KR20010027146A - 패킷 데이터의 암호화 및 복호화장치 - Google Patents
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Abstract
데이터의 암호화 및 복호화 장치에서 망을 통해 송수신되는 패킷 데이터를 암호화 및 복호화 하는 과정에서 발생되는 데이터 패킷의 전송 지연을 최소화하여 전체적인 망의 사용에 효율성을 제공하도록 하는 패킷 데이터의 암호화 및 복호화장치에 관한 것이다.
본 발명은 망 동기 클럭에 따라 수신되는 직렬 상태의 패킷 데이터를 물리 계층 처리하는 제1인터페이스 처리수단과, 직렬 상태의 데이터 패킷을 망 동기 클럭에 따라 병렬 데이터 패킷으로 변환하는 직렬/병렬 변환수단과, 수신되는 데이터 패킷에서 시작 플래그와 어드레스 및 제어 필드, 종료 플래그 검출을 수행하는 제1프로토콜 처리수단과, 직렬/병렬 변환수단에서 인가되는 병렬 데이터 패킷을 저장하는 제1저장수단과, 망 동기 클럭에 따라 입력되는 데이터 패킷의 시작 플래그가 검출되는 경우 종료 플래그가 검출되기 전까지 망 동기의 8 클럭 주기로 암호화 및 복호화를 위한 키 스트림을 출력하는 암호화 및 복호화 처리수단과, 암호화 및 복호화 처리수단에서 인가되는 키 스트림을 저장하는 제2저장수단과, 제 1저장수단의 데이터 패킷와 제2 저장수단의 키 스트림을 배타적 논리합하여 암호화문 또는 평문의 데이터 패킷으로 형성하는 연산수단과, 암호문 또는 평문의 데이터 패킷을 망으로의 전송에 필요한 프로토콜로 처리하는 제2프로토콜 처리수단과, 제2프로토콜 처리수단에서 인가되는 병렬 상태의 데이터 패킷을 망 동기 클럭에 따라 직렬 상태의 데이터 패킷으로 형성하여 출력하는 병렬/직렬 변환수단과, 직렬 상태로 인가되는 데이터 패킷을 망 동기 클럭에 따라 물리 계층 프로토콜로 변환시켜 상대국측으로 전송하는 제2인터페이스 처리수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 암호화문의 형성과 형성된 암호화문을 전송하는 과정에서의 시간지연이 최소화되어 데이터 패킷의 전송에 신속성과 망의 운용에 효율성이 제공된다.
Description
본 발명은 데이터 패킷의 암호화 및 복호화 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 망을 통해 송수신되는 데이터 패킷을 암호화 및 복호화 하는 과정에서 발생되는 데이터 패킷의 전송 지연을 최소화하여 전체적인 망의 사용에 효율성을 제공하도록 하는 데이터 패킷의 암호화 및 복호화장치에 관한 것이다.
일반적으로 망을 통해 전송되는 데이터 패킷을 암호화 및 복호화하는 과정은 첨부된 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 평문으로 입력되는 데이터 패킷에 특별히 고안된 암호화를 위한 키 스트림(Key Stream)을 배타적 논리합하여 암호화문을 형성한 다음 망을 통해 전송하면 망으로부터 암호화문을 수신한 상대국 암호화장비는 상기 암호화문을 형성하는 과정에서 사용한 동일한 수열의 암호화 키 스트림을 배타적 논리합하는 복호화의 동작을 통해 원래 평문의 데이터 패킷을 추출한다.
상기와 같은 원리로 망을 통해 송수신되는 데이터 패킷의 암호화 및 복호화를 위한 종래의 장치는 첨부된 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 제1,제2인터페이스 처리부(1,9)와, 제1,제2프로토콜 처리부(2,8), 제1,제2내부 버퍼(3,7), 연산부(4), 암호화/복호화 처리부(5) 및 시스템 제어부(6)로 이루어지는데, 제1인터페이스 처리부(1)는 통신망 케이블과 연결되며 망 동기 클럭에 따라 수신되는 데이터 패킷을 ITU(International Telecommunications Union) 규격을 만족시키는 상태로 물리 계층 처리를 수행한다.
