KR20010075791A - 종합 정보 통신망 내의 피씨엠 코드변환에 적용 가능한피씨엠 단말기의 정보보호 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종합 정보 통신망 내의 PCM 코드변환에 적용 가능한 PCM 단말기의 정보보호 방법에 관한 것이다.

PCM 단말기용 정보보호 시스템이 정상적으로 동작하기 위하여는 송신 시스템에서 출력된 암호문이 일체의 변화 없이 수신 시스템에 입력되어야 한다. 하지만 μ-law 와 A-law 를 혼용하는 국내의 경우와 일본·미국 등 외국과의 통신 시는 망에서 교환기에서 PCM 데이터에 대해서 코드 변환이 이루어지게 되는데, 이 경우 정보보호 시스템은 동작할 수 없는 문제점이 발생된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는 PCM 단말기용 정보보호 시스템의 송신측에서 일정 크기(8 바이트) 이상의 기준 데이터(본 발명의 경우 9E 3D 9E 3D 9E 3D 9E 3D)를 보내고, PCM 단말기용 정보보호 시스템의 수신측에서는 데이터를 수신하여 기준 데이터가 어떻게 변화되었는지를 보고 망에서 어떤 코드 변환(변환 없음, μ-law 변환, A-law 변환)이 일어 났는지를 판단하고, 망에서 일어난 변환의 역변환을 실시하여 송신측에서 보낸 데이터를 복원하고 이를 복호한 다음, 다시 망에서 수행한 변환을 재실시하여 수신 단말기로 전송하는 PCM 단말기의 정보보호 방법을 제공한다.

Description

종합 정보 통신망 내의 피씨엠 코드변환에 적용 가능한 피씨엠 단말기의 정보보호 방법 {The ISDN security scheme operating method over PCM code converting in the network}

본 발명은 당사자간의 주요 통신 정보를 제3자가 불법적으로 알아내는 것을방지하기 위한 통신 정보 보호 시스템 중 종합 정보 통신망(ISDN : Integrated Services Digital Network )의 기본 속도 가입자 장치와 유럽 방식 ISDN 일차군 속도 가입자 장치 등과 같이 단말기에서 음성 신호가 PCM으로 전송되는 PCM 단말기의 정보보호 방법에 관한 것이다.

정보보호 시스템의 원 기능은 도 1에 나타낸 바와 같이 송신 단말기에서 생성된 평문을 송신 정보보호 시스템에서 특정한 키로서 난수를 만들어 전송로로 보내고, 수신 정보보호 시스템은 전송로를 통하여 수신한 이 난수를 송신 정보보호 시스템에서 사용한 똑 같은 키를 이용하여 평문으로 만들어 이를 수신 단말기로 내 보내는 것이다.

유럽 방식 ISDN 일차군 속도 가입자 장치의 하위 레이어 신호는 유럽 방식 PCM 전송 시스템인 E1 시스템을 따르고 있다. 유럽 방식 PCM 전송 시스템의 정보보호 방식은 도 2에 나타낸 바와 같이 단대단(link-by-link)을 방식을 따르는 것이 종래 기술이었다. 즉 도 2와 같이 교환기와 교환기 간의 전송 장비 양단에 정보보호 시스템이 위치하여 전송로 상의 PCM 데이터를 보호 하였다. 이렇게 될 경우 여러 교환기를 거쳐서 통신이 되는 경우 매 전송로 마다 정보보호 시스템을 설치하여야 만 전 구간에 대하여 정보보호를 이룰 수 있다. 그리고 매 전송로를 보호하여도 교환기 내부에서 이루어지는 정보 침해에 대하여는 대책이 없다.

상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, PCM 단말기의 망측 바로 전단에 정보보호시스템을 설치하여 망으로 전송되는 정보 중 정보보호가 필요한 채널의 데이터는 암호화하여 전송하고 반대로 망으로부터 보내오는 정보 중 정보보호가 이루어진 채널, 즉 암호화된 데이터는 복호화하는 방식을 취하여 망의 모든 교환기 및 전송로를 통하여 정보보호가 이루어 질 수 있도록 하는 PCM 단말기의 정보보호 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

그런데, 망의 전 구간에 대하여 PCM 데이터의 정보보호를 이루는데 한가지 걸림돌이 있다. 음성신호를 디지털로 변환하는 PCM 방식에는 미국을 비롯한 북미 지역과 일본에서 사용하는 μ-law 방식과 유럽을 비롯한 기타국가에서 사용하는 A-law 방식 2가지가 사용되고 있다. 우리 나라는 특수한 경우로 93년까지 μ-law를 사용하다 이후는 A-law를 사용하고 있다. 따라서 국내에는 두 방식이 혼합되어 사용되고 있다. A-law를 사용하는 교환기의 가입자와 μ-law를 사용하는 교환기의 가입자 간에 통화가 가능하게 하기 위하여 네트워크에서 코드 변환을 수행하도록 되어 있다.

