KR20040020175A - 공개키 암호화 알고리즘을 적용하여 콘텐츠 파일을커널모드에서 복호화하는 방법, 이를 이용하여뷰어프로그램의 plug-in 지원에 비종속적인 DRM클라이언트 프로그램 - Google Patents

공개키 암호화 알고리즘을 적용하여 콘텐츠 파일을커널모드에서 복호화하는 방법, 이를 이용하여뷰어프로그램의 plug-in 지원에 비종속적인 DRM클라이언트 프로그램 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콘텐츠의 저작권을 보호, 관리하기 위한 DRM(Digital Rights Management) 시스템 중 윈도우 계열 OS(Operating System) 클라이언트 측에서 암호화된 콘텐츠를 복호화하고 인증을 처리하는 DRM 클라이언트 프로그램에 관한 것으로서. 사용자 인증 여부를 판단하는 인증 모듈 및 암호화된 콘텐츠의 복호화를 수행하는 복호화 모듈로 구성된다. plug-in이 지원되는 뷰어 프로그램의 경우에는 인증 및 복호화 모듈이 plug-in방식으로 제작되어 뷰어 프로그램 내부에서 함께 구동되며, plug-in이 지원되지 않는 뷰어 프로그램의 경우에는 별도의 응용프로그램 내부에 인증 모듈이 설치되며 복호화 모듈은 Kernel에서 작동하는 FileSystemFilterDriver에 설치되어 plug-in의 지원여부에 상관없이 모든 콘텐츠에 대한 DRM시스템의 적용을 가능하게 하는 것을 특징으로 하며, 암호화 및 복호화는 대칭키 알고리즘(AES)과 공개키 알고리즘(RSA)을 복합적으로 이용하여 키 전달과정에서 발생할 수 있는 공격들로부터 안정성을 보장한다. 더하여 커널 모드에서 공개키 복호화 알고리즘을 이용하여 대칭키를 생성하고 이를 통해 콘텐츠의 복호화를 수행하므로 사용자모드에서 복호화를 수행하는 일반 응용프로그램에 비해 높은 보안수준을 보장한다.
본 발명은 사용자가 콘텐츠에 대한 열람을 시도하면 인증모듈이 메타데이터를 분석하고, 서버와의 통신을 통하여 사용자 인증의 과정을 거치며, 인증이 부여된 이후에는 복호화 모듈이 공개키를 이용하여 대칭키를 발생시키고, 대칭키를 이용하여 암호화된 콘텐츠를 복호화 한다. 복호화가 종료되면 복호화 모듈은 뷰어에게 콘텐츠에 대한 열람 허가를 알리고 뷰어는 콘텐츠를 열람한다.
본 발명은 plug-in 지원여부, 파일 포맷, 뷰어의 종류에 관계없이 인증 및 콘텐츠 파일의 복호화를 수행함으로서 DRM 클라이언트 프로그램의 경량화를 도모하며, 커널모드에서의 이중 복호화 알고리즘을 지원함으로서 안정성을 확보한다.

Description

공개키 암호화 알고리즘을 적용하여 콘텐츠 파일을 커널모드에서 복호화하는 방법, 이를 이용하여 뷰어프로그램의 plug-in 지원에 비종속적인 DRM 클라이언트 프로그램 {The method which decodes the content file encoded by public key algorithm, and DRM client program which is independent of plug-in of viewer program}
본 발명은 디지탈 콘텐츠의 관리를 위한 시스템 구성 중 윈도우 OS의 클라이언트 프로그램에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대칭키 알고리즘을 이용하여 암호화된 콘텐츠의 복호화를 클라이언트 측에서 수행하기 위한 복호화 모듈로서 plug-in이 지원되는 뷰어의 경우에는 plug-in에서 복호화를 수행하고, plug-in이 지원되지 않는 경우에는 커널에서 복호화를 수행하는 방법에 관한 것이다.
