KR20060129580A - 데이터 무선 통신 방법 및 시스템 - Google Patents

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KR20060129580A
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Abstract

본 발명은 데이터 무선 통신 방법 및 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 데이터 무선 통신 방법은, 송신기와 수신기에 공통으로 저장된 해시 함수와 송신기가 방송하여 수신기와 공유하는 송신기의 SSID를 기초로, 송신기와 수신기에서 각각 동일한 WEP 키를 생성하고, 그리고 송신기와 수신기 사이에 생성된 WEP 키를 기초로 암호화된 데이터를 송수신하는 것으로 이루어진다. 상기 WEP 키는, 송신기와 수신기가 한 세트로 처음 제품화할 때 생성되어 저장되거나 송신기와 수신기가 구동을 시작할 때마다 생성될 수 있다. 동일한 해시 함수를 저장하는 다른 수신기도 동일한 WEP 키를 생성하여 송신기와 데이터를 송수신할 수 있다. 본 발명에는, SSID와 해시 함수를 이용한 WEP을 적용함으로써, 데이터 무선 송수신에서 보안을 높이는 효과가 있다.
송신기, 수신기, WEP, SSID, 해시 함수

Description

데이터 무선 통신 방법 및 시스템 { Method and system for wirelessly communicating data }
도 1은 종래의 미디어 데이터 무선 통신 구성을 도시한 것이고,
도 2는 송신기와 수신기 사이 WEP 통신을 위한 본 발명에 따른 설정 과정을 도시한 것이고,
도 3은 미디어 데이터 무선 통신에 대한 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 것이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100, 300 : 송신기(Tx)
110, 310, 320 : 수신기(Rx)
본 발명은 데이터 무선 통신 방법 및 시스템에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 무선 TV의 송신부와 수신부 사이의 데이터 보안을 해쉬 함수와 WEP 키를 통해 구현하는 방법에 관한 것이다.
기존 무선을 통한 미디어 전송 방식은 미디어 전송 자체에 중점을 두었기 때문에 보안에 취약하다. 도 1에 도시한 바와 같이, 공중파 방송을 수신하는 TV 튜너(Tuner) 기능을 가지고 있는 송신기(Tx : Transmitter)(100)는 수신한 방송 미디어 데이터를 무선으로 전송하고 수신기(Rx : Receiver)(110)는 이를 받아 재생하는 경우, 일반적으로 미디어 데이터는 암호화되지 않은 상태로 전송된다.
상기 Tx(100)와 Rx(110)는 SSID(Service Set Identifier)를 미리 공유하고, 애드혹(ad-hoc) 모드로 네트워크 연결을 설정하여 상기 Tx(100)와 Rx(110) 사이에만 통신이 가능하도록 한다. Tx(100)는 미디어 데이터를 Rx(110)에 전송하고, Rx(110)는 사용자의 입력을 리모콘으로부터 수신 받아 이에 대한 컨트롤 메시지를 Tx(100)에 전달하게 된다.
이때 악의가 있는 다른 사용자가 Rx라 가장하여 거짓 컨트롤 메시지를 상기 Tx에 보내거나 상기 Tx가 전송하는 미디어 데이터를 가로채어 수신할 수 있는 보안의 취약점이 있다.
여기서, 상기 SSID(Service Set Identifier)는 무선 랜을 통해 전송되는 패킷들의 각 헤더에 덧붙여지는 32 바이트 길이의 고유 식별자로서, 무선 장치들이 BSS(Basic Service Set)에 접속할 때 마치 암호처럼 사용된다. SSID는 하나의 무선 랜을 다른 무선 랜으로부터 구분해 주므로, 특정 무선 랜에 접속하려는 모든 AP(Access Point)나 무선 장치들은 반드시 동일한 SSID를 사용해야만 한다. 특정 BSS의 고유한 SSID를 알지 못하는 그 어떠한 장치도 그 BSS에 접속할 수 없다. 하지만, SSID는 패킷 상에 부가되는 평범한 텍스트 데이터로 충분히 스니프(Sniff) 당할 가능성이 있기 때문에에, 네트워크에 대해 어떠한 보증도 하지 않는다.
