KR20030023124A - 이동 통신 시스템에서의 공개키 기반 인증 방법 - Google Patents

이동 통신 시스템에서의 공개키 기반 인증 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서의 공개키 기반 인증 방법에 관한 것으로, 이동 통신 단말기가 인증서 관리 프로그램을 이용하여 공개키와 개인키를 생성한 후에 인증 서버에 접속하여 기 교부받은 토큰과 자신의 공개키를 포함한 인증서 신청 메시지를 보내는 단계와, 인증 서버가 이동 통신 단말기의 이동전화번호(MIN)값과 추가 데이터를 비가역성 함수를 이용하여 연산하며, 연산된 결과값을 소정 필드에 저장시켜 전자인증서를 발행하는 단계와, 인증 서버가 발행된 전자인증서를 이동 통신 단말기로 전송함과 아울러 전자인증서 디렉토리 서버에 보관 및 게시하는 단계와, 이동 통신 단말기가 서비스 서버에 접속하여 보안 서비스를 요청하면 서비스 서버가 이동 통신 단말기의 MIN값과 추가 데이터를 비가역성 함수를 이용하여 연산하며, 연산된 결과값을 이용하여 전자인증서 디렉토리 서버에 실제 필요한 전자인증서를 요청하는 단계와, 전자인증서 디렉토리 서버가 요청된 결과값에 대한 전자인증서를 검색하여 요청된 전자인증서를 서비스 서버로 전송하며, 서비스 서버가 전달받은 전자인증서를 이용하여 이동 통신 단말기에게 해당 보안 서비스를 제공하는 단계를 포함하며, 개인정보의 범위에 속하는 이동전화번호를 공개적으로 노출시키지 않으면서 공개되는 전자인증서와 안전하게 매핑시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

이동 통신 시스템에서의 공개키 기반 인증 방법{PUBLIC-KEY INFRASTRUCTURE BASED CERTIFICATION METHOD IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 이동 통신 시스템에서의 공개키 기반 인증 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동전화번호(MIN)와 추가 데이터를 비가역성 함수를 이용하여 연산한 결과값을 전자인증서의 소정 필드에 저장시켜 개인정보의 범위에 속하는 이동전화번호를 공개적으로 노출시키지 않으면서 공개되는 전자인증서와 안전하게 매핑시키는 이동 통신 시스템에서의 공개키 기반 인증 방법에 관한 것이다.
다양한 서비스 제공자가 존재하고 국제 로밍 및 멀티미디어 서비스가 제공되는 차세대 무선통신에서는 보다 강화된 보안 서비스가 요구된다. 대표적인 보안 서비스인 인증 서비스는 사용하는 알고리즘의 종류에 따라 비밀키 암호법에 기반한 비밀키 방식과 공개키 암호법에 기반한 공개키 방식으로 구분된다.
비밀키 암호법은 공개키 암호법에 비해 수행 속도가 빠르다는 장점을 가진다. 반면 비밀키 방식은 비밀키의 안전한 분배가 매우 어려우며, 사용자와 해당 서버간 단대단 비밀통신을 보장하기 위해 복수의 비밀키 정보를 저장/관리해야 하는 단점이 있다. 이를 해결하기 위하여 비밀 데이터 또는 인증 관련 데이터를 방문 네트워크와 공유하는 등의 방법도 사용되지만 안전성의 저하를 초래한다. 특히 IMT-2000 시스템에서는 방문 네트워크의 수가 현재보다 증가하며 분포 지역도 방대하다. 이로 인하여 위와 같은 문제가 더욱 심각해진다.
공개키 암호법은 기능의 확장과 키 관리가 용이한 특징을 가진다.
이러한 이유로 신뢰받은 인증기관이 사용자의 신분을 확인한 다음 공개키 인증서를 발급해 주고, 사용자는 안전하게 보관된 자신의 개인키와 공개키 인증서를 사용하여 전자서명(digital signature), 암호화를 수행함으로써 인증, 무결성, 기밀성, 부인 방지의 문제를 완전하게 해결하는 공개키 기반구조(public-key infrastructure)가 제시되었다.
