KR102150806B1 - 데이터 보호 방법 - Google Patents

Abstract

데이터를 복수의 조각으로 분할하고 복수의 클라우드에 분산 저장하여 데이터의 기밀성과 복원성을 향상시킬 수 있는 데이터 보호 방법을 제공할 수 있다.

Description

데이터 보호 방법 {METHOD FOR PROTECTING DATA}

본 발명은 데이터 보호 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 데이터를 복수의 조각으로 분할하고 복수의 클라우드에 분산 저장하여 데이터의 기밀성과 복원성을 향상시킬 수 있는 데이터 보호 방법에 관한 것이다.

근래에 네트워크를 통한 상호작용이 널리 일반화되어 있어 악의적인 해커에 의해 고객들의 개인정보와 같은 데이터가 쉽게 누출될 수 있어, 많은 문제점이 야기되고 있다. 이에 따라 기업 등의 시스템에서의 데이터를 보호하여야 한다는 요구가 절실하다. 데이터를 보호하기 위해, 종래에는 악의적인 제3자에 의한 시스템으로의 접근을 감지하고 차단하는 방식이 사용되어 왔다. 그러나 이러한 방어적 수단으로 악의적인 제3자에 의한 데이터 누출 가능성을 완벽히 차단할 수 없다는 문제는 여전히 존재한다.

그러므로 악의적인 제3자에 의해 특정 데이터를 포함하고 있는 파일이 누출되더라도 그 파일 내에 포함되어 있는 특정 데이터에의 접근을 차단하는 방식의 데이터 보호 수단에 대한 필요성이 존재한다. 이를 위하여 종래에 다양한 암호화 기법이 알려져 있다. 그러나 암호화 방식은 예컨대 짧은 시간에 많은 용량의 데이터를 처리해야 하는 데이터 전송 시스템의 경우에는 시스템 부담이 크다는 문제가 여전히 존재한다.

따라서 시스템 부담을 크게 하지 않으면서도 악의적인 제3자에 의해 파일이 누출된 경우라 하더라도 그 파일에 포함되어 있는 데이터가 노출되지 않도록 하는 기술에 대한 요구는 여전히 존재한다.

(비특허문헌 0001) CLOUD SHREDDER: Removing the Laptop On-road Data Disclosure Threat in the Cloud Computing Era, 2011 International Joint Conferrence of IEEE TrustCom, Nan Zhang, 2011, 공개

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험을 거듭한 끝에, 이후 설명하는 바와 같이, 초기 데이터 등을 서로 다른 콘텐츠를 갖는 복수의 파일로 분할하고 상이한 공간 및 시간에 전송하여 제3자에게 초기 데이터가 노출되지 않도록 할 수 있는 데이터 보호 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 데이터 보호 방법은, 데이터 분산 시스템이 서버에 파일을 업로드하는 방법에 있어서,

상기 서버에 업로드할 파일을 선택하는 하는 단계;

상기 시스템에 기초하여 상기 파일을 분할하는 단계; 및

상기 분할된 상기 파일 조각을 업로드 하기 위하여 복수의 서버를 선택하여 업로드 하는 단계;

상기 시스템에 의하여 분할된 상기 파일 조각은 기설정된 소정의 조각 개수, 시간 및 위치로 저장되고 복원시에는 동일 위치에서 결합됨으로써 복원될 수 있다.

본 발명의 하나의 바람직한 예에서, 상기 파일을 분할하는 단계는,

상기 파일의 분할 개수를 설정하는 단계;

상기 파일의 크기를 결정하는 단계;

상기 파일의 분할 정도를 갖는 배열을 생성하는 단계; 및

상기 파일을 재조합하기 위한 개수를 설정하는 단계;를 포함하고,

상기 파일의 분할 개수는 상기 파일의 재조합을 위한 개수보다 크거나 같을 수 있다.

본 발명의 하나의 바람직한 예에서, 상기 파일 조각들은 패킷 단위로 전송될 수 있다.

본 발명의 하나의 바람직한 예에서, 상기 파일 조각들은 동일한 파일명을 가질 수 있다.

