KR20030067934A - 무선 네트워크의 보안 시스템 - Google Patents

무선 네트워크의 보안 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20030067934A
KR20030067934A KR1020020007677A KR20020007677A KR20030067934A KR 20030067934 A KR20030067934 A KR 20030067934A KR 1020020007677 A KR1020020007677 A KR 1020020007677A KR 20020007677 A KR20020007677 A KR 20020007677A KR 20030067934 A KR20030067934 A KR 20030067934A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
data
sequence
information
initial value
registers
Prior art date
Application number
KR1020020007677A
Other languages
English (en)
Inventor
공대출
공형윤
Original Assignee
공형윤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 공형윤 filed Critical 공형윤
Priority to KR1020020007677A priority Critical patent/KR20030067934A/ko
Publication of KR20030067934A publication Critical patent/KR20030067934A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/06—Authentication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03828—Arrangements for spectral shaping; Arrangements for providing signals with specified spectral properties
    • H04L25/03866—Arrangements for spectral shaping; Arrangements for providing signals with specified spectral properties using scrambling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/20—Modulator circuits; Transmitter circuits
    • H04L27/2032—Modulator circuits; Transmitter circuits for discrete phase modulation, e.g. in which the phase of the carrier is modulated in a nominally instantaneous manner
    • H04L27/2053—Modulator circuits; Transmitter circuits for discrete phase modulation, e.g. in which the phase of the carrier is modulated in a nominally instantaneous manner using more than one carrier, e.g. carriers with different phases
    • H04L27/206—Modulator circuits; Transmitter circuits for discrete phase modulation, e.g. in which the phase of the carrier is modulated in a nominally instantaneous manner using more than one carrier, e.g. carriers with different phases using a pair of orthogonal carriers, e.g. quadrature carriers

Abstract

본 발명은 무선 네트워크를 통하여 전송되는 정보데이터에 대해 RCNC 부호화기법과 m-시퀀스 데이터를 적용하여 비화기능과 에러정정 기능이 가능하도록 하는 무선 네트워크의 보안 시스템을 제공한다.
이를 위해 본 발명은 무선 네트워크를 통해 상대방 전송측과 통신을 수행하여 정보 데이터를 송/수신하는 무선통신 시스템에 있어서, 랜덤하게 형성되는 생성 다항식을 갖는 초기값의 시퀀스 데이터를 생성하는 초기값 생성수단과, 상기 초기값 생성수단으로부터 입력받은 시퀀스 데이터의 생성 다항식에 따라 정보 데이터를 엔코딩함에 의해 비화 처리된 코드 데이터를 발생하는 랜덤부호화 엔코딩수단, 상대방 전송측으로부터 생성되는 초기값의 시퀀스 데이터와 동일한 생성 다항식의 패턴을 갖는 시퀀스 데이터를 발생하는 복호정보 발생수단 및, 상기 복호정보 발생수단으로부터 입력받은 시퀀스 데이터의 생성 다항식에 따라 상대방 전송측으로부터 수신받은 비화 데이터를 디코딩함에 의해 복호 처리된 정보 데이터를 발생하는 랜덤복호화 디코딩수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

무선 네트워크의 보안 시스템{Security system of wireless network using random connection node convolutional technique}
본 발명은 무선 네트워크의 보안 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선 네트워크를 통한 데이터의 교환시에 RCNC(Random Connection Node Convolutional) 부호화 기법과 m-시퀀스 기법을 이용하여 데이터의 비화성을 향상시키기 위한 무선 네트워크의 보안 시스템에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 무선을 이용한 통신데이터의 전송은 유선 통신네트워크를통한 통신방식에서 문제가 되는 이용자의 이동성 제한을 해결할 수 있는 통신방안으로서 각광을 받고 있는 상태인 바, 최근에는 무선의 이동통신 단말기를 이용한 사용자 간의 음성정보 교환으로부터 발전하여 문자, 기호정보는 물론 정지화상, 오디오데이터, 동영상 등과 같은 다양한 멀티미디어 데이터를 서비스할 수 있도록 되어 있다.
한편, 이러한 무선 네트워크를 통한 데이터의 전송은 유선에 비해서 전송채널이 불특정 다수의 사용자에게 노출되어 있어서, 중요한 정보가 누출될 가능성이 상존하고 있는 바, 이러한 문제점을 해소하기 위해서 현재에는 PN(Pseudo Random) 코드를 이용하여 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식으로 정보를 전송하도록 함에 따라 보안성을 강화하도록 하고 있다.
또한, 무선 네트워크를 통해 전송되는 데이터는 무선 채널의 통과시에 각종 노이즈(Noise)나 패이딩(Fading) 등과 같은 다양한 형태의 잡음이 혼입되면서 많은 데이터 오류를 포함하게 되는 바, 이러한 데이터 오류를 정정하여 정확한 데이터를 복원하기 위해서 고려해야할 사항으로는 수신데이터에 대한 에러정정 기능이 필요하게 된다.