디지탈 기술 및 컴퓨터 기술이 발달되면서, 다량의 디지탈 콘텐츠가 유통되고 있으며, 복사가 자유로운 디지탈 콘텐츠의 특성상, 불법적인 복제 및 유통 등의 문제도 동시에 발생하고 있다. 이를 시스템적으로 방지하기 위하여 그 동안 여러 방식의 DRM 솔루션이 개발되었으며, 실제 이를 이용한 서비스제공 업체도 상당수에 이른다. 그러나 DRM 솔루션을 적용하기 위해서는 사용자의 시스템에 콘텐츠 종류만큼의 별도 프로그램이나 plug-in을 설치해야 하므로 사용자의 부담이 크고, 공개되지 않은 형식의 콘텐츠 파일에 대해서는 그 적용이 불가능하다는 문제로 인해 뷰어에 종속적이라는 한계를 가지며, 커널모드에서 복호화를 수행하는 경우에도 대칭키 알고리즘만을 적용하고 있어 보안상의 취약성을 내재하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 커널 모드에서 FileSystemFilterDriver가 메모리에 직접 접근하여 암호화된 콘텐츠 파일을복호화하며, 암호화 및 복호화의 방법으로는 공개키와 대칭키를 복합적으로 사용하여 안정성을 향상시키는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 이를 이용하여 콘텐츠 파일의 형식에 상관없이 통용될 수 있는 DRM 클라이언트 프로그램을 개발하는 것이다.
[도 1]은 본 발명의 실시예에 의해 DRM시스템이 적용된 시스템에서 사용자가 로그인을 하고 콘텐츠에 대한 열람 요청 후에 인증을 거쳐 이를 이용하는 전체 구성을 도시한 흐름도,
[도 2]는 본 발명의 실시예에 의해 사용자 시스템에 설치된 plug-in 내부에서 콘텐츠가 인증의 과정을 거쳐, 복호화가 이루어지는 과정을 나타낸 흐름도,
[도 3a]는 본 발명의 실시예에 의해 사용자의 시스템 내부에 설치된 FileSystemFilterDriver가 암호화된 콘텐츠의 메타데이터를 DRMEnabler에게 전달하고 DRMEnabler가 전달받은 메타데이터를 이용하여 인증 여부를 결정하는 과정을 나타낸 흐름도,
[도 3b]는 본 발명의 실시예에 의해 DRMEnabler가 시스템 내부에 설치된 FileSystemFilterDriver에게 공개키를 전달하고 FileSystemFilterDriver는 이를 이용하여 대칭키를 생성하여 복호화를 수행하는 과정을 나타낸 흐름도
이하 첨부된 도면에 의해 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. plug-in이 지원되는 경우에는 plug-in을 통하여 사용자 인증 및 콘텐츠 파일의 복호화를 수행하며, plug-in이 지원되지 않는 뷰어의 경우에는 시스템 차원에서 파일의 입출력을 관리할 수 있는 FileSystemFilterDriver를 설치하여 사용자가 콘텐츠 파일을 실행시키려고 하는 순간에 DRMEnabler를 호출하여 사용자에 대한 인증을 처리하고 인증이 끝나면 커널모드에서 콘텐츠 파일의 복호화를 수행하여 plug-in에 비종속적인 DRM클라이언트 프로그램을 구성한다.
1. DRM 클라이언트 프로그램
[도 1] 는 사용자가 사용자의 시스템에서 사용자의 콘텐츠 열람 요청이 있을 때 콘텐츠에 대한 인증과정을 처리하고, 콘텐츠 파일의 복호화를 수행하는 과정을 FileSystemFilterDriver 방식과 plug-in 방식으로 구분하여 설명한다.
2.1 FileSystemFilterDriver방식
(1) User Mode에서의 콘텐트 파일 열람 요청
제 1단계는 FileSystemFileterDriver가 로드되는 과정이다 인증.복호 프로그램인 DRMEnabler가 실행되면 시스템은 FileSystemFileterDriver를 로드한다.
제 2단계는 사용자가 뷰어를 통해서 콘텐트 파일을 열람하기 위하여 콘텐트 파일의 Open-Event를 발생시키는 단계이다.
(2) Kernel Mode에서 이벤트 처리과정
(1)에서 발생한 open-event에 따른 IRP_MJ_CREATE 요청을 FileSystemFileterDriver에서 가로채는 단계이다. FileSystemFileterDriver는 파일의 확장자를 확인 한 뒤 파일의 앞부분을 조사하여 DRM이 적용되어 있는지 확인한다. DRM이 적용된 파일인 경우 메타데이터가 존재하는 메모리상의 버퍼의 주소값을 알아내어 DRMEnabler에게 인증 Event를 전달할 때 함께 전달한다. DRM이 적용되지 않은 파일인 경우에는 Open-Event를 그대로 FileSystemFileterDriver에 전달하여 시스템에서 콘텐츠 파일의 실행이 가능하도록 한다.
