KR20020066043A

KR20020066043A - 디지털 전자복권 판매 방법 및 그를 위한 시스템

Info

Publication number: KR20020066043A
Application number: KR1020010006219A
Authority: KR
Inventors: 이창희
Original assignee: 소프트포럼 주식회사
Priority date: 2001-02-08
Filing date: 2001-02-08
Publication date: 2002-08-14
Also published as: KR100761531B1

Abstract

본 발명은 복권 서비스 및 시스템에 관한 것으로, 특히 인터넷과 같은 통신망을 통해 서비스되는 디지털 전자복권에 보다 높은 신뢰성을 부여하는데 적당한 디지털 전자복권의 판매 방법 및 그를 위한 시스템에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 하나 또는 그 이상의 디지털 전자복권을 발권하고, 그 발권된 전자복권을 특정 포맷으로 프레이밍한 후 그에 따른 프레임 번들을 전송하는 제1 웹 서버와; 상기 제1 웹 서버로부터 전달된 프레임 번들을 저장하고, 특정 구매자로부터 복권 구매가 요청됨에 따라, 그 요청에 상응하는 프레임 번들을 전송하는 제2 웹 서버로 구성된다. 결국 디지털 복권을 발권하는 부분과 발매하는 부분이 구분되어, 그들 각 부분에 의한 디지털 이중 암호가 제공되므로, 디지털 전자복권의 불법복제 및 위조를 근원적으로 차단해 준다.

Description

디지털 전자복권 판매 방법 및 그를 위한 시스템{method for raffling digital cyber-lottery, and system for the same}

본 발명은 복권 서비스 및 시스템에 관한 것으로, 특히 인터넷과 같은 통신망을 통해 서비스되는 디지털 전자복권에 보다 높은 신뢰성을 부여하는데 적당한 디지털 전자복권 판매 방법 및 그를 위한 시스템에 관한 것이다.

현재 네트워크를 기반으로 하는 전자상거래나 전자지불, 또는 전자복권에 관련된 서비스들은 보안과 신뢰성에 많은 문제를 안고 있는 실정이다.

네트워크 기반 서비스의 보안과 신뢰성 보장을 위해, 최근에는 네트워크 시스템 및 네트워크상의 정보를 보호하기 위한 암호화 기술 및 그에 관련된 표준이 많이 소개되고 있다.

그럼에도 불구하고, 종래에는 다음에 나열되는 여러 해킹의 위험이 존재한다.

첫 째, 네트워크(인터넷, 온라인 또는 무선통신)로 전송되는 암호화되지 않은 모든 정보가 불법 사용자인 해커(hacker)에 의해 도청될 가능성이 많다. 이는 시스템 로그인 시에 개인의 식별자(ID : Identifier)와 비밀번호(Password)의 도청 가능성이 있다는 것과, 하이퍼텍스트 전송 프로토콜(HTTP) 등 웹 프로토콜을 도청하여 고객 정보를 취득할 가능성이 있다는 것이다.

둘 째, 인터넷 주소(IP Address)나 호스트 이름에 기반하여 인증 시스템을 공격할 가능성이 많다. 이는 인터넷 주소(IP address)의 스프핑(spoofing) 가능성, 도메인 네임 시스템(DNS : Domain Name System)의 스프핑 가능성이 있다는 것과, 또는 외부의 해커가 마치 내부의 인증 받은 컴퓨터에서 접근한 것처럼 속일 가능성이 있다는 것이다. 여기서 도메인 네임 시스템의 스프핑은 호스트 이름을 묻는 패킷을 가로채서 해커의 컴퓨터가 마치 내부 관리자의 컴퓨터인 것처럼 속이는 것이다. 또한 인터넷 주소 스프핑은 거짓된 인터넷 주소를 담은 패킷을 공격 대상 서버에 보내서 마치 내부 관리자 컴퓨터에서 보내는 명령처럼 속이는 것이다.

세 째, 외부 인터넷에서 고객용 웹 서버만을 접근할 수 있도록 구성된 방화벽 시스템을 해커가 웹 서버의 각종 약점을 찾아 뚫고 들어갈 가능성이 많다.

네 째, 인터넷의 기반 프로토콜인 전송제어프로토콜/인터넷프로토콜(TCP/IP) 약점을 이용하여 허가되지 않은 시스템에 접근할 가능성이 많다. 텔넷(TELNET) 세션 하이재킹이나, 각종 서비스 거부(denial-of-service) 공격이 그의 일 예들이다. 이를 통해 해커는 인증 받은 사용자의 세션을 마비시키고, 그 세션을 가로채서 시스템에 치명적인 명령어를 보낸다.

상기와 같이 나열된 불법행위를 방지하기 위한 네트워크 보안은, 크게 시스템 보안과 정보 보안의 두 가지로 대별된다.

시스템 보안은 컴퓨터 시스템의 운영체계 및 응용프로그램, 그리고 서버 등의 보안 허점을 뚫고 불법 사용자가 침입하여, 그 컴퓨터 시스템을 불법으로 이용하는 것을 방지하는 것이다.

정보 보안은 컴퓨터 시스템 내부에 들어있는 정보(information=data)를 보호하는 것으로, 특히 네트워크 상으로 전송되고 있는 정보를 중간에 가로채거나, 몰래 수정한 뒤에 재전송하는 등의 불법행위를 방지하여, 정보를 보다 안전하고 신뢰성있게 전달하기 위한 것이다.

