KR20170045095A - Method and apparatus for encrypted communication using scatterer - Google Patents

Method and apparatus for encrypted communication using scatterer Download PDF

Info

Publication number
KR20170045095A
KR20170045095A KR1020160060322A KR20160060322A KR20170045095A KR 20170045095 A KR20170045095 A KR 20170045095A KR 1020160060322 A KR1020160060322 A KR 1020160060322A KR 20160060322 A KR20160060322 A KR 20160060322A KR 20170045095 A KR20170045095 A KR 20170045095A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wave
scattering
scatterer
scattering pattern
received
Prior art date
Application number
KR1020160060322A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102452126B1 (en
Inventor
이일민
박경현
이의수
문기원
한상필
김남제
이원희
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Publication of KR20170045095A publication Critical patent/KR20170045095A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102452126B1 publication Critical patent/KR102452126B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04KSECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K1/00Secret communication
    • H04K1/08Secret communication by varying the polarisation of transmitted waves
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04KSECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K1/00Secret communication
    • H04K1/006Secret communication by varying or inverting the phase, at periodic or random intervals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Transceivers (AREA)

Abstract

The present invention relates to an encrypted communication apparatus using a scatterer and a method thereof, and more particularly, to an encrypted communication apparatus using a scatterer, using a feature of a wave scattered by the scatterer as an encryption key between a transmitting apparatus and a receiving apparatus, and a method thereof. Accordingly, the present invention relates to the encrypted communication apparatus which includes a source unit which generates the wave and transmits the wave to the outside, a modulation unit which modulates a temporal and spatial phase of the wave, and a scattering unit which is composed of at least one scatterer which scatters the wave modulated by the modulation unit according to a scattering pattern and transmits the scattered wave to the receiving apparatus, wherein the scattering pattern is previously shared with the receiving apparatus, and the method thereof. Therefore, the present invention easily can perform an encryption operation with complexity of a high level by using the scatterer with low costs.

Description

산란체를 이용한 암호화 통신 장치 및 그 방법{Method and apparatus for encrypted communication using scatterer}[0001] The present invention relates to an encryption communication apparatus using a scatterer,

본 발명은 산란체를 이용한 암호화 통신 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 구체적으로 본 발명은 산란체에 의하여 산란된 파동의 특성을, 송신 장치와 수신 장치 간 암호키로 이용하는 산란체를 이용한 암호화 통신 장치 및 그 방법에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a cryptographic communication apparatus and a cryptographic communication apparatus using a scatterer that uses the characteristics of waves scattered by a scatterer as a cryptographic key between a transmitting apparatus and a receiving apparatus, It is about the method.

파면 제어 기술은, 천체 관측용 전파 망원경에서 전체 신호의 대기에 의한 왜곡을 보정하기 위하여 적용된 적응 광학(adaptive optics)에서부터 시작되었다. 또한, 파면 제어 기술은, 음파의 음장 분포를 성형하기 위한 음장 제어 기술과도 관련성이 있다.The wavefront control technology started from adaptive optics applied to compensate for the atmospheric distortion of the entire signal in a radio telescope for astronomical observations. The wavefront control technique is also related to a sound field control technique for shaping the sound field distribution of a sound wave.

그러나 종래의 파면 제어 기술은 산란 매개체(산란체, 산란 매질)의 산란성을 극복의 대상으로 취급하거나(적응 광학), 비교적 산란이 없는 환경을 만들기 위하여 산란 매개체를 연구해왔을 뿐(음장 제어), 산란 매개체를 주요 매개로 이용하지는 않았다. However, the conventional wavefront control technology has only studied the scattering medium (sound field control) to treat the scattering property of the scattering medium (scattering body, scattering medium) as an object to overcome (adaptive optics) We did not use the scattering medium as the main mediator.

산란체를 기술 발현의 주요 매개로 보고 그 특성을 적극적으로 활용한 기술은, 2007년 이후 대두된 산란체 광학을 주된 전환점으로 발전하였다. 산란체 광학은, 파동이 산란체 내부에서는 복잡하게 산란되지만 산란체 외의 물질에 의한 흡수 손실은 적은 경우에, 산란체에 대한 입사파의 위상 분포를 적절하게 조절하면 출사면에서 원하는 파면 분포를 얻을 수 있다는 점을 이용하는 기술이다. The technology which actively uses the scatterer as a key mediator of technology development has developed into a turning point of scatterer optics that emerged since 2007. In the scattering body optics, when the wave is scattered intricately in the scattering body, but the absorption loss due to the substance other than the scattering body is small, the desired wavefront distribution is obtained on the emitting face by properly adjusting the phase distribution of the incident wave to the scattering body It is a technology that takes advantage of the fact that it can be.

산란체 광학이 적용되는 일 예로, 인체가 산란체로 작용하는 경우를 들 수 있다. 인체는 가시광을 과도하게 산란시키지만 인체 내에서 가시광의 손실은 미미하여, 인체에 대한 입사파의 위상 분포를 조절하면, 인체 내의 한 지점에 가시광을 집결시킬 수 있다. One example where scattering body optics is applied is that the human body acts as a scattering body. Although the human body over-scatters visible light, the loss of visible light in the human body is insignificant, and if the phase distribution of the incident wave to the human body is adjusted, visible light can be collected at one point in the human body.

그러나 여전히 산란체의 특성을 효율적으로 다양한 분야에 이용하는 기술에 대한 연구가 부족한 실정이다. However, there is still a lack of research on techniques that efficiently utilize scatterer characteristics in various fields.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 송신 장치와 수신 장치 간에 미리 설정된 산란체를 배치하고, 산란체에 의하여 산란된 출사파의 파면 분포 상태를, 송신 장치와 수신 장치 간 암호키로 이용하는 산란체를 이용한 암호화 통신 장치 및 그 방법에 관한 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a scattering device in which a predetermined scattering body is disposed between a transmitting apparatus and a receiving apparatus, and a scattering state in which a wavefront distribution state of an emitting wave scattered by a scattering body is used as a cryptographic key And a method thereof.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 암호화 통신 장치는, 파동을 생성하여 외부로 전달하는 소스부, 상기 파동의 시간적, 공간적 위상을 변형시키는 변조부 및 상기 변조부에서 변조된 파동을 산란 패턴에 따라 산란시키는 적어도 하나의 산란체로 구성되며, 상기 산란된 파동을 수신 장치로 전송하는 산란부를 포함하되, 상기 산란 패턴은, 상기 수신 장치와 사전에 공유되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an encryption communication apparatus including a source unit for generating a wave and transmitting the wave to the outside, a modulator for modifying a temporal and spatial phase of the wave, And a scattering unit configured to transmit the scattered wave to a receiving apparatus, wherein the scattering pattern is shared in advance with the receiving apparatus.

상기 적어도 하나의 산란체는, 상기 변조된 파동의 공간적, 시간적 위상 및 진폭 중 적어도 하나를 상기 산란 패턴에 따라 변형시키고 상기 변조된 파동의 흡수율이 낮은 임의의 물질로 구성되며, 상기 적어도 하나의 산란체를 통과하는 상기 변조된 파동의 복잡도를 증가시킴으로써, 상기 변조된 파동을 암호화하는 것을 특징으로 한다.Wherein the at least one scatterer comprises any material that modifies at least one of the spatial, temporal, and amplitude of the modulated wave in accordance with the scatter pattern and has a low absorption rate of the modulated wave, And increasing the complexity of the modulated wave passing through the sieve, thereby encrypting the modulated wave.

상기 변조부는, 임의의 송수신 데이터에 대응하여 상기 파동을 변조시키는 것을 특징으로 한다.And the modulator modulates the wave in response to arbitrary transmission / reception data.