한편, 무선데이터 서비스는 가입자의 확인을 위해 이동전화번호(MIN)를 중요한 요소로 사용하고 있다. 따라서 무선데이터 서비스의 보안/인증 처리를 위해 공개키 기반구조를 무선환경에 적용할 경우에는 전자인증서와 이동전화번호의 안전한매핑은 다양한 무선 보안/인증 서비스의 원활한 지원을 위해 매우 중요하다고 할 수 있다.
그러나, 전자인증서는 공개적으로 출판되는 전자문서임에 반하여 이동전화번호는 공개적으로 노출이 되어서는 안 되는 중요한 개인정보의 범위에 속하므로 이동전화번호를 공개적으로 노출시키지 않으면서 공개되는 전자인증서와 안전하게 매핑시킬 수 있는 기술의 개발이 중요한 연구 과제로 부각되었으며, 이에 따라 지속적인 연구 개발이 이루어지고 있다.
본 발명은 상기한 연구 개발의 한 결과물로서, 이동전화번호와 추가 데이터를 비가역성 함수를 이용하여 연산한 결과값을 전자인증서의 소정 필드에 저장시켜 개인정보의 범위에 속하는 이동전화번호를 공개적으로 노출시키지 않으면서 공개되는 전자인증서와 안전하게 매핑시키는 이동 통신 시스템에서의 공개키 기반 인증 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 공개키 기반 인증 방법은, 이동 통신 단말기가 인증서 관리 프로그램을 이용하여 공개키와 개인키를 생성한 후에 인증 서버에 접속하여 기 교부받은 토큰과 자신의 공개키를 포함한 인증서 신청 메시지를 보내는 제 1 단계와, 상기 인증 서버가 상기 이동 통신 단말기의 이동전화번호(MIN)값과 추가 데이터를 비가역성 함수를 이용하여 연산하며, 연산된 결과값을 소정 필드에 저장시켜 전자인증서를 발행하는 제 2 단계와, 상기 인증 서버가 상기 발행된 전자인증서를 상기 이동 통신 단말기로 전송함과 아울러 전자인증서 디렉토리 서버에 보관 및 게시하는 제 3 단계와, 상기 이동 통신 단말기가 서비스 서버에 접속하여 보안 서비스를 요청하면 상기 서비스 서버가 상기 이동 통신 단말기의 MIN값과 추가 데이터를 상기 비가역성 함수를 이용하여 연산하며, 연산된 결과값을 이용하여 상기 전자인증서 디렉토리 서버에 실제 필요한 전자인증서를 요청하는 제 4 단계와, 상기 전자인증서 디렉토리 서버가 요청된 결과값에 대한 전자인증서를 검색하여 요청된 전자인증서를 상기 서비스 서버로 전송하며, 상기 서비스 서버가 전달받은 전자인증서를 이용하여 상기 이동 통신 단말기에게 해당 보안 서비스를 제공하는 제 5 단계를 포함한다.
도 1은 공개키 기반구조의 인증 방식을 채택할 수 있는 이동 통신 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 공개키 기반 인증 방법을 설명하기 위한 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 이동 통신 단말기 3 : 무선망
5 : 등록 서버 7 : 인증 서버
9 : 전자인증서 디렉토리 서버 11 : 서비스 서버
본 발명의 실시예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이 실시예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.
공개키 기반구조의 인증 방식을 채택할 수 있는 이동 통신 시스템은 도 1의 구성도에 나타낸 바와 같이, 이동 통신 단말기(1), 무선망(3), 등록 서버(5), 인증 서버(7), 전자인증서 디렉토리 서버(9), 서비스 서버(11)로 구성된다.
이동 통신 단말기(1)에는 인증 서버(7) 또는 서비스 서버(11)로부터 다운로드된(또는 초기 설치된) 인증서 관리 프로그램이 설치된다.
등록 서버(5)는 이동 통신 단말기(1)로부터의 전자인증서 신청 메시지에 응답하여 이동 통신 단말기(1)의 이동전화번호(MIN)를 추출한 후에 신청 메시지와 함께 인증 서버(7)로 전달한다.