또한, 상기 Ad-hoc 모드는 무선 랜(LAN : Local Area Network) 통신 모드의 하나로, AP없이 두개 이상의 무선 랜 카드(Card)만으로 통신을 하고자 할 때 사용되는 모드이다.
한편, WEP(Wired Equivalent Privacy)은 유선 랜에서 제공하는 것과 유사한 수준의 보안 및 기밀 보호를 무선 랜에 제공하기 위하여 Wi-Fi(Wireless-Fidelity) 표준에 정의되어 있는 보안 프로토콜이다. 유선 랜은 일반적으로 빌딩에 출입하는 것을 통제하는 것과 같이 물리적 보안 절차에 의해 보호될 수 있다. 하지만, 무선 랜의 경우에는 특정 네트워크에 사용되는 무선 파장이 벽체에 의해 한계 지어지지 않으므로, 유선 랜에서 사용되는 보안 방식은 유효하지 않다.
WEP은 무선 랜을 통해 전송되는 데이터를 암호화함으로써 유선 네트워크의 물리적인 보안 대책에서 제공되는 것과 비슷한 방호를 제정하는 것을 추구한다. 데이터 암호화에 의해 클라이언트와 AP 사이의 취약한 무선 링크를 보호한다. 또 한, 기밀 보호를 더 확실히 하기 위해, 이 방법에 의해 암호화된 데이터에 대해서도 암호 보호, 전구간 암호화, VPN(Virtual Private Network), 그리고 인증 등과 같은 다른 일반적인 랜 보안 절차들이 시행될 수 있다.
하지만, 모든 제품에 같은 WEP 키를 사용할 때, 하나의 WEP 키가 노출되면 모든 제품의 보안이 취약해지기 때문에 위험하다. 또한, 제품별로 다른 WEP 키를 각각 저장해서 제품화해야 한다면, 제품에 일일이 WEP 키를 적어야 하기 때문에 생산 효율이 떨어지게 된다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 데이터를 무선으로 전송할 때 보안을 강화하는 방법 및 시스템을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 미디어 데이터 무선 통신에 있어서 보안을 강화하기 위하여 WEP을 적용하는 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 무선 통신 방법은, 제 1 단말과 제 2 단말에 공통으로 저장된 함수와 상기 제 1 단말과 상기 제 2 단말이 공유하는 상기 제 1 단말의 고유 식별자를 기초로, 제 1 단말과 제 2 단말에서 각각 동일한 암호 키를 생성하는 단계; 및 상기 제 1 단말과 제 2 단말 사이에 상기 암호 키를 기초로 암호화된 데이터를 송수신하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 무선 통신 시스템은, 자신의 고유 식별자와 저장된 함수를 기초로 무선 암호화 통신에 필요한 암호 키를 생성하고, 상기 고유 식별자를 방송하는 제 1 단말; 및 상기 제 1 단말에 저장된 함수와 동일한 함수를 저장하고, 상기 방송되는 고유 식별자를 수신하고, 상기 수신한 고유 식별자와 상기 함수를 기초로 상기 제 1 단말에서 생성된 암호 키와 동일한 암호 키를 생성하는 제 2 단말을 포함하여 구성되고, 여기서, 상기 제 1 단말과 제 2 단말은 상기 암호 키를 기초로 암호화된 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제 1 단말은 미디어 데이터를 전송하는 송신기이고, 상기 제 2 단말은 상기 제 1 단말이 송신한 미디어 데이터를 수신하는 수신기로, 상기 제 2 단말은 상기 제 1 단말의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 상기 제 1 단말에 송신하는 것을 특징을 한다. 