KR20080051767A - 무선통신을 이용하여 스마트카드와 신호처리를 행하는 방법및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선통신을 이용하여 스마트카드와 신호처리를 행하는 방법및 이를 위한 장치 Download PDF

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KR20080051767A
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Abstract

본 발명은 스마트카드와 신호처리를 행하는 방법에 관한 것으로, 특히 스마트카드를 단말기의 스마트카드 판독기에서 교체하지 않더라도 무선통신을 이용하여 스마트카드와 신호처리를 용이하게 행할 수 있도록 하기 위하여, 단말기로부터 스마트카드 명령이 포함된 요청을 받으면, 이를 암호화하여 무선통신을 통하여 스마트카드 판독기에게 전송하고, 스마트카드 판독기는 상기 암호화된 작업 요청을 복호화한 다음 스마트카드에게 전달하며, 스마트카드가 상기 전달된 작업요청에 따라 필요한 작업을 수행한 결과값을 포함하는 작업 요청 응답 메시지를 스마트카드 판독기에게 전달하면, 스마트카드 판독기는 이를 다시 암호화하여 무선통신을 통하여 무선 송/수신기에게 전달하고, 상기 무선 송/수신기는 무선통신 네트워크를 통하여 전달받은 암호화된 작업 요청 응답 메시지를 복호화하여 상기 단말기에게 제공한다.
스마트카드, 단말기, 암호화, 판독기

Description

무선통신을 이용하여 스마트카드와 신호처리를 행하는 방법 및 이를 위한 장치{Method and Apparatus for signaling with smart card using wireless communication}
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 무선통신을 이용하여 스마트카드와 신호처리를 행하기 위한 전체 시스템 구성도,
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 무선통신을 이용하여 스마트카드와 신호처리를 행하기 위한 스마트카드 판독기의 구조를 설명하기 위한 구성도,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 무선통신을 이용하여 스마트카드와 신호처리를 행하기 위한 무선 송/수신기기의 구조를 설명하기 위한 구성도
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스마트카드 판독기를 이용하여 무선통신을 통해 스마트카드와 신호처리를 행하는 과정을 설명하기 위한 흐름도,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 송/수신기를 이용하여 무선통신을 이용하여 스마트카드와 신호처리를 행하는 과정을 설명하기 위한 흐름도,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 하나의 단말기가 무선통신을 이용하여 하나의 스마트카드와 신호처리를 행하는 과정을 설명하기 위한 절차 구성도, 그리고
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스마트 카드 판독기와 무선 송/수 신기 사이에 데이터 암호화 및 무결성 검사를 위한 키 생성 방법을 설명하기 위한 절차도이다.
본 발명은 스마트카드와 신호처리를 행하는 방법에 관한 것으로, 특히 스마트카드를 빼서 다른 단말기의 스마트카드 판독기로 옮기지 않더라도 2개 이상의 단말기에서 하나의 스마트카드와 용이하게 신호처리를 행할 수 있는 무선통신을 이용하여 스마트카드와 신호처리를 행하는 방법에 관한 것이다.
스마트카드는 중앙처리장치와 다양한 메모리 소자들을 내장하여 각종 디지털 정보를 저장 및 연산 처리할 수 있는 신용카드 형태의 IC(Integrated Circuit) 카드로서, 스마트 카드에 탑재되는 IC칩은 중앙처리장치, ROM(read only memory), RAM(Random Access Memory), 그리고 EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)이나 플래시메모리 등으로 구성되어 있으며, 입력장치와 출력장치가 없는 소형 컴퓨터의 역할을 수행한다.
스마트카드를 이용한 서비스를 제공하기 위한 전체 시스템은 스마트카드, 호스트 애플리케이션이 탑재되어 있는 스마트카드 단말기, 스마트카드와 카드 단말기를 통신 연결하는 스마트카드 판독기, 상기 서비스를 제공하는 서버 및 스마트카드 단말기와 서버를 통신 연결하는 네트워크 등을 포함한다.
스마트카드는 IC칩상의 스마트카드 응용 영역에 스마트카드 애플리케이션이 탑재되어 있는데, 상기 스마트카드 판독기는 스마트카드 단말기에서 스마트카드로 스마트카드 명령에 해당하는 APDU(Application Protocol Data Unit)패킷을 전송하고, 스마트카드에서 스마트카드 단말기로 스마트카드 응답에 해당하는 APDU패킷을 전송하는 과정을 통해 상기 스마트카드와 스마트카드 단말기를 연결한다. 이에 상기 호스트 애플리케이션은 APDU패킷을 통해 스마트카드에 탑재되어 있는 적어도 하나 이상의 스마트카드 애플리케이션으로 스마트카드 명령을 전송하고, 상기 스마트카드 애플리케이션이 실행되어 생성하는 스마트카드 응답을 수신받아 상기 스마트카드 응답에 대응하는 임무를 처리한다.