상기 임의의 송수신 데이터는, 상기 수신 장치와 사전 공유된 인증 정보인 것을 특징으로 한다.The arbitrary transmission / reception data is authentication information that is pre-shared with the receiving apparatus.

이때, 상기 산란 패턴은, 상기 수신 장치가, 상기 산란된 파동이 상기 인증 정보에 대응하는지 여부를 검증하기 위하여 사전에 공유되는 것을 특징으로 한다.In this case, the scattering pattern is shared in advance in order to verify whether the scattered wave corresponds to the authentication information.

상기 변조부는, 복수의 위상 변조기를 포함하여 구성되고, 상기 산란부는, 상기 위상 변조기의 수와 동일하거나 적은 수의, 서로 다른 산란 패턴을 갖는 산란체를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The modulator may include a plurality of phase modulators, and the scatterer may include a scatterer having the same or a smaller number of scattering patterns than the number of the phase modulators.

또한, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 암호화 통신 장치는, 외부로부터 수신된 파동을 산란시키는 산란부 및 송신 장치로부터 상기 산란부를 통하여 수신된 파동을 처리하는 수신부를 포함하되, 상기 수신부는, 상기 송신 장치의 산란부의 산란 패턴을 상기 송신 장치와 사전에 공유하고, 상기 산란 패턴에 따라 상기 수신된 파동을 처리하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an encryption communication apparatus including a scattering unit for scattering waves received from outside, and a receiver for processing waves received from the transmitter through the scattering unit, , The scattering pattern of the scattering unit of the transmitting apparatus is shared in advance with the transmitting apparatus, and the received wave is processed in accordance with the scattering pattern.

상기 수신된 파동은, 상기 송신 장치의 산란부를 구성하는 적어도 하나의 산란체에 의하여 상기 산란 패턴에 따라 산란된 파동인 것을 특징으로 한다.And the received wave is a wave scattered according to the scattering pattern by at least one scatterer constituting a scatterer of the transmitting apparatus.

상기 수신된 파동은, 임의의 송수신 데이터에 대응하는 산란된 파동인 것을 특징으로 한다.And the received wave is a scattered wave corresponding to arbitrary transmission / reception data.

상기 임의의 송수신 데이터는, 상기 송신 장치와 사전 공유된 인증 정보인 것을 특징으로 한다.And the arbitrary transmission / reception data is authentication information that is pre-shared with the transmission apparatus.

이때, 상기 수신부는, 상기 산란 패턴을 이용하여, 상기 수신된 파동이 상기 인증 정보에 대응하는지 여부를 검증하는 것을 특징으로 한다. In this case, the receiving unit verifies whether the received wave corresponds to the authentication information using the scattering pattern.

이때, 상기 수신부는, 상기 인증 정보를 상기 산란 패턴을 이용하여 산란시킨 파동과, 상기 수신된 파동이 대응하면, 상기 송신 장치의 인증이 성공한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.In this case, the receiving unit determines that authentication of the transmitting apparatus is successful if the wave scattered by using the scattering pattern and the received wave correspond to the authentication information.

이때, 상기 수신부는, 상기 인증 정보를 상기 산란 패턴을 이용하여 산란시킨 파동과, 상기 수신된 파동이 대응하면, 상기 송신 장치의 인증이 성공한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다. In this case, the receiving unit determines that authentication of the transmitting apparatus is successful if the wave scattered by using the scattering pattern and the received wave correspond to the authentication information.

상기 산란부는, 서로 다른 산란 패턴을 갖는 복수의 산란체를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The scattering portion is characterized in that it includes a plurality of scattering bodies having different scattering patterns.

또한, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 암호화 통신 방법은, 적어도 하나의 산란체를 포함하는 암호화 통신 장치의 암호화 통신 방법으로, 다른 장치와 상기 적어도 하나의 산란체에 대한 산란 패턴을 공유하는 단계, 데이터를 송신하는 경우, 생성된 파동을 상기 임의의 데이터에 대응하여 변조하는 단계 및 상기 변조된 파동을 상기 산란 패턴에 따라 산란하여 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an encryption communication method for an encrypted communication device including at least one scatterer, the method comprising: sharing a scattering pattern for the at least one scatterer with another device; Modulating the generated wave in accordance with the arbitrary data when the data is transmitted, and transmitting the modulated wave by scattering the modulated wave according to the scattering pattern.

데이터를 수신하는 경우, 상기 산란 패턴에 따라 상기 수신된 파동을 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. When receiving the data, processing the received wave according to the scattering pattern.

상기 데이터는, 상기 다른 장치와 사전 공유된 인증 정보인 것을 특징으로 한다.And the data is authentication information that is pre-shared with the other device.

이때, 수신된 파동을 처리하는 단계는, 상기 인증 정보를 상기 산란 패턴에 따라 산란시킨 파동을 획득하는 단계, 상기 획득된 파동이 상기 수신된 파동에 대응하는지 여부를 판단하는 단계 및 상기 획득된 파동이 상기 수신된 파동에 대응하면, 상기 다른 장치의 인증이 성공한 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the step of processing the received waves comprises the steps of acquiring the waves in which the authentication information is scattered according to the scattering pattern, determining whether the obtained waves correspond to the received waves, And judging that the authentication of the other device is successful if the received wave corresponds to the received wave.

상기 수신된 파동을 처리하는 단계는, 상기 수신된 파동을 임의의 산란 패턴에 따라 산란시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The processing of the received waves may further include scattering the received waves according to an arbitrary scattering pattern.

본 발명에 따른 산란체를 이용한 암호화 통신 장치 및 그 방법은, 저가의 산란체를 이용하여 높은 수준의 복잡성을 갖는 암호화가 용이하게 가능하도록 한다.The cryptographic communication apparatus and method using the scatterer according to the present invention can easily perform encryption with a high level of complexity using a low-cost scattering body.

또한, 본 발명에 따른 산란체를 이용한 암호화 통신 장치 및 그 방법은, 하드웨어적으로 또는 소프트웨어적으로 구현되는 종래의 암호화 통신 방법과 함께 적용될 수 있어 기존의 암호화 통신 방법의 안정성에 추가로 안정성을 부여할 수 있도록 한다. In addition, the encryption communication apparatus and method using the scatterer according to the present invention can be applied together with a conventional encryption communication method implemented in hardware or software, thereby providing stability in addition to stability of the existing encryption communication method .

도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 암호화 통신 장치가 동작하는 시스템을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 암호화 통신 방법을 나타낸 순서도이다.
1 to 4 are diagrams illustrating a system in which an encryption communication device according to the present invention operates.
5 is a flowchart illustrating an encryption communication method according to the present invention.

본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명은 생략될 수 있다. In the description of the embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of known configurations or functions related to the present invention can not be applied to the present invention, detailed description thereof may be omitted.

본 명세서에서 사용되는 "포함한다," "포함할 수 있다." 등의 표현은 개시된 해당 기능, 동작, 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작, 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 명세서에서, "포함하다." 또는 "가지다." 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.  Quot ;, " include, "" include," as used herein. And the like are intended to indicate the presence of disclosed features, operations, components, etc., and are not intended to limit the invention in any way. Also, in this specification, "include." Or "have." , Etc. are intended to designate the presence of stated features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof, may be combined with one or more other features, steps, operations, components, It should be understood that they do not preclude the presence or addition of combinations thereof.

본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.