(3) User Mode에서 인증모듈
인증 Event가 발생한 경우에는 DRMEnabler 프로그램에서 인증 Event를 받으며 DRMEnabler는 서버와의 통신을 통하여 서버에 저장되어 있는 정보 중에 인증에 필요한 정보를 얻으며 전달받은 버퍼의 주소값을 통하여 해당 콘텐트 파일의 메타데이터 정보를 얻어온다. 두개의 정보를 비교하여 인증 여부를 판단하고 결과를 FileSystemFileterDriver에 알린다. 인증이 성공한 경우에는 해당 콘텐츠의 공개키를 함께 전달한다.
(3) Kernel Mode에서 암호화된 콘텐트 데이터의 처리
FileSystemFileterDriver는 인증의 결과를 받아서 인증이 성공했을 경우에는 암호화된 Content Data를 Mass Storage Device로부터 메모리영역으로 이동시켜 복호화를 준비하고 콘텐츠의 공개키로부터 대칭키를 생성하고 이를 이용하여 암호화된 콘텐츠를 복호화한다. 복호화가 끝나면 뷰어에게 콘텐츠 열람 명령을 전달하고 뷰어는 해당 콘텐츠를 실행한다.
2.2 plug-in 방식
(1) 뷰어의 초기화 및 열람 요청 단계
뷰어가 최초 실행되는 단계에서 DRM전용 plug-in이 로드 된다. 설치된 뷰어에게 사용자가 특정 콘텐츠의 실행 명령을 내리면. 콘텐츠 파일의 Open-Event가 발생하고, 뷰어는 plug-in에게 event를 파일 경로와 함께 전달한다.
(2) plug-in의 인증 및 복호화 과정
File open event가 발생하면 plug-in은 콘텐츠가 DRM이 적용된 콘텐츠 인지를 판단한다. 이는 파일 확장자와 메타데이터를 통하여 식별이 가능하다. DRM이 적용된 콘텐츠가 아닌 경우 DRM관련 프로세스를 중지시키고, 파일에 대한 실행 명령을 중개하여 전달한다. DRM이 적용된 콘텐츠인 경우, 콘텐츠에 대한 인증의 절차가 시작된다. 서버와의 통신을 통하여 인증을 위한 조건을 전달받고 콘텐트 파일의 메타 데이터를 얻어온다. 두개의 정보를 비교하여 인증 여부를 판단하고, 인증이 실패하면 파일을 열기 위한 프로세스는 중단되고 파일에 대한 실행 명령을 무시한다. 인증이 성공하면 암호화된 파일의 복호화 모듈을 실행시킨다. 복호화 모듈이 구동되면 콘텐츠의 공개키로부터 대칭키를 생성하고 이를 이용하여 암호화된 콘텐츠를 복호화 한다. 암호화된 파일은 복호화 되고, 복호화 된 콘텐트를 사용자는 뷰어를 통하여 볼 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 공개키 및 대칭키 암호화 알고리즘을 적용하여 콘텐츠 파일을 커널 모드에서 복호화 하는 방법을 지원함으로서 콘텐츠 보안의 수준을 향상시킨다. 더하여 DRM 시스템을 구축함에 있어서 plug-in이 지원되지 않는 뷰어의 경우에는 사용자 시스템의 파일의 입출력을 직접적으로 제어하여 암호화된 디지털 콘텐츠에 대한 인증 및 복호화 작업을 수행하고 plug-in이 지원되는 경우에는 plug-in을 통하여 인증 및 복호화를 수행하므로 불필요한 뷰어 프로그램들 및 plug-in의 설치를 최소화하여 DRM시스템의 적용 시에 사용자가 느낄 수 있는 부담을 줄이고 편리성을 향상시킨다.

