KR200317409Y1 - 윈도우 운영체제에 자동 인식되는 usb토큰 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 전자상거래시 사용자 인증을 위해 사용되는 PKI 인증서를 탑재한 USB토큰이 별도의 제조업체에서 제공하는 드라이버의 설치없이도 컴퓨터의 윈도우 운영체제에 휴먼 인터페이스되어 자동으로 인식될 수 있도록 한 것이다.
상기 USB토큰이 컴퓨터에 접속시 HID 드라이버를 로드시켜 윈도우 운영체제에 휴먼 인터페이스되어 자동으로 인식될 수 있도록 해당 모듈을 전체적으로 제어하는 제어수단; 암호화된 ID, 비밀번호, 제품의 시리얼넘버 및 PKI 인증서를 저장할 수 있도록 읽기/쓰기가 가능한 저장매체; 상기 USB토큰과 컴퓨터 상호간 데이터의 송·수신을 인터페이스할 수 있도록 전원 및 데이터 전송용 접지를 형성한 USB 커넥터; 데이터를 일정량의 간격으로 전송할 수 있도록 클럭을 발생하는 클럭발생부; USB 커넥터의 전원접지를 통해 공급되는 전압변동이 있는 임의의 전압을 적정의 전압으로 유지하여 각 회로와 소자에 일정한 양의 전원을 공급하는 전원부;로 이루어지는 윈도우 운영체제에 자동 인식되는 USB토큰에 관한 것이다.
Description
본 고안은 윈도우 운영체제에 자동 인식되는 USB토큰에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자상거래시 사용자 인증을 위해 PKI(Public Key Infrastructure) 인증서를 탑재한 USB토큰을 클라이언트용 컴퓨터의 USB(Universal Serial Bus)포트에 접속하는 경우, 운영체제인 윈도우환경에 USB토큰이 자동으로 인식되는 HID(Humam Interface Driver)가 구현되게 함으로써, 상기 USB토큰에 저장되어 있는 PKI 인증서를 이용하여 용이하게 인증과정을 거쳐 전자상거래를 수행할 수 있도록 한 윈도우 운영체제에 자동 인식되는 USB토큰에 관한 것이다.
최근 들어 인터넷의 폭발적인 성장과 함께 발달해 온 전자상거래는 새로운 실생활 문화로 정착되어 있으며, 전자상거래는 인터넷이 보급되기 전인 1960년대 전용네트워크를 이용한 전자 데이터 교환(EDI) 또는 은행간 전자송금의 형태로 대기업간에 주로 행하여져 왔으며, 최근 인터넷이 일반에게 보급된 이후에는 대기업 뿐만 아니라 중소기업 및 일반 소비자들까지도 급속하게 확산되고 있다.
정보통신과 인터넷의 발전으로 인해 작게는 LAN(Local Area Network)환경으로 사무실이나 회사 등이 네트웍으로 많은 컴퓨터가 연결되어 있으며, 크게는 WAN(Wide Area Network)환경으로 지역, 국가 및 전세계가 인터넷으로 많은 컴퓨터가 연결되어 있는데, 이러한 인터넷을 통한 전자상거래는 시간과 공간의 제약을 극복해 준다는 장점이 있는 반면에 인터넷 가상공간 자체가 모든 사용자에게 공개되어 있어 보안성이 취약하여 상거래 정보의 불법유출, 부당거래, 웹서버에 대한 불법 접근 및 서비스 거부 등의 보안관련 침해가 빈번하게 발생하게 되어 개인이나 기업에 심각한 손해를 발생할 수 있다는 문제점이 제기되어 왔다.
이러한 인터넷 통신상의 취약한 보안문제로 인해 가상공간에서 이루어지는 전자상거래를 수행할 때, 상대방의 신분 확인이나 거래내역에 대한 상호간의 부인방지대책 등이 커다란 문제점으로 등장하고 있으며, 이에 대한 해결책으로 디지털 서명기술을 이용한 인증서를 사용한 즉, 공개키 기반구조(PKI)에 기반을 둔 공개키 인증기술에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다.