이러한 시스템 보안과 정보 보안은, 현재 널리 확대되고 있는 디지털 전자복권 서비스에서도 특히 요구되는 기술이다. 상기한 보안들을 위해서, 종래에는 암호화 및 전자서명 등의 방식이 디지털 전자복권 서비스에 이용되었지만, 대개 복권번호에 대해서만 암호화 기술이 적용되었다.

따라서 현재 보안 기술을 사용하더라도 디지털 전자복권의 위조 및 불법복제, 그리고 추첨 후 위조의 문제들이 항상 내제한다.

보다 상세히 설명하면, 디지털 전자복권을 발권하는 서비스 제공자측에서, 내부 해커가 발권키를 텝핑(tapping)하여 불법복권을 다량 복제할 가능성이 있다. 또한 내부 해커가 추첨 이후에, 그 추첨을 통해 공개되는 당첨복권과 동일한 당첨복권을 재구성할 가능성이 있다.

결국 점진적으로 그 응용의 폭이 확대되고 있는 디지털 전자복권에 대해, 그 디지털 전자복권의 네트워크를 통한 발권, 발매 및 추첨의 보다 확고한 신뢰성이 요구되고 있는 실정이다.

특히 인터넷, 온라인 또는 무선통신망을 통해 서비스 가능한 디지털 전자복권의 발권, 발매 및 추첨에 대해 보다 확고한 신뢰성을 부여해 줄 수 있도록, 운영시스템의 개발과 그 운영에 필요한 컨텐츠(디지털 전자복권)의 포맷 개발이 요구된다.

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 특히 무인식 증명 시스템(zero-knowledge proof system)과 공개키 암호화(PKI : Public Key Infrastructure) 기술에 기반하여 디지털 전자복권과 같은 컨텐츠의 안전한 전송을 보장하며, 전자복권의 불법복제 및 위조를 근원적으로 차단하도록 해주는 디지털 전자복권 판매 방법 및 그를 위한 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 보다 확고한 신뢰성이 보장되도록, 전자복권의 발권과 발매를 구분하여 설계되는 디지털 전자복권 판매 시스템을 제공하는데 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털 전자복권 판매 시스템의 특징은, 하나 또는 그 이상의 디지털 전자복권을 발권하고, 그 발권된 전자복권을 특정 포맷으로 프레이밍한 후 그에 따른 프레임 번들을 전송하는 제1 웹 서버와; 상기 제1 웹 서버로부터 전달된 프레임 번들을 저장하고, 특정 구매자로부터 복권 구매가 요청됨에 따라, 그 요청에 상응하는 프레임 번들을 전송하는 제2 웹 서버로 구성된다.

또한 시스템은, 상기 제1 웹 서버로부터 특정 전자복권의 이름과 발권기관 명과 유효기간과 당첨금을 포함하는 복권정보(LT-Info)가 전달됨에 따라, 상기 전달된 복권정보에 대해, 무작위로 생성된 일회용 발권키로 암호화하고, 해쉬함수로 압축하여 전자복권 식별자(LT-ID)를 생성하는 보안키 관리 모듈이 더 포함되는 것이 바람직하다.

이 때 상기 보안키 관리 모듈은, 무작위로 생성된 일회용 발권키를 해쉬함수로 압축하여 암호화 발권키를 생성하고, 무작위로 생성된 임의의 키를 상기 일회용 발권키로 암호화하여 추후 당첨번호 생성을 위한 근원 값(seed-value)을 생성하며, 그 보안키 관리 모듈은, 상기 제1 웹 서버로부터 전자복권 발권이 요청됨에 따라, 상기 생성된 전자복권 식별자(LT-ID)와 상기 생성된 암호화 발권키와 상기 생성된 근원 값으로 구성된 출력값을 상기 제1 웹 서버로 전달한다. 또한 상기 보안키 관리 모듈은, 상기 출력값을 전자복권 발권자의 개인키로 전자서명하여, 그에 따른 전자복권토큰을 상기 제1 웹 서버로 전달한다.

그리고, 상기 제1 웹 서버는, 상기 보안키 관리 모듈로부터 전달된 전자복권토큰에 대해 전자복권 프레이밍을 실시하여, 그에 따라 제작된 디지털 전자복권 프레임 번들을 상기 제2 웹 서버로 전달하는 것이 바람직하다. 특히 상기 제작된 전자복권 프레임 번들은, 상기 복권정보가 삽입되는 복권정보 필드(LT-Info field)와, 상기 보안키 관리 모듈로부터 전달된 전자복권토큰이 삽입되는 은닉번호 정보 필드(BID-Info field)와, 상기 복권정보 필드 및 은닉번호 정보 필드에 각각 삽입된 정보에 대해 상기 제1 웹 서버의 키로 전자서명한 디지털 값이 삽입되는 발권자 서명 필드(Issuer-Sign field)와, 전자복권의 구매자가 원하는 복권번호가 삽입되는 배팅정보 필드(Betting-Info field)와, 발매 직후의 전자복권 표를 상기 제2 웹 서버의 키로 전자서명한 디지털 값이 삽입되는 발매자 서명 필드(Seller-Sign field)로 구성된다. 그러나 상기 제1 웹 서버는 상기 배팅정보 필드(Betting-Infofield)와 상기 발매자 서명 필드(Seller-Sign field)의 각각에 특정 값을 삽입시키지 않는다.

그밖에도 상기 제2 웹 서버는, 상기 제1 웹 서버로부터 전달받은 전자복권 프레임 번들을 저장하기 위해 구비된 발매 데이터베이스와 연동하는 것이 바람직하다. 여기서 상기 발매 데이터베이스에 저장된 전자복권 프레임 번들을 전자서명 및 암호화하여 상기 제2 웹 서버로 전달하기 위한 데이터베이스 보안관리 모듈이 본 발명의 시스템에 더 포함되는 것이 바람직하다.