상기한 에러정정 기능의 수행을 위해, 최근에는 무선 네트워크를 통해 전송되는 데이터에 대해 일정한 규칙을 갖는 여분의 데이터 비트를 추가적으로 첨가할 수 있도록 하고 있고, 수신측에서는 수신받은 데이터의 여분의 비트를 조사하여 수신 데이터의 오류 유무를 판단할 수 있도록 하고 있다.
그러나, 이러한 종래의 무선네트워크를 이용한 무선통신 시스템의 경우에는 PN 코드를 이용한 보안처리 방식에 있어서 어느 정도의 정보데이터에 대한 보안성이 유지되지만, 다수의 수신측 사용자를 인증된 사용자로 포괄하기가 어렵도록 되어 있을 뿐만 아니라, 그 PN 코드를 이용한 보안기능 자체적으로는 수신측에 대해 비화된 정보 데이터에 대한 에러정정 기능을 제공할 수 없도록 되어 있기 때문에 에러정정을 위한 별도의 부가적인 데이터를 첨부해야 하고, 수신측에서 에러정정 기능의 수행을 위한 별도의 장치 및 에러정정 알고리즘을 구현해야한다는 불리함이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 무선 네트워크를 통하여 전송되는 정보데이터에 대해 RCNC 부호화기법과 m-시퀀스 데이터를 적용하여 비화기능과 에러정정 기능이 가능하도록 하는 무선 네트워크의 보안 시스템을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 무선 네트워크의 보안 시스템에 대한 구성을 나타낸 블럭구성도,
도 2는 도 1에 도시된 사용자 인증부 및 m-시퀀스 생성부의 상세한 구성을 나타낸 도면,
도 3은 도 1에 도시된 RCNC 엔코딩부의 상세한 구성을 나타낸 도면,
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 m-시퀀스 데이터를 이용한 스위칭특성에 따라 비화를 위한 다항식이 생성되는 상태를 예시적으로 나타낸 도면,
도 5는 도 1에 도시된 RCNC 디코딩부의 상세한 구성을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 RCNC 코드데이터의 비트에러 레이트(BER) 성능을 분석한 결과를 예시적으로 나타낸 그래프도면,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 비화기능을 위한 생성 다항식의 비트 단위별 변화에 따른 비트에러 레이트(BER)와 신호대 잡음비(SNR)의 성능을 분석한 결과를 예시적으로 나타낸 그래프도면,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 인증 사용자와 비인증 사용자 간의 비트(bit) 단위의 데이터 접근 허용도를 분석한 결과를 예시적으로 나타낸 그래프도면,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 인증 사용자와 비인증 사용자 간의 바이트(byte) 단위의 데이터 접근 허용도를 분석한 결과를 예시적으로 나타낸 그래프도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10:스크램블러, 15,60:사용자 인증부,
20,65:m-시퀀스 생성부, 25:RCNC 엔코딩부,
30:QPSK 변조부, 50:QPSK 복조부,
55:초기값 저장부, 75:RCNC 디코딩부,
80:디스크램블러, 100:무선데이터 송신부,
200:무선데이터 수신부.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따르면, 무선 네트워크를 통해 상대방 전송측과 통신을 수행하여 정보 데이터를 송/수신하는 무선통신 시스템에 있어서, 랜덤하게 형성되는 생성 다항식을 갖는 초기값의 시퀀스 데이터를 생성하는 초기값 생성수단과, 상기 초기값 생성수단으로부터 입력받은 시퀀스 데이터의 생성 다항식에 따라 정보 데이터를 엔코딩함에 의해 비화 처리된 코드 데이터를 발생하는 랜덤부호화 엔코딩수단, 상대방 전송측으로부터 생성되는 초기값의 시퀀스 데이터와 동일한 생성 다항식의 패턴을 갖는 시퀀스 데이터를 발생하는 복호정보 발생수단 및, 상기 복호정보 발생수단으로부터 입력받은 시퀀스 데이터의 생성 다항식에 따라 상대방 전송측으로부터 수신받은 비화 데이터를 디코딩함에 의해 복호 처리된 정보 데이터를 발생하는 랜덤복호화 디코딩수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 무선 네트워크의 보안 시스템을 제공한다.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
즉, 도 1은 본 발명에 따른 무선 네트워크의 보안 시스템에 대한 구성을 나타낸 블록구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 네트워크의 보안 시스템은 전송하고자 하는 시리얼데이터를 스크램블(Scramble) 처리함과 더불어, RCNC 부호화기법을 통해 비화처리하고, 직교위상 쉬프트키잉(QPSK) 변조하여 무선 네트워크 상으로 전송하는 무선데이터 송신부(100)와, 무선 네트워크를 통해 상대방으로부터 수신받은 I채널(In Phase)과 Q채널(Quadrature Phase)의 신호를 직교위상 쉬프트키잉(QPSK) 방식에 의해 복조함과 더불어, RCNC 부호화기법에 의해 디코딩하고 디스크램블(De-scramble) 처리하는 무선데이터 수신부(200)로 구성된다.