상기의 PKI에 기반을 둔 공개키 인증기술에 의한 종래의 인증시스템의 경우 클라이언트는 인증서를 서버에서 발부받고, 이를 인증하기 위해 많은 절차를 거치며, 많은 시간을 소비하게 되며, 이러한 인증처리 절차는 소프트웨어적인 신호로만 이루어져 있어 추후 동일한 신호를 입력하게 되는 경우 권한없는 제3자에 의해 해킹을 당할 수 있는 문제점이 있다.
또한, 종래의 PKI 인증서는 서버에 접속할 때마다 새로이 발급받고, 번거로운 여러 절차에 걸쳐서 인증을 받아서 사용하여야 하며, 발급받은 인증서가 하드디스크에 저장되어 있어 안정성을 위해서는 이러한 인증서 정보를 하드디스크에서 완전히 삭제하여야 하며, 사용자가 서버나 로컬호스트를 사용한 현장 접속 이외에는 관리나 업무를 할 수 없기 때문에 이동하여 다른 컴퓨터를 이용할 때 통상적으로 플로피디스크에 저장하여 사용하는 경우가 있는데, 이러한 경우 분실 및 도난 등으로 인해 개인정보가 유출될 수 있어 심각한 손실을 초래하는 문제점이 있다.
상기와 같은 온라인상의 전자상거래 사용에 따른 보안의 취약점을 해결하기 위하여 최근 암호화 알고리즘을 내장한 하드웨어 보안장비인 USB형 메모리장치 및 USB토큰에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있는데, 이러한 장치는 컴퓨터에 설치된하드디스크와 마찬가지로 사용자가 임의로 접근이 가능한 디스크 역할을 수행하되, 휴대가 간편하고 이동이 용이하다는 장점이 있다.
상기 USB형 메모리장치는 통상적으로 컴퓨터의 USB 포트에 접속하여 데이터를 송·수신하기 위한 USB 콘트롤러와 저장매체인 플래시 메모리로 구성되어 있으며, 상기 USB토큰은 컴퓨터의 USB 포트에 접속하여 데이터를 송·수신하기 위한 USB 콘트롤러와 암호화 연산, 전자서명 및 인증절차 등을 수행하는 CPU와 저장매체인 플래시 메모리로 구성되어 있다.
상기 USB형 메모리장치의 경우는 메모리 자체의 표준이 규약화되어 있어 운영체제인 윈도우 환경에 휴먼 인터페이스 기능이 가능하여 컴퓨터를 종료하지 않은 상태에서도 접속한 후, 즉시 사용할 수 있어 사용자의 편의성이 우수한 반면에 상기 장치는 단순 저장매체로만 활용되어 보안이 취약해 메모리에 저장되어 있는 공인 인증서가 외부로 노출될 위험이 커다는 문제점이 있다.
상기 USB 토큰은 해당 제조업체가 제공하는 드라이버를 컴퓨터에 인스톨해야지만 인식될 수 있기 때문에 USB 토큰을 사용하여 전자인증을 받기 위해서는 별도로 드라이버를 설치하거나 드라이버가 설치되어 있는 컴퓨터를 이용하므로 설치로 인한 불편함이 있으며, 이동시에는 해당 제조업체가 제공하는 드라이버도 함께 휴대해야 한다는 문제점이 있다.