인증 서버(7)는 추가 데이터와 MIN값을 비가역성 함수를 이용하여 연산한 후에 결과값을 소정 필드에 저장시켜 전자인증서를 발행한다.
전자인증서 디렉토리 서버(9)는 인증 서버(7)에서 발행된 전자인증서를 보관 및 게시한다.
서비스 서버(11)는 이동 통신 단말기(1)로부터 보안 서비스가 요청되면 추가 데이터와 MIN값을 비가역성 함수를 이용하여 연산한 후에 결과값을 이용하여 전자인증서 디렉토리 서버에 해당 전자인증서를 요청하며, MIN값이 포함된 전자인증서를 이용하여 해당 보안 서비스를 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서의 공개키 기반 인증 방법을 도 2의 흐름도를 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 사용자는 이동 통신 단말기(1)를 이용하여 무선망(3)을 통해 등록 서버(5)에 접속하여 전자인증서의 발급을 신청한다(S102).
등록 서버(5)는 전자인증서의 발급을 신청한 이동 통신 단말기(1)의 이동전화번호(MIN)값을 추출하여 인증 서버(7)로 전달하며, 토큰을 발행하여 이동 통신 단말기(1)로 전송한다. 이 토큰에는 사용자가 자신의 공개키/개인키 쌍을 생성하고 인증서 발급을 요청하기 위한 ID와 비밀번호나 암호화된 코드 등의 정보가 포함되어 있다(S104∼S106).
사용자는 이동 통신 단말기(1)에 인증서 관리 프로그램을 미리 다운로드받아 설치한 후 인증서 관리 프로그램을 이용하여 공개키와 개인키를 생성한다. 그리고 이동 통신 단말기(1)를 이용하여 무선망(3)을 통해 인증 서버(5)에 접속하여 등록서버(5)로부터 교부받은 토큰과 자신의 공개키를 포함한 인증서 신청 메시지를 인증 서버(7)로 보낸다.
인증 서버(7)는 인증서 신청 메시지의 유효성을 확인한 다음에 이동 통신 단말기(1)의 MIN값과 추가 데이터를 비가역성 함수를 이용하여 연산하며, 연산된 결과값을 소정 필드에 저장시켜 전자인증서를 발행한다(S108∼S112).
이때, 비가역성 함수로는 SHA1(Secure Hash Algorithm 1) 또는 MD5(Message Digest 5) 함수 등이 이용될 수 있으며, 추가 데이터는 수학적으로 전사 공격을 어렵게 만들기 위해 임의로 선택된 소정 문자열로 구성된다. 이 소정 문자열은 비가역성 함수 결과값의 유일성을 위해 선택될 수 있다.
아울러, 보안 레벨을 더욱 강화하기 위하여 MIN값과 추가 데이터 및 추가 비밀정보를 비가역성 함수를 이용하여 연산한 결과값을 소정 필드에 저장시켜 전자인증서를 발행할 수도 있다. 이러한 경우에 인증 서버(7)는 SSL 또는 TLS와 같은 안전한 보안 채널을 사용하여 추가 비밀정보를 서비스 서버(11)로 전송하여 공유하여야 한다.
또한, 결과값의 전자인증서 매핑을 위해 전자인증서 서브젝트 DN(Distinguished Name)내의 일련번호 필드를 사용하거나 다른 필드를 새로 정의하여 사용하며, Base64와 같은 별도의 인코딩 방법을 사용할 수도 있다.
인증 서버(7)는 발행된 전자인증서를 이동 통신 단말기(1)로 전송함과 아울러 전자인증서 디렉토리 서버(9)에 보관 및 게시하며, 이동 통신 단말기(1)는 인증 서버(7)로부터 다운로드받은 전자인증서와 키를 기록매체에 보관하여 전자서명과메시지 암호화 및 보안 통신에 이용하게 된다(S114∼S116).
이후, 사용자가 이동 통신 단말기(1)를 이용하여 무선망(3)을 통해 서비스 서버(11)에 접속하여 보안 서비스를 요청하면 서비스 서버(11)는 이동 통신 단말기(1)의 MIN값과 추가 데이터(또는 추가 비밀정보도 포함)를 비가역성 함수를 이용하여 연산하며, 연산된 결과값을 이용하여 전자인증서 디렉토리 서버(11)에 실제 필요한 전자인증서를 요청한다(S118∼S120).