본 발명의 하나의 바람직한 예에서, 상기 파일 조각들은 파일 용량이 서로 동일하게 되도록 하는 널 데이터(null data)를 포함할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 데이터 보호 방법은 초기 데이터 등을 서로 다른 콘텐츠를 갖는 복수의 파일로 분할하고 상이한 공간 및 시간에 전송하여 제3자에게 초기 데이터가 노출되지 않도록 할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 보호 방법을 나타내는 개략도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 보호 방법의 구성을 나타내는 개략도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 호보 방법의 과정을 나타내는 흐름도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다. 다만, 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.

실시 예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시 예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 실시 예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시 예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시 예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1에는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 보호 방법을 나타내는 개략도가 모식적으로 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 보호 방법의 구성을 나타내는 개략도가 개략적으로 도시되어 있으며, 도 3에는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 호보 방법의 과정을 나타내는 흐름도가 도시되어 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 다른 데이터 보호 시스템은 원본 데이터(100), 원본 데이터(100)가 분할되어 제공되는 복수의 서브 분할 데이터(A, B, C) 및 복수의 서브 분할 데이터(A, B, C)가 임의적으로 분산되어 저장되는 복수의 서버(110, 120, 130)를 포함할 수 있다.

이러한 원본 데이터(100)가 저장되어 있는 저장매체는 단말기일 수 있으며, 상기 단말기는 통신부, 메모리 및 제어부를 포함할 수 있다. 상기 통신부는 각 서버들(110, 120, 130)과 무선 통신 등의 방식을 설정하고, 설정된 통신 방식을 이용하여 데이터를 각 서버들(110, 120, 130)로 전송할 수 있다. 상기 메모리는 외부로부터 데이터를 획득하여 저장할 수 있고, 데이터를 본 발명의 데이터 보호 방법에 따라 가공하기 위한 정보들을 저장할 수 있다. 상기 제어부는 상기 메모리에 저장된 데이터를 가공 및 분할하여 각 서버들(110, 120, 130)로 전송할 수 있다. 이를 위해, 상기 제어부는 상기 메모리에 저장된 데이터에 대하여 오류 정정 코드(ECC, error correcting code)를 적용하고, 오류 정정 코드가 적용된 부호화 데이터(encoded data)를 분할하며, 분할된 각 분할 데이터들을 각 서버들(110, 120, 130)로 전송할 수 있다. 이러한 오류 정정 코드 적용 기법(부호화 기법)으로는 다양한 오류 정정 코드 적용 방식을 사용하며, 본 발명에서는 특정 오류 정정 코드 적용 알고리즘으로 한정하지 않는다. 각 서버들(110, 120, 130)은 분할된 각 분할 데이터들(A, B, C)을 각 서버(110, 120, 130)에 포함된 저장 장치에 저장할 수 있다.

여기서, 각 서버들(110, 120, 130)에 저장된 분할 데이터들(A, B, C)을 제 1 분할 데이터(A), 제2 분할 데이터(B) 및 제 3 분할 데이터(C)로 명명한다. 예를 들어, 제 1 분할 데이터(A)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 각 서버들(110, 120, 130)에 분할 저장될 수 있다. 이 때, 각 서버들(110, 120, 130)에는 제 1 분할 데이터(A), 제2 분할 데이터(B) 및 제 3 분할 데이터(C)가 각각 분할되어 하나의 파일로 각각 생성될 수 있다. 예시에서는 3개의 분할 파일들이 생성되는 것으로 되어 있으나, 본 발명이 이에만 국한되는 것도 아님은 물론이다.

이 때, 생성된 복수의 분할 데이터들(A, B, C)는 분할되면서 원본 데이터(100)와 서로 상이한 데이터(예를 들어, 서로 다른 정보, 콘텐츠 등)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 원본 데이터(100)는 생성된 복수의 서로 다른 크기의 분할 데이터들(A, B, C)과 같은 크기를 갖을 수 있다. 특히, 분할 데이터들(A, B, C)은 원본 데이터(100)로부터 유래하는 데이터 이외에 널(null) 데이터를 포함할 수 있다.