본 고안은 상기의 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, PKI 인증서를 탑재한 USB토큰을 이용하여 전자상거래시 사용자 인증을 위해 클라이언트 컴퓨터의 USB 포트에 접속할 때, 컴퓨터의 운영체제가 작동한 상태에서도 USB토큰이 윈도우환경에 자동 인식되는 휴먼 인터페이스가 구현되도록 하여 별도의 드라이버를 설치할 필요가 없으며, USB토큰만 휴대하고 있으면 언제 어디서나 컴퓨터에 접속해 개인 인증과정을 수행할 수 있도록 하여 사용자의 편의성 및 제품의 효용성을 향상시켜 전자상거래를 활성화시키는데 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 상기 USB토큰이 컴퓨터에 접속시 HID 드라이버를 로드시켜 윈도우 운영체제에 휴먼 인터페이스되어 자동으로 인식될 수 있도록 해당 모듈을 전체적으로 제어하는 제어수단; 암호화된 ID, 비밀번호, 제품의 시리얼넘버 및 PKI 인증서를 저장할 수 있도록 읽기/쓰기가 가능한 저장매체; 상기 USB토큰과 컴퓨터 상호간 데이터의 송·수신을 인터페이스할 수 있도록 전원 및 데이터 전송용 접지를 형성한 USB 커넥터; 데이터를 일정량의 간격으로 전송할 수 있도록 클럭을 발생하는 클럭발생부; USB 커넥터의 전원접지를 통해 공급되는 전압변동이 있는 임의의 전압을 적정의 전압으로 유지하여 각 회로와 소자에 일정한 양의 전원을 공급하는 전원부;로 이루어지는 윈도우 운영체제에 자동 인식되는 USB토큰을 구현하고자 한 것이다.
도1은 본 고안에 적용되는 USB토큰의 하드웨어 구성 블록도
도2는 본 고안에 적용되는 USB토큰의 소프트웨어 스택 구성도
도3은 본 고안에 적용되는 USB토큰의 HID가 구현되는 과정을 도시한 흐름도
*도면의 주요부분에 대한 부호설명*
1. USB토큰 10. 제어부
11. CPU 12. OTP 롬
13. 램 20. 저장매체
30. USB 커넥터 40. 클럭발생부
50. 전원부 60. 소프트웨어 스택
61. 애플리케이션 62. DLL API
63. 휴먼 인터페이스 드라이버 64. USB 호스트 컨트롤로 드라이버
70. 컴퓨터
본 고안은 온라인상의 전자상거래시에 개인 인증과정을 수행할 수 있도록 한 PKI 인증서가 탑재되어 있는 USB토큰(1)을 컴퓨터(70)에 형성된 USB 포트에 접속한 후, 인터넷을 통해 세션이 형성된 서버컴퓨터(미도시됨)와 연동하여 상기 USB토큰(1)에 탑재된 PKI 인증서를 통해 개인 인증을 받을 수 있도록 하는데, 이때 상기 컴퓨터(70)의 운영체제인 윈도우 환경이 작동되는 상태에서도 USB토큰(1)이 자동으로 인식될 수 있는 휴먼 인터페이스 기능을 수행할 수 있도록 한 것이다.
상기 휴먼 인터페이스 드라이버(HID ; Human Interface Driver)는 일반적으로 컴퓨터에 새로운 장치를 부착할 때 운영체제에서 해당 기기를 인식하여 필요한 드라이버를 자동으로 설치되게 하는 것을 말하는 것이며, 통상 윈도우 운영체제를 사용하는 경우 윈도우 폴더 안의 시스템 폴더에 해당 제품을 만든 회사에서 제공하는 표준규약인 드라이버를 저장하여 해당 기기를 인식할 수 있도록 한다.
운영체제로 윈도우가 일반화되면서 마우스, 키보드 등과 같이 컴퓨터 작동시 사용자들이 많이 사용하는 기기들의 경우 사용자의 편의성을 위해 해당 드라이버를 내장하며, 특히 마이크로 소프트사의 경우 꼭 필요한 장치들은 표준을 정하여 놓고 그 표준에 따르는 장치에는 자동으로 그 장치를 인식할 수 있도록 하는데, 이러한 모듈을 공개하지 않기 때문에 컴퓨터 부속기기를 제조하는 대부분의 업체는 별도의 드라이버를 제공하고 있다.
본 고안은 컴퓨터가 작동이 되고 있는 상태에서도 USB토큰(1)을 컴퓨터(70)의 USB포트에 접속하는 경우 다른 구성요소들과의 충돌없이 HID가 자동으로 구현될 수 있도록 한 것으로, 이하 도면을 참조하여 본 고안에 적용되는 윈도우 운영체제에 자동 인식되는 USB토큰(1) 및 이의 구현방법에 대하여 상세히 설명한다.