기존의 스마트카드 판독기는 스마트카드 단말기에 부착되어 있거나 혹은 단말기에 유선으로 연결되어 있다. 이때, 사용자가 필요에 의하여 스마트카드를 다른 스마트카드 단말기로 옮겨야 할 경우가 발생하게 되는데, 종래 기술에 따르면 부득이하게 단말기에 부착된 스마트카드 판독기로부터 스마트카드를 빼서 다른 단말기에 부착된 스마트카드 판독기로 옮겨야 하기 때문에, 하나의 스마트카드를 여러 단말기에서 이용하기 위해 매번 스마트카드를 다른 단말기에 부착된 스마트카드 판독기로 옮겨야 한다는 문제가 있었다.
또한, 하나의 단말기에서 2개 이상의 스마트카드를 사용하고자 하는 경우에, 종래 기술에 따르면 단말기에 부착된 스마트카드 판독기로부터 기존의 스마트카드를 빼고, 사용하고자 하는 스마트카드를 장착하여야 한다는 문제가 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제 1목적은, 스마트카드를 빼서 다른 단말기의 스마트카드 판독기로 옮기지 않더라도 2개 이상의 단말기에서 하나의 스마트카드와 용이하게 신호처리를 행할 수 있는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 제 2목적은 단말기에서 2개 이상의 스마트카드를 교체하지 않고서도 스마트카드와 용이하게 신호처리를 행할 수 있는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 무선통신을 이용하여 스마트카드와 신호처리를 행하는 방법은,
단말기로부터 발신된 스마트카드 명령을 상기 단말기와 연결되어 있는 무선 송/수신기로부터 무선통신 네트워크를 통하여 수신하는 제 a1단계;
상기 제 a1단계에서 수신된 스마트카드 명령을 보안키로 복호화하는 제 a2단계;
상기 복호화된 스마트카드 명령을 스마트카드에게 전달한 다음, 이에 대한 스마트카드 응답을 수신하는 제 a3단계;
상기 제 a3단계에서 수신된 스마트카드 응답을 보안키로 암호화하는 제 a4단계; 및,
상기 제 a4단계에서 암호화된 스마트카드 응답을 무선통신 네트워크를 통하여 상기 단말기에게 전송하는 제 a5단계를 포함하여 구성된다.
또한, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 무선통신을 이용하여 스마트카드와 신호처리를 행하는 방법은,
무선 송/수신기가 단말기로부터 스마트카드 명령을 수신하는 제 b1단계;
해당 스마트카드에 관한 정보를 검색하여, 보안키로 상기 스마트카드 명령을 암호화하는 제 b2단계;
상기 암호화된 스마트카드 명령을 무선통신 네트워크를 통하여 해당 스마트카드에게 발송하고, 이에 대한 스마트카드 응답을 스마트카드 판독기로부터 수신하는 제 b3단계;
상기 제 b3단계에서 수신한 스마트카드 응답을 보안키로 복호화하여 단말기에게 전달하는 제 b4단계를 포함하여 구성된다.
또한, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 스마트카드 판독기는,
무선통신 네트워크를 통하여 수신한 스마트카드 명령을 스마트카드로 제공하고, 상기 스마트카드 명령에 대한 스마트카드 응답을 무선통신 네트워크를 통하여 발송하는 과정과 관련된 신호처리를 제어하기 위한 제어부;
무선통신 네트워크를 통한 데이터 송수신을 수행하는 무선 송/수신부;
유선통신 네트워크를 통한 데이터 송수신을 수행하는 유선 인터페이스; 및,
스마트카드와 스마트카드 판독기 사이를 연결하는 스마트카드 인터페이스를 포함하여 구성된다.
또한, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 무선 송/수신기기는,
무선통신 네트워크를 통하여 스마트카드 판독기와의 데이터 송수신을 담당하는 무선 송/수신부;
유선통신 네트워크를 통하여 단말기와의 데이터 송수신을 담당하는 유선 인터페이스; 및,
무선 송/수신부와 유선 인터페이스를 관리하는 입출력(I/O) 제어 모듈 및 인증 알고리즘 수행과 무선 통신을 할 때 통신 데이터 보호를 수행하기 위하여 보안키를 이용하여 암호화 또는 복호화 등과 같은 보안 관련 일을 담당하는 보안 모듈을 포함하는 제어부를 포함하여 구성된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 " 전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 기재한 모듈(module)이란 용어는 특정한 기능이나 동작을 처리하는 하나의 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 무선통신을 이용하여 스마트카드와 신호처리를 행하기 위한 전체 시스템 구성도로서, 상기 시스템을 구성하는 각 구성요소들 간의 상관관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 시스템은 이동통신 단말기(110), 개인용 단말기(120), 스마트카드 판독기(200), 스마트카드(300) 및 무선 송/수신기(400)를 포함하고 있다.
상기 이동통신 단말기(110)는 휴대폰, PDA 등과 같이 개인이 언제 어디서나 소지할 수 있도록 소형 및 경량화된 무선 통신 기기이고, 개인용 단말기(120)는 개인용 컴퓨터(PC) 또는 네트워크 단말기 등과 같이 개인 사용자가 특정 애플리케이션을 구동시켜 원하는 작업을 행할 수 있는 환경을 제공하는 장치로서, 스마트카드(300)의 응용 영역에 탑재되어 있는 적어도 하나 이상의 스마트카드 애플리케이션에게 특정 작업 수행을 요구하는 스마트카드 명령을 생성하고, 상기 스마트카드 애플리케이션이 실행되어 생성하는 스마트카드 응답을 수신받는다. 이때, 하나의 스마트카드를 이용하는 단말기는 하나 또는 2개 이상 존재할 수 있으며, 또한 하나의 단말기가 이용할 수 있는 스마트카드가 하나 또는 2개 이상 존재할 수 있다.
상기 스마트카드 판독기(200)는 스마트카드와 데이터 송수신이 가능한 형태로 연결되어 상기 이동통신 단말기(110) 또는 개인용 단말기(120)에서 스마트카드 명령을 무선통신 네트워크를 통하여 수신하여 스마트카드(300)로 전달하고, 상기 스마트카드 명령에 대한 해당 스마트카드(300)의 스마트카드 응답을 전달받아 무선통신 네트워크를 통하여 상기 이동통신 단말기(110) 또는 개인용 단말기(120)를 향하여 발송한다. 이때, 상기 스마트카드 판독기(200)는 개인용 단말기(120)와 상기 무선통신 네트워크를 통하여 데이터 송수신을 행하지만, 본 발명에 적용할 수 있는 바람직한 실시예에서 스마트카드 판독기(200)와 개인용 단말기(120) 사이에서 행하여질 수 있는 데이터 통신 방식이 무선통신 만으로 한정되는 것이 아니고, 유선통신 네트워크, 예컨대 범용 시리얼 버스(USB) 또는 시리얼 연결 등을 통하여 통신하는 경우까지 적용할 수 있다.
상기 무선 송/수신부(400)는 상기 이동통신 단말기(110) 또는 개인용 단말기(120)로부터 스마트카드(300)로 보내지는 스마트카드 명령을 무선통신 네트워크를 통하여 상기 스마트카드 판독기(300)에게 전송하고, 상기 스마트카드 판독기(300)로부터 무선통신 네트워크를 통하여 전송되어 오는 스마트카드 응답을 상기 이동통신 단말기(110) 또는 개인용 단말기(120)에게 제공한다. 이를 위하여 상기 무선 송/수신부(400)는 상기 이동통신 단말기(110) 또는 개인용 단말기(120)의 스마트카드 연결단자와 연결되어 있는 것이 바람직하다. 이때, 상기 무선 송/수신 부(400)는 상기 이동통신 단말기(110) 또는 개인용 단말기(120)에 부착 또는 포함되어 있거나 그 외부에 별도의 장치로서 분리되어 존재할 수 있다.
본 발명에 적용할 수 있는 바람직한 실시예에서, 상기 스마트카드 판독기(200)와 무선 송/수신부(400) 간의 무선통신 네트워크로는 전선이 아닌 전파를 통하여 신호·부호·영상·음성 등의 정보를 교신할 수 있는 방법이라면 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 당업자가 용이하게 생각할 수 있는 모든 방법이 사용될 수 있다. 예컨대, 무선주파수(Radio Frequency) 통신, 블루투스(Bluetooth) 통신 또는 지그비(ZigBee) 등을 들 수 있다.
상기 스마트카드(300)는 상기 스마트카드 판독기(200)를 통하여 이동통신 단말기(110) 또는 개인용 단말기(120)에서 전송된 스마트카드 명령을 제공받으면, 상기 스마트카드(300)에 탑재되어 있는 스마트카드 애플리케이션으로 상기 스마트카드 명령을 처리하여 스마트카드 응답을 생성한 다음, 이를 스마트카드 판독기(200)를 통하여 이동통신 단말기(110) 또는 개인용 단말기(120)에서 전송한다.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 무선통신을 이용하여 스마트카드와 신호처리를 행하기 위한 스마트카드 판독기의 구조를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2를 참조하면 상기 스마트카드 판독기(200)는 제어부(210), 무선 송/수신부(220), 유선 인터페이스(230), 전원부(240) 및 스마트카드 인터페이스(250)를 포함하여 구성되어 있다. 이때, 상기 도 2에는 상기 스마트카드 판독기(200)가 하나의 스마트카드(300)와 연결되어 통신하는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 스마트카드 판독기(200)는 동시에 2개 이상의 서로 다른 스마트카드(300)와 각각 연결되어 통신할 수 있다.
상기 제어부(210)는 무선통신 네트워크를 통하여 수신한 스마트카드 명령을 스마트카드(300)로 제공하고, 상기 스마트카드 명령에 대한 스마트카드 응답을 무선통신 네트워크를 통하여 발송하는 과정과 관련된 신호처리를 제어하기 위한 구성요소로서, 판독기 칩(211), 보안 모듈(212) 및 입출력 제어 모듈(I/O 제어 모듈)(213)을 포함하여 구성된다. 판독기 칩(211)은 스마트카드 인터페이스(250)를 통하여 스마트카드(300)와 주고받는 패킷 데이터를 판독하고, 보안 모듈(212)은 인증 알고리즘 수행과 무선 통신을 할 때 통신 데이터 보호를 수행하기 위하여 보안키를 이용하여 암호화 또는 복호화 등과 같은 보안 관련 작업을 수행하며, I/O 제어 모듈(213)은 무선 송/수신부(220)와 유선 인터페이스(230)를 관리한다. 이때, 상기 보안 모듈(212)에서 사용되는 보안키는 스마트카드 판독기(200)와 무선 송/수신기(400) 사이에 송수신되는 데이터를 암호화 또는 복호화하기 위하여 스마트카드 판독기와 상기 무선 송/수신기가 상호 인증을 통한 보안터널을 형성하면서 생성하여 각각 보관하고 있는 것이다.
본 발명에 적용할 수 있는 바람직한 실시예에서 상기 스마트카드 판독기(200)가 동시에 2개 이상의 서로 다른 스마트카드와 각각 연결되어 데이터통신을 행하는 경우에 상기 제어부(210)는 복수개의 스마트카드 중에서, 상기 수신된 스마트카드 명령을 처리할 해당 스마트카드를 선별하는 기능을 더 수행할 수 있다.
상기 무선 송/수신부(220) 및 유선 인터페이스(230)는 상기 스마트카드 판독 기(200)가 이동통신 단말기 또는 사용자 단말기와 데이터 통신을 행하는 과정을 담당한다. 즉, 무선 송/수신부(220)는 무선주파수(Radio Frequency) 통신, 블루투스(Bluetooth) 통신 또는 지그비(ZigBee) 등과 같은 무선통신 네트워크를 통한 데이터 송수신을 담당하고, 유선 인터페이스(230)는 범용 시리얼 버스(USB) 또는 시리얼 연결 등과 같은 유선통신 네트워크를 통한 데이터 송수신을 담당한다.
상기 스마트카드 인터페이스(250)는 스마트카드(300)로 스마트카드 명령에 해당하는 APDU(Application Protocol Data Unit) 패킷을 전송하고, 상기 스마트카드(300)로부터 스마트카드 응답에 해당하는 APDU 패킷을 전송받는 과정을 통하여 스마트카드(300)와 스마트카드 판독기(200) 사이를 연결한다. 이때, 상기 도 2에는 상기 스마트카드와 연결되어 통신하는 스마트카드 인터페이스(250)가 하나인 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 실시예에 따른 상기 스마트카드 판독기(200)는 2개 이상의 스마트카드 인터페이스(250)를 구비하여 서로 다른 스마트카드와 각각 연결되어 데이터 통신을 행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 무선통신을 이용하여 스마트카드와 신호처리를 행하기 위한 무선 송/수신기기의 구조를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3을 참조하면 상기 무선 송/수신기(400)는 제어부(410), 무선 송/수신부(420) 및 유선 인터페이스(430)를 포함하여 구성된다. 본 발명의 실시예에 따른 상기 무선 송/수신기(400)는 이동통신 단말기 또는 사용자 단말기 등과 같은 단말기와 유선 인터페이스(430)를 통하여 데이터 통신을 행하고, 스마트카드 판독기와 무선 송/수신부(420)를 통하여 데이터 통신을 행한다.
상기 제어부(410)는 무선 송/수신부(420)와 유선 인터페이스(430)를 관리하는 입출력(I/O) 제어 모듈(412) 및 인증 알고리즘 수행과 무선 통신을 할 때 통신 데이터 보호를 수행하기 위하여 보안키를 이용하여 암호화 또는 복호화 등과 같은 보안 관련 일을 담당하는 보안 모듈(411)을 포함한다. 이때, 상기 보안 모듈(411)에서 사용되는 보안키는 무선 송/수신기(400)와 스마트카드 판독기(200) 사이에 송수신되는 데이터를 암호화 또는 복호화하기 위하여 상기 무선 송/수신기와 스마트카드 판독기가 상호 인증을 통한 보안터널을 형성하면서 생성하여 각각 보관하고 있는 것이다.
본 발명에 적용할 수 있는 바람직한 실시예에서, 상기 제어부(410)는 이동통신 단말기 또는 개인용 단말기가 사용할 수 있는 스마트카드가 2개 이상 복수개인 경우에 상기 이동통신 단말기 또는 개인용 단말기로부터 제공받은 스마트카드 명령에 따른 작업을 수행할 스마트카드에 관한 식별 정보를 수집할 수 있다.
상기 무선 송/수신부(420)는 무선주파수(Radio Frequency) 통신, 블루투스(Bluetooth) 통신 또는 지그비(ZigBee) 등과 같은 무선통신 네트워크를 통하여 스마트카드 판독기와의 데이터 송수신을 담당하고, 유선 인터페이스(430)는 범용 시리얼 버스(USB) 또는 시리얼 연결 등과 같은 유선통신 네트워크를 통하여 이동통신 단말기 또는 사용자 단말기와의 데이터 송수신을 담당한다. 이때 상기 유선 인터페이스(430)는 상기 이동통신 단말기 또는 개인용 단말기의 스마트카드 연결단자와 연결되어, 상기 이동통신 단말기 또는 개인용 단말기에서 생성된 스마트카드 명 령을 수신하고, 대응되는 스마트카드 응답을 상기 이동통신 단말기 또는 개인용 단말기에게 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명에 적용할 수 있는 바람직한 실시예에서 상기 무선 송/수신부(400)는 상기 이동통신 단말기 또는 개인용 단말기에 부착 또는 포함되어 있거나 그 외부에 별도의 장치로서 분리되어 존재할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스마트카드 판독기를 이용하여 무선통신을 통해 스마트카드와 신호처리를 행하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 먼저 상기 스마트카드 판독기는 이동통신 단말기 또는 개인용 단말기(이하, '단말기'라 한다)로부터 발신된 스마트카드 명령을 상기 단말기와 연결되어 있는 무선 송/수신기로부터 무선통신 네트워크를 통하여 수신한다(S100).
상기 S100단계를 통하여 스마트카드 명령이 수신되면, 상기 스마트카드 명령을 발신한 단말기가 정당한 사용자인지 여부를 확인한다(S101). 이는 상기 스마트카드 명령을 발신한 단말기가 해당 스마트카드를 이용하여 특정 작업을 수행할 수 있는 정당한 권한이 있는지 여부를 확인하는 과정으로서, 상기 S101단계에서 정당한 사용자가 아닌 것으로 확인된 경우에는 당해 절차를 종료한다.
상기 S101단계를 통하여 정당한 사용자인 것으로 확인된 경우에는 보안키로 상기 스마트카드 명령을 복호화한다(S102). 상기 보안키는 스마트카드 판독기와 상기 무선 송/수신기 사이에 송수신되는 데이터를 암호화 또는 복호화하기 위하여 스 마트카드 판독기와 상기 무선 송/수신기가 상호 인증 과정을 통해 보안 터널을 형성하면서 생성하여 각각 보관하고 있는 것이다.
이때 단말기가 사용할 수 있는 스마트카드가 2개 이상 복수개인 경우에, 상기 S101단계 및 S102단계 사이에 상기 스마트카드 명령에 따른 작업을 수행할 스마트카드에 관한 식별 정보를 검색하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다음으로, 상기 S103단계를 통하여 복호화된 스마트카드 명령을 상기 S102단계에서 검색된 정보에 기초하여 판단된 해당 스마트카드에게 전달한 다음(S104), 이에 대한 스마트카드 응답을 수신한다(S105). 상기 스마트카드 응답은 상기 스마트카드 명령에 대한 스마트카드 애플리케이션의 실행 결과값이다.
상기 S105단계를 통하여 스마트카드 응답이 수신되고 나면, 상기 스마트카드 응답을 전달받을 단말기에 관한 정보를 검색한 다음(S106), 보안키로 상기 스마트카드 응답을 암호화하여 상기 단말기에게 전송한다(S107). 이때 상기 S107단계는 상기 S100단계에서 해당 스마트카드 명령을 수신할 때와 동일한 무선통신 네트워크를 사용하여 행하여진다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선 송/수신기에서 무선통신을 이용하여 스마트카드와 신호처리를 행하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 먼저 무선 송/수신기가 단말기로부터 스마트카드 명령을 수신한다(S200). 이때 상기 무선 송/수신기는 상기 단말기에 연결되어 있는 무선 송/수신기로서, 특히, 상기 단말기의 스마트카드 접속부에 직접 연결되어 있는 것 이 바람직하다
상기 S200단계를 통하여 스마트카드 명령이 수신되면, 상기 단말기가 상기 스마트카드 명령을 수행할 스마트카드의 정당한 사용자인지 여부를 확인한다(S201). 상기 S201단계는 상기 스마트카드 명령을 발신한 단말기가 해당 스마트카드를 이용할 수 있는 정당한 권한이 있는지 여부를 확인하는 과정으로서, 상기 S201단계에서 정당한 사용자가 아닌 것으로 확인된 경우에는 당해 절차를 종료한다.
상기 S201단계를 통하여 상기 단말기가 해당 스마트카드를 이용할 정당한 사용자인 경우에는, 해당 스마트카드에 관한 정보를 검색하여(S202), 보안키로 상기 스마트카드 명령을 암호화한 다음(S203), 무선통신 네트워크를 통하여 상기 암호화된 스마트카드 명령을 해당 스마트카드에게 발송한다(S204). 이때, 상기 S204단계는 암호화된 스마트카드 명령은 상기 무선통신 네트워크를 통하여 해당 스마트카드에 연결되어 있는 스마트카드 판독기로 전송된다.
다음으로, 무선 송/수신부는 무선통신 네트워크를 통하여 스마트카드 판독기로부터 스마트카드 응답을 수신하면(S205), 상기 무선 송/수신부에 연결되어 있는 단말기가 상기 스마트카드 응답을 발신한 스마트카드의 정당한 사용자인지 여부를 확인한다(S206). 상기 S206단계는 상기 단말기가 해당 스마트카드를 이용할 수 있는 정당한 권한이 있는지, 또는 상기 단말기로부터 발신된 스마트카드 명령에 대한 스마트카드 응답인지 여부를 확인하는 과정으로서, 상기 S206단계에서 정당한 사용자가 아닌 것으로 확인된 경우에는 당해 절차를 종료한다.
상기 S206단계를 통하여 정당한 사용자인 것으로 확인된 경우에는, 상기 스마트카드 명령을 수행할 스마트카드에 관한 정보를 검색하여(S208), 보안키로 상기 스마트카드 응답을 복호화한 다음(S208), 이를 상기 단말기에게 전달한다(S209)
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 하나의 단말기가 무선통신을 이용하여 하나의 스마트카드와 신호처리를 행하는 과정을 설명하기 위한 절차 구성도이다. 이때, 무선 송/수신기(400)와 스마트카드 판독기(200) 사이에 보안 터널(500)이 형성되어 무선으로 주고받는 메시지를 보호한다.