제1프로토콜 처리부(2)는 망으로부터 수신되는 데이터 패킷을 암호화하기 위하여 데이터 패킷의 시작 플래그의 검출과 어드레스, 제어 필드에 처리, 데이터의 FCS(Frame Check Sequence)처리, 종료 플래그의 검출 및 처리 등에 대한 기능을 담당한다.
제1내부 버퍼(3)는 FIFO(First In First Out)로 상기 제1프로토콜 처리부(2)에서 병렬 상태로 인가되는 데이터 패킷에서 시작 플래그와 종료 플래그 사이에 포함되어 있는 데이터를 순차적으로 저장한다.
암호화/복호화 처리부(5)는 수신되는 평문을 암호화하고자 하는 경우 암호화 키 스트림을 발생시키고, 수신되는 암호화문을 평문으로 복구하고자 하는 경우 암호화의 과정과 동일한 수열의 복호화 키 스트림을 발생한다.
연산부(4)는 상기 내부 버퍼(3)로 부터 순차적으로 인가되는 데이터와 암호화/복호화 처리부(5)에서 인가되는 암호화 키 스트림을 배타적 논리 합하여 암호화문을 형성시켜 출력한다.
시스템 제어부(6)는 시스템 전체의 초기화와 암호화문의 전송 제어에 대한 전반적인 동작을 제어한다.
제2내부 버퍼(7)는 시스템 제어부(6)를 통해 망으로 전송하기 위해 인가되는 암호화문을 순차적으로 저장한다.
제2프로토콜 처리부(8)는 상기 제2내부 버퍼(7)를 통해 인가되는 암호화문을 망으로의 전송에 필요한 프로토콜을 처리한 다음 망 동기 클럭에 따라 출력한다.
제2인터페이스 처리부(9)는 통신망 케이블과 연결되며 프로토콜 처리부(8)에서 망 동기 클럭에 따라 인가되는 암호화문을 ITU 규격에 맞추어 직렬 데이터로 처리한 다음 특정의 물리 계층 프로토콜로 변환시켜 상대국측으로 전송하는 기능을 담당한다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 종래의 데이터 패킷 암호화/복호화장치의 동작은 다음과 같다.
망 동기 클럭에 따라 직력 상태의 데이터 패킷이 제1인터페이스 처리부(1)에 입력되면 물리 계층 처리에 의해 신호의 레벨이 변환된 다음 프로토콜 처리부(2)에 인가된다.
프로토콜 처리부(2)는 입력되는 데이터 패킷에서 시작 플래그와 종료 플래그를 검출한 다음 시작 플래그와 종료 플래그를 제외한 나머지 데이터를 바이트 단위의 병렬 데이터로 형성하여 제1내부 버퍼(3)에 순차적으로 저장한 다음 저장된 순위에 따라 해당 병렬 데이터를 연산부(4)측에 인가한다.
이때, 연산부(4)는 암호화 및 복호화 처리부(5)에서 생성되어 인가되는 암호화 키 스트림과 제1내부 버퍼(2)에서 인가되는 데이터를 배타적 논리 합 연산하여 암호화문으로 형성한 다음 시스템 제어부(6)측에 인가하면 시스템 제어부(6)는 인가되는 암호화문을 망을 통해 상대국측으로 전송하기 위해 제2내부 버퍼(7)측에 순차적으로 저장한다.
이후, 제2내부 버퍼(7)에 저장된 암호화문을 제2프로토콜 처리부(8)가 망동기 클럭에 따라 억세스하여 시리얼 데이터로 처리한 다음 제2인터페이스 처리부(9)측에 인가하면 제2인터페이스 처리부(9)는 망동기 클럭에 따라 인가되는 암호화문을 ITU 규격에 맞추어 특정의 물리 계층 인터페이스 프로토콜로 처리하여 망으로 전송한다.