또한, 상기 제 1 단말은 방송 신호를 수신하는 튜너를 포함하여 구성되고, 상기 제 2 단말은 상기 미디어 데이터를 재생하는 재생기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 고유 식별자는 SSID(Service Set Identifier)로 상기 제 1 단말의 MAC 주소를 이용하여 생성되고, 상기 함수는 해시 함수인 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 제 1 단말과 제 2 단말 사이에 송수신되는 데이터는 상기 암호 키를 이용하여 WEP 프로토콜에 따라 암호화되는 것을 특징으로 한다. 상기 제 1 단말과 제 2 단말은, 상기 제 1 단말이 상기 고유 식별자를 방송하고 상기 제 2 단말이 상기 방송 되는 고유 식별자를 수신함으로써, 상기 고유 식별자를 공유하는 것을 특징으로 한다.
상기 암호 키는 상기 제 1 단말과 제 2 단말을 한 세트로 처음 제품화할 때만 생성되어 저장될 수 있다. 또는, 상기 암호 키는 상기 제 1 단말과 제 2 단말이 구동을 시작할 때마다 생성될 수도 있는데, 이 경우 상기 제 1 단말에 저장된 함수와 동일한 함수를 저장한 복수의 제 3 단말은, 상기 방송되는 고유 식별자를 수신하고, 상기 수신한 고유 식별자와 상기 함수를 기초로 상기 제 1 단말에서 생성된 암호 키와 동일한 암호 키를 생성하여, 상기 암호 키를 기초로 암호화된 데이터를 상기 제 1 단말과 송수신할 수 있다. 상기 복수의 제 3 단말에는 PC 상에서 실행되는 소프트웨어가 포함될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에서는 기존의 미디어 데이터 무선 통신에 있어서의 보안 취약점을 강화하기 위해 WEP을 적용하는 방안에 대해 설명한다.
도 1에서와 같은 종래의 방법에서는 Tx와 Rx의 통신을 설정하기 위하여 SSID 값을 공유하는 절차를 거치게 되는데, 이 때 유일한 값인 Tx의 MAC Address를 이용하여 유일한 SSID를 생성하여 Rx와 공유하는 방법을 택하고 있다. 하지만, 이 경우는 데이터가 암호화되어 전송되지 않기 때문에, 다른 Rx가 데이터를 가로채거나 Tx에 제어 메시지를 보냄으로써 제어권을 뺏길 수도 있다.
여기서, MAC Address는 근거리 통신망에서 데이터 링크 계층의 MAC 계층에 의해 사용되는 주소로서, 네트워크 카드의 48 비트 하드웨어 주소를 말하며, 이더넷 주소 또는 토큰링 주소와 동일하다. 네트워크 카드 제조사에 의해 부여되는 하드웨어 주소는 UAA(Universally Administered Address)로 모든 네트워크 카드가 유일한 값을 갖는다.
위와 같은 보안의 취약점을 해결하고자, 본 발명에서는 WEP 적용을 제안한다. WEP을 적용하기 위해서는 Tx와 Rx 사이의 WEP 키를 유지하는 것이 필요하다. WEP 키가 공개되면 신뢰할 수 없는 개체들도 데이터를 복호화하는 것이 가능하기 때문에, WEP 키의 보안을 유지하는 것이 WEP 적용에 있어서 특히 중요하다.
모든 제품에 똑같은 WEP 키를 적용하는 것은, 한 제품의 WEP 키가 공개되면 전체 보안에 치명적일 수 밖에 없기 때문에 피하는 것이 좋다. 다른 방법으로 Tx와 Rx 세트 하나에 대해서 WEP 키를 랜덤하게 생성하여 미리 저장해서 제품화할 수 있다. 이 경우에는 WEP 키를 플래시 메모리에 저장하여야 하는 번거로움이 있고, 같은 회사의 다른 Rx에 대해서는 같은 회사 제품이라 할지라도 WEP 키가 다르기 때문에 데이터를 수신할 수 없게 되는 불편함이 있다.
위와 같은 단점들을 보완하기 위하여, 본 발명은 도 2에서와 같이 SSID와 해시 함수(Hash Function)를 이용하여 WEP 키를 생성한다. 즉, 본 발명에서는 Rx와 Tx는 서로 공유하고 있는 SSID를 해시 함수에 입력 변수로 넣어 WEP 키를 각각 생성하는데, 여기서 Rx와 Tx는 같은 해시 함수를 사용한다.