Claims (3)

  1. plug-in이 지원되는 뷰어 프로그램의 콘텐츠의 경우에는 뷰어의 열람 요청이 들어오면( [도 1] 의 (6)) plug-in이 서버와의 통신을 통하여 인증관련 정보를 획득하며 ( [도 1] 의 (7), (8),(9)) 인증이 확인된 콘텐츠에 대해서는 복호화를 수행하고( [도 1] 의 (11)) 콘텐츠의 열람을 허가한다.( [도 1] 의 (12))
    plug-in이 지원 되지 않는 뷰어 프로그램의 콘텐츠의 경우에는 뷰어의 열람 요청이 들어오면( [도 1]의 (6a)) FileSystemFilterDriver가 DRMEnabler를 호출하고 ( [도 1] 의 (6e)) DRMEnabler는 서버와의 통신을 통하여 인증관련 정보를 획득하며 ( [도 1] 의 (7), (8),(9)) 인증이 확인된 콘텐츠에 대해서는
    FileSystemFilterDriver가 복호화를 수행하고( [도 1] 의 (10f)) 컨텐츠의 열람을 허가한다.( [도 1] 의 (12))
    이상과 같이 plug-in 및 FileSystemFilterDriver를 이용하여 plug-in이 지원되는 뷰어 프로그램의 콘텐츠와 plug-in이 지원 되지 않는 뷰어 프로그램의 콘텐츠에 대한 인증 및 복호화를 모두 지원하는 DRM 클라이언트 프로그램의 구성 방법
  2. 제 1항에 있어서 plug-in이 지원되지 않는 뷰어 프로그램의 콘텐츠의 경우에는 사용자 모드의 응용프로그램인 DRMEnabler가 인증을 위한 데이터를 읽기위해 메모리를 할당하고 커널 모드의 FileSystemFilterDriver와 메모리 공유를 위하여 메모리 주소값과 인증 이벤트를 전달하는 단계( [도 1] 의 (6a))
    FileSystemFilterDriver가 DRMEnabler가 전달한 메모리 주소에 메타데이터를 위치시키는 단계;( [도 1] 의 (6e))
    FileSystemFilterDriver가 제공한 메타데이터를 DRMEnabler가 분석하고 서버와의 통신을 통하여 인증관련 정보를 취합하는 단계;( [도 1] 의 (7),(8))
    취합된 정보들을 근거로 하여 콘텐츠에 대한 인증 처리 단계;( [도 1]의 (9))
    인증인 확인된 콘텐츠에 대해서는 FileSystemFilterDriver에게 복호이벤트를 전달하고 공개키를 전달하는 단계;( [도 1] 의 (10a))
    FileSystemFilterDriver가 FileSystemDriver를 통하여 암호화된 콘텐츠 데이터를 가져오는 단계;( [도 1] 의 (10b), (10c), (10d))
    FileSystemDriver에서 전달받은 공개키를 대칭키를 생성하는 단계;( [도 1] 의 (10e))
    FileSystemFilterDriver가 대칭키를 이용하여 커널 모드에서 콘텐츠를 직접 복호화하는 단계( [도 1] 의 (10f))로 plug-in이 지원되지 않는 뷰어 프로그램의 콘텐츠의 경우에는 이와 같이 8단계를 거쳐서 클라이언트의 요청 내역을 커널 내부에서 처리할 수 있도록 처리 방식을 정형화하는 것을 특징으로 하는 FileSystemFilterDriver를 이용한 DRM클라이언트 프로그램구성 방법
  3. 제 2항에 있어서 DRMEnabler가 FileSystemFilterDriver에게 복호화를 위한 콘텐츠의 대칭키를 메모리상의 버퍼의 주소값을 통하여 전달하는 단계; ( [도 3b]의 (7))
    FileSystemFilterDriver가 암호화된 콘텐츠 데이터를 FileSystemDriver로부터 얻는 단계;( [도 3b] 의 (8))
    User virtual address를 Physical address로 변화하는 단계;( [도 3b]의 (9))
    Physical address에 대한 MDL(Memory Descriptor List)을 생성하는 단계;( [도 3b] 의 (10))
    Physical pages에 lock을 거는 단계;( [도 3b] 의 (11))
    버퍼의 공개키를 이용하여 콘텐츠의 대칭키를 생성하는 단계;( [도 3b] 의 (12))
    콘텐츠의 대칭키를 이용하여 암호화된 콘텐츠를 복호화 하는 단계;( [도 3b] 의 (13))
    복호화가 끝나면 복호화 이벤트를 발생시켜 DRMEnabler에게 전달하고, 뷰어에게 복호화된 콘텐츠의 재생 이벤트를 전달하는 단계( [도 3b] 의 (14))로 이와 같이 7단계를 거처 공개 키-대칭키 방식의 조합을 통하여 이중으로 암호화된 콘텐츠의 복호화를 커널 모드에서 직접 수행하는 방법.
KR1020020051663A 2002-08-29 2002-08-29 공개키 암호화 알고리즘을 적용하여 콘텐츠 파일을커널모드에서 복호화하는 방법, 이를 이용하여뷰어프로그램의 plug-in 지원에 비종속적인 DRM클라이언트 프로그램 Ceased KR20040020175A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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