도1은 본 고안에 적용되는 USB토큰(1)의 하드웨어 구성 블록도이고, 도2는 본 고안에 적용되는 USB토큰(1)의 소프트웨어 스택 구성도이고, 도3은 본 고안에 적용되는 USB토큰(1)의 HID가 구현되는 과정을 도시한 흐름도이다.
도1은 본 고안에 적용되는 USB토큰(1)의 하드웨어 구성 블록도이다.
도시된 바와 같이 본 고안은 USB토큰(1)을 컴퓨터(70)에 접속시 HID드라이버를 자동으로 로드시킨 후, 암호화 연산, 전자서명 및 인증절차를 수행하는 제어부(10); 암호화된 ID, 비밀번호, 시리얼 넘버 및 PKI 인증서를 저장하고 있는 저장매체(20); 데이터를 송·수신하기 위한 USB 커넥터(30); 데이터 송·수신시 일정 간격으로 조절하기 위해 클럭을 발생하는 클럭발생부(40); USB토큰(1)이 작동하기 적정한 전원으로 조정하는 전원부(50);로 구성되어 있다.
상기 제어부(10)는 USB토큰(1)을 컴퓨터(70)에 장착시 HID 드라이버를 로드시켜 운영체제인 윈도우환경에서 자동으로 인식될 수 있도록 해당 모듈을 전체적으로 제어하는 것으로, CPU(11), OTP(One-Time Password) 롬(12), 램(13)으로 이루어지는데, 상기 CPU(11)는 인텔 80C51을 사용하여 해당 모듈을 제어하는데, USB토큰(1)을 컴퓨터(70)에 접속하면 OTP 롬(12)에 저장되어 있는 HID 드라이버를 로드시켜 컴퓨터(70)의 윈도우환경에 자동으로 휴먼 인터페이스될 수 있도록 하며, 이를 통해 암호화된 인증서를 이용하여 전자상거래시 온라인상에서 전자서명 및 인증절차를 수행할 수 있도록 한다.
상기 OTP 롬(12)은 8KB 용량의 일회용 패스워드를 사용할 수 있도록 하는 저장매체로서, USB토큰(1)을 컴퓨터(70)에 접속시 휴먼 인터페이스될 수 있도록 하는 펌웨어인 HID 드라이버를 저장하여 CPU(12)의 제어를 받아 구동될 수 있도록 하며, 상기 램(13)은 256B 용량의 저장매체를 사용하여 USB토큰(1)과 컴퓨터(70)와의 통신시 해당 데이터를 로드시킨 후, 저장매체(20)에 해당 데이터를 저장하거나 상기저장매체(20)에서 읽어 들인 데이터를 컴퓨터(70)에 전송될 수 있도록 한다.
상기 저장매체(20)는 8KB 용량의 읽기/쓰기가 가능한 EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)을 사용하여 암호화된 ID, 비밀번호, 제품의 시리얼 넘버 및 PKI 인증서를 저장할 수 있도록 해 컴퓨터(70)의 윈도우환경에 휴먼 인터페이스 되기 위한 해당 데이터를 전송하거나 인증절차를 위한 새로운 PKI 인증서를 저장할 수 있도록 한다.
상기 USB 커넥터(30)는 컴퓨터(70)의 포트에 접속하여 데이터의 송·수신 및 전원을 공급할 수 있도록 하는데, 4개의 접지 중 양 끝의 두 접지는 전원을 공급할 수 있도록 하며, 중간의 두 접지는 데이터를 송·수신하는 역할을 하여 USB토큰(1)과 컴퓨터(70) 사이에 인터페이스하는 역할을 한다.
상기 클럭발생부(40)는 USB토큰(1)과 컴퓨터(70) 상호간의 데이터 송·수신시 데이터를 일정량의 간격으로 전송할 수 있도록 클럭을 발생할 수 있도록 하며, 상기 전원부(50)는 USB 커넥터(30)의 전원접지를 통해 공급되는 전압변동이 있는 임의의 전압을 USB토큰(1)이 작동될 수 있는 소정의 전압으로 유지하여 각 회로와 소자에 일정한 양의 전원을 공급할 수 있도록 한다.