동 도면에서, 상기 무선데이터 송신부(100)는 스크램블러(10)와, 사용자 인증부(15), m-시퀀스 생성부(20), RCNC 엔코딩부(25), QPSK 변조부(30)로 구성된다.
상기 스크램블러(10)는 소정의 정보내용을 갖춘 시리얼 데이터를 랜덤화하기 위한 스크램블 처리를 수행하게 된다.
상기 사용자 인증부(15)는 상기 m-시퀀스 생성부(20)로부터의 m-시퀀스 데이터에 대한 초기값을 결정하기 위한 초기 생성 다항식을 결정하는 것으로서, 사용자에 의해 입력되는 인증정보에 의해 사용자 정보를 생성하게 된다.
상기 m-시퀀스 생성부(20)는 상기 사용자 인증부(15)로부터의 초기값의 정보에 의해 초기 생성 다항식을 갖는 m-시퀀스 데이터를 생성하기 위한 것이다.
여기서, 상기 사용자 인증부(15)는 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자로부터 입력되는 n 비트(bit)의 사용자 인증정보에 의해 사용자 정보를 형성하는 제 1∼제 n사용자 정보레지스터(N0∼Nn)와, 해당 무선데이터 송신부(100)를 갖는 단말기의 고유 일련번호의 정보가 저장되어 있는 제 1∼제 n일련번호 레지스터(E1∼En), 상기 제 1∼제 n사용자 정보레지스터(N0∼Nn)로부터의 사용자 정보와 상기 제 1∼제 n일련번호 레지스터(E1∼En)로부터의 고유 일련번호의 정보를 각각 배타적 논리합 처리하여 초기 값을 생성하는 제 1∼제 n배타적 논리합 회로(EX1∼EXn)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 m-시퀀스 생성부(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 사용자 인증부(15)로부터 입력받은 초기값 정보를 각각 반복적으로 궤환시켜서 초기생성 다항식을 갖는 m-시퀀스의 데이터를 생성하는 제 1∼제 n시퀀스 레지스터(I0∼In)로 구성되는 바, 상기 제 1∼제 n시퀀스 레지스터(I0∼In)는 상기 RCNC 엔코딩부(25)에서 시리얼 데이터에 대해 2개의 제 1코드 데이터열과 제 2코드 데이터열을 생성할 수 있도록 2개의 m-시퀀스 데이터를 생성하게 된다.
한편, 상기 m-시퀀스 생성부(20)를 구성하는 제 1∼제 n시퀀스 레지스터(I0∼In)는 부호확산을 위한 PN 부호를 이용하여 송신측과 수신측 만이 알 수 있는 무작위 선택 특성을 갖는 것으로서, 모든 레지스터가 "0"인 경우를 제외한 2n-1개의 초기값을 갖는 무작위의 선택 부호를 생성하고, 그러한 선택 부호를 기초로 주기적으로 반복하여 궤환하는 방식에 의해 초기 생성 다항식을 갖는 m-시퀀스 데이터를 생성하게 된다.
여기서, 상기 m-시퀀스 생성부(20)로부터 생성되는 다항식의 수는 하기한 수학식 1에 의해 결정된다. 즉,
여기서, "N"은 변화할 수 있는 생성 다항식의 수를 나타내고, "k"는 시퀀스 레지스터의 수(즉, 구속장의 길이)를 나타내며, c는 코드 레이트(Code Rate)를 나타낸다.
상기한 수학식 1에 나타낸 바와 같이, 상기 m-시퀀스 생성부(20)에서는 일정한 생성 다항식의 패턴에 따라서 소정의 정보데이터를 비화처리할 수 있는 바, 상기 시퀀스 레지스터(I0∼In)의 수(즉, 구속장의 길이)를 증감 조정하는 것에 의해 비화성을 조절하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 수신측의 인증된 사용자의 수용가능 시스템 갯수를 증감조절하는 것이 가능하게 된다.
도 1에서, 상기 RCNC 엔코딩부(25)는 상기 m-시퀀스 생성부(20)로부터 발생되는 생성 다항식을 갖는 m-시퀀스 데이터에 의해 가변적인 생성 다항식을 갖는 RCNC 부호화 기법을 이용하여 상기 스크램블러(10)로부터 스크램블 처리된 시리얼데이터를 엔코딩하여 비화처리하기 위한 것이다.
여기서, 상기 RCNC 엔코딩부(25)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 스크램블러(10)로부터 입력되는 스크램블 처리된 스트림 데이터를 순차적으로 쉬프트하여 출력하는 제 1∼제 n쉬프트 레지스터(R0∼Rn)와, 상기 m-시퀀스 생성부(20)로부터의 일단의 제 1 m-시퀀스 데이터를 입력받아 그 데이터값에 따라 상기 제 1∼제 n쉬프트 레지스터(R0∼Rn)로부터의 스트림 데이터에 대한 스위칭을 수행하여 변형된 생성 다항식을 갖는 제 1코드데이터를 발생하는 제 1∼제 n+1코드1 스위칭 레지스터(S0∼Sn+1), 상기 m-시퀀스 생성부(20)로부터의 타단의 제 2 m-시퀀스 데이터를 입력받아 그 데이터값에 따라 상기 제 1∼제 n쉬프트 레지스터(R0∼Rn)로부터의 스트림 데이터에 대한 스위칭을 수행하여 변형된 생성 다항식을 갖는 제 2코드데이터를 발생하는 제 1∼제 n+1코드2 스위칭 레지스터(S′0∼S′n+1)를 포함하여 구성된다.