전술한 바와 같은 종래의 데이터 패킷 암호화/복호화장치는 입력되는 평문을 암호화하기 위하여 내부 버퍼에 저장하고, 암호화된 암호화문을 망으로 전송하기 이전에 다시 내부 버퍼에 저장하는 과정을 거쳐야 하므로 여러 내부 버퍼의 거침으로 인하여 데이터 패킷의 전송 지연을 초래하게 되는 문제점이 있으며, 데이터 패킷의 전송 지연으로 인하여 망의 사용 효율을 저하시키는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 제반적인 문제점을 감안한 것으로, 그 목적은 망동기 클럭에 동기되어 입력되는 데이터 패킷에서 시작 플래그가 검출되면 암호화 및 복호화수단에서 마지막 플래그가 검출되기 이전까지 일정 클럭 주기로 암호화 키 스트림을 암호화 처리 버퍼에 저장하고, 프로토콜 처리수단을 통해 병렬로 변환된 데이터 패킷을 프로토콜 처리 버퍼에 저장한 다음 각각의 버퍼에 저장된 암호화 키와 데이터 패킷을 배타적 논리합하여 암호문으로 형성한 후 망 동기 클럭에 따라 전송하도록 하여 암호화문의 전송 지연을 배제하고, 망의 사용에 효율성을 제공하도록 한 것이다.
도 1은 데이터 패킷의 암호화 및 복호화에 대한 일반적인 개념을 보이는 구성도.
도 2는 종래의 패킷 데이터의 암호화 및 복호화 장치에 대한 구성 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 패킷 데이터의 암호화 및 복호화 장치에 대한 구성 블록도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 제1인터페이스 처리부 20 : 직렬/병렬 변환부
30 : 제1프로토콜 처리부 40 : 제1버퍼
50 : 암호화/복호화 처리부 60 : 제2버퍼
70 : 연산부 80 : 제2프로토콜 처리부
90 : 병렬/직렬 변환부 100 : 제2인터페이스 처리부
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 데이터 패킷의 암호화/복호화장치에 있어서, 통신망 케이블과 연결되며 망 동기 클럭에 따라 수신되는 직렬 상태의 패킷 데이터를 ITU 규격으로 물리 계층 처리하는 제1인터페이스 처리수단과, 제 1인터페이스 처리수단에서 인가되는 직렬 상태의 데이터 패킷을 망 동기 클럭에 따라 1바이트의 병렬 데이터 패킷으로 변환하는 직렬/병렬 변환수단과, 수신되는 데이터 패킷에서 시작 플래그와 어드레스 및 제어 필드, 종료 플래그 검출을 수행하는 제1프로토콜 처리수단과, 상기 직렬/병렬 변환수단에서 1바이트로 인가되는 병렬 데이터 패킷을 저장하는 제1저장수단과, 망 동기 클럭에 따라 입력되는 데이터 패킷의 시작 플래그가 검출되는 경우 종료 플래그가 검출되기 전까지 망 동기의 8 클럭 주기로 암호화 및 복호화를 위한 키 스트림을 출력하는 암호화 및 복호화 처리수단과, 상기 암호화 및 복호화 처리수단에서 인가되는 키 스트림을 저장하는 제2저장수단과, 상기 제 1저장수단의 데이터 패킷와 제2 저장수단의 키 스트림을 배타적 논리합하여 암호화문 또는 평문의 데이터 패킷으로 형성하는 연산수단과, 상기 암호문 또는 평문의 데이터 패킷을 망으로의 전송에 필요한 프로토콜로 처리하는 제2프로토콜 처리수단과, 상기 제2프로토콜 처리수단에서 인가되는 병렬 상태의 데이터 패킷을 망 동기 클럭에 따라 직렬 상태의 데이터 패킷으로 형성하여 출력하는 병렬/직렬 변환수단과, 상기 직렬 상태로 인가되는 데이터 패킷을 망 동기 클럭에 따라 ITU 규격의 물리 계층 프로토콜로 변환시켜 망 동 기 클럭에 따라 상대국측으로 전송하는 제2인터페이스 처리수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 데이터 패킷 암호화 및 복호화장치는 제1 인터페이스 처리부(10)와, 직렬/병렬 변환부(20), 제1 프로토콜 처리부(30), 제1 버퍼(40), 암호화 및 복호화 처리부(50), 제2 버퍼(60), 연산부(70), 제2 프로토콜 처리부(80), 병렬/직렬 변환부(90) 및 제2 인터페이스 처리부(100)로 이루어지는데, 제1 인터페이스 처리부(10)는 통신망 케이블과 연결되며 망 동기 클럭에 따라 수신되는 직렬 상태의 데이터 패킷을 ITU 규격에 적합한 상태로 물리 계층 인터페이스 프로토콜 처리하여 출력한다.