도2는 본 고안에 적용되는 USB토큰(1)의 소프트웨어 스택 구성도이다.
도시된 바와 같이 USB토큰(1)을 사용하여 컴퓨터(70)의 윈도우환경에 자동으로 휴먼 인터페이스되도록 하며, PKI 인증서를 이용하여 인증절차를 수행할 수 있도록 하기 위한 소프트웨어 스택(60)을 톱 위치부터 살펴보면, 애플리케이션(61), DLL API(Dynamic Linking Library - Applications Program Interface)(62), 휴먼인터페이스 드라이버(63), USB 호스트 컨트롤러 드라이버(64)와 같은 구조로 이루어져 있다.
상기 USB 호스트 컨트롤러 드라이버(64)와 휴먼 인터페이스 드라이버(63)는 윈도우 OS(Operating System)에 포함되어 있는 드라이버이고, 상기 DLL API(62)와 애플리케이션(61)은 인터넷을 통해 다운로드되는 컴포넌트이다.
상기 USB 호스트 컨트롤러 드라이버(64)는 USB토큰(1)이 컴퓨터(70)에 접속될 때 HID 드라이버를 인식하여 로드될 수 있도록 컴퓨터(70)의 윈도우 OS상에 표준규약으로 지정되어 있으며, 제어판을 통해서 확인이 가능한 컴포넌트이다.
상기 휴먼 인터페이스 드라이버(63)는 USB토큰(1)이 컴퓨터(70)에 접속되면, 상기 USB토큰(1)의 OTP 롬(12)에 저장되어 있는 HID 드라이버가 상기 USB 호스트 컨트롤러 드라이버(64)에 의해 로드되어 컴퓨터(70)의 윈도우 OS에 자동으로 휴먼 인터페이스될 수 있게 된다.
상기 DLL API(62)와 애플리케이션(61)은 USB토큰(1)이 컴퓨터(70)의 윈도우 OS에 휴먼 인터페이스가 된 후에 상기 USB토큰(1)의 저장매체(20)에 저장되어 있는 PKI 인증서를 통해 전자상거래시의 인증절차를 수행할 수 있도록 한다.
이상과 같이 본 고안의 일실시례에 의해 구성된 윈도우 운영체제에 자동 인식되는 USB토큰(1)의 작동에 대하여 상세히 설명한다.
USB토큰(1)에 형성된 USB 커넥터(30)를 컴퓨터(70)의 USB 포트에 접속하면(100), 제어부(10)의 CPU(11)는 이를 인식하여 저장매체(20)에 제어신호를 인가해 저장되어 있는 암호화된 ID, 비밀번호 및 제품 시리얼넘버를 읽어들인 후,상기 데이터를 컴퓨터로 전송할 수 있도록 하며(110), 상기 컴퓨터(70)에서는 USB토큰(1)에서 전송된 데이터를 토대로 그에 해당하는 드라이버인 USB 호스트 컨트롤러 드라이버를 로드한다(120).
상기 USB토큰(1)이 컴퓨터(70)에 접속이 되면, USB 호스트 컨트롤러 드라이버(64)는 USB토큰(1)에 HID 드라이버를 요청하는 신호를 보내게 되고(130), 상기 USB토큰(1)의 CPU(11)는 OTP 롬(12)에 제어신호를 인가해 저장되어 있는 펌웨어인 HID 드라이버를 읽어 들인 후, 상기 HID 드라이버를 컴퓨터(70)로 전송하게 되고(140), 상기 USB 호스트 컨트롤러 드라이버(64)는 이를 인식하여 HID 드라이버를 로드시켜(150) USB토큰(1)과 컴퓨터(70)는 상호간 통신이 이루어지게 된다(160).
또한, 전자상거래시 해당 서버에서 요구하는 인증서가 있는 경우에는 그에 해당하는 인증서를 인증기관을 통해 다운로드 받아 USB토큰(1)의 저장매체(20)에 저장한 후, 전자상거래시 해당 웹사이트에서 해당 PKI 인증서를 제공하여 전자 인증절차를 수행할 수도 있다.
