KR20050032324A - 공개 키 기반 구조를 이용한 도메인 형성 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공개 키 기반 구조를 이용한 도메인 형성에 관한 발명으로서, 본 발명에 따른 도메인 형성 방법은 컨텐츠를 제공하는 서버가 상기 컨텐츠를 요청하는 기기들의 목록을 제공하고 사용자가 상기 목록 중에서 특정한 기기를 선택하는 제1단계와, 상기 서버가 폐기된 기기를 구분할 수 있는 정보를 상기 선택된 기기로 전달하는 제2단계와, 상기 정보를 수신한 기기가 상기 정보로부터 비밀값을 추출하고, 상기 추출된 비밀값을 이용하여 인증서를 작성하고, 자신의 기기정보와 상기 인증서를 상기 서버로 전달하는 제3단계와, 상기 서버가 인증서를 검증하고, 상기 기기정보를 이용하여 도메인 아이디와 도메인 키를 생성하는 제4단계와, 상기 서버가 해당 기기 고유의 공개키를 이용하여 상기 도메인 아이디와 도메인 키를 암호화하여 상기 기기로 전달하는 제5단계, 및 기기 고유의 비밀키를 이용하여 상기 도메인 키를 복구하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

공개 키 기반 구조를 이용한 도메인 형성 방법{Method for creating domain based on public key cryptography}
본 발명은 도메인 형성에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공개 키 기반 구조에서 컨텐츠가 허가되지 않은 제3자에 의해 사용되는 것을 방지하기 위하여 고유한 도메인을 형성하는 방법에 관한 것이다.
디지털 및 통신 기술이 발달함에 따라 오디오 또는 비디오 등 각종 컨텐츠의 보급이 늘어가고 있고, 컨텐츠에 대한 불법적인 복제, 배포 등을 방지하기 위하여 컨텐츠를 보호하기 위한 다양한 기술들이 제안되고 있다. 특히 컨텐츠를 암호화함으로써 미리 약속된 규칙(rule)에 따라 특정한 기기들만이 컨텐츠를 해독할 수 있도록 하는 기술들이 개발되고 있는데, DVD 컨텐츠 스크램블링 시스템(Content Scrambling System), CPRM(Content Protection for Recordable Media), DTCP(Digital Transmission Content Protection), HDCP(High Definition Content Protection), CPSA(Content Protection System Architecture), DRM(Digital Rights Management) 시스템과 같은 것들이 그 예라고 할 수 있다.
특히, 홈 네트워크 분야가 발달하면서 홈 네트워크 상에서 컨텐츠를 보호하기 위한 기술들이 제안되고 있는데, 톰슨사에서 제안한 'SmartRight', 시스코사에서 제안한 'OCCAM(Open Conditional Content Access Management', IBM사에서 제안한 'xCP Cluster Protocol'과 같은 것들이 대표적인 예라고 할 수 있다.
'SmartRight'는 홈 네트워크를 구성하는 각각의 기기(device)마다 공개 키 인증서(public key certificate)를 포함하고 있는 스마트 카드(smart card)를 구비하고, 상기 스마트 카드(smart card)를 이용하여 기기(device) 상호간에 상기 인증서를 교환함으로써 홈 네트워크를 위한 키(key)를 생성하는 방식이다.
'OCCAM(Open Conditional Content Access Management)'는 댁내에 있는 각각의 기기(device)들이 각각의 컨텐츠에 대한 고유의 '티켓(ticket)'을 이용하여 컨텐츠를 사용하는 방식이다.
'xCP(eXtensible Content Protection) Cluster Protocol'은 브로드 캐스트 인크립션(broadcast encrytion) 기반의 기술로서, '클러스터(cluster)'라는 도메인 개념을 도입하여 상기 클러스터(cluster)에 속한 기기(device)들간에는 컨텐츠를 자유롭게 사용하도록 하는 방식이다.
도 1은 홈 네트워크에서 'xCP Cluster Protocol'을 기반으로 하는 컨텐츠 재생 과정을 개략적으로 나타내는 일 실시예 처리흐름도이다.