직렬/병렬 변환부(20)는 제 1인터페이스 처리부(10)에서 물리 계층 프로토콜 처리되어 인가되는 직렬 상태의 데이터 패킷을 망 동기 클럭에 따라 1바이트의 병렬 데이터 패킷으로 변환한다.
제1프로토콜 처리부(30)는 망으로부터 수신되는 데이터 패킷을 암호화하기 위하여 데이터 패킷의 시작 플래그의 검출과 어드레스 및 제어 필드에 처리, 데이터의 FCS처리, 종료 플래그 검출 및 처리 등에 대한 기능을 담당한다.
제1 버퍼(40)는 상기 직렬/병렬 변환부(20)에서 1바이트의 패킷으로 인가되는 병렬 데이터를 순차적으로 저장한다.
암호화 및 복호화 처리부(50)는 수신되는 평문 상태의 데이터 패킷을 암호화하고자 하는 경우 암호화 키 스트림을 발생시키고 수신되는 암호화문을 평문으로 복구하고자 하는 경우 암호화의 과정과 동일한 수열의 암호화 키 스트림을 발생하며, 망 동기 클럭에 따라 입력되는 데이터 패킷의 시작 플래그가 검출되는 경우 종료 플래그가 검출되기 전까지 망 동기의 8 클럭 주기로 암호화 및 복호화를 위한 키 스트림을 출력한다..
제2 버퍼(60)는 1바이트의 버퍼로 상기 암호화 및 복호화 처리부(50)에서 망 동기의 8 클럭 주기로 출력되는 암호화 및 복호화를 위한 키 스트림을 저장한다.
연산부(70)는 상기 제 1버퍼(40)에서 인가되는 병렬 상태의 평문 데이터 패킷와 제2 버퍼(60)에서 인가되는 암호화 및 복호화를 위한 키 스트림과 배타적 논리합하여 암호화문 또는 평문으로 출력한다.
제2 프로토콜 처리부(80)는 상기 연산부(70)에 의해 암호문 또는 평문으로 형성되어 인가되는 데이터 패킷을 망으로의 전송에 필요한 프로토콜로 처리한다.
병렬/직렬 변환부(90)는 망으로의 전송에 필요한 프로토콜로 처리되어 인가되는 병렬 상태의 8비트 데이터 패킷을 망 동기 클럭에 따라 직렬 상태의 데이터 패킷으로 형성하여 출력한다.
제2인터페이스 처리부(100)는 통신망 케이블과 연결되며 직렬 상태로 인가되는 데이터 패킷을 ITU 규격의 물리 계층 프로토콜로 변환한 다음 망 동기 클럭 따라 상대국측으로 전송하는 기능을 담당한다.
전술한 바와 같은 기능을 구비하여 이루어지는 본 발명에서 망 동기에 따라 입력되는 평문의 데이터 패킷을 암호화문으로 형성하여 망으로 전송하는 동작은 다음과 같다.
망 동기에 따라 직렬 상태의 평문 데이터 패킷 입력이 검출되면 제1인터페이스 처리부(10)는 수신되는 데이터 패킷을 ITU 규격에 따라 물리 계층 인터페이스 프로토콜로 처리하여 직력/병렬 변환부(20)측에 인가한다.
직렬/병렬 변환부(20)는 물리 계층 프로토콜로 처리되어 인가되는 직렬 상태의 데이터 패킷을 망 동기 클럭에 따라 1바이트의 병렬 데이터 패킷으로 변환하여 제1프로토콜 처리부(30)를 통해 제1버퍼(40)에 저장한다.
동시에 암호화 및 복호화 처리부(50)는 망 동기 클럭에 따라 입력되는 데이터 패킷의 시작 플래그 검출에 따라 종료 플래그가 검출되기 전까지 망 동기의 8 클럭 주기로 평문 상태의 데이터 패킷을 암호화문으로 형성시키기 위한 키 스트림을 출력하여 제2버퍼(60)에 저장한다.