특히 상기 제2 웹 서버는, 상기 구매자의 컴퓨터로부터, 디지털 전자복권의 구매가 요청됨에 따라, 자신과 상기 구매자 컴퓨터간에 인증 및 공개키 암호화 기반 데이터 전송을 위한 핸드셰이킹(handshaking)을 실시하는 것이 바람직하다.

또한 상기 제2 웹 서버는, 구매자 컴퓨터로 원하는 복권번호의 선택을 요구하고, 그 요구에 따라 상기 구매자 컴퓨터로부터 임의의 복권번호가 선택됨에 따라, 그에 대응되는 전자복권 프레임 번들을 발매 데이터베이스로부터 추출하는 것이 바람직하다. 더 나아가 상기 제2 웹 서버는, 상기 구매자의 컴퓨터로부터 전달되는 복권번호와 그 구매자에 대해 미리 저장되어 있던 지불정보를 수령하고, 외부로부터 현재시각 정보를 제공받아, 상기 수령한 지불정보와 상기 제공된 현재시각 정보와 상기 추출된 전자복권 프레임 번들을 이용하여, 전송한 전자복권 표를 생성한다.

또한 상기 제2 웹 서버는, 상기 생성된 전자복권 표를 상기 구매자 컴퓨터로 전달함과 동시에, 상기 구매자 컴퓨터로 지불 동의 여부를 질의하며, 그 질의에 대해 지불 동의 응답이 상기 구매자 컴퓨터로부터 수신되면, 그에 상응하는 지불 정산을 완료하고 미리 저장되어 있던 그 구매자의 이전 지불정보를 갱신한다.

마지막으로 상기 구매자 컴퓨터는, 상기 제2 웹 서버로부터 전자복권 표가 전달됨에 따라, 상기 제1 웹 서버로부터 전달되는 전자복권 프레임 번들에 대한 전자복권 발권자의 전자서명을 검증하기 위한 모듈과, 상기 제2 웹 서버로부터 전달되는 전자복권 표에 대한 전자복권 발매자의 전자서명을 검증하기 위한 모듈을 구비하는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 근간이 되는 암호화기/복호화기의 이용 원리를 나타낸 도면.

도 2는 본 발명의 근간이 되는 공개키 암호화 시스템의 이용 원리를 나타낸 도면.

도 3은 본 발명에 따른 디지털 전자복권 판매 시스템을 나타낸 도면.

도 4는 본 발명에 따른 디지털 전자복권의 발권측 상세 구성을 나타낸 도면.

도 5는 본 발명에 따른 발권 프로세스를 나타낸 도면.

도 6은 본 발명에서 사용되는 전자복권 프레임 포맷을 나타낸 도면.

도 7은 본 발명에 따른 발매 프로세스를 나타낸 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*

100 : 제1 웹 서버 110 : 제2 웹 서버

101,111 : 공개키 암호화 라이브러리(PKI-Library)

102,112 : 보안키 관리 모듈(secure-key managing module)

103,113 : 데이터베이스 보안관리 모듈(DB secure-managing module)

104 : 발권 데이터베이스(issuing-DB)

105 : 추첨 데이터베이스

114 : 발매 데이터베이스(selling-DB)

115 : 적립 데이터베이스(deposit-DB)

이하 본 발명에 따른 디지털 전자복권 판매 방법 및 그를 위한 시스템에 대한 바람직한 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명은 네트워크(인터넷, 온라인 또는 무선통신)를 통해, 원격으로 구매 및 지불이 가능한 디지털 컨텐츠(이하 본 발명의 설명에서는 디지털 컨텐츠와 디지털 전자복권과 디지털 데이터를 구분하지 않고, 하나의 동일 개념으로 본다)를 제공하는데 적용된다. 특히 디지털 전자복권을 제공하는데 적용되는 방법 및 시스템이다.

또한 본 발명은 전자복권 구매자가 직접 자신이 원하는 복권번호를 만들어 구매 신청을 시스템측에 요구할 수 있다.

특히 본 발명은 전자복권을 발권하는 부분과 발매하는 부분을 구분하여, 그 두 부분에 의한 디지털 이중 암호(digital double signing)를 제공한다.

이들을 위해, 다음은 본 발명의 방법 실현 및 시스템 구축에 근간이 되는 요소들에 대해 먼저 설명한다.

1. 암호화기/복호화기(Encrypter/Decrypter)

암호화기(Encrypter)는, 사용자만이 알고 있는 비밀키가 특정 암호화 알고리즘과 함께 디지털 전자복권과 같은 디지털 컨텐츠에 작용하여, 새로운 암호화된 컨텐츠로 변환시켜 주는 것이다. 이 때 변환된 컨텐츠를 원래대로 복구하기 위해서는 반드시 비밀키가 요구되며, 또한 컨텐츠 복구를 위해서는 암호화기의 대응되는 복호화기(Decrypter)가 사용된다. 이는 대칭키 암호화 방식으로, 도 1은 이러한 암호화기/복호화기의 이용 원리를 나타낸다.

2. 공개키 암호화 시스템(Public Key Cryptosystem)

공개키 암호화 시스템은, 전술된 암호화기/복호화기의 이용 원리(대칭형 암호화)와 달리, 디지털 데이터를 암호화하고 복호화 하는데 서로 다른 한 쌍의 키가 작용되도록 하는 것이다. 이 때 사용되는 한 쌍의 키는 서로 다른 수학적인 연관성을 갖도록 생성된 것으로, 하나는 공개해도 되는 공개키(Public Key)이고, 다른 하나는 공개해서는 안되는 개인키(Private Key=비밀키)이다. 이는 비대칭키 암호화 방식으로, 도 2는 이러한 공개키 암호화 시스템의 이용 원리를 나타낸다.

3. 해쉬함수(Hash Function)

해쉬함수는 데이터 압축 알고리즘으로, 디지털 데이터에 대한 무결성(Integrity)을 체크하기 위한 것이다. 이러한 해쉬함수를 사용할 경우에는, 압축된 데이터만으로 원래 압축 이전의 정보를 복원할 수 없다. 이러한 특징 때문에, 일방향 함수(One-Way Function)라고 한다. 특히 해쉬함수는, 일정 크기 이상의데이터에 대한 전자서명을 부여하는 시스템에서, 전체 데이터의 무결성을 보장하면서도 훨씬 축소된 데이터에 대한 서명 값을 계산하기에 용이하므로, 대부분의 전자서명 메커니즘에 자주 사용된다.

4. 전자서명 알고리즘(Digital Signature Algorithm)

전자서명 알고리즘은, 무인식 증명기술(zero-knowledge proof)을 이론적 기반으로 하여, 그 안전도를 실질적 차원에서 제공할 수 있는 전자서명 방식들(RSA 방식의 전자서명이나 DSA 방식의 전자서명 등)이 널리 쓰이고 있다. 본 발명에서는 전자서명 방식을 공개키 암호화 방식에 근거한 것으로 그 종류를 제한하지 않는다.

상기 나열된 네 가지 기술 요소들에 근간한 본 발명에 따른 디지털 전자복권 판매 방법 및 시스템에 대해 보다 상세히 설명한다.

본 발명에서는 보다 효율적인 설명을 위해 다음의 표 1에 나타낸 공개키 암호화(PKI) 관련 기호 및 표 2에 나타낸 본 발명의 전자복권 관련 기호를 사용한다.

기 호	의 미
ENC(P::k)	디지털데이터 P를 비밀키 k로 대칭키-방식으로 암호화한 결과
DEC(E::k)	암호화데이터 E를 비밀키 k로 대칭키-방식으로 복호화한 결과
Hash(M)	메시지/데이터를 해쉬함수(Hash-function)로 압축한 결과
RNG	무작위번호생성기(Random Number Generator)
PrvKey_U	공개키 암호화에서 사용하는 키-쌍 중 사용자 U의 비밀키에 해당하는 개인키(또는 비밀키)
PubKey_U	공개키 암호화에서 사용하는 키-쌍 중 사용자 U의 공개키
CA	사용자의 공개키에 대하여 디지털 인증서를 발급하는 기관
Cert(O::CA)	객체 O의 공개키에 대하여 인증기관 CA가 인증한 디지털 인증서
Sign(M::key)	메시지 M에 대하여 사용자가 자신의 개인키(비밀키)로 전자서명한 결과. 이 값에는 키에 대한 인증서 Cert가 포함됨

기호(약어)	의 미
Lottery, LT	복권 표(Lottery Ticket)로서, 디지털 형태의 추첨식 혹은 즉석식 복권
BID	사용자 혹은 구매자의 Blinded-ID를 의미하며, 자세한 것은 내용 중에 기술된다
BN	BID 번호로서, 당첨여부를 가름하는 디지털 정보
LT-Info	복권정보(Lottery Ticket Information = 이름, 발행차수, 당첨금, 발권기관, 유효기간 등)
LT-Info의 구성	LT-ID : 복권의 ID로서 복권의 이름이다.
	LSN : 복권의 발행번호(Lottery Serial Number)
	LIN : 발권기관 명(Lottery Issuer Name)
	LVD : 복권의 유효기간(Lottery Validation Date)
	LBM : 당첨금(Lottery Betting Money)
bKEY	Blinded KEY : 추첨번호 생성을 위한 은닉 키

도 3은 본 발명에 따른 디지털 전자복권 판매 시스템을 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 시스템의 디지털 전자복권을 발권하는 제1 웹 서버(100)와, 제1 웹 서버(100)로부터 발권된 디지털 전자복권을 발매하기 위한 제2 웹 서버(110)로 구성된다. 이들 두 웹 서버(100,110)는 공개키 암호화 기반 보안 채널(PKI-based secure channel)을 통해 통신한다. 또한 이들 두 웹 서버(100,110)는 각각 공개키 암호화 라이브러리(PKI-Library)(101,111)를 내장하며, 또한 발권키와 발매키를 안전하게 관리하기 위한 보안키 관리 모듈(secure-key managing module)(102,112)을 운영한다.

본 발명의 시스템은, 제1 웹 서버(100) 및 제2 웹 서버(110)와 네트워크 사이에 하나의 방화벽(firewall)들이 구축되며, 또한 제1 웹 서버(100)와 제2 웹 서버(110)의 사이에도 하나의 방화벽이 구축된다. 이들 방화벽은 상호 전송되는 패킷(특히 인터넷 패킷이다. 실제 인터넷에서는 점대점(point-to-point) 간의 정보가 인터넷 패킷으로 전송된다)에 대해 필터링을 가하여 물리적으로 일부 접근을 통제한다. 이들 방화벽은 이미 기존 시스템에서도 이용되며, 본 발명의 시스템에는기본적인 구성 요소이다.

디지털 전자복권의 발권측에는, 제1 웹 서버(100)와 함께, 그 제1 웹 서버(100)와 연동하면서 그 제1 웹 서버(100)와 독립적으로 보호되는 발권 데이터베이스(issuing-DB)(104)와, 추첨 데이터베이스(105)가 구비되며, 이들(104,105)의 보호를 위해 제1 웹 서버(100)는 데이터베이스 보안관리 모듈(103)을 더 운영한다.