홈 네트워크에 있어서 각각의 기기(device)들은 고유한 홈 네트워크 도메인 개념의 클러스터(cluster)를 형성한다(S100). 이 때, 상기 기기(device)들 중 미디어 키 블록(Media Key Block, 이하 'MKB'라고 한다)을 포함하고 클러스트(cluster)에 등록하고자 하는 기기(device)들에 대하여 인증을 수행할 수 있는 기기(device)를 서버라고 한다.
상기 클러스터(cluster)가 형성된 후, 소비자(consumer)가 컨텐츠를 재생할 수 있는 기기(device)를 구입하여 댁내에 설치하면 상기 기기(device)는 자동적으로 현재 댁내에 존재하는 클러스터(cluster)가 어떤 클러스터(cluster)인지를 결정한다. 그리고 나서, 기형성된 클러스터(cluster)에 속한 서버에게 기기(device) 자신에 대한 인증을 요청한다(S110).
이 때, 상기 서버가 인증 요청을 허락하면, 상기 서버는 전송할 컨텐츠를 암호화하여 인증을 요청한 기기(device)로 전송하고(S120), 상기 기기(device)는 암호화된 컨텐츠를 수신하여 복호하게 된다(S130).
도 2는 홈 네트워크에서 'xCP Cluster Protocol'을 기반으로 하는 컨텐츠 재생 과정을 보다 상세하게 나타내는 일 실시예 처리흐름도이다.
임의의 홈 네트워크에 최초로 접속한 서버는 상기 네트워크에 대한 바인딩 ID(이하, 'IDb'라 한다)를 생성한다(S200). 이 때, 상기 IDb는 상기 서버가 제조될 당시에 설정한 고유의 식별자이거나, 사용자가 임의로 정한 고유의 식별자일 수 있다. 이렇게 IDb가 생성되면 IDb로 식별되는 클러스터(cluster)가 형성된다.
상기 서버에 존재하는 컨텐츠를 이용하고자 하는 기기(device)는 자신의 디바이스 키 셋(device key set)를 이용하여 MKB로부터 미디어 키(Media Key, 이하 'Km'라 한다)를 추출한다(S210). 그리고 나서, 상기 기기(device)는 상기 S210에서 추출한 Km와 기기(device) 자신의 식별자인 IDp를 이용하여 기기(device) 자신의 고유 키 Kp를 생성한다(S212).
상기 기기(device)는 기기 인증을 받기 위해 상기 서버에 대하여 기기 인증을 요청한다(S214).
즉, 상기 기기(device)는 상기 클러스터(cluster) 내에 또는 상기 홈 네트워크 외부에 존재하는 기기 인증을 위한 서버에게 자신의 고유한 아이디 'IDp'와 자신이 어떤 종류의 기기(device)인지를 나타내는 'type'와 상기 Kp를 이용하여 얻어낸 상기 IDp와 'type'의 해쉬값 h=MAC(IDp||type)Kp 를 상기 서버로 전송한다.
상기 서버는 Km과 IDp로부터 Kp를 구하고, 상기 Kp를 이용하여 얻어진 해쉬값 h'=MAC(IDp||type)Kp'를 상기 기기(device)로부터 기수신한 상기 h 값과 비교하여 동일한지 여부를 확인한다.
만일 h값과 h'값이 동일한 경우에는 상기 기기(device)에게 Kp 를 이용하여 IDb를 암호화한 E(IDb) Kp와 상기 기기(device)의 고유한 아이디 IDp 를 전송하고, 서버 자신의 인증테이블 'auth.tab'에 상기 IDp를 추가한다. 이 때, 상기 기기(device)는 상기 서버로부터 수신한 E(IDb) Kp로부터 IDb를 추출함으로써 기기 인증이 이루어지게 된다(S216).
한편, 기기(device) 인증이 끝나고 나면, 상기 서버는 상기 기기(device)에게 전송할 컨텐츠를 암호화한다(S120). 우선, IDb, auto.tab, Km를 이용하여 바인딩 키(이하, 'Kb'라고 한다)를 생성하는데, 이 때, 상기 Kb는 Kb=H[IDb H[auth.tab],Km ]와 같은 식을 만족한다.