본 발명은 산란체를 통과한 파동의 산란 패턴이 시간적, 공간적으로 랜덤한 분포를 이룬다는 점을 이용한 것으로, 산란 패턴을 이용하여, 2차원 평면, 3차원 공간 또는 시간 축을 포함한 4차원에서 비교적 단순한 암호 코드로부터 매우 복잡한 암호 코드에 이르기까지 다양한 암호 코드를 생성하고, 암호 코트를 활용하여 암호화 통신을 수행하는 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention utilizes the fact that a scattering pattern of a wave passing through a scattering body forms a random distribution temporally and spatially. By using a scattering pattern, it is possible to obtain a relatively simple To an apparatus and a method for generating various cipher codes ranging from a cipher code to a very complex cipher code and performing encryption communication using the cipher court.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 암호화 통신 장치가 동작하는 시스템을 나타낸 도면이다. 1 to 4 are diagrams illustrating a system in which an encryption communication device according to the present invention operates.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 암호화 통신 장치는 시스템 내에서 송신 장치(10) 또는 수신 장치(20)로 동작할 수 있다. 그러나 도 1의 송신 장치(10) 및 수신 장치(20)는 본 발명에 따른 암호화 통신 방법을 용이하게 설명하기 위하여 구분된 것일 뿐, 본 발명에 따른 암호화 장치는 어느 하나의 장치로써 동작하는 것이 아니며, 본 발명에 따른 암호화 통신 방법을 수행하는 송수신 장치로써 동작할 수 있다. Referring to FIG. 1, an encrypted communication device according to the present invention may operate as a transmitting device 10 or a receiving device 20 in a system. However, the transmitting apparatus 10 and the receiving apparatus 20 of FIG. 1 are classified to facilitate the description of the encryption communication method according to the present invention, and the encryption apparatus according to the present invention does not operate as any one apparatus , And may act as a transceiver for performing the cryptographic communication method according to the present invention.

본 발명에 따른 송신 장치(10)로써 암호화 통신 장치는 소스부(파원부)(11), 변조부(12) 및 산란부(13)를 포함하여 구성된다.A transmitting apparatus (10) according to the present invention includes an encrypting communication apparatus (11), a modulating unit (12), and a scattering unit (13).

소스부(11)는 파동을 생성하여 외부로 전달한다. 소스부(11)는 다양한 파장의 전자기파 또는 음파 등을 발생시키고 이를 변조부(12)로 전달한다. 본 발명의 다양한 실시 예에서, 파동은 라디오파(Radio Frequency; RF), 밀리미터파(Millimetric Wave; MMW), 테라헤르츠파(Terahertz Wave; T-ray), 적외선(Infrared Ray; IR), 가시광선(visible light), 자외선(Ultraviolet Ray; UV) 및 X선(X-ray) 등을 포함하는 전 대역의 전자기파, 음파, 초음파 등의 다양한 물리적 파동을 포함한다. The source portion 11 generates a wave and transmits it to the outside. The source unit 11 generates electromagnetic waves or sound waves of various wavelengths and transmits them to the modulator 12. In various embodiments of the present invention, the waves may be generated by a radio frequency (RF), a millimeter wave (MMW), a terahertz wave (T-ray), an infrared ray (IR) and includes various physical waves such as electromagnetic waves, sound waves, and ultrasonic waves in all bands including visible light, ultraviolet ray (UV), and X-ray.

변조부(12)는 소스부(11)로부터 입사되는 파동의 시간적, 공간적 위상을 변형시켜 산란부(13)로 전달한다. The modulating unit 12 modifies the temporal and spatial phases of the wave incident from the source unit 11 and transmits the modulated wave to the scattering unit 13.

일 실시 예에서, 변조부(12)는 입사되는 파동을 위상 변조기에 통과시키거나 반사시킴으로써 파동의 위상을 변형시킬 수 있다. 다른 실시 예에서, 파동이 도파로를 진행하는 경우, 변조부(12)는 도파로 주변의 물리적 성질을 변화시킴으로써, 파동과 위상 변조기 간 직접적인 접촉 없이도 파동의 위상을 변형시킬 수 있다. In one embodiment, the modulator 12 can modify the phase of the wave by passing or reflecting the incident wave to a phase modulator. In another embodiment, when the wave travels the waveguide, the modulator 12 can change the phase of the wave without direct contact between the wave and the phase modulator by changing the physical properties around the waveguide.

변조부(12)에 의하여 변조된 파동은, 임의의 송수신 정보(데이터)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 변조된 파동은 송신 장치(10)와 수신 장치(20) 간 상호 검증할 수 있는 사전 공유된 인증 정보일 수 있다. 또는, 일 실시 예에서, 변조된 파동은 송신 장치(10)가 수신 장치(20)로 전송하고자 하는 영상 정보일 수 있다. The wave modulated by the modulation section 12 may include arbitrary transmission / reception information (data). In one embodiment, the modulated wave may be pre-shared authentication information that is mutually verifiable between the transmitting device 10 and the receiving device 20. Alternatively, in one embodiment, the modulated wave may be image information that the transmitting device 10 intends to transmit to the receiving device 20. [

산란부(13)는 변조부(12)에서 변조되어 입사된 파동을 산란시키기 위한 적어도 하나의 산란체(산란 매질)를 포함하여 구성될 수 있다. 산란부(13)를 구성하는 산란체는 파동의 위상 및 진폭 중 적어도 하나의 특성을 변형시킴으로써, 파동에 입사시와 다른 높은 복잡도를 부여할 수 있는, 즉 파동의 복잡도를 증가시킬 수 있는 임의의 물질로 구성될 수 있다. 즉, 산란체는 파동의 공간적, 시간적 위상, 주파수 및 진폭 중 적어도 하나를 변형시켜 파동을 코딩하는 역할을 수행할 수 있다. The scattering unit 13 may include at least one scattering medium (scattering medium) for scattering the incident wave modulated by the modulating unit 12. [ The scattering body constituting the scattering unit 13 can be configured to change at least one of the phase and the amplitude of the wave to change the at least one of the phase and amplitude of the wave so that any complexity ≪ / RTI > That is, the scatterer may play a role of modulating waves by modifying at least one of spatial, temporal phase, frequency, and amplitude of the waves.

이를 위하여, 산란체는 변조된 파동을 산란시켜 복잡도를 부여하는 물리적 매질로써, 파동의 위상 및 진폭 중 적어도 하나를 변형시킬 수 있는 물질로 구성될 수 있다. 즉, 산란체는 파동에 대한 산란도가 높아 파동에 충분한 복잡도를 제공할 수 있으면서, 파동의 흡수율이 낮아 에너지 손실을 최소화할 수 있는 임의의 물질로 구성될 수 있다. 산란체는, 파동을 투과, 반사, 확산, 집중 등의 형태로 산란시키거나, 전기적, 자기적, 역학적, 화학적 자극에 의해 파동을 산란시키는 임의의 물질을 포함한다. 본 발명의 다양한 실시 예에서, 산란체는 단일한 종류의 물질로 이루어지거나, 둘 이상의 여러 물질에 대한 혼합체로 구성될 수 있다. To this end, the scatterer is a physical medium that imparts complexity by scattering the modulated waves, and may be formed of a material capable of modifying at least one of the phase and the amplitude of the waves. That is, the scattering body can be composed of any material capable of providing sufficient complexity to the wave due to high scattering degree to the wave, and minimizing energy loss due to low wave absorption rate. Scatterers include any material that scatters waves in the form of transmission, reflection, diffusion, or concentration, or scatters waves by electrical, magnetic, mechanical, or chemical stimuli. In various embodiments of the present invention, the scatterer may consist of a single type of material, or may be composed of a mixture of two or more different materials.