도 6을 참조하면, 먼저 무선 송/수신기(400)는 이동통신 단말기 또는 사용자 단말기와 같은 단말기(100)로부터 작업 요청을 받는다(S400). 상기 작업 요청은 스마트카드(300)에 내장되어 있는 하나 이상의 스마트카드 어플리케이션에게 특정 작업을 요청하는 것으로, 해당 스마트카드 명령을 포함한다.
상기 작업 요청을 전달받은 무선 송/수신기(400)는 상기 작업 요청을 암호화한 다음(S401), 이를 무선통신을 통하여 스마트카드 판독기(200)에게 전송한다(S402). 이때, 무선 송/수신기는 무결성 검사를 위하여 MAC(Message Authentication Code)를 생성하여 작업 요청과 함께 상기 스마트카드 판독기(200)에게 전송할 수 있다.
상기 S402단계에 따라 암호화된 작업 요청을 제공받은 스마트카드 판독기(200)는 상기 암호화된 작업 요청을 복호화한 다음(S403), 스마트카드(300)에게 전달한다(S404). 이때, 상기 S403단계에서 수신된 작업 요청에 MAC가 포함되어 있 는 경우에는, 상기 MAC를 통하여 무결성 검사를 수행할 수 있다.
스마트카드(300)는 전달된 작업요청에 따라 필요한 작업을 수행한 다음(S405), 그 결과값을 포함하는 작업 요청 응답 메시지를 스마트카드 판독기(200)에게 전달한다(S406).
상기 S406단계에 따라 스마트카드(300)로부터 작업 요청 응답 메시지를 전달받은 스마트카드 판독기(200)는 상기 작업 요청 응답 메시지를 암호화한 다음(S407), 이를 무선통신을 통하여 무선 송/수신기(400)에게 전달한다(S408). 이때, 상기 스마트카드 판독기(200)는 무결성 검사를 위하여 MAC를 생성하여 상기 응답 메시지와 함께 무선 송/수신기(400)에게 전달할 수 있다.
다음으로, 상기 무선 송/수신기(400)는 무선통신 네트워크를 통하여 전달받은 암호화된 작업 요청 응답 메시지를 복호화한 다음(S409), 이를 상기 단말기(100)에게 제공한다. 이때, 상기 S409단계에서 수신된 응답 메시지에 MAC가 포함되어 있는 경우에는 상기 MAC를 통하여 무결성 검사를 수행할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스마트 카드 판독기와 무선 송/수신기 사이에 데이터 암호화 및 무결성 검사를 위한 키 생성 방법을 설명하기 위한 절차도이다.
도 7을 참조하면, 무선 송/수신기(400)와 스마트카드 판독기(200)는 사전에 비밀 공유키K를 미리 발급받는다(S500). 상기 비밀 공유키K는 무선 송/수신기(400)와 스마트카드 판독기(200) 제작시에 발급되어 저장, 관리될 수 있다. 이때, 상기 무선 송/수신기(400)가 단말기에 부착되어 있는 경우에는 상기 비밀 공유키K의 저장과 보안과 관리를 담당할 소프트웨어 또는 하드웨어 모듈이 상기 단말기에 설치되거나 부착될 수 있다.
상기 S500단계를 통하여 비밀 공유키K를 발급받은 무선 송/수신기(400)와 스마트카드 판독기(200)는, 무선 통신을 시작하기 전에 서로 간에 인증 알고리즘을 수행한다(S501). 본 발명에 적용할 수 있는 바람직한 실시예에서 상기 인증 알고리즘은 무선 네트워크를 통하여 통신을 행하는 장치들 사이의 보안을 제공할 수 있는 인증 방법이라면 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 당업자가 용이하게 생각할 수 있는 모든 방법이 사용될 수 있다. 예컨대 MD5(message digest algorithm 5), DES(Data Encryption Standard), RSA(Rivest-Shamir-Adelman), DSA(digital signature algorithm) 등과 같은 암호 알고리즘, 또는 TLS(Transport Layer Security), AKA(Authentication and Key Agreement) 등과 같은 상호 인증 알고리즘을 사용할 수 있다. 이때, 상호 인증 알고리즘을 사용하면 무선 송/수신기와 무선 스마트카드 판독기가 서로 인증하게 되므로 더 높은 수준의 보안을 제공할 수 있다.
상기 S501단계를 통하여 수행된 인증 알고리즘의 결과를 판단한 결과(S502, S503), 인증에 실패한 것으로 확인되면 인증 실패 처리를 행하고 절차 진행을 중단하고(504), 인증에 성공한 것으로 확인되면 무선 송/수신기(400)와 스마트카드 판독기(200) 사이에 무선 통신을 보호하기 위한 보안키를 생성한다(S505). 이때, 상기 S505단계의 보안키 생성단계는 무선 송/수신기(400) 및 스마트카드 판독기(200) 상에서 각각 동일한 알고리즘을 통하여 진행되는데, 이렇게 생성된 동일한 보안키는 무선 송/수신기(400) 및 스마트카드 판독기(200)에 각각 보관된다.
상기 S505단계를 통하여 보안키가 생성되고 나면, 이후에 무선 송/수신기(400)와 스마트카드 판독기(200) 사이에 주고 받는 데이터는 보안키를 통하여 암호화 및 복호화되고 데이터 무결성을 검사받게 된다(S506). 즉, 상기 무선 송/수신기와 무선 스마트 카드 판독기 간에 보안터널이 형성되게 되므로 인증이 성공한 후에 주고 받는 모든 데이터는 외부의 공격으로부터 안전하게 보호받을 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에게 있어 명백할 것이다.
본 발명에 의하면 2개 이상의 단말기에서 하나의 스마트카드와 신호처리를 행하는 경우에, 하나의 단말기에서 사용하던 스마트카드를 다른 단말기에서 사용하고자 하더라도 기존의 단말기에서 스마트카드를 빼서 다른 단말기의 스마트카드 판독기로 옮기지 않더라도 2개 이상의 단말기에서 하나의 스마트카드를 용이하게 신호처리를 행할 수 있다.
또한, 하나의 단말기에서 2개 이상의 스마트카드와 신호처리를 행하는 경우에, 새로운 스마트카드를 사용하고자 하더라도, 기존에 사용하던 스마트카드를 빼 서 새로운 스마트카드로 교체하지 않고서도 용이하게 신호처리를 행할 수 있다.

Claims (20)

  1. 단말기로부터 암호화된 스마트카드 명령을 무선통신 네트워크를 통하여 수신하는 제 a1단계;
    상기 제 1단계에서 수신된 스마트카드 명령을 보안키로 복호화하는 제 a2단계;
    상기 복호화된 스마트카드 명령을 스마트카드에게 전달한 다음, 이에 대한 스마트카드 응답을 수신하는 제 a3단계;
    상기 제 3단계에서 수신된 스마트카드 응답을 보안키로 암호화하는 제 a4단계; 및,
    상기 제4단계에서 암호화된 스마트카드 응답을 무선통신 네트워크를 통하여 상기 단말기에게 전송하는 제 a5단계를 포함하는, 무선통신을 이용하여 스마트카드와 신호처리를 행하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 a1단계 이전에,
    무선 송/수신기와 스마트카드 판독기가 사전에 비밀 공유키K를 미리 발급받는 제 c1단계;
    상기 비밀 공유키K를 발급받은 무선 송/수신기와 스마트카드 판독기가 무선 통신을 시작하기 전에 서로 간에 인증 알고리즘을 수행하는 제 c2단계;
    상기 제 c2단계를 통하여 수행된 인증 알고리즘의 결과를 판단한 결과, 인증에 성공한 것으로 확인되면 무선 송/수신기와 스마트카드 판독기 사이에 무선 통신을 보호하기 위한 보안키를 생성하는 제 c3단계; 및
    상기 제 c3단계에서 생성된 보안키를 무선 송/수신기 및 스마트카드 판독기에 각각 보관되는 제 c4단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신을 이용하여 스마트카드와 신호처리를 행하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 단말기는 상기 비밀 공유키K의 저장, 보안 및 관리를 담당할 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신을 이용하여 스마트카드와 신호처리를 행하는 방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제 c2단계에서 사용되는 인증 알고리즘은, MD5(message digest algorithm 5), DES(Data Encryption Standard), RSA(Rivest-Shamir-Adelman), DSA(digital signature algorithm), TLS(Transport Layer Security) 및 AKA(Authentication and Key Agreement) 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 무선통신을 이용하여 스마트카드와 신호처리를 행하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 a1단계 및 a2단계 사이에 스마트카드 명령이 수신되면, 상기 스마트카드 명령을 발신한 단말기가 정당한 사용자인지 여부를 확인하여, 상기 스마트카드 명령을 발신한 단말기가 해당 스마트카드를 이용하여 특정 작업을 수행할 수 있는 정당한 권한이 있는지 여부를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신을 이용하여 스마트카드와 신호처리를 행하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 a2단계 및 a3단계 사이에 상기 단말기가 사용할 수 있는 스마트카드가 2개 이상 복수개인 경우에, 상기 스마트카드 명령에 따른 작업을 수행할 스마트카드에 관한 식별 정보를 검색하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신을 이용하여 스마트카드와 신호처리를 행하는 방법.
  7. 무선 송/수신기가 단말기로부터 스마트카드 명령을 수신하는 제 b1단계;
    해당 스마트카드에 관한 정보를 검색하여, 보안키로 상기 스마트카드 명령을 암호화하는 제 b2단계;
    상기 암호화된 스마트카드 명령을 무선통신 네트워크를 통하여 해당 스마트카드에게 발송하고, 이에 대한 스마트카드 응답을 스마트카드 판독기로부터 수신하는 제 b3단계;
    상기 제 b3단계에서 수신한 스마트카드 응답을 보안키로 복호화하여 단말기에게 전달하는 제 b4단계를 포함하여 구성되는 무선통신을 이용하여 스마트카드와 신호처리를 행하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 b1단계 이전에,
    무선 송/수신기와 스마트카드 판독기가 사전에 비밀 공유키K를 미리 발급받는 제 c1단계;
    상기 비밀 공유키K를 발급받은 무선 송/수신기와 스마트카드 판독기가 무선 통신을 시작하기 전에 서로 간에 인증 알고리즘을 수행하는 제 c2단계;
    상기 제 c2단계를 통하여 수행된 인증 알고리즘의 결과를 판단한 결과, 인증에 성공한 것으로 확인되면 무선 송/수신기와 스마트카드 판독기 사이에 무선 통신을 보호하기 위한 보안키를 생성하는 제 c3단계; 및
    상기 제 c3단계에서 생성된 보안키를 무선 송/수신기 및 스마트카드 판독기에 각각 보관되는 제 c4단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신을 이용하여 스마트카드와 신호처리를 행하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 단말기는 상기 비밀 공유키K의 저장, 보안 및 관리를 담당할 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신을 이용하여 스마트카드와 신호처리를 행하는 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 제 c2단계에서 사용되는 인증 알고리즘은, MD5(message digest algorithm 5), DES(Data Encryption Standard), RSA(Rivest-Shamir-Adelman), DSA(digital signature algorithm), TLS(Transport Layer Security) 및 AKA(Authentication and Key Agreement) 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 무선통신을 이용하여 스마트카드와 신호처리를 행하는 방법.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 제 b1단계 및 b2단계 사이에 스마트카드 명령이 수신되면, 상기 스마트카드 명령을 발신한 단말기가 정당한 사용자인지 여부를 확인하여, 상기 스마트카드 명령을 발신한 단말기가 해당 스마트카드를 이용하여 특정 작업을 수행할 수 있는 정당한 권한이 있는지 여부를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신을 이용하여 스마트카드와 신호처리를 행하는 방법.
  12. 무선통신 네트워크를 통하여 수신한 스마트카드 명령을 스마트카드로 제공하고, 상기 스마트카드 명령에 대한 스마트카드 응답을 무선통신 네트워크를 통하여 발송하는 과정과 관련된 신호처리를 제어하기 위한 제어부;
    무선통신 네트워크를 통한 데이터 송수신을 수행하는 무선 송/수신부;
    유선통신 네트워크를 통한 데이터 송수신을 수행하는 유선 인터페이스; 및,
    스마트카드와 스마트카드 판독기 사이를 연결하는 스마트카드 인터페이스를 포함하여 구성되는 스마트카드 판독기.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 스마트카드 인터페이스를 통하여 스마트카드와 주고받는 패킷 데이터를 판독하는 판독기 칩;
    인증 알고리즘 수행과 무선 통신을 할 때 통신 데이터 보호를 수행하기 위하여 보안키를 이용하여 암호화 또는 복호화 등과 같은 보안 관련 작업을 수행하는 보안 모듈; 및,
    무선 송/수신부와 유선 인터페이스를 관리하는 입출력 제어 모듈을 포함하여 구성되는 스마트카드 판독기.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 보안 모듈은 스마트카드 판독기와 무선 송/수신기가 상호 인증을 통한 보안터널을 형성하면서 생성한 보안키를 보관하고 있는 것을 특징으로 하는 스마트카드 판독기.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 스마트카드 인터페이스가 2개 이상인 것을 특징으로 하는 스마트카드 판독기.
  16. 무선통신 네트워크를 통하여 스마트카드 판독기와의 데이터 송수신을 담당하는 무선 송/수신부;
    유선통신 네트워크를 통하여 단말기와의 데이터 송수신을 담당하는 유선 인터페이스; 및,
    무선 송/수신부와 유선 인터페이스를 관리하는 입출력(I/O) 제어 모듈 및 인증 알고리즘 수행과 무선 통신을 할 때 통신 데이터 보호를 수행하기 위하여 보안키를 이용하여 암호화 또는 복호화 등과 같은 보안 관련 일을 담당하는 보안 모듈을 포함하는 제어부를 포함하여 구성되는 무선 송/수신기.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 제어부는 무선 송/수신부와 유선 인터페이스를 관리하는 입출력 제어 모듈; 및,
    인증 알고리즘 수행과 무선 통신을 할 때 통신 데이터 보호를 수행하기 위하여 보안키를 이용하여 암호화 또는 복호화 등과 같은 보안 관련 일을 담당하는 보안 모듈을 포함하여 구성되는 무선 송/수신기.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 보안 모듈은 스마트카드 판독기와 무선 송/수신기가 상호 인증을 통한 보안터널을 형성하면서 생성한 보안키를 보관하고 있는 것을 특징으로 하는 무선 송/수신기.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 유선 인터페이스는 상기 이동통신 단말기 또는 개인용 단말기의 스마트카드 연결단자와 연결되어, 상기 이동통신 단말기 또는 개인용 단말기에서 생성된 스마트카드 명령을 수신하고, 대응되는 스마트카드 응답을 상기 이동통신 단말기 또는 개인용 단말기에게 제공하는 것을 특징으로 하는 무선 송/수신기.
  20. 제 16항에 있어서,
    단말기에 부착 또는 포함되어 있거나 그 외부에 별도의 장치로서 분리되어 존재하는 것을 특징으로 하는 무선 송/수신기.
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