Kb가 생성된 후에는 상기 서버는 컨텐츠를 보호하기 위한 타이틀 키(이하, 'Kt'라 한다)로 암호화한다(S222). 한편, 각각의 컨텐츠에는 복사제어정보 (copy control information), 외부전달 허용 여부, 사용권한, 사용 허용기간 등이 포함된 UR(Usage Rule) 정보가 포함되어 있는데, 상기 Kb를 이용하여 E(Kt H[UR])Kb 와 같이 UR정보와 Kt를 암호화한다 (S224).
한편, 상기 기기(device)는 상기 서버로부터 상기auth.tab를 수신하고, 기추출한 Km과 IDb를 이용하여 Kb=H[IDb H[auth.tab],Km] 에서 Kb를 얻는다(S230). 그리고, E(Kt H[UR])Kb로부터 Kt를 추출한 후(S232), 상기 추출된 Kt를 이용하여 상기 서버로부터 수신한 컨텐츠를 복호하게 된다(S234).
상기와 같이 동작하는 xCP Cluster Protocol은 도메인에 포함될 기기(device)의 선택과정이 없이 통신 범위 안의 모든 기기(device)가 자동으로 가입할 수 있고, IDb가 고정되어 있으므로 도메인을 벗어나도 Kb, Kt 값 등을 계산할 수 있다. 또한, 각각의 기기(device)들이 새롭게 Kb를 만들 때마다 auth.tab을 서버로부터 수신하여 계산해야 하는 불편함이 있다. 따라서, 독립된 홈 도메인을 구축하고 사용자가 기기 인증에 관여함으로써 보다 안전하게 컨텐츠를 보호할 필요가 생기게 되었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 사용자가 직접 도메인 형성에 관여함으로써 외부와 독립된 도메인을 보다 안전하게 구축하고, 허가받지 않은 제3자에 의해 불법으로 컨텐츠가 이용되는 것을 방지하기 위한 방법으로 제기하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시에 따른 공개 키 기반 구조에서의 도메인 형성 방법은 컨텐츠를 제공하는 서버가 상기 컨텐츠를 요청하는 기기들의 목록을 제공하고 사용자가 상기 목록 중에서 특정한 기기를 선택하는 제1단계와, 상기 서버가 폐기된 기기를 구분할 수 있는 정보를 상기 선택된 기기로 전달하는 제2단계와, 상기 정보를 수신한 기기가 상기 정보로부터 비밀값을 추출하고, 상기 추출된 비밀값을 이용하여 인증서를 작성하고, 자신의 기기정보와 상기 인증서를 상기 서버로 전달하는 제3단계와, 상기 서버가 인증서를 검증하고, 상기 기기정보를 이용하여 도메인 아이디와 도메인 키를 생성하는 제4단계와, 상기 서버가 해당 기기 고유의 공개키를 이용하여 상기 도메인 아이디와 도메인 키를 암호화하여 상기 기기로 전달하는 제5단계, 및 기기 고유의 비밀키를 이용하여 상기 도메인 키를 복구하는 제6단계를 포함한다. 이 때, 상기 제4단계는 상기 서버가 인증서를 검증하고, 상기 기기정보를 포함하는 인증목록을 작성하는 단계, 및 상기 기기정보와 상기 서버가 생성한 난수를 이용하여 도메인 아이디와 도메인 키를 생성하는 단계를 포함한다. 이 때, 바람직하게는 상기 기기정보는 기기 아이디와 기기 고유의 공개키를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공개키 기반 구조에서의 도메인 형성 방법을 설명하면 다음과 같다.
한편, 본 발명에 대한 설명을 위하여 컨텐츠를 제공하는 서버에 대해 컨텐츠를 요청하는 각종 기기는 기기 제조시 각각의 기기마다 고유한 비밀키 집합과 공개키 또는 공개키 생성 기능을 갖고 있는 것으로 가정한다. 이 때, 상기 비밀키 집합은 브로드캐스팅 암호 방식을 통해 제공되는 비밀정보블록(Secret Information Block, 이하 'SIB'라 한다)으로부터 비밀값을 추출하는데 사용된다. 상기 SIB는 기기들의 폐기(revocation) 여부를 검증하기 위한 정보로서, 폐기 처분된 기기들은 SIB로부터 의도된 비밀값을 추출할 수 없고, 정당한 기기들은 공통된 비밀값을 추출할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시에 따른 공개키 기반 구조의 도메인 형성 방법을 나타내고 있는 예시도이다.
단일의 도메인 내에는 도메인 형성에 관여하는 서버(320)가 존재하는데, 상기 서버(320)는 외부 서버(310)로부터 브로드캐스트 암호(Broadcast Encription) 방식에 의하여 SIB를 전달받는다(332). 그리고 나서, 도메인 내에 있는 기기들(330)이 유선 또는 무선 네트워크를 통하여 자신의 존재를 서버(320)에 알리거나 서버(320)가 기기들(330)을 찾음으로써 서버(320)가 기기들(330)들의 존재를 인식하게 된다(S334).
서버(320)는 자신이 인식한 기기들(330)을 디스플레이 장치를 통하여 사용자에게 제공하고, 사용자는 상기 디스플레이 장치를 통해 나타난 기기들 중 도메인에 등록하고자 하는 기기들(330)을 선택한다(336). 그리고 나서, 서버(320)는 사용자에 의해 선택된 기기들(330)에 대하여 외부서버(310)로부터 기수신한 SIB를 전달하고(338), 상기 SIB를 수신한 기기들(330)은 상기 SIB로부터 비밀값을 추출하고(340), 상기 추출된 비밀값을 이용하여 자신의 폐기 여부를 증명할 수 있는 인증서를 작성한다(342). 상기 인증서는 자신이 SIB 로부터 비밀값을 제대로 추출해냈다는 것, 즉, 자신이 정당한 기기라는 것을 증명하는 것으로 자신의 기기 아이디, 또는 자신의 공개키의 암호화값 등이 될 수 있다.
상기 기기들(330)이 상기 인증서와 기기의 고유 식별자(ID), 기기 자신이 갖고 있는 공개키를 서버(320)로 전달하면(344), 서버(320)는 인증서를 검증함으로써 기기들의 정당성을 검증하고(346), 인증된 기기들의 고유 식별자(ID)와 공개키를 기록한 인증목록을 작성한다(348). 이 때, 인증 가능한 기기들의 개수는 컨텐츠 제공업자들에 의해 제한된다.
또다른 방식으로는 서버(320)가 자신이 인식한 기기들에게 먼저 SIB를 전달하고 인증서를 작성한 기기들(330)의 인증서를 검증한 후 인식된 기기와 검증여부를 자신의 디스플레이 장치를 통해 사용자에게 제공하고 사용자가 인증된 기기중에 도메인에 포함시킬 기기를 선택함으로써 선택된 기기들만으로 인증목록을 작성할 수도 있다.
서버(320)가 인증목록을 작성한 후, 상기 인증목록에 있는 기기들에 대한 정보와 서버 자신이 생성한 난수(random number)를 이용하여 고유한 도메인 아이디와 도메인 키를 생성한다(350). 이 때, 도메인 아이디는 서버자신의 고유한 값과 인증목록을 이용해서 만들게 되며 같은 도메인 안에서도 서버별로 다른 값을 가질수도 있다. 또한 이 값은 도메인간의 구분자로서 활용되게 된다. 상기 도메인 키는 사용자의 선택에 의해 형성된 도메인에 속하는 기기들만이 공유하는 비밀키로서, 상기 도메인을 구성하는 구성원들이 변경될 때마다 같이 예측 불가능하게 변경되고, 상기 도메인 아이디는 다른 도메인과 구별하기 위한 식별자로서 사용된다.
서버(320)는 도메인 내에 있는 인증된 기기들(330)에게 각각의 기기들의 공개키를 이용하여 상기 도메인 아이디와 상기 도메인 키를 암호화하여 전달하고(352), 상기 기기들(330)은 자신의 비밀키를 이용하여 상기 도메인 키를 복구함으로써(354), 컨텐츠를 이용하기 위한 도메인이 형성된다.
컨텐츠 공유를 위한 도메인이 형성되면 서버(320)는 컨텐츠를 컨텐츠 키에 의해 암호화하고 상기 컨텐츠 키는 상기 도메인 키에 의해 암호화된다. 암호화된 컨텐츠는 컨텐츠를 이용하고자 하는 기기들이 도메인 키를 이용하여 복호함으로써 컨텐츠를 이용할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정하는 것은 아니다.