전술한 제 1 분할 데이터(A)는 제 1 서브 분할 데이터(A-1), 제 2 서브 분할 데이터(A-2) 및 제 3 서브 분할 데이터(A-3)로 분할될 수 있다. 각각의 제 1 서브 분할 데이터(A-1), 제 2 서브 분할 데이터(A-2) 및 제 3 서브 분할 데이터(A-3)에는 분할 정보가 보관된 별도의 암호화 및 보안 기술을 적용할 수 있는 공간을 구성하여 외부 해킹 및 보안 위협이 발생한 경우에 해당 분할 파일만 전송하도록 할 수 있다. 따라서, 전체 분할 데이터를 받는 것 보다는 용이하고 시간이 감축될 수 있다.

상기에서 설명한 보호의 대상이 되는 원본 데이터(100)는 하드 디스크 등에 파일의 형태로 존재하는 데이터일 수 있다. Client 프로그램이 데이터를 디스크에 저장하지 않고 메모리 상에서 상기 과정을 수행하고 그 데이터를 다른 Client에 전달하는 경우(예를 들어, P2P 또는 그 변형) 등 모든 형태의 데이터가 보호의 대상이 되는 원본 데이터가 될 수 있다. 어떠한 형식의 데이터이든 본 발명인 데이터 보호 방법을 사용하여 데이터를 보호하고 복원할 수 있다.

원본 데이터 분할은 하드웨어 시스템이나, 또는 독립된 소프트웨어, 플러그인, 모듈 등으로 구현될 수 있다. 예컨대 이는 웹서버와 같은 네트워크 장비일 수도 있고, 데스크탑이나 노트북과 같은 개인용 컴퓨터(personal computer)에 설치된 후 실행되는 애플리케이션으로서 구현될 수 있고, 또는 스마트폰과 같은 휴대용 디바이스에 설치되어 실행되는 애플리케이션으로서도 구현될 수 있다.

여기서, 임의의 분할 크기를 생성함에 있어서 그 크기가 고정되어 있거나 임의의 크기에 상관없이 데이터를 지정된 개수로 분할할 수 있는 모든 방법을 사용해서 원본 데이터를 분할할 수 있다.

원본 데이터의 분할된 위치를 나타내는 값들이 저장될 분할 개수만큼의 크기를 가지는 배열(Array)을 생성하여 분할 정보를 담고 있도록 할 수 있다. 상기의 분할 정보를 담은 배열(array)은 분할 정보를 저장하고 이용하기 위해서 사용되는 리스트, 스택, 큐, 트리 등 자료구조의 모든 형태를 말한다. 상기 배열은 기본적으로 각 서브 데이터들이 원본 데이터의 시작 위치로부터의 떨어진 정도(offset)를 나타내는 시작점 정보만을 최소로 가지도록 할 수 있다. 상기 배열에 저장되는 분할 정보는 각 서브 데이터들의 시작점을 표시하는 상기 정도만 저장하지 않고, 각 서브 데이터들의 시작점을 표시하는 상기 정도와 함께 끝점을 표시하는 상기 정도를 저장할 수도 있고, 각 서브 데이터들의 사이즈를 함께 저장할 수도 있다.

이러한 본 발명에 따른 데이터 보호 방법은 초기 데이터를 각각 서로 다른 일부분을 포함하지만 동일한 파일명을 갖는 분할 파일로 분할하고 서로 다른 시간에 동일 위치로 전송하도록 할 수 있다. 또, 복원 시에는 상기 복수의 분할 파일 각각에 포함되는 상기 분할 정보를 바탕으로 동일 위치에서 결합될 수 있다.