산란부(13)에 입사된 파동은 산란체를 통과하거나 산란체로부터 반사되는 등, 산란체와 직접 상호 작용을 함으로써 그 특성이 변화된다. 또는, 산란부(13)에 입사된 파동은 직접적으로 산란체와 직접 상호 작용하는 대신, 간접적으로 경로 주변의 물리적 환경에 의해 그 특성이 변화될 수 있다. The waves incident on the scattering portion 13 pass through the scattering body or are reflected from the scattering body, and their characteristics are changed by directly interacting with the scattering body. Alternatively, the wave incident on the scattering section 13 may directly change its characteristics indirectly by the physical environment around the path, instead of directly interacting with the scattering body.

본 발명의 다양한 실시 예에서 산란부(13)는 다중 모드가 존재할 수 있는 도파로 내부의 모드간 간섭에 의한 산란, 국소적인 피드백 의한 산란 등을 발생시키는 산란체를 포함하여 구성될 수도 있다. In various embodiments of the present invention, the scattering unit 13 may include scatterers that generate scattering due to inter-mode interference in a waveguide in which multiple modes may exist, scattering due to local feedback, and the like.

산란부(13)의 통과에 의한 파동의 특성 변화는 산란체의 특성, 구체적으로 산란체의 산란 패턴에 따라 결정된다. 따라서, 송신 장치(10)와 수신 장치(20)가 산란체의 산란 패턴을 사전에 공유하면, 수신 장치(20)는 산란부(13)를 통과하여 수신된 신호를 사전에 공유된 산란 패턴으로 복조함으로써 원래의 변조된 파동을 획득할 수 있고, 변조된 파동에 포함된 송수신 정보를 확인할 수 있다. The change in the characteristic of the wave caused by the passage of the scattering portion 13 is determined by the characteristics of the scattering body, specifically, the scattering pattern of the scattering body. Therefore, when the transmitting apparatus 10 and the receiving apparatus 20 share the scattering pattern of the scatterer in advance, the receiving apparatus 20 can receive the signal transmitted through the scattering section 13 as a scattering pattern that has been previously shared By demodulating, the original modulated wave can be obtained, and the transmission / reception information included in the modulated wave can be confirmed.

상술한 바와 같이 산란부(13)를 구성하는 산란체의 산란 패턴은 복잡도가 대단히 높기 때문에, 산란체의 산란 패턴을 알지 못하는 제3자는 송신 장치(10)와 수신 장치(20) 간 전송되는 파동을 도청하더라도, 원래의 정보를 도출할 수 없으며, 산란 패턴을 모르는 제3자가 임의로 파동의 특성을 변형하더라도 송신 장치(10)와 수신 장치(20)가 이를 쉽게 알아챌 수 있다. 결과적으로, 본 발명의 산란체는 송신 장치(10)와 수신 장치(20) 간 암호 키로써 이용되며, 산란체를 이용한 통신 방법은 송신 장치(10)와 수신 장치(20) 간 암호화 통신이 가능하게 한다. As described above, since the scattering pattern of the scatterer constituting the scatterer 13 has a very high complexity, the third person, who does not know the scattering pattern of the scatterer, The original information can not be derived. Even if the third person who does not know the scattering pattern modifies the characteristics of the wave, the transmitting apparatus 10 and the receiving apparatus 20 can easily recognize this. As a result, the scattering body of the present invention is used as a cryptographic key between the transmitting apparatus 10 and the receiving apparatus 20, and the communication method using the scattering body can perform encrypted communication between the transmitting apparatus 10 and the receiving apparatus 20 .

본 발명의 다양한 실시 예에서, 송신 장치(10)와 수신 장치(20)가 인증 정보를 사전에 공유하는 경우, 산란체를 이용한 통신 방법은 송신 장치(10)와 수신 장치(20)가 상대방을 검증하는 데에 이용될 수 있다. 구체적으로, 수신 장치(20)는 송신 장치(10)와 사전에 공유된 인증 정보를 포함하는 변조된 파동에 산란체의 산란 패턴을 적용하여 암호화된 인증 정보를 획득한다. 암호화된 인증 정보의 파동의 특성이, 송신 장치(10)로부터 수신된 파동의 특성에 대응하면, 수신 장치(20)는 검증된 송신 장치(10)와 통신을 수행하고 있는 것으로 판단할 수 있다. In the various embodiments of the present invention, when the transmitting apparatus 10 and the receiving apparatus 20 share the authentication information in advance, the communication method using the scattering body is a method in which the transmitting apparatus 10 and the receiving apparatus 20 communicate with each other And can be used for verification. Specifically, the receiving apparatus 20 obtains the encrypted authentication information by applying the scattering pattern of the scatterer to the modulated wave including the authentication information previously shared with the transmitting apparatus 10. If the characteristic of the wave of the encrypted authentication information corresponds to the characteristic of the wave received from the transmitting apparatus 10, the receiving apparatus 20 can determine that communication with the verifying transmitting apparatus 10 is being performed.

100×100개의 셀을 갖는 위상 변조기가 각 셀 당 위상을 10단계로 변조시킬 수 있는 경우라면, 이러한 위상 변조기에 의해 변조되는 파동의 위상 조합은 10^10000개이다. 따라서, 사전에 공유된 정보를 이용하여 본 발명에 따른 암호화 통신을 수행하는 송신 장치(10)와 수신 장치(20)는 높은 보안성을 보장받을 수 있다. If a phase modulator with 100 × 100 cells can modulate the phase per cell by 10 steps, the phase combination of the waves modulated by this phase modulator is 10 ^ 10000. Therefore, the transmitting apparatus 10 and the receiving apparatus 20 performing encryption communication according to the present invention using previously shared information can be assured of high security.

산란부(13)를 통해 산란된 파동은 도파로, 매질, 자유 공간 등을 통해 진행하여 수신 장치(20)에 의해 수신된다. The waves scattered through the scattering portion 13 travel through the waveguide, the medium, the free space, and are received by the reception device 20.

본 발명에 따른 수신 장치(20)로써 암호화 통신 장치는 산란부(21) 및 수신부(검출부)(22)를 포함하여 구성된다. The cryptographic communication apparatus as the receiving apparatus 20 according to the present invention comprises a scattering unit 21 and a receiving unit (detecting unit)

산란부(21)는 송신 장치(10)로부터 수신된 파동을 산란시키기 위한 적어도 하나의 산란체(산란 매질)를 포함하여 구성될 수 있다. 산란부(21)를 구성하는 산란체는 수신된 파동의 위상 및 진폭 중 적어도 하나의 특성을 변형시킴으로써, 파동에 높은 복잡도를 부여할 수 있는 임의의 물질로 구성될 수 있다. The scattering section 21 may include at least one scattering body (scattering medium) for scattering the waves received from the transmitting apparatus 10. [ The scatterer constituting the scattering section 21 can be made of any material capable of imparting a high degree of complexity to the wave by modifying at least one of the characteristics of the phase and the amplitude of the received wave.

수신 장치(20)에 구비되는 산란부(21)의 산란체는 송신 장치(10)의 산란부(13)와 동일하므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다.The scattering body of the scattering unit 21 provided in the receiving apparatus 20 is the same as that of the scattering unit 13 of the transmitting apparatus 10, and a detailed description thereof will be omitted.

도 1에서 수신 장치(20)가 산란부(21)를 포함하여 구성되는 것은 하나의 실시 예에 불과하며, 구현하기에 따라 수신 장치(20)에는 별도의 산란부(21)가 구비되지 않을 수 있다. 또는, 일 실시 예에서, 송신 장치(10)의 산란부(13)와 수신 장치(20)의 산란부(21)가 일체형으로 구비될 수도 있다. 1, the receiving apparatus 20 includes the scattering unit 21, which is only one embodiment. In the receiver 20, the scattering unit 21 may not be provided. have. Or, in one embodiment, the scattering section 13 of the transmission apparatus 10 and the scattering section 21 of the reception apparatus 20 may be integrally provided.