디지털 전자복권의 발매측에는, 제2 웹 서버(110)와 함께, 그 제2 웹 서버(110)와 연동하면서 그 제2 웹 서버(110)와 독립적으로 보호되는 발매 데이터베이스(selling-DB)(114)와, 적립 데이터베이스(deposit-DB)(115)가 구비되며, 이들(114,115)의 보호를 위해 제2 웹 서버(110)도 데이터베이스 보안관리 모듈(113)을 더 운영한다.

상기에서 각 웹 서버(100,110)와 연동하는 데이터베이스(104,105,114,115)를 보호 관리하기 위한 데이터베이스 보안관리 모듈(103,113)은, 데이터베이스(104,105,114,115)가 노출되는 것을 막거나, 그 데이터베이스(104,105,114,115)가 노출되어 정보가 불법적으로 빠져나갔다 할지라도 그 빠져나간 정보만으로는 어떠한 이익을 얻을 수 없도록 한다. 즉 데이터베이스 보안관리 모듈(103)은 각 데이터베이스에 저장된 정보를 전자서명 및 암호화하여 각 웹 서버(100,110)에 전달한다.

상기한 도 3의 구성에서 발권측과 발매측의 각 웹 서버(100,110)는 함께 운영될 수도 있다.

도 4는 본 발명에 따른 디지털 전자복권의 발권측 상세 구성을 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 제1 웹 서버(100)는 복권정보(LT-Info)가 입력되면, 보안키 관리 모듈(102)로 전자복권 발급을 요청하고, 그 요청과 더불어 입력된 복권정보(LT-Info)를 그 보안키 관리 모듈(102)로 전달한다.

그에 따라 제1 웹 서버(100)와 보안키 관리 모듈(102) 간에 인증(authentication)이 실시된 후에, 서로간에 인증이 성공되면 그 제1 웹 서버(100)와 보안키 관리 모듈(102) 간에는 하나의 채널이 형성된다. 이를 위해 제1 웹 서버(100)에는 인증을 위한 블록(authentication block)이 내장된다.

보안키 관리 모듈(102)은 발권자의 발권 권한 키를 오프라인에서 관리하기 위한 것으로, 공개키 암호화 시스템을 포함하는 코어 네트워크(core network)와 연결된 독립적인 키관리 모듈이다. 이 보안키 관리 모듈(102)은 제1 웹 서버(100)에 대해 오프라인(off-line)으로 존재하다가, 본 발명의 전자복권 발권이 실시될 때 제1 웹 서버(100)에 의해 온라인(on-line)으로 운영된다.

보안키 관리 모듈(102)은 인증블록(authentication)과, 공개키 암호화 블록(Public Key Crypto-block)과, 무작위번호생성블록(RNG)과, 암호화블록(Encrypter)과, 비밀 발권키 블록과, 보안 메모리를 포함한다.

제1 웹 서버(100)의 전자복권 발급 요청에 따른 보안키 관리 모듈(102)의 생성값들은, 전자복권을 식별하기 위한 인자(Identifier)인 전자복권 식별자(LT-ID)와, 무작위번호생성블록(RNG)으로부터 무작위로 생성된 일회용 발권키(K)를 암호화한 값(K*)과, 이후에 활용될 당첨번호 생성을 위한 근원 값(seed-value)으로서, 무작위번호생성블록(RNG)으로부터 무작위로 생성된 키(N)를 상기한 일회용 발권키(K)로 암호화한 값(N* = ENC(N::K))이다. 이들 생성값들은 이후에 전자복권 발권자의 개인키(비밀키)로 전자서명되어 저장 및 출력된다. 그리고 출력과 동시에 보안 메모리에는 무작위로 생성된 일회용 발권키(K)와, 또하나의 무작위 생성 키(N)가 저장된다.

예로써 전자복권 식별자(LT-ID)로는, 복권정보(LT-Info)의 해쉬값(Hash-value), 즉 복권정보(LT-Info)를 압축한 값인 "Hash(LT-Info)"를 사용한다. 일회용 발권키(K)의 암호화 값(K*)은 일회용 발권키(K)의 해쉬값(= K* = Hash(K))이나, 일회용 발권키(K)를 그 발권키(K)로 암호화한 값(= K* = ENC(K::K))이다.

상기 나열된 보안키 관리 모듈(102)의 최종 출력값들은, 전자복권 발권자의 개인키(비밀키)로 전자서명된 결과 값인 "Sign({LT-ID/N*/K*}::key)"로서 발권 데이터베이스(104)에 저장되며, 또한 출력된다.

다음은 도 5를 참조하여 보안키 관리 모듈(102)의 세부 발권 프로세스에 대해 설명한다.

먼저 보안키 관리 모듈(102)은 전자복권 이름(LT-ID), 발권기관 명(LIN), 복권의 유효기간(LVD), 당첨금(LBM)을 포함하는 복권정보(LT-Info)를 제1 웹 서버(100)로부터 전달받는다. 그 전달된 복권정보(LT-Info)는 데이터베이스에 기록된다.

특히 보안키 관리 모듈(102)은 입력되는 복권정보(LT-Info)의 값에 대해, 무작위번호생성블록(RNG)으로부터 생성된 일회용 발권키로 암호화한 후 해쉬함수로압축하여 전자복권 식별자(LT-ID)를 얻는다.