그러면, 전자인증서 디렉토리 서버(11)는 요청된 결과값에 대한 전자인증서를 검색하여 요청된 전자인증서를 서비스 서버(11)로 전송하며, 서비스 서버(11)는 전달받은 전자인증서를 이용하여 이동 통신 단말기(1)에게 해당 보안 서비스를 제공한다(S122).
전술한 바와 같이 본 발명은 이동전화번호와 추가 데이터를 비가역성 함수를 이용하여 연산한 결과값을 소정 필드에 저장시켜 전자인증서를 발행함으로써, 개인정보의 범위에 속하는 이동전화번호를 공개적으로 노출시키지 않으면서 공개되는 전자인증서와 안전하게 매핑시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 이동 통신 시스템에서의 공개키 기반 인증 방법에 있어서,
    이동 통신 단말기가 인증서 관리 프로그램을 이용하여 공개키와 개인키를 생성한 후에 인증 서버에 접속하여 기 교부받은 토큰과 자신의 공개키를 포함한 인증서 신청 메시지를 보내는 제 1 단계와,
    상기 인증 서버가 상기 이동 통신 단말기의 이동전화번호(MIN)값과 추가 데이터를 비가역성 함수를 이용하여 연산하며, 연산된 결과값을 소정 필드에 저장시켜 전자인증서를 발행하는 제 2 단계와,
    상기 인증 서버가 상기 발행된 전자인증서를 상기 이동 통신 단말기로 전송함과 아울러 전자인증서 디렉토리 서버에 보관 및 게시하는 제 3 단계와,
    상기 이동 통신 단말기가 서비스 서버에 접속하여 보안 서비스를 요청하면 상기 서비스 서버가 상기 이동 통신 단말기의 MIN값과 추가 데이터를 상기 비가역성 함수를 이용하여 연산하며, 연산된 결과값을 이용하여 상기 전자인증서 디렉토리 서버에 실제 필요한 전자인증서를 요청하는 제 4 단계와,
    상기 전자인증서 디렉토리 서버가 요청된 결과값에 대한 전자인증서를 검색하여 요청된 전자인증서를 상기 서비스 서버로 전송하며, 상기 서비스 서버가 전달받은 전자인증서를 이용하여 상기 이동 통신 단말기에게 해당 보안 서비스를 제공하는 제 5 단계를 포함하는 이동 통신 시스템에서의 공개키 기반 인증 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비가역성 함수로는 SHA1(Secure Hash Algorithm 1) 또는 MD5(Message Digest 5) 함수가 이용되는 것을 특징으로 한 이동 통신 시스템에서의 공개키 기반 인증 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 추가 데이터는 임의로 선택된 소정 문자열로 구성된 것을 특징으로 한 이동 통신 시스템에서의 공개키 기반 인증 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 인증 서버 및 서비스 서버는 보안 레벨을 강화하기 위하여 상기 MIN값과 추가 데이터 및 추가 비밀정보를 비가역성 함수를 이용하여 연산한 결과값을 이용하는 것을 특징으로 한 이동 통신 시스템에서의 공개키 기반 인증 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 인증 서버는 SSL 또는 TLS와 같은 안전한 보안 채널을 사용하여 상기 추가 비밀정보를 상기 서비스 서버로 전송하여 공유하는 것을 특징으로 한 이동 통신 시스템에서의 공개키 기반 인증 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 단계에서 상기 인증 서버는 상기 결과값를 전자인증서 서브젝트 DN(Distinguished Name)내의 일련번호 필드에 저장하거나 다른 필드를 새로 정의하여 저장하는 것을 특징으로 한 이동 통신 시스템에서의 공개키 기반 인증 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 인증 서버는 상기 결과값의 저장시 별도의 인코딩 방법을 사용하는 것을 특징으로 한 이동 통신 시스템에서의 공개키 기반 인증 방법.
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