상기 제 1∼제 n+코드1 스위칭 레지스터(S0∼Sn+1)와 제 1∼제 n+1코드2 스위칭 레지스터(S′0∼S′n+1)는 각각 m-시퀀스 데이터를 입력받아 제 1코드 데이터와 제 2코드 데이터를 생성하기 위해 상호 스위치열로 연결되어 있는 노드 스위치의 역할을 수행하게 되는 바, 이러한 노드 스위치는 m-시퀀스 데이터의 디지털 값이 "1"인 경우에 온(On)되고, 디지털 값이 "0"인 경우에 오프(Off)되는 특성을 갖고, 각 스위칭 레지스터의 온/오프 스위칭 상태에 따라 부호화의 특성(즉, 생성 다항식)이 변화될 수 있게 된다.
또한, 상기 제 1∼제 n+1코드1 스위칭 레지스터(S0∼Sn+1)와 제 1∼제 n+1코드2 스위칭 레지스터(S′0∼S′n+1)의 생성 다항식 변화 시기는 스트림 데이터의 1바이트(byte)나 1워드(word) 또는 1프레임(frame) 마다의 선택적인 스위칭간격에 따라 가변되는 것이 가능하고, 스위칭 레지스터의 수(즉, 구속장의 길이)에 따라 가변될 수 있도록 되어 있는 바, 구속장의 길이가 길어질수록 변화할 수 있는 생성 다항식의 수가 증가하여 비화성이 향상된다.
한편, 상기 RCNC 엔코딩부(25)에서의 생성 다항식의 변화패턴은 각 스위칭 레지스터(S0∼Sn+1)(S′0∼S′n+1)의 스위칭 온/오프에 따른 스위칭모드에 따라 결정되는 바, 도 4a 내지 도 4d에서는 예컨대 3개의 스위칭 레지스터가 구비되어 있다고 가정한 경우에 발생할 수 있는 스위칭모드의 경우수를 나타낸 것이다.
즉, 도 4a에 도시된 스위칭 모드는 m-시퀀스 데이터에 의해 3개의 스위칭 레지스터 중에서 어느 하나만의 레지스터를 스위칭 온시킨 경우를 나타내고, 도 4b에 도시된 스위칭 모드는 m-시퀀스 데이터에 의해 각 스위칭 레지스터가 인접하는 레지스터와 동시에 스위칭 온된 경우를 나타내며, 도 4c에 도시된 스위칭 모드는 m-시퀀스 데이터에 의해 3개의 스위칭 레지스터 중에서 인접하지 않은 레지스터가 동시에 스위칭 온된 경우를 나타내고, 도 4d에 도시된 스위칭 모드는 m-시퀀스 데이터에 의해 3개의 스위칭 레지스터를 모두 스위칭 온시킨 경우를 나타낸다.
하기한 표 4에서는 도 4a 내지 도 4d의 스위칭 모드에 따른 생성 다항식의 변화패턴과 그에 따른 코드 데이터의 데이터값을 나타낸 것이다.
스위칭모드 생성 다항식 코드 데이터
0 1, x, x2 100, 010, 001
1 1+x, x+x2 110,011
2 1+x2 101
3 1+x+x2 111
도 1에서, 상기 QPSK 변조부(30)는 상기 RCNC 엔코딩부(25)를 통해 엔코딩되어 비화처리된 입력 스트림 데이터에 대한 위상을 90°씩 변화시키는 QPSK 변조방식에 의해 직교위상 쉬프트키잉 변조하여 I,Q 플롯의 신호를 출력한다.
도 1에 있어서, 상기 무선데이터 수신부(200)는 QPSK 복조부(50)와, 초기값 저장부(55), 사용자 인증부(60), m-시퀀스 생성부(65), RCNC 디코딩부(75) 및, 디스크램블러(80)로 구성된다.
동 도면에서, 상기 QPSK 복조부(50)는 무선 네트워크를 통해서 수신되는 상대방 전송측으로부터의 I,Q 플롯의 신호를 QPSK 방식에 의해 수신 스트림 데이터로 복조처리하게 된다.
상기 초기값 저장부(55)는 미리 약정된 소정의 상대방 전송측으로부터의 비화된 무선 데이터를 디코딩하여 복호화하기 위해, 그 상대방 전송측에서 RCNC 부호화기법에 의해 비화하기 위해 필요한 m-시퀀스 데이터의 초기값을 저장하고 있다.
상기 사용자 인증부(60)는 상기 m-시퀀스 생성부(65)로부터의 m-시퀀스 데이터에 대한 생성 다항식을 형성하기 위한 인증 데이터를 생성하게 되는 바, 이는 도 2에 도시된 무선데이터 송신부(100) 측의 사용자 인증부(15)의 구성과 동일하게 적용된다.