정보보호 시스템의 원기능은 평문을 송신자 특정한 키로서 난수를 만들어 전송로로 보내고 수신자는 송신자가 사용한 똑 같은 키를 이용하여 전송로를 통하여 수신한 이 난수를 평문으로 만들게 된다. 즉 정보보호의 기능이 제대로 이루어 지려면 송신자와 수신자는 같은 키를 갖고 있어야 하며 송신자가 발생한 난수를 수신자가 그대로 갖고 있어야 한다. 하지만 망에서 난수가 위의 코드 변환 과정을 거쳤다면 이 조건이 성립되지 않으므로 정보보호 기능이 제대로 이루어지지 않는다.

따라서, 본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여 정보보호 시스템이 기준데이터를 수신하여 망에서 코드 변환이 있었는지 없었는지를 우선 판단하고 없었을 경우에는 수신되는 데이터를 종전대로 복호하여 수신 단말기로 내 보낸다. 그리고 코드변환이 있었을 경우에는 망에서 이루어진 코드변환의 역변환을 미리 수행하여 이것을 복호한 다음 이 결과를 망에서 수행한 코드 변환을 다시 수행하여 수신 단말기로 내보내는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 정보보호 시스템의 동작 구성도

도 2는 단대단(link-by-link) 정보보호 장비에 의한 정보보호 구성망도

도 3은 본 발명에 따른 PCM 단말기의 정보보호 장비에 의한 정보보호 구성망도

도 4는 망에서의 코드 변환을 설명하기 위한 도면

도 5는 본 발명에 따른 정보보호 시스템의 수신시 동작을 보인 흐름도

도 6은 A → μ 및 μ → A 코드 변환표

도 7은 코드 변환 및 역변환을 거쳤을 때 변화되는 코드 표

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 4는 망에서의 코드 변환을 설명하기 위한 것이고, 도 5는 본 발명에 따른 정보보호 시스템의 수신시 동작을 보인 흐름도이고, 도 6은 본 발명에서 주요 내용이 되는 PCM 데이터 코드 변환표 이다.

본 발명이 적용되는 정보보호 시스템은 PCM 단말기의 망측 바로 전단에 설치되며, 도 4에 도시된 바와 같이 동일한 PCM 방식을 사용하는 교환기 가입자간은 망에서 코드 변환이 일어나지 않으나, 서로 다른 PCM 방식을 사용하는 교환기 가입자간은 망에서 코드변환이 이루어지므로, 코드변환 여부에 대한 확인이 필요한다.

때문에, 본 발명에서는 정보보호 시스템이 완전 자동으로 동작하도록 송신측에서는 암호화 진입 초기에 정해진 일정한 길이의 시험 데이터(예: 8 바이트 - 9E3D 9E 3D 9E 3D 9E 3D)를 보내 수신측에서 망을 통하여 수신된 시험 데이터를 참조하여 코드변화여부를 확인할 수 있게 한다.

그러면 정보보호 시스템의 수신측에서는 도 5의 흐름도에 도시한 바와 같이 동작한다.

자세하게는, 정보보호 시스템의 수신측은 일정한 길이의 시험 데이터(기준코드)를 수신하면(S1), 수신된 시험 데이터에 근거하여 코드변환 여부 및 코드변환의 종류를 확인한다.

송신측에서 보낸 8바이트 시험 데이터(9E 3D 9E 3D 9E 3D 9E 3D)가 그대로 수신되었으면 망내에서 코드변환이 없었던 것으로 판단하여 기준 코드 이후의 데이터를 복호하여 단말기로 송출한다(S2∼S4).

수신된 시험 데이터가 B3 17 B3 17 B3 17 B3 17 로 바뀌었으면 망내에서 A → μ 코드변환이 수행된 것으로 판단하여, 먼저 망내에서 수행된 코드 변환에 대한 역변환(μ → A 변환)을 수행한다. 이후 복호하고 이 복호된 데이터를 다시 A → μ 변환하여 단말기로 송출한다(S5∼S9).