상기와 같이 HID 드라이버가 컴퓨터(70)에 로드되면, 윈도우 OS에 자동으로 USB토큰(1)이 인식되는데, 탐색기를 열어보면, C드라이버에 있는 윈도우즈폴더의 시스템32의(C:\WINDOWS\SYSTEM32) 영역안에 HID 드라이버가 생성되어 있는 확인할 수 있게 되고, 시스템 등록정보를 확인해보면, 주변장치로서 인식되는 것이 아니고 컴퓨터의 구성요소로서 인식되어 있는 것을 알 수 있다.
이상과 같이 HID 드라이버가 로드되어 USB토큰(1)이 컴퓨터(70)의 윈도우 OS에 자동으로 인식되면, 상기 USB토큰(1)과 컴퓨터(70)는 통신이 가능하게 되어 온라인상의 전자상거래시 클라이언트 컴퓨터(70)는 USB토큰(1)의 저장매체(20)에 저장되어 있는 PKI 인증서를 불러 들여 인터넷을 통해 세션이 형성되어 있는 서버컴퓨터와 전자 인증절차를 수행할 수 있도록 한다.
이상에서 설명한 본 고안은, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시례 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.
본 고안은 USB토큰을 컴퓨터에 접속시, 컴퓨터의 윈도우 OS가 작동이 되고 있는 상태에서도 자동으로 휴먼 인터페이스될 수 있도록 함으로써, 상기 USB토큰을 사용하기 위해 별도로 제조업체에서 제공하는 드라이버를 설치할 필요도 없으며, 언제나 간편하게 휴대하면서 컴퓨터에 접속한 후, 저장된 PKI 인증서를 이용하여 전자 인증절차를 수행할 수 있도록 함으로써, 사용상의 편리함으로 인해 전자상거래상의 보안성을 향상시켜 활성화시키도록 하는 효과가 있다.
Claims (2)
- USB토큰에 있어서,상기 USB토큰이 컴퓨터에 접속시 HID 드라이버를 로드시켜 윈도우 운영체제에 휴먼 인터페이스되어 자동으로 인식될 수 있도록 해당 모듈을 전체적으로 제어하는 제어수단; 암호화된 ID, 비밀번호, 제품의 시리얼넘버 및 PKI 인증서를 저장할 수 있도록 읽기/쓰기가 가능한 저장매체; 상기 USB토큰과 컴퓨터 상호간 데이터의 송·수신을 인터페이스할 수 있도록 전원 및 데이터 전송용 접지를 형성한 USB 커넥터; 데이터를 일정량의 간격으로 전송할 수 있도록 클럭을 발생하는 클럭발생부; USB 커넥터의 전원접지를 통해 공급되는 전압변동이 있는 임의의 전압을 적정의 전압으로 유지하여 각 회로와 소자에 일정한 양의 전원을 공급하는 전원부;로 이루어짐을 특징으로 하는 윈도우 운영체제에 자동 인식되는 USB토큰.
- 제1항에 있어서,상기 제어수단은 USB토큰이 컴퓨터에 접속시 OTP 롬에 저장되어 있는 HID 드라이버를 로드시켜 컴퓨터의 윈도우 OS에 자동으로 휴먼 인터페이스될 수 있도록 해당 모듈을 제어하는 CPU; USB토큰이 컴퓨터에 접속시 휴먼 인터페이스될 수 있도록 하는 펌웨어인 HID 드라이버를 저장하여 상기 CPU의 제어를 받아 구동되는 OTP 롬; USB토큰의 HID 드라이버를 로드시키고, 저장매체에 해당 데이터를 저장하며, 저장매체에서 읽어 들인 데이터를 컴퓨터에 제공할 때 임시 저장할 수 있도록 하는 램;으로 이루어짐을 특징으로 하는 윈도우 운영체제에 자동 인식되는 USB토큰.
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2003
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
U107 | Dual application of utility model | ||
REGI | Registration of establishment | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20040610 Year of fee payment: 3 |
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EXTG | Extinguishment |