상기 m-시퀀스 생성부(65)는 상기 초기값 저장부(55)에 저장된 상대방 전송측으로부터의 초기값에 의해 2n-1개의 초기값을 갖는 무작위의 선택 부호를 생성하고, 그러한 선택 부호를 기초로 상기 사용자 인증부(60)로부터의 인증데이터를 수신받아 주기적으로 반복하여 궤환하는 방식에 의해 생성 다항식을 갖는 m-시퀀스 데이터를 생성한다.
상기 RCNC 디코딩부(75)는 상기 QPSK 복조부(50)를 통해서 복조 처리된 비화상태의 수신 스트림데이터를 상기 m-시퀀스 생성부(65)로부터의 생성 다항식을 갖는 m-시퀀스 데이터에 의해 가변적인 생성 다항식을 갖는 RCNC 부호화 기법을 이용하여 디코딩하여 복호화 처리하기 위한 것으로서, 이는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 QPSK 복조부(50)로부터 입력되는 복조 처리된 비화상태의 수신 스트림 데이터를 순차적으로 쉬프트하여 출력하는 제 1∼제 n쉬프트 레지스터(RR0∼RRn)와, 상기 m-시퀀스 생성부(65)로부터의 일단의 제 1 m-시퀀스 데이터를 입력받아 그 데이터값에 따라 상기 제 1∼제 n쉬프트 레지스터(RR0∼RRn)로부터의 비화데이터에 대한 스위칭을 수행하여 제 1복호 데이터를 발생하는 제 1∼제 n+1복호1 스위칭 레지스터(SS0∼SSn+1), 상기 m-시퀀스 생성부(65)로부터의 타단의 제 2 m-시퀀스 데이터를 입력받아 그 데이터값에 따라 상기 제 1∼제 n쉬프트 레지스터(RR0∼RRn)로부터의 비화데이터에 대한 스위칭을 수행하여 제 2복호 데이터를 발생하는 제 1∼제 n+1복호2 스위칭 레지스터(SS′0∼SS′n+1)를 포함하여 구성된다.
상기 디스크램블러(80)는 상기 RCNC 디코딩부(75)로부터의 스크램블 처리된 복호데이터를 디스크램블 처리하여 시리얼 데이터의 형태로 출력한다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에서는 무선데이터 송신부(100)를 통해서각각 동일한 정보내용을 갖는 데이터를 전송하는 경우라도 m-시퀀스 데이터의 생성 다항식이 가변되기 때문에 다른 형태의 부호어를 갖고서 비화될 수 있고, 무선데이터 수신부(200)에서는 상대방 송신측과 동일한 초기 생성 다항식값과 m-시퀀스 생성부로부터 생성되는 다항식의 변화패턴 및 다항식 변화시기를 가지고 있어야 비화된 데이터의 정확한 복호 처리가 가능하게 된다.
한편, 본 발명에서는 m-시퀀스를 이용한 RCNC 부호화의 성능 검토를 위하여 일반적으로 무선 네트워크 상의 데이터에 대한 부호화를 수행하는 콘볼루션(Convolutional) 부호기와의 비트에러 레이트(BER) 성능을 비교하였다.
즉, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 RCNC 코드데이터의 비트에러 레이트(BER) 성능을 분석한 결과를 예시적으로 나타낸 그래프도면이다.
도 6에서, 콘볼루션 부호기와의 비트에러 레이트(BER) 성능 비교를 위해, 무선 전송환경을 가우시안(Gaussian) 채널로 설정하고, 60만비트(bit)의 데이터를 구속장의 길이가 "6"으로 설정된 RCNC 엔코딩부와 레지스터의 길이가 "6"으로 설정된 m-시퀀스 생성부에 적용하였는 바, 생성 다항식의 변환 시기는 600비트(bit) 단위로 한정하였다.
다음에, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 비화기능을 위한 생성 다항식의 비트 단위별 변화에 따른 비트에러 레이트(BER)와 신호대 잡음비(SNR)의 성능을 분석한 결과를 예시적으로 나타낸 그래프도면이다.
동 도면에서는 생성 다항식의 변화를 각각 2비트, 8비트, 100비트, 600비트 단위로 변화시켜서 적용하였는 바, m-시퀀스 데이터에 의해 생성 다항식이 변화하는 RCNC 코드데이터의 비트에러 레이트(BER) 성능은 콘볼루션 코드에 비해서 신호대 잡음비(SNR)가 3데시벨(dB) 이상이 되는 구간에서는 낮게 나타나고, 신호대 잡음비(SNR)가 3데시벨(dB) 이하가 되는 부분부터는 콘볼루션 코드에 비해서 높게 나타난다.
따라서, 본 발명에 따른 RCNC 부호화기법을 사용하는 경우에는 콘볼루션 부호기와 같이 낮은 에러율을 갖는 반면에, 콘볼루션 부호기에 비해서 비화 성능이 상당히 높게 나타난다.