그리하여 얻어진 전자복권 식별자(LT-ID)와, 무작위번호생성블록(RNG)으로부터 무작위로 생성된 일회용 발권키(K)를 압축하여 암호화한 값(K* = Hash(K))과, 무작위번호생성블록(RNG)으로부터 무작위로 생성된 키(N)를 상기한 일회용 발권키(K)로 암호화한 값(N* = ENC(N::K))으로 구성되는 출력값에 대해 전자복권 발권자의 개인키를 이용하여 전자서명한 디지털 값이 최종 출력된다. 그 최종 출력되는 디지털 값을 이하에서 전자복권토큰(LT-Token)이라 명칭한다.

최종 출력 디지털 값인 전자복권토큰(LT-Token)의 표현 형식은 다음 식 1에 나타낸 것이다.

LT-Token = Sign({LT-ID/N*/K*}::Prvkey_issuer)

결국 제1 웹 서버(100)는 보안키 관리 모듈(102)로부터 출력되어 생성된 전자복권토큰(LT-Token)을 토대로 하여, 전자복권 발매를 위한 제2 웹 서버(110)로 전달할 디지털 전자복권 프레임 번들(frame bundle)을 제작한다. 이하에서는 그 프레임 번들을 제작하는 과정을 전자복권 프레이밍(lottery-framing)이라 명칭하며, 이를 위해 제1 웹 서버(100)는 내부에 전자복권 프레이밍을 실시하기 위한 전자복권 포맷터(LT-Formatter)를 구비한다.

본 발명에서는 전자복권 프레이밍을 위한 도 6의 전자복권 프레임 포맷을 사용한다.

도 6은 본 발명에서 사용되는 전자복권 프레임 포맷을 나타낸 도면으로, 도시된 포맷은 추첨식 및 배팅(betting)식에 모두 적용 가능하다.

본 발명의 전자복권 프레임 번들은, 복권정보 필드(LT-Info field)와, 은닉번호 정보 필드(BID-Info field)와, 발권자 서명 필드(Issuer-Sign field)와, 배팅정보 필드(betting-info field)와, 발매자 서명 필드(Seller-Sign field)로 구성된다.

복권정보 필드(LT-Info field)에는 이미 전술된 복권정보가 삽입된다.

은닉번호정보 필드(BID-Info field)에는 식 1에 표현된 전자복권토큰(LT-Token)이 삽입된다.

발권자 서명 필드(Issuer-Sign field)에는 복권정보(LT-Info)와 은닉번호정보(BID-Info)에 대해 복권 발권을 위한 제1 웹 서버(100)의 키로 전자서명한 디지털 값이 삽입된다.

배팅정보 필드(Betting-Info field)와 발매자 서명 필드(Seller-Sign field)는 발매 서버인 제2 웹 서버(110)에 의해 사용되는 필요로써, 발권 서버인 제1 웹 서버(100)로부터 출력되는 전자복권 프레임 번들에는, 그 두 필드의 값이 무의미한 값이다. 따라서 제1 웹 서버(100)에서 송출되는 프레임 포맷에는, 배팅정보 필드(Betting-Info field)와 발매자 서명 필드(Seller-Sign field)에 의미없는 더미값(dummy value)이 삽입된다.

여기서 배팅정보 필드(Betting-Info field)는 배팅식 복권을 발매할 경우에 대비한 것으로, 그 필드에는 추후 전자복권을 구매하고자하는 사용자가 원하는 복권번호가 삽입된다. 또한 배팅정보 필드(Betting-Info field)는 승마나 경륜의 복표를 발권하는데 사용하여, 그 복표를 구매한 사용자의 배팅 번호가 삽입된다.

발매자 서명 필드(Seller-Sign field)는 전자복권을 구매한 사용자의 구매 요청이 정상적으로 종료되었을 때, 제2 웹 서버(110)가 최종적으로 복권에 대한 포맷팅(formatting)을 한 후 그 포맷팅된 디지털 전자복권 전체에 대해 복권 발매를 위한 제2 웹 서버(110)의 키로 전자서명한 디지털 값이 삽입된다.

다음은 도 7을 참조하여 보다 상세한 발매 프로세스에 대해 설명한다.

제2 웹 서버(110)는 제1 웹 서버(100)로부터 도 6에 나타낸 프레임 포맷으로 이루어진 전자복권 프레임 번들을 전달받는다. 그 전달된 프레임 번들들은 모두 발권자의 개인키로 전자서명된 것이다.

그리고 제2 웹 서버(110)는 전달받은 디지털 전자복권 프레임 번들들을 발매 데이터베이스(114)에 저장한다.

도 7에서 전자복권에 대한 검증(Verify{LT})은 두 가지 전자서명에 대해 실시되는데, 하나는 전자복권 프레임 번들에 대한 전자복권 발권자의 전자서명을 검증하여, 전체적인 전자복권 프레임 번들의 오류 여부를 판단하는 것과, 다른 하나는 디지털 전자복권 표 전체에 대한 전자복권 발매자의 전자서명을 확인하여 발매자의 신뢰성을 검증하는 것이다.

도 7의 프로세스에 대해 보다 상세히 설명하면, 제2 웹 서버에 대해 먼저 구매자(client)는 자신의 계정 식별자(ID)로 로긴(Login)하고(S10), 자신이 원하는 형식(추첨식 또는 배팅식)의 디지털 전자복권을 선택하여 디지털 전자복권 구매를 요청한다(S11).

그 구매 요청에 따라, 비동기 상태인 제2 웹 서버(110)와 구매자 컴퓨터간에는, 인증과 공개키 암호화 기반 데이터 전송을 위한 핸드셰이킹(handshaking)이 이루어진다(S12). 특히 본 발명에서는 공개키 암호화에 기반된 핸드셰이킹(handshaking)이 이루어져, 인증 및 데이터 전송을 위한 양자간의 동작을 확인한다.

