotate in a predetermined angular range. Communication method. 제7항에 있어서,
상기 송신단과 상기 수신단의 각 암호키로 선정되는 상기 (GbmodP)amodP 값과 상기 (GamodP)bmodP 값은, 모듈러 연산 "(A*B)modC = (AmodC * BmodC)modC" 와 "(AmodC)BmodC = ABmodC"에 따라 서로 동일한 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 광학 암호통신 시스템의 광학 암호통신 방법.The method of claim 7,
The (G b modP) a modP value and the (G a modP) b modP value selected as encryption keys of the transmitting end and the receiving end are a modular operation "(A*B)modC = (AmodC * BmodC)modC" and Optical encryption communication method of an optical encryption communication system, characterized in that set to the same value according to "(AmodC) B modC = A B modC".
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