그리고, 수신된 시험 데이터가 B4 14 B4 14 B4 14 B4 14로 바뀌었으면 망내에서 μ → A 코드변환이 수행된 것으로 판단하고, 먼저 망내에서 수행된 코드 변환에 대한 역변환(A → μ 변환)을 수행한다. 이후 복호하고 이 복호된 데이터를 다시 μ → A 변환하여 단말기로 송출한다(S10∼S14).

복호 전후의 코드변환시에는 도 6 코드 변환표를 참조한다.

즉 망에서 코드변환이 일어나면, 수신측에서는 그 역변환을 하여 송신측에서송신한 데이터를 회복하여 이 데이터를 복호하고, 이 복호된 PCM 데이터를 다시 망에서 해준 코드 변환을 해주어 두 가입자간에 통신이 가능하도록 한다.

여기서, 가정은 μ-law 데이터를 μ → A 변환하고 이를 다시 A → μ 변환하였을 때와 A-law 데이터를 A → μ 변환하고 이를 다시 μ → A 역 변환 하였을 때 원래의 데이터 값이 나와야 한다. 이 조건을 만족하여야만 망에서 1차 변환이 있었고 또 수신측에서 역변환을 한 데이터가 송신부에서 전송한 데이터와 같게 된다.

하지만 PCM 8 비트로 구성되는 총 256 개의 경우 수에서 도 7에 도시한 바와 같이 각각 16 개의 데이터가 변환-역변환을 거치면 데이터가 바뀐다. 이는 전송 중의 데이터 에러와 똑 같은 효과를 가져 온다. 256 개의 데이터 중 16개의 데이터가 항상 에러가 난다면 일반적인 통신 시스템에서는 거의 사용하지 못할 정도의 에러이다. 그런데 코드 변환은 에러에 매우 민감한 데이터 통신에서는 불필요한 것이므로 일어나지 않으며, 상대적으로 에러에 민감하지 않은 음성 통신에서만 일어난다. 더군다나 도 7 에서 보듯이 에러가 발생하는 곳이 8 비트의 마지막 비트인 LSB(Least Significant Bit)이므로 이 에러가 음성 신호의 왜곡에 주는 영향은 거의 무시할 수 있을 정도이다.

따라서 본 발명에서 제시한 바와 같이 PCM 단말기용 정보보호 시스템의 수신측에서 복호 하기 전에 필요한 코드 역변환을 수행하고 그 다음에 복호한 다음 다시 코드 변환을 하여 수신 PCM 단말기로 내보내면 어떠한 망을 거치더라도 정보보호 통신이 가능하다.

상술한 바와 같은 본 발명을 통하여 PCM을 적용하는 ISDN 가입자 단말기용 정보보호 시스템이 국내 어느 곳의 교환기에 수용되더라도 자유롭게 통신될 수 있다. 또한 μ-law 를 적용하는 국가인 미국 또는 일본에서도 본 발명을 이용한 정보보호 시스템을 적용하여 국내의 가입자와 통신할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (1)

1. 종합 정보 통신망(ISDN)의 기본 속도 가입자 장치와 유럽 방식 ISDN 일차군 속도 가입자 장치 등과 같이 단말기에서 음성 신호가 PCM으로 전송되는 PCM 단말기의 정보보호 방법에 있어서,

   PCM 단말기의 망측 바로 전단에 정보보호 시스템을 설치하여,

   송신부에서 암호화 진입 초기에 정해진 일정한 길이의 시험 데이터를 송신하고,

   수신부에서는 송신부에서 보낸 시험 데이터를 수신 분석하여 망내에서 코드 변환이 여부 및 코드변환의 유형(μ → A, A → μ)을 판단하여,

   망내에서 코드변환이 없었을 경우에는 직접 복호하여 복호된 결과를 수신 단말기로 보내고,

   망내에서 μ → A 변환이 수행된 경우에는, 그 역변환인 A → μ 변환을 하고 난 후 복호하고, 그 결과를 다시 μ → A 변환을 하여 수신 단말기로 보내며,

   망내에서 A → μ 변환이 수행된 경우에는, 그 역변환인 μ → A 변환을 하고 난 후 복호하고, 그 결과를 다시 μ → A 변환을 하여 수신 단말기로 보내는 것을 특징으로 하는 종합 정보 통신망 내의 PCM 코드변환에 적용 가능한 PCM 단말기의 정보보호 방법.