상기한 절차들(S10∼S12)이 진행됨과 동시에, 제2 웹 서버(110)는 적립 데이터베이스(115)의 저장 내용으로부터 전자복권 구매를 요청한 구매자의 계좌 잔고를 확인한다(S13).

상기한 절차들(S10∼S13)이 정상적으로 완료되면, 제2 웹 서버(110)는 구매자 컴퓨터로 원하는 복권번호의 선택을 요구하거나, 구매자가 임의로 원하는 배팅번호를 요구한다(S14).

그 요구에 대해, 구매자는 자신의 컴퓨터를 통해 자신이 원하는 복권번호(또는 배팅번호)를 선택하여, 제2 웹 서버(110)로 전달한다(S15). 이러한 구매자의 복권번호가 전달되면, 그 구매자에 대해 적립 데이터베이스(115)에 미리 저장되어 있던 지불정보(Payment-Info)가 추출되어 제2 웹 서버(110)로 전달된다(S16). 이 때 지불정보는 데이터베이스 보안관리 모듈(113)에 의해 전자서명 및 암호화된 형태로 전달된다.

그에 따라 구매자의 복권번호 및 지불정보를 수령한 제2 웹 서버(110)는, 표준 포맷의 현재시각 정보(Time-Info)를 시각 날인 모듈(Time-Stamp Module)(미도시)로부터 제공받고(S17), 발매 데이터베이스(114)에 저장되어 있던 전자복권 프레임 번들 하나를 추출한다(S18). 이 때는 구매자가 요청한 복권번호에 대응되는 전자복권 프레임 번들을 추출한다.

결국 제2 웹 서버(110)는, 구매자 컴퓨터로부터 전달된 복권번호와, 시각 날인 모듈(Time-Stamp Module)(미도시)로부터 제공받은 현재시각 정보(Time-Info)와, 발매 데이터베이스(114)에서 추출한 전자복권 프레임 번들을 이용하여, 하나의 완성된 전자복권 표를 생성한다(S19).

그리고 최종적으로 제2 웹 서버(110)는 그 완성된 전자복권 표를 전자서명하여, 구매자에게 전달한다(S20).

이 때 제2 웹 서버(110)는, 최종 완성된 전자복권 표를 구매자 컴퓨터로 전달하면서, 전자복권 표의 무결성 체크 및 지불 동의 여부를 묻게 된다(S21).

구매자는 전달받은 전자복권 표의 무결성을 체크하여(S22), 그 전자복권에 결함이 없으면 지불 동의 응답을 제2 웹 서버(110)로 전달하고(S23), 그 반대로 그 전자복권의 결합이 있으면 지불 불가 응답을 보낸다(S24).

제2 웹 서버(110)는 구매자 컴퓨터로부터 지불 동의 응답이 수신되면(S25), 그에 상응하는 지불 정산을 완료하고, 적립 데이터베이스에 저장되어 있던 그 구매자의 지불정보를 갱신한다(S26).

이상에서 설명되는 본 발명에 따르면, 디지털 복권을 발권하는 부분과 발매하는 부분을 구분하여, 그들 각 부분에 의한 디지털 이중 암호를 제공하므로, 디지털 전자복권의 불법복제 및 위조를 근원적으로 차단할 수 있다.

추가로 본 발명의 방법 및 시스템은, 즉석복권 형식의 서비스에도 적용이 가능하며, 차후 각종 디지털 복권 기반 게임을 보다 안전하게 제공하기 위한 기반이 될 것이다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시 예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해서 정해져야 한다.

Claims

하나 또는 그 이상의 디지털 전자복권을 발권하고, 그 발권된 전자복권을 특정 포맷으로 프레이밍한 후 그에 따른 프레임 번들을 전송하는 제1 웹 서버와;

상기 제1 웹 서버로부터 전달된 프레임 번들을 저장하고, 특정 구매자로부터 복권 구매가 요청됨에 따라, 그 요청에 상응하는 프레임 번들을 전송하는 제2 웹 서버로 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 전자복권 판매 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 웹 서버로부터, 특정 전자복권의 이름과 발권기관 명과 유효기간과 당첨금을 포함하는 복권정보(LT-Info)가 전달됨에 따라, 상기 전달된 복권정보에 대해, 무작위로 생성된 일회용 발권키로 암호화하고, 해쉬함수로 압축하여 전자복권 식별자(LT-ID)를 생성하는 보안키 관리 모듈이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 디지털 전자복권 판매 시스템.
제 2 항에 있어서, 상기 보안키 관리 모듈은,

무작위로 생성된 일회용 발권키를 해쉬함수로 압축하여 암호화 발권키를 생성하고, 무작위로 생성된 임의의 키를 상기 일회용 발권키로 암호화하여 추후 당첨번호 생성을 위한 근원 값(seed-value)을 생성하는 것을 특징으로 하는 디지털 전자복권 판매 시스템.
제 2 항 내지 제 3 항에 있어서, 상기 보안키 관리 모듈은,

상기 제1 웹 서버로부터 전자복권 발권이 요청됨에 따라, 상기 생성된 전자복권 식별자(LT-ID)와 상기 생성된 암호화 발권키와 상기 생성된 근원 값으로 구성된 출력값을 상기 제1 웹 서버로 전달하는 것을 특징으로 하는 디지털 전자복권 판매 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 보안키 관리 모듈은,