여기서, 해시 함수는 하나의 문자 열을 원래의 것을 상징하는 더 짧은 길이 의 값이나 키로 변환하는 것으로 원래의 값이나 키를 색인하는데 사용된다. 이는 항상 한 쪽 방향으로만 연산되고 해시된 값을 분석함으로써 해시 함수를 추출해 내는 역방향 분석에 의해 추론될 수 없어야 한다. 보통 데이터베이스 내의 항목들을 색인하고 검색하는데 사용되며, 전자 서명을 암호화하고 복호화 하는 데에도 사용된다.
도 2는 송신기와 수신기 사이 WEP 통신을 위한 설정 과정을 도시한 것이다.
Tx는 자신의 MAC Address를 이용하여 유일한 SSID를 생성하여 가지고 있다(S10). 또한, 상기 Tx는 상기 SSID를 입력 변수로 하여 해시 함수를 이용하여 WEP 키를 생성하는데(S11), 상기 해시 함수는 보안이 유지되어야 한다. 이후, 상기 Tx는 자신의 SSID를 방송한다(S12). 이 과정을 거치면 Tx는 데이터를 WEP 키를 이용하여 암호화하여 보낼 준비가 끝난다.
Rx는 Tx가 뿌린 Tx의 SSID를 수신하여(S20), 저장한다(S21). 그리고, Tx와 마찬가지로 상기 수신한 SSID를 입력 변수로 하여 해시 함수를 통하여 WEP 키를 생성한다(S22). 이때, Rx를 구동할 때마다 SSID를 Tx로부터 수신하여 WEP 키를 생성할 수도 있고, 또는 Tx와 이에 대응되는 Rx를 처음 짝지을 때 상기 WEP 키를 생성하여 저장하는 것도 가능하다. 다른 Tx와의 통신을 가능하게 하고자 한다면 Rx를 구동할 때마다 SSID를 수신하여 WEP 키를 생성하는 전자의 방법을 택해야 한다. 이와 같은 과정을 거친 Rx도 데이터를 송수신할 준비가 끝난다.
이후, 상기 Tx와 Rx는 서로 WEP을 통해 데이터를 암호화하여 보내고 받은 데이터를 WEP을 통해 복호화하게 된다(S30).
여기서 주의 해야 할 것은 해시 함수는 공개되어서는 안되며, 신뢰할 수 있는 제품들 사이에서는 같은 해시 함수를 적용하여 제품화하면 서로 통신하는 것이 가능하게 된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명을 적용하여 Tx(300)와 짝을 이루는 Rx(310)를 제외한 다른 Rx(320)도 미디어를 수신하는 것이 가능하다. 만약 새로운 Rx 또는 PC 상에서 실행되는 수신 소프트웨어(320)는, Tx(300)와 동일한 해시 함수를 갖고 있다면, 상기 Tx(300)가 뿌린 Tx의 SSID를 수신하여 이를 입력 변수로 하여 상기 해시 함수를 이용하여 WEP 키를 생성할 수 있다. 이후, 상기 새로운 Rx 또는 소프트웨어(320)는, 상기 Tx(300)가 암호화하여 방송하는 미디어를 수신하여 상기 WEP 키를 이용하여 복호화하고, 상기 WEP 키를 이용하여 제어 메시지를 암호화하여 상기 Tx(300)에 보내는 것이 가능하게 된다.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서 또 다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.
이상에서와 같이 본 발명에는 SSID와 해시 함수를 이용한 WEP을 적용함으로써 미디어 데이터 무선 송수신에서 보안을 높이는 효과가 있다.
또한, 본 발명에는, 짝을 이루는 Rx와 Tx 이외에도 신뢰할 수 있는 제품들, 예를 들어 같은 회사에서 만든 Rx나 소프트웨어 Rx 등에도 동일한 해시 함수를 내장시킴으로써 서로 보안을 유지하면서 통신을 가능하게 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 해시 함수를 통한 WEP 키 생성 방법은 제품화할 때 제품에 미리 WEP 키를 저장 해야 하는 절차를 거치지 않기 때문에 생산 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 스니핑을 방지하고 높은 보안을 유지할 수 있어서 다른 무선 데이터 전송에도 적용 가능하다.