즉, 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 인증 사용자와 비인증 사용자 간의 비트(bit) 단위의 데이터 접근 허용도를 분석한 결과를 예시적으로 나타낸 그래프도면이고, 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 다라 인증 사용자와 비인증 사용자 간의 바이트(byte) 단위의 데이터 접근 허용도를 분석한 결과를 예시적으로 나타낸 그래프도면이다.
도 8의 비교결과는 60만 비트의 데이터를 비트(bit) 단위로 송신 데이터와 수신 데이터를 비교한 것이고, 도 9의 비교 결과는 60만 비트의 데이터에 대하여 바이트(byte) 단위로 송신 데이터와 수신 데이터를 비교한 것이다.
동 도면에서는 수신측에서 송신측에서 발생하는 생성 다항식과 일치하는 생성 다항식을 이용하여 비화된 데이터를 디코딩해야 정확한 데이터를 얻을 수 있도록 되어 있는 바, 인증 사용자에 대해서는 송신측의 m-시퀀스 데이터에 따른 초기값과 동일한 값을 적용하였고, 비인증 사용자에 대해서는 m-시퀀스 초기값과 동일하지 않은 값을 사용하였다.
따라서, 인증 사용자의 경우에는 수신된 비화 데이터를 디코딩하여 정확한 데이터를 수신받을 수 있게 되는 반면에, 비인증 사용자의 경우에는 비화데이터를 수신받았더라도 정확한 데이터를 얻을 수 없게 된다.
상기한 비교결과를 통해 알 수 있듯이 본 발명에 따른 보안 시스템에서는 비인증 사용자에 대해서는 높은 비화성을 갖게 됨과 더불어, 데이터에 대한 오류 정정까지 가능하게 된다.
상기한 실시예를 갖는 본 발명은 그 실시양태에 구애받지 않고 그 기술적 요지를 일탈하지 않는 한도 내에서 얼마든지 다양하게 변형하여 실시할 수 있도록 되어 있음은 물론이다.
이상과 같이 본 발명에 따르면, m-시퀀스 데이터를 이용한 생성 다항식의 변환에 의해 RCNC 부호화 기법을 이용하여 무선 네트워크를 통해 전송되는 데이터의 비화 처리가 가능하도록 함에 따라, 무선통신 시스템에서의 정보 데이터에 대한 비화성능이 크게 향상될 뿐만 아니라, 22k-1명에 달하는 다수의 수신측 사용자를 인증된 사용자로 포괄할 수 있게 되고, 별도의 에러정정 데이터의 첨부나 장치 또는 알고리즘을 부가하지 않고서도 정보 데이터에 대한 에러정정 능력을 자체적으로 갖출 수 있다는 효과를 갖게 된다.
또한, 본 발명에서는 무선 네트워크의 채널환경과 시스템의 요구 성능에 따라 데이터의 비화를 위한 생성 다항식의 수를 적정하게 조정하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 무선 랜(LAN) 환경이나 소규모의 정보 네트워크, PCS나 IMT2000 등과 같은무선 이동통신 시스템, WLL이나 LMDS 등과 같은 가입자망 서비스 시스템을 포함한 다양한 무선 네트워크 시스템에 전반적으로 적용이 가능하다는 효과를 갖게 된다.

Claims (9)

  1. 무선 네트워크를 통해 상대방 전송측과 통신을 수행하여 정보 데이터를 송/수신하는 무선통신 시스템에 있어서,
    랜덤하게 형성되는 생성 다항식을 갖는 초기값의 시퀀스 데이터를 생성하는 초기값 생성수단과,
    상기 초기값 생성수단으로부터 입력받은 시퀀스 데이터의 생성 다항식에 따라 정보 데이터를 엔코딩함에 의해 비화 처리된 코드 데이터를 발생하는 랜덤부호화 엔코딩수단,
    상대방 전송측으로부터 생성되는 초기값의 시퀀스 데이터와 동일한 생성 다항식의 패턴을 갖는 시퀀스 데이터를 발생하는 복호정보 발생수단 및,
    상기 복호정보 발생수단으로부터 입력받은 시퀀스 데이터의 생성 다항식에 따라 상대방 전송측으로부터 수신받은 비화 데이터를 디코딩함에 의해 복호 처리된 정보 데이터를 발생하는 랜덤복호화 디코딩수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 무선 네트워크의 보안 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 초기값 생성수단은 시퀀스 데이터의 초기값을 결정하기 위한 생성 다항식을 생성하기 위한 초기값을 발생하는 사용자 인증부와, 상기 사용자 인증부로부터의 초기값 정보를 랜덤하게 선택하여 초기 생성 다항식을 갖는 m-시퀀스 데이터를 생성하는 m-시퀀스 생성부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무선 네트워크의 보안 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 초기값 생성수단의 사용자 인증부는 사용자로부터 입력되는 사용자 인증정보에 의해 사용자 정보를 형성하는 다수의 사용자 정보레지스터와, 해당 무선통신 시스템용 단말기의 고유 일련번호의 정보가 저장되어 있는 다수의 일련번호 레지스터, 상기 다수의 사용자 정보레지스터로부터의 사용자 정보와 상기 다수의 일련번호 레지스터로부터의 고유 일련번호의 정보를 각각 배타적 논리합 처리하여 초기 값을 생성하는 다수의 배타적 논리합 회로를 포함하여 구성되고;
    상기 m-시퀀스 생성부는 상기 사용자 인증부로부터 입력받은 초기값 정보를 각각 반복적으로 궤환시켜서 초기생성 다항식을 갖는 m-시퀀스의 데이터를 생성하는 다수의 시퀀스 레지스터로 이루어진 것을 특징으로 하는 무선 네트워크의 보안 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 m-시퀀스 생성부는 시퀀스 레지스터 수의 증감 조정에 따라 생성 다항식의 수가 변환되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 무선 네트워크의 보안 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 다수의 시퀀스 레지스터는 상기 랜덤부호화 엔코딩수단에서 시리얼 데이터에 대해 2개의 비화 처리된 코드 데이터열을 생성할 수 있도록 2개의 m-시퀀스 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 무선 네트워크의 보안 시스템.