수신부(22)는 송신 장치(10)와 사전에 공유된 산란 패턴을 이용하여 수신된 파동을 처리한다. 일 예로, 수신부(22)는 수신된 파동의 특성을 추출하여 송신 장치(10)를 검증하거나 기공유된 산란체의 산란 패턴을 이용하여 파동에 포함된 송수신 정보를 추출하는 등 암호화 통신을 위해 필요한 동작을 수행할 수 있다. The receiving unit 22 processes the received wave using a scattering pattern previously shared with the transmitting apparatus 10. [ For example, the receiving unit 22 extracts the characteristics of the received waves and extracts the transmission / reception information included in the waves by using the scattering pattern of the shared scatterer or by verifying the transmitting apparatus 10, Operation can be performed.

일 실시 예에서, 수신부(22)는 수신된 파동을 사전에 공유된 산란 패턴으로 복조함으로써 원래의 송신 장치(10)에 의하여 변조된 파동을 획득할 수 있고, 변조된 파동에 포함된 송수신 정보를 확인할 수 있다. In one embodiment, the receiving unit 22 can acquire the modulated wave by the original transmitting apparatus 10 by demodulating the received wave with a previously shared scattering pattern, and transmit and receive the transmitting / receiving information included in the modulated wave Can be confirmed.

또한, 일 실시 예에서, 수신부(22)는 송신 장치(10)와 사전에 공유된 인증 정보를 포함하는 변조된 파동에 산란체의 산란 패턴을 적용하여 암호화된 인증 정보를 획득한다. 암호화된 인증 정보의 파동의 특성이, 수신된 파동의 특성에 대응하면, 수신부(22)는 검증된 송신 장치(10)와 통신을 수행하고 있는 것으로 판단할 수 있다. Further, in one embodiment, the receiving unit 22 applies the scattering pattern of the scatterer to the modulated wave including the authentication information previously shared with the transmitting apparatus 10 to obtain the encrypted authentication information. When the characteristic of the wave of the encrypted authentication information corresponds to the characteristic of the received wave, the receiving unit 22 can determine that communication with the verified transmitting apparatus 10 is being performed.

한편, 본 발명의 다양한 실시 예에서, 암호화 통신 장치가 송신 장치(10) 및 수신 장치(20) 모두로 동작하는 경우, 즉, 암호화 통신 장치가 송수신 장치로 구현되는 경우, 암호화 통신 장치는 소스부(11)와 수신부(22)를 모두 구비할 수 있다. On the other hand, in various embodiments of the present invention, when the cryptographic communication device operates as both the transmitting device 10 and the receiving device 20, that is, when the cryptographic communication device is implemented as a transceiver, (11) and a receiver (22).

본 발명에 따른 암호화 통신 방법은, 도 1에 도시된 바와 같은 점대 점 통신뿐만 아니라, 점대 다(1대 다), 다대 점(다대 1), 다대 다 통신에도 적용될 수 있다. 도 2 내지 도 4는 이러한 본 발명의 확장된 실시 예를 도시하고 있다. The encryption communication method according to the present invention can be applied not only to point-to-point communication as shown in FIG. 1 but also to point-to-point (one-to-many), multi-point (multi-point 1) and multi-point communication. Figures 2-4 illustrate this extended embodiment of the present invention.

도 2에서 수신 장치(201)는 점대 다 통신을 위하여 복수의 수신부(221-1 내지 221-3)를 포함하여 구성된다. 2, the receiving apparatus 201 includes a plurality of receiving units 221-1 to 221-3 for point-to-multipoint communication.

도 2의 실시 예에서, 수신 장치(201)는 각각의 수신부(221-1 내지 221-3)에 대응하는 복수의 산란부(211-1 내지 211-3)를 포함하여 구성될 수 있다.2, the receiving apparatus 201 may include a plurality of scattering units 211-1 to 211-3 corresponding to the receiving units 221-1 to 221-3, respectively.

또는, 다른 실시 예에서, 수신 장치(201)는 복수의 수신부(221-1 내지 221-3)보다 적은 개수의 산란부로 구성될 수 있으며, 이 경우, 임의의 산란부에 대한 산란체의 산란 특성은 복수의 수신부(221-1 내지 221-3) 중 적어도 일부에 공간적, 시간적, 주파수적으로 서로 다르게 할당되어, 복수의 수신부(221-1 내지 221-3)가 서로 다른 산란 특성, 즉 서로 다른 암호 키를 이용할 수 있도록 할 수 있다. Alternatively, in another embodiment, the receiving apparatus 201 may be configured with a smaller number of scattering sections than the plurality of receiving sections 221-1 to 221-3. In this case, the scattering characteristics Time, and frequency differently to at least a part of the plurality of receiving units 221-1 to 221-3 so that the plurality of receiving units 221-1 to 221-3 have different scattering characteristics, that is, The encryption key can be used.

도 3에서 송신 장치(102)는 다대 점 통신을 위하여 복수의 변조부(122-1 내지 122-3)를 포함하여 구성된다. 3, the transmitting apparatus 102 includes a plurality of modulators 122-1 to 122-3 for multi-point communication.

도 3의 실시 예에서, 송신 장치(102)는 각각의 변조부(122-1 내지 122-3)에 대응하는 복수의 산란부(132-1 내지 132-3)를 포함하여 구성될 수 있다. In the embodiment of FIG. 3, the transmitting apparatus 102 may be configured to include a plurality of scattering sections 132-1 through 132-3 corresponding to the respective modulation sections 122-1 through 122-3.

또는, 다른 실시 예에서, 송신 장치(102)는 복수의 변조부(122-1 내지 122-3)보다 적은 개수의 산란부로 구성될 수 있으며, 이 경우, 임의의 산란부에 대한 산란체의 산란 특성은 복수의 변조부(122-1 내지 122-3) 중 적어도 일부에 공간적, 시간적, 주파수적으로 서로 다르게 할당되어, 복수의 변조부(122-1 내지 122-3)가 서로 다른 산란 특성, 즉 서로 다른 암호 키를 이용하도록 할 수 있다. Alternatively, in another embodiment, the transmitting apparatus 102 may be configured with a smaller number of scattering sections than the plurality of modulation sections 122-1 to 122-3, in which case scattering of the scattering body for any scattering section The characteristic is assigned to at least a part of the plurality of modulation sections 122-1 to 122-3 differently in terms of space, time, and frequency, so that the plurality of modulation sections 122-1 to 122-3 have different scattering characteristics, That is, different encryption keys can be used.

도 4에서 송신 장치(103) 및 수신 장치(203)는 다대 다 통신을 위하여 각각 복수의 변조부(123-1 내지 123-3)와 복수의 수신부(223-1 내지 223-3)를 포함하여 구성된다.4, the transmitting apparatus 103 and the receiving apparatus 203 include a plurality of modulating units 123-1 to 123-3 and a plurality of receiving units 223-1 to 223-3, respectively, for multi- .

도 4의 실시 예에서, 송신 장치(103)는 각각의 변조부(123-1 내지 123-3)에 대응하는 복수의 산란부(133-1 내지 133-3)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 도 4의 실시 예에서, 수신 장치(203)는 각각의 수신부(223-1 내지 223-3)에 대응하는 복수의 산란부(213-1 내지 213-3)를 포함하여 구성될 수 있다. In the embodiment of FIG. 4, the transmitting apparatus 103 may be configured to include a plurality of scattering sections 133-1 to 133-3 corresponding to the respective modulation sections 123-1 to 123-3. 4, the receiving apparatus 203 may be configured to include a plurality of scattering sections 213-1 to 213-3 corresponding to the respective receiving sections 223-1 to 223-3 .

또는, 다른 실시 예에서, 송신 장치(103) 및 수신 장치(203)는 각각 복수의 변조부(123-1 내지 123-3) 및 복수의 수신부(223-1 내지 223-3)보다 적은 개수의 산란부로 구성될 수 있으며, 이 경우, 임의의 산란부에 대한 산란체의 산란 특성은 복수의 변조부(123-1 내지 123-3) 및 복수의 수신부(223-1 내지 223-3) 중 적어도 일부에 공간적, 시간적, 주파수적으로 서로 다르게 할당될 수 있다. Alternatively, in another embodiment, the transmitting apparatus 103 and the receiving apparatus 203 may have a plurality of modulating units 123-1 to 123-3 and a plurality of receiving units 223-1 to 223-3, respectively, In this case, the scattering characteristics of the scattering body with respect to any scattering unit may be composed of a plurality of modulating units 123-1 to 123-3 and at least one of the plurality of receiving units 223-1 to 223-3 And can be allocated to some parts differently in terms of space, time, and frequency.

상기한 바와 같이 본 발명에서는, 송신 장치(10)로부터 수신 장치(20)까지의 경로 상에 적어도 하나의 산란체를 배치하여, 송신 장치(10)에서 발생한 파동이 산란체에 의해 산란되어 충분한 복잡도를 부여받은 상태로 수신 장치(20)에 전달되도록 한다. 본 발명은, 산란체의 산란 특성을 송신 장치(10) 및 수신 장치(20) 간 사전에 공유되는 암호키로 이용하여 송신 장치(10)와 수신 장치(20) 간 암호화 통신이 가능하도록 한다. As described above, in the present invention, at least one scatterer is disposed on the path from the transmitter 10 to the receiver 20, so that the waves generated by the transmitter 10 are scattered by the scatterer, To be transmitted to the receiving apparatus 20 in a state in which the receiving apparatus 20 has been given. The present invention makes it possible to perform encrypted communication between the transmitting apparatus 10 and the receiving apparatus 20 by using the scattering characteristic of the scattering body as a cryptographic key shared in advance between the transmitting apparatus 10 and the receiving apparatus 20. [

상기한 본 발명에 따른 암호화 통신 방법은, 백본망의 통신뿐만 아니라, IoT 환경 하에서 보안 연결을 물리적으로 확보하는 수단으로도 이용될 수 있다. The encryption communication method according to the present invention can be used not only as a backbone network but also as a means for physically securing a secure connection under the IoT environment.

도 5는 본 발명에 따른 암호화 통신 방법을 나타낸 순서도이다. 5 is a flowchart illustrating an encryption communication method according to the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 암호화 통신 장치는, 먼저 적어도 하나의 다른 암호화 통신 장치와 산란체의 산란 패턴에 관한 정보를 공유한다(501). 여기서 적어도 하나의 다른 암호화 통신 장치는 다른 송신 장치, 수신 장치 또는 송수신 장치일 수 있다. Referring to FIG. 5, the cryptographic communication apparatus according to the present invention first shares information about scattering patterns of at least one other cryptographic communication apparatus with scatterers (501). Wherein the at least one other encrypted communication device may be another transmitting device, a receiving device, or a transceiver device.

산란체의 산란 패턴에 관한 정보는, 암호화 통신 장치와 다른 암호화 통신 장치 간 경로 상에 존재하는 적어도 하나의 산란체에 대한 산란 패턴에 관한 정보를 포함한다. 산란 패턴에 관한 정보는, 산란체를 통과함에 따른 파동의 특성 변화, 예를 들어, 파동의 위상 및 진폭 중 적어도 하나의 변화 패턴에 관한 정보를 포함할 수 있다. The information about the scattering pattern of the scatterer includes information about a scattering pattern for at least one scatterer existing on the path between the encrypted communication device and the other encrypted communication device. The information on the scattering pattern may include information about a change in characteristics of the waves as they pass through the scattering body, for example, at least one of the phase and the amplitude of the waves.

본 발명의 다양한 실시 예에서, 암호화 통신 장치는, 적어도 하나의 다른 암호화 통신 장치와 상호를 검증하기 위한 인증 정보를 공유할 수 있다. In various embodiments of the present invention, the cryptographic communication device may share authentication information for verifying with the at least one other cryptographic communication device.

다음으로, 암호화 통신 장치는, 정보를 송신할지 여부를 결정한다(502). Next, the encrypted communication device determines whether to transmit the information (502).

암호화 통신 장치가 송신 장치로 동작하는 경우, 암호화 통신 장치는 정보를 송신할 것으로 결정한 후, 소스부에서 생성되는 파동을 변조한다(503). 암호화 통신 장치는, 송신할 정보에 대응되도록 소스부에서 생성되는 파동의 위상을 변조시킬 수 있다. When the cryptographic communication device is operating as a transmitting device, the cryptographic communication device modulates the wave generated in the source part after determining to transmit the information (503). The encryption communication apparatus can modulate the phase of the wave generated at the source unit to correspond to the information to be transmitted.

본 발명의 일 실시 예에서, 암호화 통신 장치는 다른 암호화 통신 장치와 사전에 공유된 인증 정보에 대응하여 파동의 위상을 변조시킬 수 있다. In one embodiment of the present invention, the cryptographic communication device may modulate the phase of the wave in response to authentication information previously shared with another cryptographic communication device.

다음으로, 암호화 통신 장치는, 변조된 파동을 산란체로 전송하여 파동을 산란시킨다(504). 산란체에 의해 산란된 파동은, 산란체의 산란 패턴에 따라 파동의 특성이 변형된다. 다시 말해, 산란체에 의해 산란된 파동은, 산란체의 산란 패턴, 즉 본 발명에 따른 암호 키에 의해 암호화된다. 암호화된 파동은, 자유 공간을 진행하여 적어도 하나의 암호화 통신 장치로 전달될 수 있다. Next, the cryptographic communication device transmits the modulated wave to the scatterer to scatter the wave (504). The waves scattered by the scattering body are deformed in accordance with the scattering pattern of the scattering body. In other words, the wave scattered by the scatterer is encrypted by the scattering pattern of the scatterer, that is, the encryption key according to the present invention. The encrypted wave may be transmitted to the at least one encrypted communication device through the free space.

암호화 통신 장치가 수신 장치로 동작하는 경우, 암호화 통신 장치는 정보를 송신하지 않을 것으로 결정한 후, 임의의 파동을 수신한다(505). 본 발명의 일 실시 예에서, 수신된 파동은, 송신 장치 및 수신 장치 중 적어도 하나를 구성하는 산란체를 통과한 파동이다.When the cryptographic communication device is operating as a receiving device, the cryptographic communication device decides not to transmit the information, and then receives any waves (505). In one embodiment of the present invention, the received wave is a wave that has passed through a scattering body constituting at least one of a transmitting apparatus and a receiving apparatus.

임의의 파동이 수신되면, 암호화 통신 장치는 사전에 공유된 산란 패턴에 관한 정보를 이용하여, 수신된 파동을 처리한다(506). 일 예로, 암호화 통신 장치는 수신된 파동의 특성을 추출하여 다른 암호화 통신 장치를 검증하거나 기공유된 산란체의 산란 패턴을 이용하여 파동에 포함된 송수신 정보를 추출하는 등 암호화 통신을 위해 필요한 동작을 수행할 수 있다. If an arbitrary wave is received, the cryptographic communication device processes the received wave using information about a previously shared scatter pattern (506). For example, the cryptographic communication device extracts characteristics of a received wave to verify another cryptographic communication device, or extracts transmission / reception information included in a wave using a scattering pattern of a shared scatterer to perform an operation required for encryption communication Can be performed.