본 발명에 따른 공개 키 기반 구조의 도메인 형성 방법은 사용자가 직접 도메인 형성에 관여함으로써 외부와 독립된 도메인을 구축할 수 있고, 도메인 키가 인증목록과 난수를 입력값으로 하여 생성됨으로써 도메인 내에 속하는 구성원의 변동에 따라 변경하게 되므로 보다 안전하게 컨텐츠의 이용을 제한할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 홈 네트워크에서 'xCP Cluster Protocol'을 기반으로 하는 컨텐츠 재생 과정을 개략적으로 나타내는 일 실시예 처리흐름도이다.
도 2는 홈 네트워크에서 'xCP Cluster Protocol'을 기반으로 하는 컨텐츠 재생 과정을 보다 상세하게 나타내는 일 실시예 처리흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시에 따른 공개키 기반 구조의 도메인 형성 방법을 나타내고 있는 예시도이다.

Claims (6)

  1. 컨텐츠를 제공하는 서버가 상기 컨텐츠를 요청하는 기기들의 목록을 제공하고 사용자가 상기 목록 중에서 기기를 선택하는 제1단계;
    상기 서버가 폐기된 기기를 구분할 수 있는 정보를 상기 선택된 기기로 전달하는 제2단계;
    상기 정보를 수신한 기기가 상기 정보로부터 비밀값을 추출하여 인증서를 작성하고, 자신의 기기정보와 상기 인증서를 상기 서버로 전달하는 제3단계;
    상기 서버가 인증서를 검증하고, 상기 기기정보를 이용하여 도메인 아이디와 도메인 키를 생성하는 제4단계;
    상기 서버가 해당 기기 고유의 공개키를 이용하여 상기 도메인 아이디와 도메인 키를 암호화하여 상기 기기로 전달하는 제5단계; 및
    기기 고유의 비밀키를 이용하여 상기 도메인 키를 복구하는 제6단계를 포함하는 공개 키 기반 구조를 이용한 도메인 형성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제4단계는 상기 서버가 인증서를 검증하고, 상기 기기정보를 포함하는 인증목록을 작성하는 단계, 및
    상기 기기정보와 상기 서버가 생성한 난수를 이용하여 도메인 아이디와 도메인 키를 생성하는 단계를 포함하는 공개 키 기반 구조를 이용한 도메인 형성 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기기정보는 기기 아이디와 기기 고유의 공개키를 포함하는 것을 특징으로 하는 공개 키 기반 구조를 이용한 도메인 형성 방법.
  4. 컨텐츠를 제공하는 서버가 폐기된 기기를 구분할 수 있는 정보를 자신이 인식한 기기들에 전달하는 제1단계;
    상기 정보를 수신한 기기가 상기 정보로부터 비밀값을 추출하여 인증서를 작성하고, 자신의 기기정보와 상기 인증서를 상기 서버로 전달하는 제2단계;
    상기 서버가 상기 인증서를 검증하고, 상기 인식한 기기 목록과 각각의 기기에 대한 인증여부에 대한 목록을 사용자에게 제공하는 제3단계;
    사용자가 인증된 기기 중에 도메인에 포함시킬 기기를 선택하고, 상기 선택된 기기들과 선택된 기기들에 대한 각각의 기기정보로 인증목록을 작성하는 제4단계;
    상기 서버가 상기 인증목록에 포함된 기기정보를 이용하여 도메인 아이디와 도메인 키를 생성하는 제5단계;
    상기 서버가 해당 기기 고유의 공개키를 이용하여 상기 도메인 아이디와 도메인 키를 암호화하여 상기 기기로 전달하는 제6단계; 및
    기기 고유의 비밀키를 이용하여 상기 도메인 키를 복구하는 제7단계를 포함하는 공개 키 기반 구조를 이용한 도메인 형성 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제5단계는 상기 기기정보와 상기 서버가 생성한 난수를 이용하여 도메인 아이디와 도메인 키를 생성하는 단계를 포함하는 공개 키 기반 구조를 이용한 도메인 형성 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 기기정보는 기기 아이디와 기기 고유의 공개키를 포함하는 것을 특징으로 하는 공개 키 기반 구조를 이용한 도메인 형성 방법.
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