  6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 랜덤부호화 엔코딩수단은 비화 대상의 정보 데이터를 순차적으로 쉬프트하여 출력하는 다수의 쉬프트 레지스터와, 상기 m-시퀀스 생성부로부터의 일단의 m-시퀀스 데이터를 입력받아 그 데이터값에 따라 상기 다수의 쉬프트 레지스터로부터의 정보 데이터에 대한 스위칭을 수행하여 변형된 생성 다항식을 갖는 제 1코드 데이터를 발생하는 다수의 제 1코드 스위칭 레지스터, 상기 m-시퀀스 생성부로부터의 타단의 m-시퀀스 데이터를 입력받아 그 데이터값에 따라 상기 다수의 쉬프트 레지스터로부터의 정보 데이터에 대한 스위칭을 수행하여 변형된 생성 다항식을 갖는 제 2코드 데이터를 발생하는 다수의 제 2코드 스위칭 레지스터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무선 네트워크의 보안 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 복호정보 발생수단은 비화된 정보 데이터를 제공하는 상대방 전송측의 m-시퀀스 데이터의 초기값과 동일한 초기값이 저장되어 있는 초기값 저장부와, m-시퀀스 데이터에 대한 생성 다항식을 형성하기 위한 인증 데이터를 생성하는 사용자 인증부 및, 상기 초기값 저장부로부터의 초기값에 의해 무작위의 선택 부호를 생성하고, 그러한 선택 부호를 기초로 상기 사용자 인증부로부터의 인증데이터를 수신받아 주기적으로 반복하여 궤환함에 의해 생성 다항식을 갖는m-시퀀스 데이터를 생성하는 m-시퀀스 생성부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무선 네트워크의 보안 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 복호정보 발생수단의 사용자 인증부는 사용자로부터 입력되는 사용자 인증정보에 의해 사용자 정보를 형성하는 다수의 사용자 정보레지스터와, 해당 무선통신 시스템용 단말기의 고유 일련번호의 정보가 저장되어 있는 다수의 일련번호 레지스터, 상기 다수의 사용자 정보레지스터로부터의 사용자 정보와 상기 다수의 일련번호 레지스터로부터의 고유 일련번호의 정보를 각각 배타적 논리합 처리하여 인증데이터를 생성하는 다수의 배타적 논리합 회로를 포함하여 구성되고;
    상기 m-시퀀스 생성부는 상기 초기값 저장부의 초기값에 의해 랜덤한 선택 부호어를 생성하여 상기 사용자 인증부로부터 입력받은 인증데이터를 각각 반복적으로 궤환시켜서 생성 다항식을 갖는 m-시퀀스의 데이터를 생성하는 다수의 시퀀스 레지스터로 이루어진 것을 특징으로 하는 무선 네트워크의 보안 시스템.
  9. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 랜덤복호화 디코딩수단은 상대방 전송측으로부터 수신받은 비화상태의 정보 데이터를 순차적으로 쉬프트하여 출력하는 다수의 쉬프트 레지스터와, 상기 m-시퀀스 생성부로부터의 일단의 m-시퀀스 데이터를 입력받아 그 데이터값에 따라 상기 다수의 쉬프트 레지스터로부터의 비화데이터에 대한 스위칭을 수행하여 제 1복호 데이터를 발생하는 다수의 제 1복호 스위칭레지스터, 상기 m-시퀀스 생성부로부터의 타단의 m-시퀀스 데이터를 입력받아 그 데이터값에 따라 상기 다수의 쉬프트 레지스터로부터의 비화데이터에 대한 스위칭을 수행하여 제 2복호 데이터를 발생하는 디수의 제 2복호 스위칭 레지스터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무선 네트워크의 보안 시스템.