이하에서는 본 발명에 다른 데이터 보호 방법에 대해서 설명하면, 본 발명은 데이터 분산 시스템이 서버에 파일을 업로드 하는 방법에 관한 것으로써, 먼저, 서버에 업로드할 파일을 선택하는 하는 과정이 수행된다(S100). 그 다음, 상기 시스템에 기초하여 상기 파일을 분할하는 과정이 수행된다(S200). 이러한 분할 과정은 비밀분산 모듈(SSM, Secret Sharing Module)을 통하여 수행될 수 있다. 예를 들어 파일 업로드시 분할할 조각의 수를 나타내는 n(2 이상의 정수)와 재조합에 필요한 조각의 수를 나타내는 k(2 이상의 정수)값이 입력되고 이를 이용하여 k개 이상을 모을 경우 재결합할 수 있는 n 개의 조각으로 분할할 수 있다.

여기서, 본 발명에 따르면, 상기 파일을 분할하는 과정(S200)은 상기 파일의 분할 개수가 설정되는 과정(S10), 상기 파일의 크기가 결정되는 과정(S20), 상기 파일의 분할 정도를 갖는 배열을 생성하는 단계(S30) 및 상기 파일을 재조합 하기 위한 개수가 설정되는 과정(S40)으로 이루어질 수 있다. 이 때, 상기 파일의 분할 개수는 상기 파일의 재조합을 위한 개수보다 크거나 같을 수 있다.

상기 분할된 상기 파일 조각을 업로드 하기 위하여 복수의 서버를 선택하여 업로드 된다(S300). 그 다음, 상기 시스템에 의하여 분할된 상기 파일 조각은 기 설정된 소정의 조각 개수, 시간 및 위치로 저장되고 복원 시에는 동일 위치에서 결합됨으로써 복원될 수 있게 된다(S400). 마찬가지로, 상기 분할된 파일을 재조합하기 위하여, 사용자로부터 입력 받거나 미리 입력된 아이디와 패스워드 또는 전술한 분할 정보 데이터를 이용하여 파일조각들이 저장되어 있는 복수의 서버에 접근하고, 해당 파일조각들을 다운로드 하여 상기 비밀분산모듈에게 전달한다. 파일조각들을 전달받은 비밀분산모듈은 다수의 파일조각을 재결합하여 온전한 하나의 파일을 생성할 수 있다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

100: 원본 데이터 110: 제 1 저장공간
120: 제 2 저장공간 130: 제 3 저장공간
A: 제 1 분할 데이터 B: 제 2 분할 데이터
C: 제 3 분할 데이터 A-1: 제 1 서브 분할 데이터
A-2: 제 2 서브 분할 데이터 A-3: 제 3 서브 분할 데이터

Claims (5)

1. 데이터 분산 시스템이 서버에 파일을 업로드 하는 방법에 있어서,
   상기 서버에 업로드 할 파일을 선택하는 하는 단계;
   상기 시스템에 기초하여 상기 파일을 분할하는 단계; 및
   상기 분할된 상기 파일의 조각을 업로드 하기 위하여 복수의 서버를 선택하여 업로드 하는 단계;를 포함하고,
   상기 시스템에 의하여 분할된 상기 파일의 상기 조각은 분할되면서 원본 데이터와 서로 상이한 데이터를 포함하고, 기 설정된 소정의 조각 개수, 서로 다른 시간 및 동일 위치로 저장되되, 분할된 상기 파일의 상기 조각들은 각각 분할 정보가 보관된 별도의 암호화 및 보안 기술을 적용할 수 있는 공간이 구성된 서브 분할 데이터로 분할되어 상기 복수의 서버에 각각 하나의 파일로 생성되고, 복원 시에는 동일 위치에서 결합됨으로써 복원되고,
   상기 파일을 분할하는 단계는,
   상기 파일의 분할 개수를 설정하는 단계;
   상기 파일의 크기를 결정하는 단계;
   상기 파일의 분할 정도를 갖는 배열을 생성하는 단계; 및
   상기 파일을 재조합 하기 위한 개수를 설정하는 단계;를 포함하고,
   상기 파일의 분할 개수는 상기 파일의 재조합을 위한 개수보다 크거나 같은 데이터 보호 방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 파일 조각들은 패킷 단위로 전송되는 것을 특징으로 하는 데이터 보호 방법.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 파일 조각들은 파일 용량이 서로 동일하게 되도록 하는 널 데이터(null data)를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 보호 방법.

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