이후, 도시되지 않은 시스템 제어수단의 제어에 따라 연산부(70)는 상기 제 1버퍼(40)에서 인가되는 평문 데이터 패킷과 제2 버퍼(60)에서 인가되는 암호화문 형성을 위한 키 스트림을 배타적 논리합하여 암호화문으로 형상한 다음 제2프로토콜 처리부(80)를 통해 암호화문으로 형성된 데이터 패킷을 망으로의 전송에 필요한 프로토콜로 처리하여 병렬/직렬 변환부(90)측에 인가한다.
병렬/직렬 변환부(90)는 망으로의 전송에 필요한 프로토콜로 처리되어 인가되는 병렬 상태의 8비트 데이터 패킷을 망 동기 클럭에 따라 직렬 상태의 데이터 패킷으로 형성하여 통신망 케이블과 연결되는 제2인터페이스 처리부(100)를 통해 ITU 규격의 물리 계층 프로토콜로 변환시켜 망 동기 클럭에 따라 상대국측으로 전송한다.
상기에서는 평문을 암호화문으로 형성하는 과정에 대해서만 설명하였으나 암호화문을 평문으로 형성하는 과정도 전술한 과정의 동작과 동일하게 이루어지므로 설명은 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 단순 용량을 갖는 버퍼에 암호화문 형성을 위한 키 스트림과 1바이트의 병렬로 데이터 패킷을 저장한 다음 배타적 논리합을 통한 암호화문의 형성으로 암호화문의 형성과 형성된 암호화문을 전송하는 과정에서의 시간지연이 최소화되어 데이터 패킷의 전송에 신속성이 제공되고, 데이타 패킷의 시간지연이 최소화되어 망의 운용에 효율성이 제공된다.
Claims (2)
- 데이터 패킷의 암호화/복호화장치에 있어서,망 동기 클럭에 따라 수신되는 직렬 상태의 패킷 데이터를 물리 계층 처리하는 제1인터페이스 처리수단과;제 1인터페이스 처리수단에서 인가되는 직렬 상태의 데이터 패킷을 망 동기 클럭에 따라 병렬 데이터 패킷으로 변환하는 직렬/병렬 변환수단과;수신되는 데이터 패킷에서 시작 플래그와 어드레스 및 제어 필드, 종료 플래그 검출을 수행하는 제1프로토콜 처리수단과;상기 직렬/병렬 변환수단에서 인가되는 병렬 데이터 패킷을 저장하는 제1저장수단과;망 동기 클럭에 따라 입력되는 데이터 패킷의 시작 플래그가 검출되는 경우 종료 플래그가 검출되기 전까지 망 동기의 클럭 주기로 암호화 및 복호화를 위한 키 스트림을 출력하는 암호화 및 복호화 처리수단과;상기 암호화 및 복호화 처리수단에서 인가되는 키 스트림을 저장하는 제2저장수단과;상기 제 1저장수단의 데이터 패킷와 제2 저장수단의 키 스트림을 배터적 논리합하여 암호화문 또는 평문의 데이터 패킷으로 형성하는 연산수단과;상기 암호문 또는 평문의 데이터 패킷을 망으로의 전송에 필요한 프로토콜로 처리하는 제2프로토콜 처리수단과;상기 제2프로토콜 처리수단에서 인가되는 병렬 상태의 데이터 패킷을 망 동기 클럭에 따라 직렬 상태의 데이터 패킷으로 형성하여 출력하는 병렬/직렬 변환수단과;상기 직렬 상태로 인가되는 데이터 패킷을 망 동기 클럭에 따라 물리 계층 프로토콜로 변환시켜 상대국측으로 전송하는 제2인터페이스 처리수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 패킷의 암호화/복호화장치.
- 제 1항에 있어서,상기 암호화 또는 복호화 처리되는 데이터 패킷은 1바이트 단위로 실행되는 것을 특징으로 하는 데이터 패킷의 암호화/복호화장치.
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Applications Claiming Priority (1)
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KR1019990038735A KR20010027146A (ko) | 1999-09-10 | 1999-09-10 | 패킷 데이터의 암호화 및 복호화장치 |
Publications (1)
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KR (1) | KR20010027146A (ko) |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
N231 | Notification of change of applicant | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |