KR20120017082A - 비대칭 암호화 방법을 사용한 ｒｆｉｄ 태그의 인증 - Google Patents

비대칭 암호화 방법을 사용한 ｒｆｉｄ 태그의 인증 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 인증 RFID 태그들의 재활용에 대한 보호를 보장하고 이런 목적을 위해 대응하는 RFID 태그의 비활성화를 필요로 하지 않는 비대칭 암호화 방법을 사용하여 RFID의 인증을 위한 방법을 제공하는 것이다. 이런 목적을 위해, 검사될 RFID 태그의 증명서는 상기 RFID 태그에 저장되는 것이 아니고 상기 RFID 태그로부터 물리적으로 별도로 저장된다. 우선, RFID 판독기는 질의-응답 프로토콜이 검사될 RFID 태그로 성공적으로 수행되기 전에 검사될 RFID 태그의 증명서를 판독한다. 결과적으로, RFID 태그는 이런 RFID 태그에 관한 증명서가 알려질 때만 인증을 위해 재사용될 수 있다.

Description

비대칭 암호화 방법을 사용한 ＲＦＩＤ 태그의 인증{AUTHENTICATION OF AN RFID TAG USING AN ASYMMETRIC CRYPTOGRAPHY METHOD}
본 발명은 제품 위조를 위한 RFID 태그 재활용을 방지하는데 특히 적합한 비대칭 암호화 방법을 사용하여 RFID 태그의 인증을 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
위조 제품들은 많은 경제적 영향들을 갖는 더 큰 문제가 되고 있고, 인간 건강에 대한 위험까지 확장되고 있다. 위조된 의약품들의 경우에 심지어 인간 생명에 위협적이다.
예를 들어 워터 마크들, 실(seal)들 또는 특정 컬러 마킹들 같은 카피하기 어렵게 하는 특성들에 더하여, 위조 의약품들에 대처하고 유통시 위조 의약품들을 알아내기 위하여, 바코드들 또는 RFID(무선 주파수 식별) 시스템들 같은 소위 자동 ID(식별) 기술들은 사용된다. 그런 경우들에서 확실히 위조 의약품들을 검출하기 위하여 추종되는 특히 2개의 접근법들이 있다.
제 1 접근법은 의약품의 이동들이 전체 물류 체인 내에서 로깅(log)되는 트랙-앤드-트레이스(track-and-trace) 시스템에 기초된다. 그런 경우들에서 전자 상품 코드(EPC)로서 알려진 글로벌적으로 유일한 일련 번호는 상품들이 발송되고 수령될 때 바코드 또는 RFID에 의해 자동으로 판독되고 중앙 데이터베이스 내에 기록된다. 이제 오리지날 의약품이 포함되었는지를 검사하기 위하여, 데이터베이스 내의 데이터는 일관성이 검사된다. 예를 들어 동일한 일련 번호가 동시에 2개의 상이한 위치들에서 발생하는 경우, 의약품이 위조되었을 가능성이 높다. 그러나 이런 접근법은 배달 체인(delivery chain) 내의 모든 관계자들이 이런 중앙 데이터베이스 인프라구조를 지원하여야 하는 문제를 가진다.
제 2 접근법은 RFID 태그들의 암호화 인증에 기초된다. 일련 번호를 가진 통상적인 RFID 칩들은 정확하게 이 일련 번호를 가진 다른 RFID 칩들을 개인화함으로써 손쉽게 복제될 수 있다. 결국 오리지날 RFID 칩과 복제된 RFID 칩 사이를 구별하는 것은 더 이상 가능하지 않다. 다른 한편, 암호화 RFID 칩들은 암호적으로-보호된 인증을 사용하고 따라서 인증 정보의 복제를 안전하게 방지할 수 있다. 이런 목적을 위해 RFID 칩은 더 이상 순수 데이터 메모리가 아니고 비밀 키 정보의 지식을 요구하는 암호화 알고리즘들을 자동으로 실행한다. 이런 프로세스의 특정 장점은 검사를 수행하기 위하여 RFID 판독기 자체 내에 어떠한 비밀 정보도 필수적이지 않은 비대칭 암호화 방법들에 의한 인증이다. RFID 판독기는 단순히 임의의 주어진 RFID 칩을 검사하여 RFID 칩으로부터 수신된 개별 공용 키의 유효성을 검사할 수 있도록 브랜드 제조자의 공용 서명 키만을 필요로 한다. 분산식 인프라구조들에서는 특히 어떠한 복잡한 중앙 키 관리 또는 이를 수행하기 위해 필요한 온라인 트랜잭션도 없이, RFID 칩들의 인증 및 결국 물품의 인증을 검증하는 옵션이 있다.
그러나, 이것의 단점은 RFID 태그들이 사용 후 비활성화되어야 하는 것이다. 그렇지 않으면 오리지날 의약품의 버려진 블리스터(blister)들로부터의 RFID 태그들이 떼어내질 수 있고 위조 의약품과 함께 다시 사용될 수 있다. 기술적 비용에 더하여 물리적 또는 프로토콜 수단에 의해 결과적으로 필요한 비활성화는 항상 의도된 동작을 요구한다. 특히 비활성화가 의약품 제조업체에 대해 이익을 창출하기 때문에, 이것은 단순히 제 1 예에서 사용자에게 추가 비용을 발생시킨다.
결과적으로 본 발명의 목적은 인증된 RFID 태그들의 재활용에 대해 보호를 보증하고 이런 목적을 위해 대응하는 RFID 태그의 비활성화를 필요로 하지 않는 비대칭 암호화 방법을 사용하여 RFID 태그의 인증을 위한 방법을 제공하는 것이다.
창의력 있게, 이 목적은 청구항 제 1 항 및 제 6 항의 특성들을 가진 방법 및 시스템에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 개선들은 종속항들에 제시된다.
창의력 있게, 비대칭 암호화 방법에 따른 질의-응답(challenge-response) 프로토콜을 사용하여 RFID 판독기에 의해 RFID 태그의 인증을 위한 방법에서, RFID 태그에는 개인 키 및 적어도 하나의 제 1 공용 키를 가진 키들의 쌍이 할당된다. 게다가 키들의 쌍에는 제 1 공용 키의 인증을 위한 디지털 서명이 할당된다. RFID 판독기는 제 1 공용 키 및 디지털 서명에 기초하여 RFID 태그를 인증한다. 이 경우에 개인 키는 RFID 태그에 저장되는 반면 제 1 공용 키 및 디지털 서명은 RFID 태그로부터 물리적으로 분리되어 저장되고 데이터 캡쳐 디바이스에 의해 자동으로 검출될 수 있다.
용어의 보편성을 제한하지 않고 데이터 캡쳐 디바이스들은 데이터 캐리어들로부터 데이터를 판독하기 위한 디바이스들이다. 데이터 캡쳐 디바이스들은 예를 들어 필사물 판독기들, 마크 판독기들, 바코드 판독기들 또는 RFID 판독기들이다. 더 넓은 측면에서, 상기 데이터 캡쳐 디바이스들은 또한 예를 들어 이미지들 및 텍스트에 대한 스캐너들, 비디오들을 위한 프레임 그래버(grabber)들 및 음성 인식 소프트웨어 같은, 아날로그 신호들을 디지털 데이터로 전환하는 소프트웨어 및 디바이스들을 포함한다.
본 발명의 유리한 개선에 따라, RFID 태그의 인증은 다음 단계들을 포함한다: RFID 판독기는 제 1 공용 키 및 디지털 서명을 결정하고 키 발행자(issuer)의 제 2 공용 키를 갖는 디지털 서명에 기초하여 제 1 공용 키의 유효성을 검사한다. 추후 RFID 판독기는 질의를 생성하고 RFID 태그에 상기 질의를 전달한다. RFID 태그는 전달된 질의 및 개인 키에 기초하여 응답을 결정하고 이 응답을 RFID 판독기에 전달한다. 전달된 응답에 기초하여 RFID 판독기는 최종적으로 RFID 태그를 인증한다.
인증을 위한 본 발명의 시스템은 본 발명의 인증 방법을 실행하도록 구성된 적어도 하나의 RFID 태그 및 RFID 판독기를 포함한다.
본 발명은 예시적인 실시예들 및 도면들을 참조하여 하기에 보다 상세히 설명될 것이다.
도 1은 RFID 판독기에 의해 RFID 태그의 인증을 위한 본 발명의 방법의 흐름을 도시한다.
도 2는 본 발명의 시스템의 애플리케이션의 예를 도시한다.
도 1은 RFID 판독기(102)에 의해 RFID 태그(101)의 인증을 위한 본 발명의 방법의 흐름도를 도시한다. 이 예에서 개인 키(private key)는 인증될 RFID 태그(101) 상에 저장되는 반면 상기 개인 키에 할당된 디지털 서명 및 공용 키는 추가 RFID 태그(103) 상에 저장된다.
RFID 태그를 인증하기 위해 비대칭 암호화 방법을 사용함으로써 인증 정보의 복제(cloning)는 방지될 수 있다. RFID 태그는 이제 더 이상 순수 데이터 메모리가 아니고, 상기 RFID 태그의 콘텐츠는 원칙적으로 카피될 수 있고 따라서 복제될 수 있다. 질의-응답(challenge-response) 프로토콜을 통하여 RFID 태그는 비밀 키 정보의 지식을 요구하는 암호화 알고리즘들을 자동으로 수행한다. 이런 시나리오에서 RFID 태그의 복제들을 생산할 수 있도록, 공격자는 이런 비밀 키 정보의 지식을 얻어야 하지만, 이런 비밀 키 정보는 RFID 태그에 저장되고 하드웨어 보호 조치들에 의해 보호된다.
대칭 암호화 방법들에 기초된 질의-응답 프로토콜들에 대해, RFID 판독기는 또한 검사를 수행하기 위해 RFID 칩의 비밀 키 정보를 알아야 할 것이다. 이 정보는 RFID 판독기 내에서 값비싸게 보호되어야 하거나 RFID 판독기는 비밀 키가 위치된 서버로의 온라인 접속을 해야 한다. 비대칭 암호화 방법들이 사용될 때, 검사를 수행하기 위한 비밀 정보는 RFID 판독기 내에 필요하지 않다. 대신 RFID 판독기가 인증될 RFID 태그의 공용 키 및 개인 키로 이루어진 비대칭 키 쌍 중 공용 키를 아는 것으로 충분하다. RFID 판독기가 검사될 모든 RFID 태그들의 공용 키들을 저장하여야 하는 것을 회피하기 위하여, 소위 증명서(certificate)들이 일반적으로 사용된다. 이런 증명서에 공용 키 및 또한 대응하는 디지털 서명 둘 다가 저장되고 이로 인해 공용 키의 유효성은 증명서의 수신부에 의해 검사될 수 있다. 각각의 증명서는 예를 들어 검사될 RFID 태그에 의해 제공되고 요청시 RFID 판독기에 이용 가능하게 된다. 이 경우 예를 들어 개별 RFID 태그들의 개별 공용 키들은 의약품 제조업체에 의해 디지털적으로 서명되고, 따라서 공용 키의 유효성을 검사하기 위하여, RFID 판독기는 단순히 의약품 제조업체의 대응하는 공용 서명 키를 소유하여야 한다. 그 다음 처음에 RFID 태그로부터 판독되는 RFID 태그에 대한 개별 공용 키의 유효성이 검사된다. 그 후, RFID 태그가 연관된 개인 키를 소유하고 있음이 질의-응답 프로토콜을 사용하여 RFID 판독기로 검증된다.
상기 방법의 가능한 시퀀스는 도 1에 도시된다. 처음에 RFID 판독기(102)는 추가 RFID 태그(103)로부터 검사될 RFID 태그(101)의 공용 키 및 서명(104)을 수신한다. 이 서명은 이제 의약품 제조업체의 공용 키를 이용하여 RFID 판독기(102)에 의해 검사된다. 만약 얻어진 증명서가 유효하면, 질의가 RFID 판독기(102)에 의해 생성되고 RFID 태그(101)로 전달(105)된다. 이어, RFID 태그(101)는 자신의 개인 키 및 수신된 질의에 기초한 응답을 생성(106)한다. 이어, 결정된 응답은 RFID 판독기(102)로 전달된다. RFID 판독기(102)가 증명서로부터 결정한, 검사될 RFID 태그(101)의 공용 키를 이용하여, RFID 판독기(102)는 이제 수신된 응답을 검사한다. 응답이 올바르게 형성된 경우, RFID 태그(101)는 이에 의한 응답을 형성하기 위해 필요한 비밀 키 정보에 관한 그 자신의 지식을 RFID 판독기(102)에 검증하였고 인증(108)으로서 인정된다.
비대칭 인증 방법이 가지는 결정적인 장점은 임의의 주어진 RFID 판독기가 브랜드 제조업자의 공용 서명 키를 소유한 경우 상기 임의의 주어진 RFID 판독기는 RFID 칩의 확실성을 검사할 수 있다는 사실에 있다. 분산식 인프라구조들에서 특히 이런 장점은 온라인에서 수행되어야 하는 트랜잭션들 없이 그리고 존재되어야 하는 값비싼 키 관리 없이 RFID 태그들의 유효성 및 결국 또한 제품의 유효성을 검증하기 위한 간단한 기회를 제공한다.
검사될 RFID 태그의 증명서는 이제 이런 RFID 태그에 저장되는 것이 아니고 이런 RFID 태그로부터 물리적으로 분리되어 저장된다. 처음에 RFID 판독기는 질의-응답 프로토콜이 검사될 RFID 태그로 성공적으로 수행되기 전에 검사될 RFID 태그의 증명서를 판독한다. 결과적으로 인증을 위한 RFID 태그는, 이런 RFID 태그에 대한 증명서가 알려진 경우에만 다시 사용될 수 있다.
검사될 RFID 태그 및 증명서를 분리함으로써 사용 후 RFID 태그가 다시 이용될 수 있는 가능성은 감소된다. 제품 위조는 우선 대응하는 증명서를 얻어야만 한다. 일단 증명서 및 연관된 RFID 태그가 예를 들어 종이 또는 다른 폐물(rubbish)에 의해 분리되면, 할당은 소멸되고 발견된 증명서를 발견된 RFID 태그에 다시 할당하는 노력은 상응하게 증가한다.
본 발명의 애플리케이션의 예는 도 2에 도시된다. 의약품들의 패킷(201)은 인증을 위한 RFID 태그를 각각 갖춘 2개의 블리스터(blister)들을 포함한다. 2개의 RFID 태그들은 각각 인증을 위한 개인 키를 가진다. 각각의 공용 키 및 디지털 서명들을 포함하는 연관된 증명서들은 각각 RFID 태그(204) 상에 있는 것이 아니고 의약품들의 패키징에 부착된다. RFID 판독기(205)에 의한 성공적인 인증을 위해, 개인 키를 가진 RFID 태그(204) 및 연관된 공용 키를 가진 패키징(202) 상의 RFID는 이에 따라 각각의 경우 존재하여야 한다.
본 발명의 추가 실시예에서, 증명서는 패키징 상에 2-차원 바코드로 프린트되고 인증 전에 바코드 스캐너에 의해 판독되어야 한다.
본 발명의 추가 실시예에서, 제 1 블리스터 RFID 태그의 증명서는 제 1 블리스터 RFID 태그 내에, 제 2 블리스터 RFID 태그의 증명서는 제 1 블리스터 RFID 태그 내에 저장된다. 그 다음 의약품은 모든 블리스터들이 포장재에 있는 경우 성공적으로 인증된다. 제품 위조의 경우, 이것은 위조자가 제품을 위조하기 위하여 동시에 2개의 대응하는 블리스터들을 사용하여야 할 것을 의미한다.

Claims (6)

  1. 비대칭 암호화 방법에 따른 질의-응답(challenge-response) 프로토콜을 사용하여 RFID 판독기(102)에 의해 RFID(무선 주파수 식별) 태그(101)의 인증을 위한 방법으로서,
    상기 RFID 태그(101)에는 개인 키 및 적어도 하나의 제 1 공용 키를 가진 키들의 쌍이 할당되고,
    상기 키 쌍에는 제 1 공용 키의 인증을 위한 디지털 서명이 할당되고,
    상기 RFID 판독기 디바이스(102)는 상기 RFID 태그(101)의 상기 제 1 공용 키 및 상기 디지털 서명에 기초하여 인증되고,
    상기 개인 키는 상기 RFID 태그(101) 상에 저장되고,
    상기 제 1 공용 키 및 상기 디지털 서명은 상기 RFID 태그(101)로부터 물리적으로 분리되어 저장되고 데이터 캡쳐 디바이스에 의해 자동으로 검출될 수 있는,
    RFID 태그의 인증을 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 공용 키 및 상기 디지털 서명은 추가 RFID 태그(103) 상에 저장되고,
    상기 데이터 캡쳐 디바이스는 RFID 판독기인,
    RFID 태그의 인증을 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 공용 키 및 상기 디지털 서명은 바코드의 형태로 저장되고,
    상기 데이터 캡쳐 디바이스는 바코드 판독기인,
    RFID 태그의 인증을 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 RFID 태그(101)의 인증은,
    상기 RFID 판독기(102)에 의해 상기 제 1 공용 키 및 상기 디지털 서명의 결정,
    키 발행자(issuer)의 제 2 공용 키를 가진 디지털 서명에 기초하여 상기 제 1 공용 키의 유효성을 상기 RFID 판독기(102)에 의해 검사,
    상기 RFID 판독기(102)에 의해 질의의 생성 및 무선 전달,
    상기 RFID 태그(101)에 의해, 상기 전달된 질의 및 상기 개인 키에 기초하여 응답의 결정 및 상기 응답의 전달, 및
    상기 전달된 응답에 기초하여 상기 RFID 판독기에 의해 상기 RFID 태그(101)의 인증
    단계들을 포함하는,
    RFID 태그의 인증을 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    증명서(certificate)는 상기 제 1 공용 키 및 상기 디지털 서명을 포함하는,
    RFID 태그의 인증을 위한 방법.
  6. RFID 태그(101)의 인증을 위한 시스템으로서,
    제 1 항 내지 제 5 항에 따른 인증 방법을 수행하도록 구성된 RFID 태그(101), RFID 판독기(102) 및 추가 데이터 캐리어(103)를 포함하는,
    RFID 태그의 인증을 위한 시스템.
KR20117031185A 2009-05-27 2010-03-23 비대칭 암호화 방법을 사용한 ｒｆｉｄ 태그의 인증 KR20120017082A (ko)

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