일 실시 예에서, 암호화 통신 장치는 수신된 파동을 사전에 공유된 산란 패턴으로 복조함으로써 원래의 변조된 파동을 획득할 수 있고, 변조된 파동에 포함된 송수신 정보를 확인할 수 있다. In one embodiment, the cryptographic communication device can obtain the original modulated wave by demodulating the received wave with a previously shared scattering pattern, and can identify the transmission / reception information included in the modulated wave.

또한, 일 실시 예에서, 암호화 통신 장치는 사전에 공유된 인증 정보를 포함하는 변조된 파동에 산란체의 산란 패턴을 적용하여 암호화된 인증 정보를 획득한다. 암호화된 인증 정보의 파동의 특성이 수신된 파동의 특성에 대응하면, 암호화 통신 장치는 다른 암호화 통신 장치의 검증이 성공한 것으로 판단하고, 해당 암호화 통신 장치와 계속해서 암호화 통신을 수행할 수 있다. In addition, in one embodiment, the cryptographic communication device applies the scattering pattern of the scatterer to the modulated wave including the previously shared authentication information to obtain the encrypted authentication information. When the characteristic of the wave of the encrypted authentication information corresponds to the characteristic of the received wave, the encrypted communication device determines that the verification of the other encrypted communication device is successful, and can continue the encrypted communication with the encrypted communication device.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그리고 본 명세서와 도면에 개시된 실시 예들은 본 발명의 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. Accordingly, the scope of the present invention should be construed as being included in the scope of the present invention, all changes or modifications derived from the technical idea of the present invention.

10: 송신 장치
11: 소스부
12: 변조부
13: 산란부
20: 수신 장치
21: 산란부
22: 수신부
10: Transmitter
11: source part
12: Modulation section
13: spawning part
20: Receiver
21: spawning part
22: Receiver

Claims (20)

파동을 생성하여 외부로 전달하는 소스부;
상기 파동의 시간적, 공간적 위상을 변형시키는 변조부; 및
상기 변조부에서 변조된 파동을 산란 패턴에 따라 산란시키는 적어도 하나의 산란체로 구성되며, 상기 산란된 파동을 수신 장치로 전송하는 산란부를 포함하되,
상기 산란 패턴은,
상기 수신 장치와 사전에 공유되는 것을 특징으로 하는 암호화 통신 장치.
A source part for generating a wave and delivering it to the outside;
A modulator for modifying the temporal and spatial phases of the waves; And
And a scattering unit configured of at least one scattering body for scattering the modulated wave according to a scattering pattern, the scattering unit transmitting the scattered wave to a receiver,
The scattering pattern,
And is shared in advance with the receiving apparatus.
제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 산란체는,
상기 변조된 파동의 공간적, 시간적 위상 및 진폭 중 적어도 하나를 상기 산란 패턴에 따라 변형시키고 상기 변조된 파동의 흡수율이 낮은 임의의 물질로 구성되며, 상기 적어도 하나의 산란체를 통과하는 상기 변조된 파동의 복잡도를 증가시킴으로써, 상기 변조된 파동을 암호화하는 것을 특징으로 하는 암호화 통신 장치.
The method of claim 1, wherein the at least one scatterer comprises:
Modulating at least one of the spatial, temporal, and amplitude of the modulated wave in accordance with the scattering pattern, the modulated wave being of any material having a low absorption rate of the modulated wave, To thereby increase the complexity of the modulated wave, thereby encrypting the modulated wave.
제1항에 있어서, 상기 변조부는,
임의의 송수신 데이터에 대응하여 상기 파동을 변조시키는 것을 특징으로 하는 암호화 통신 장치.
The apparatus as claimed in claim 1,
And modulates the wave in response to arbitrary transmission / reception data.
제3항에 있어서, 상기 임의의 송수신 데이터는,
상기 수신 장치와 사전 공유된 인증 정보인 것을 특징으로 하는 암호화 통신 장치.
4. The apparatus according to claim 3, wherein the arbitrary transmission /
And the authentication information is pre-shared with the receiving device.
제4항에 있어서, 상기 산란 패턴은,
상기 수신 장치가, 상기 산란된 파동이 상기 인증 정보에 대응하는지 여부를 검증하기 위하여 사전에 공유되는 것을 특징으로 하는 암호화 통신 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the receiving device is shared in advance to verify whether the scattered wave corresponds to the authentication information.
제1항에 있어서, 상기 변조부는,
복수의 위상 변조기를 포함하여 구성되고,
상기 산란부는,
상기 위상 변조기의 수와 동일하거나 적은 수의, 서로 다른 산란 패턴을 갖는 산란체를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 암호화 통신 장치.
The apparatus as claimed in claim 1,
And a plurality of phase modulators,
The scattering portion
And a scattering body having a different scattering pattern, the number of which is equal to or smaller than the number of the phase modulators.
외부로부터 수신된 파동을 산란시키는 산란부; 및
송신 장치로부터 상기 산란부를 통하여 수신된 파동을 처리하는 수신부를 포함하되,
상기 수신부는,
상기 송신 장치의 산란부의 산란 패턴을 상기 송신 장치와 사전에 공유하고, 상기 산란 패턴에 따라 상기 수신된 파동을 처리하는 것을 특징으로 하는 암호화 통신 장치.
A scattering unit for scattering waves received from the outside; And
And a receiving unit for processing waves received from the transmitting apparatus through the scattering unit,
The receiver may further comprise:
Wherein the scattering pattern of the scattering unit of the transmitting apparatus is shared in advance with the transmitting apparatus, and the received wave is processed in accordance with the scattering pattern.
제7항에 있어서, 상기 수신된 파동은,
상기 송신 장치의 산란부를 구성하는 적어도 하나의 산란체에 의하여 상기 산란 패턴에 따라 산란된 파동인 것을 특징으로 하는 암호화 통신 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the scattered wave is a wave scattered according to the scattering pattern by at least one scattering body constituting a scattering unit of the transmission apparatus.
제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 산란체는,
상기 송신 장치에서 변조된 파동의 공간적, 시간적 위상 및 진폭 중 적어도 하나를 상기 산란 패턴에 따라 변형시키고 상기 변조된 파동의 흡수율이 낮은 임의의 물질로 구성되며, 상기 적어도 하나의 산란체를 통과하는 상기 변조된 파동의 복잡도를 증가시킴으로써, 상기 변조된 파동을 암호화하는 것을 특징으로 하는 암호화 통신 장치.
9. The apparatus of claim 8, wherein the at least one scatterer comprises:
Wherein at least one of the spatial and temporal phases and amplitudes of the modulated wave in the transmitting device is deformed according to the scattering pattern and the absorption rate of the modulated wave is low, And encrypting the modulated wave by increasing the complexity of the modulated wave.
제7항에 있어서, 상기 수신된 파동은,
임의의 송수신 데이터에 대응하는 산란된 파동인 것을 특징으로 하는 암호화 통신 장치.
8. The method of claim 7,
And the scattered wave corresponding to arbitrary transmission / reception data.
제10항에 있어서, 상기 임의의 송수신 데이터는,
상기 송신 장치와 사전 공유된 인증 정보인 것을 특징으로 하는 암호화 통신 장치.
11. The method according to claim 10, wherein the arbitrary transmission /
The authentication information being pre-shared with the transmitting apparatus.
제11항에 있어서, 상기 수신부는,
상기 산란 패턴을 이용하여, 상기 수신된 파동이 상기 인증 정보에 대응하는지 여부를 검증하는 것을 특징으로 하는 암호화 통신 장치.
12. The apparatus of claim 11,
And verifies whether or not the received wave corresponds to the authentication information by using the scattering pattern.
제12항에 있어서, 상기 수신부는,
상기 인증 정보를 상기 산란 패턴을 이용하여 산란시킨 파동과, 상기 수신된 파동이 대응하면, 상기 송신 장치의 인증이 성공한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 암호화 통신 장치.
13. The apparatus of claim 12,
And determines that authentication of the transmitting apparatus is successful when the wave scattered by using the scattering pattern and the received wave correspond to the authentication information.
제7항에 있어서, 상기 산란부는,
서로 다른 산란 패턴을 갖는 복수의 산란체를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 암호화 통신 장치.
8. The apparatus according to claim 7,
And a plurality of scatterers having different scattering patterns.
적어도 하나의 산란체를 포함하는 암호화 통신 장치의 암호화 통신 방법으로,
다른 장치와 상기 적어도 하나의 산란체에 대한 산란 패턴을 공유하는 단계;
데이터를 송신하는 경우, 생성된 파동을 상기 데이터에 대응하여 변조하는 단계; 및
상기 변조된 파동을 상기 산란 패턴에 따라 산란하여 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 암호화 통신 방법.
CLAIMS 1. An encryption communication method for an encryption communication device including at least one scatterer,
Sharing a scattering pattern for the at least one scatterer with another device;
Modulating the generated waves corresponding to the data when transmitting the data; And
And scattering the modulated wave according to the scattering pattern and transmitting the scattered wave.
제15항에 있어서, 상기 적어도 하나의 산란체는,
상기 변조된 파동의 공간적, 시간적 위상 및 진폭 중 적어도 하나를 상기 산란 패턴에 따라 변형시키고 상기 변조된 파동의 흡수율이 낮은 임의의 물질로 구성되며, 상기 적어도 하나의 산란체를 통과하는 상기 변조된 파동의 복잡도를 증가시킴으로써, 상기 변조된 파동을 암호화하는 것을 특징으로 하는 암호화 통신 방법.
16. The apparatus of claim 15, wherein the at least one scatterer comprises:
Modulating at least one of the spatial, temporal, and amplitude of the modulated wave in accordance with the scattering pattern, the modulated wave being of any material having a low absorption rate of the modulated wave, Wherein the modulated wave is encrypted by increasing the complexity of the modulated wave.
제15항에 있어서,
데이터를 수신하는 경우, 상기 산란 패턴에 따라 상기 수신된 파동을 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 암호화 통신 방법.
16. The method of claim 15,
Further comprising processing the received wave in accordance with the scattering pattern when receiving the data.
제17항에 있어서, 상기 데이터는,
상기 다른 장치와 사전 공유된 인증 정보인 것을 특징으로 하는 암호화 통신 방법.
18. The method of claim 17,
And the authentication information is pre-shared with the other device.
제18항에 있어서, 상기 수신된 파동을 처리하는 단계는,
상기 인증 정보를 상기 산란 패턴에 따라 산란시킨 파동을 획득하는 단계;
상기 획득된 파동이 상기 수신된 파동에 대응하는지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 획득된 파동이 상기 수신된 파동에 대응하면, 상기 다른 장치의 인증이 성공한 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 암호화 통신 방법.
19. The method of claim 18, wherein processing the received wave comprises:
Acquiring a wave generated by scattering the authentication information according to the scattering pattern;
Determining whether the obtained wave corresponds to the received wave; And
And determining that the authentication of the other device is successful if the obtained wave corresponds to the received wave.
제17항에 있어서, 상기 수신된 파동을 처리하는 단계는,
상기 수신된 파동을 임의의 산란 패턴에 따라 산란시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 암호화 통신 방법.
18. The method of claim 17, wherein processing the received waves comprises:
And scattering the received waves according to an arbitrary scattering pattern.
KR1020160060322A 2015-10-16 2016-05-17 Method and apparatus for encrypted communication using scatterer KR102452126B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150144950 2015-10-16
KR20150144950 2015-10-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170045095A true KR20170045095A (en) 2017-04-26
KR102452126B1 KR102452126B1 (en) 2022-10-07