상기 출력값을 전자복권 발권자의 개인키로 전자서명하여, 그에 따른 전자복권토큰을 상기 제1 웹 서버로 전달하는 것을 특징으로 하는 디지털 전자복권 판매 시스템.
제 5 항에 있어서, 상기 제1 웹 서버는,

상기 보안키 관리 모듈로부터 전달된 전자복권토큰에 대해 전자복권 프레이밍을 실시하여, 그에 따라 제작된 디지털 전자복권 프레임 번들을 상기 제2 웹 서버로 전달하는 것을 특징으로 하는 디지털 전자복권 판매 시스템.
제 1 항 및 제 6 항에 있어서, 상기 제1 웹 서버와 상기 제2 웹 서버는, 공개키 암호화 기반 보안 채널을 통해 상호 통신하는 것을 특징으로 하는 디지털 전자복권 판매 시스템.
제 6 항에 있어서, 상기 제작된 전자복권 프레임 번들은, 상기 복권정보가 삽입되는 복권정보 필드(LT-Info field)와, 상기 보안키 관리 모듈로부터 전달된 전자복권토큰이 삽입되는 은닉번호 정보 필드(BID-Info field)와, 상기 복권정보 필드 및 은닉번호 정보 필드에 각각 삽입된 정보에 대해 상기 제1 웹 서버의 키로 전자서명한 디지털 값이 삽입되는 발권자 서명 필드(Issuer-Sign field)와, 전자복권의 구매자가 원하는 복권번호가 삽입되는 배팅정보 필드(Betting-Info field)와, 발매 직후의 전자복권 표를 상기 제2 웹 서버의 키로 전자서명한 디지털 값이 삽입되는 발매자 서명 필드(Seller-Sign field)로 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 전자복권 판매 시스템.
제 8 항에 있어서, 상기 제1 웹 서버는 상기 배팅정보 필드(Betting-Info field)와 상기 발매자 서명 필드(Seller-Sign field)의 각각에 특정 값을 삽입시키지 않는 것을 특징으로 하는 디지털 전자복권 판매 시스템.
제 5 항에 있어서, 상기 보안키 관리 모듈은 상기 전자복권토큰을 발권 데이터베이스에 저장하는 것을 특징으로 하는 디지털 전자복권 판매 시스템.
제 10 항에 있어서, 상기 발권 데이터베이스에 저장된 정보를 전자서명 및 암호화하여 상기 제1 웹 서버로 전달하기 위한 데이터베이스 보안관리 모듈이 더포함되는 것을 특징으로 하는 디지털 전자복권 판매 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 제2 웹 서버는, 상기 제1 웹 서버로부터 전달받은 전자복권 프레임 번들을 저장하기 위해 구비된 발매 데이터베이스와 연동하는 것을 특징으로 하는 디지털 전자복권 판매 시스템.
제 12 항에 있어서, 상기 발매 데이터베이스에 저장된 전자복권 프레임 번들을 전자서명 및 암호화하여 상기 제2 웹 서버로 전달하기 위한 데이터베이스 보안관리 모듈이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 디지털 전자복권 판매 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 제2 웹 서버는,

상기 구매자의 컴퓨터로부터, 디지털 전자복권의 구매가 요청됨에 따라, 자신과 상기 구매자 컴퓨터간에 인증 및 공개키 암호화 기반 데이터 전송을 위한 핸드셰이킹(handshaking)을 실시하는 것을 특징으로 하는 디지털 전자복권 판매 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 제2 웹 서버는,

구매자 컴퓨터로 원하는 복권번호의 선택을 요구하고, 그 요구에 따라 상기 구매자 컴퓨터로부터 임의의 복권번호가 선택됨에 따라, 그에 대응되는 전자복권 프레임 번들을 발매 데이터베이스로부터 추출하는 것을 특징으로 하는 디지털 전자복권 판매 시스템.
제 15 항에 있어서, 상기 제2 웹 서버는,

상기 구매자의 컴퓨터로부터 전달되는 복권번호와 그 구매자에 대해 미리 저장되어 있던 지불정보를 수령하고, 외부로부터 현재시각 정보를 제공받아, 상기 수령한 지불정보와 상기 제공된 현재시각 정보와 상기 추출된 전자복권 프레임 번들을 이용하여, 전송한 전자복권 표를 생성하는 것을 특징으로 하는 디지털 전자복권 판매 시스템.
제 16 항에 있어서, 상기 제2 웹 서버는,

상기 생성된 전자복권 표를 전자서명하여 상기 구매자 컴퓨터로 전달하는 것을 특징으로 하는 디지털 전자복권 판매 시스템.
제 17 항에 있어서, 상기 제2 웹 서버는,

상기 생성된 전자복권 표를 상기 구매자 컴퓨터로 전달함과 동시에, 상기 구매자 컴퓨터로 지불 동의 여부를 질의하며, 그 질의에 대해 지불 동의 응답이 상기 구매자 컴퓨터로부터 수신되면, 그에 상응하는 지불 정산을 완료하고 미리 저장되어 있던 그 구매자의 이전 지불정보를 갱신하는 것을 특징으로 하는 디지털 전자복권 판매 시스템.
제 17 항에 있어서, 상기 구매자 컴퓨터는,

상기 제2 웹 서버로부터 전자복권 표가 전달됨에 따라, 상기 제1 웹 서버로부터 전달되는 전자복권 프레임 번들에 대한 전자복권 발권자의 전자서명을 검증하기 위한 모듈과, 상기 제2 웹 서버로부터 전달되는 전자복권 표에 대한 전자복권 발매자의 전자서명을 검증하기 위한 모듈을 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 전자복권 구매 컴퓨터.