KR1020020007677A 2002-02-09 2002-02-09 무선 네트워크의 보안 시스템 KR20030067934A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020007677A KR20030067934A (ko) 2002-02-09 2002-02-09 무선 네트워크의 보안 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020007677A KR20030067934A (ko) 2002-02-09 2002-02-09 무선 네트워크의 보안 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030067934A true KR20030067934A (ko) 2003-08-19

Family

ID=32221258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020007677A KR20030067934A (ko) 2002-02-09 2002-02-09 무선 네트워크의 보안 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20030067934A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100790511B1 (ko) * 2006-11-03 2008-01-02 김경원 암호화 및 복호화 시스템과 암호화 및 복호화 방법
KR100980858B1 (ko) * 2007-11-28 2010-09-10 울산대학교 산학협력단 물리계층에서 콘볼루션 부호를 이용한 무선 센서 네트워크보안 시스템 및 방법
US9160418B2 (en) 2012-03-29 2015-10-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Near field communication method and apparatus thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10145351A (ja) * 1996-11-08 1998-05-29 Hitachi Ltd データ通信の暗号化方式
KR0175663B1 (ko) * 1990-02-21 1999-05-15 리챠드 엠. 호프맨 의사랜덤 비선형 시퀀스 발생기에 의거한 블럭-암호 암호화 장치
JPH11163852A (ja) * 1997-11-26 1999-06-18 Tokyo Gas Co Ltd 通信開始時における本人確認方法及びその装置
KR19990053516A (ko) * 1997-12-24 1999-07-15 전주범 케이블 전송 시스템의 베이스라인 트래픽 암호키를 위한 암호화장치
KR20030027459A (ko) * 2001-09-28 2003-04-07 엘지전자 주식회사 무선랜에서 송수신되는 패킷의 암호화 및 복호화 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0175663B1 (ko) * 1990-02-21 1999-05-15 리챠드 엠. 호프맨 의사랜덤 비선형 시퀀스 발생기에 의거한 블럭-암호 암호화 장치
JPH10145351A (ja) * 1996-11-08 1998-05-29 Hitachi Ltd データ通信の暗号化方式
JPH11163852A (ja) * 1997-11-26 1999-06-18 Tokyo Gas Co Ltd 通信開始時における本人確認方法及びその装置
KR19990053516A (ko) * 1997-12-24 1999-07-15 전주범 케이블 전송 시스템의 베이스라인 트래픽 암호키를 위한 암호화장치
KR20030027459A (ko) * 2001-09-28 2003-04-07 엘지전자 주식회사 무선랜에서 송수신되는 패킷의 암호화 및 복호화 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100790511B1 (ko) * 2006-11-03 2008-01-02 김경원 암호화 및 복호화 시스템과 암호화 및 복호화 방법
KR100980858B1 (ko) * 2007-11-28 2010-09-10 울산대학교 산학협력단 물리계층에서 콘볼루션 부호를 이용한 무선 센서 네트워크보안 시스템 및 방법
US9160418B2 (en) 2012-03-29 2015-10-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Near field communication method and apparatus thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3878774B2 (ja) Ｃｄｍａシステム
US5060266A (en) Continuous cipher synchronization for cellular communication system
US6584140B1 (en) Spectrum efficient fast frequency-hopped modem with coherent demodulation
US10263814B2 (en) Method and system for providing scrambled coded multiple access (SCMA)
JP4612864B2 (ja) 通信装置、当該装置における受信方法、コーデック、デコーダ、通信モジュール、通信部及びデコード方法
KR100904817B1 (ko) 무선 통신 시스템에서의 ｏｔａ 통신의 암호화를 위한 방법및 장치
US20120281834A1 (en) Generation of Perfectly Secret Keys in Wireless Communication Networks
US20100067687A1 (en) Method and apparatus for maintaining data integrity for block-encryption algorithms
KR100605813B1 (ko) 초 광대역 통신시스템에서 헤더정보 전송장치 및 방법
JPH08503569A (ja) 選択可能なタップを備えたフィードバック・レジスタを有する暗号化装置およびその方法
US20090028324A1 (en) Method and system for providing scrambled coded multiple access (scma)
JP2006042342A (ja) 多重アンテナ通信システムにおける空間インタリーブ通信のための方法および装置
JPH09121388A (ja) 無線通信のための暗号システム
JPH11275052A (ja) 拡散符号化装置およびその方法
JP2012129985A (ja) データ通信方法および無線通信ネットワーク
JP2688659B2 (ja) デジタルセルラ通信用暗号化システム
US7003045B2 (en) Method and apparatus for error correction
US6823488B1 (en) Packet binary convolutional codes
CA2448907C (en) Method and apparatus to maintain encryption synchronization in a multi-modulation tdm system
EP0982892A2 (en) Packet-based binary convolutional codes
CN110266321B (zh) 一种新的基于极化码的通信方法及系统
KR20100028171A (ko) 무선통신 시스템에서 스크램블링 장치 및 방법
KR20030067934A (ko) 무선 네트워크의 보안 시스템
WO2008031340A1 (fr) Rocédé et dispositif d&#39;émission et réception de signal
KR100729940B1 (ko) 통신 시스템에서 심볼들을 확산하는 방법 및 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
NORF Unpaid initial registration fee