Claims (22)

  1. 제 1 단말과 제 2 단말에 공통으로 저장된 함수와 상기 제 1 단말과 상기 제 2 단말이 공유하는 상기 제 1 단말의 고유 식별자를 기초로, 제 1 단말과 제 2 단말에서 각각 동일한 암호 키를 생성하는 단계; 및
    상기 제 1 단말과 제 2 단말 사이에 상기 암호 키를 기초로 암호화된 데이터를 송수신하는 단계를 포함하여 이루어지는 데이터 무선 통신 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 단말은 미디어 데이터를 전송하는 송신기이고, 상기 제 2 단말은 상기 제 1 단말이 송신한 미디어 데이터를 수신하는 수신기인 것을 특징으로 하는 데이터 무선 통신 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 단말은 상기 제 1 단말의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 상기 제 1 단말에 송신하는 것을 특징으로 하는 데이터 무선 통신 방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 단말은 방송 신호를 수신하는 튜너를 포함하여 구성되고, 상기 제 2 단말은 상기 미디어 데이터를 재생하는 재생기를 포함하여 구성되는 것을 특징으 로 하는 데이터 무선 통신 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 고유 식별자는 SSID(Service Set Identifier)인 것을 특징으로 하는 데이터 무선 통신 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 SSID는 상기 제 1 단말의 MAC 주소를 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 데이터 무선 통신 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 함수는 해시 함수(Hash Function)인 것을 특징으로 하는 데이터 무선 통신 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 단말과 제 2 단말 사이에 송수신되는 데이터는 상기 암호 키를 이용하여 WEP 프로토콜에 따라 암호화되는 것을 특징으로 하는 데이터 무선 통신 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 단말이 상기 고유 식별자를 방송하고 상기 제 2 단말이 상기 방송되는 고유 식별자를 수신함으로써, 상기 고유 식별자는 상기 제 1 단말과 제 2 단말 사이에 공유되는 것을 특징으로 하는 데이터 무선 통신 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 암호 키를 생성하는 단계는 상기 제 1 단말과 제 2 단말을 한 세트로 처음 제품화할 때만 수행되는 것을 특징으로 하는 데이터 무선 통신 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 암호 키를 생성하는 단계는, 상기 제 2 단말에서 상기 생성된 암호 키를 저장하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 데이터 무선 통신 방법.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 암호 키를 생성하는 단계는, 상기 제 1 단말과 제 2 단말이 구동을 시작할 때마다 수행되는 것을 특징으로 하는 데이터 무선 통신 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제 1 단말에 저장된 함수와 동일한 함수를 저장하고 상기 제 1 단말이 방송하는 상기 고유 식별자를 수신하여 공유하는 제 3 단말이 상기 제 1 단말과 데 이터 무선 통신을 하고자 하는 경우, 상기 제 3 단말에서 상기 고유 식별자와 상기 함수를 기초로 상기 암호 키를 생성하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 데이터 무선 통신 방법.
  14. 자신의 고유 식별자와 저장된 함수를 기초로 무선 암호화 통신에 필요한 암호 키를 생성하고, 상기 고유 식별자를 방송하는 제 1 단말; 및
    상기 제 1 단말에 저장된 함수와 동일한 함수를 저장하고, 상기 방송되는 고유 식별자를 수신하고, 상기 수신한 고유 식별자와 상기 함수를 기초로 상기 제 1 단말에서 생성된 암호 키와 동일한 암호 키를 생성하는 제 2 단말을 포함하여 구성되고,
    여기서, 상기 제 1 단말과 제 2 단말은 상기 암호 키를 기초로 암호화된 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하는 데이터 무선 통신 시스템.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제 1 단말은 미디어 데이터를 전송하는 송신기이고, 상기 제 2 단말은 상기 제 1 단말이 송신한 미디어 데이터를 수신하고 상기 제 1 단말의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 상기 제 1 단말에 송신하는 수신기인 것을 특징으로 하는 데이터 무선 통신 시스템.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 제 1 단말은 방송 신호를 수신하는 튜너를 포함하여 구성되고, 상기 제 2 단말은 상기 미디어 데이터를 재생하는 재생기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 데이터 무선 통신 시스템.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 고유 식별자는 상기 제 1 단말의 MAC 주소를 이용하여 생성되는 SSID(Service Set Identifier)인 것을 특징으로 하는 데이터 무선 통신 시스템.
  18. 제 14항에 있어서,
    상기 제 1 단말과 제 2 단말 사이에 송수신되는 데이터는 상기 암호 키를 이용하여 WEP 프로토콜에 따라 암호화되는 것을 특징으로 하는 데이터 무선 통신 시스템.
  19. 제 14항에 있어서,
    상기 제 1 단말과 제 2 단말은 상기 제 1 단말과 제 2 단말을 한 세트로 처음 제품화될 때만 상기 암호 키를 생성하여 저장하는 것을 특징으로 하는 데이터 무선 통신 시스템.
  20. 제 14항에 있어서,
    상기 제 1 단말과 제 2 단말은 상기 제 1 단말과 제 2 단말이 구동을 시작할 때마다 상기 암호 키를 생성하는 것을 특징으로 하는 데이터 무선 통신 시스템.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 제 1 단말에 저장된 함수와 동일한 함수를 저장하고, 상기 방송되는 고유 식별자를 수신하고, 상기 수신한 고유 식별자와 상기 함수를 기초로 상기 제 1 단말에서 생성된 암호 키와 동일한 암호 키를 생성하고, 상기 암호 키를 기초로 암호화된 데이터를 상기 제 1 단말과 송수신하는 복수의 제 3 단말을 더 포함하여 구성되는 데이터 무선 통신 시스템.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 복수의 제 3 단말에는 PC 상에서 실행되는 소프트웨어가 포함되는 것을 특징으로 하는 데이터 무선 통신 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20140116834A (ko) * 2012-06-04 2014-10-06 주식회사 케이티 액세스 포인트 스캔 방법

Cited By (1)

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KR20140116834A (ko) * 2012-06-04 2014-10-06 주식회사 케이티 액세스 포인트 스캔 방법

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