Family

ID=58705089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160060322A KR102452126B1 (en) 2015-10-16 2016-05-17 Method and apparatus for encrypted communication using scatterer

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102452126B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114268436A (en) * 2021-12-28 2022-04-01 中国电信股份有限公司 Method and device for generating dynamic key, storage medium and electronic device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990077302A (en) * 1996-01-16 1999-10-25 간터 윌리엄 에이. Multi-level, multi-frequency interference pattern of digital data for transmission Analog waveform encryption
US6577732B1 (en) * 1998-09-22 2003-06-10 Lucent Technologies Inc. Hierarchical encryption technique for dense wavelength division multiplexed systems using a wavelength bus architecture
KR20100071114A (en) * 2007-11-30 2010-06-28 모토로라 인코포레이티드 Authentication while exchanging data in a communication system
KR20140018296A (en) * 2011-03-17 2014-02-12 뉴욕 유니버시티 Systems, methods and computer-accessible mediums for authentication and verification of physical objects

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990077302A (en) * 1996-01-16 1999-10-25 간터 윌리엄 에이. Multi-level, multi-frequency interference pattern of digital data for transmission Analog waveform encryption
US6577732B1 (en) * 1998-09-22 2003-06-10 Lucent Technologies Inc. Hierarchical encryption technique for dense wavelength division multiplexed systems using a wavelength bus architecture
KR20100071114A (en) * 2007-11-30 2010-06-28 모토로라 인코포레이티드 Authentication while exchanging data in a communication system
KR20140018296A (en) * 2011-03-17 2014-02-12 뉴욕 유니버시티 Systems, methods and computer-accessible mediums for authentication and verification of physical objects

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114268436A (en) * 2021-12-28 2022-04-01 中国电信股份有限公司 Method and device for generating dynamic key, storage medium and electronic device

Also Published As

Publication number Publication date
KR102452126B1 (en) 2022-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Eltayeb et al. Enhancing secrecy with multiantenna transmission in millimeter wave vehicular communication systems
Su et al. Secure dual-functional radar-communication transmission: Exploiting interference for resilience against target eavesdropping
US20120195597A1 (en) Location verification in quantum communications
US9692139B2 (en) Methods and apparatus for orbital angular momentum (OAM) system
US20180149476A1 (en) Method and apparauts for quantum measurement via mode matched photon conversion
Makarfi et al. Reconfigurable intelligent surfaces-enabled vehicular networks: A physical layer security perspective
WO2014024196A4 (en) Friend or foe identification system and method
Ucar et al. Secvlc: Secure visible light communication for military vehicular networks
Do et al. Physical layer security for Internet of Things via reconfigurable intelligent surface
Blinowski Practical aspects of physical and MAC layer security in visible light communication systems
Wang et al. Nonrandom microwave ghost imaging
DE102015120850A1 (en) An access control device and a transceiver device
KR102452126B1 (en) Method and apparatus for encrypted communication using scatterer
Jalaja et al. Spatially correlated dual hop RIS aided next generation wireless systems: An outage perspective
Çirkinoğlu et al. Improved physical layer security of visible light communications with focused light emitters
Yeh et al. Securing angularly dispersive terahertz links with coding
Khan et al. AKAASH: A realizable authentication, key agreement, and secure handover approach for controller-pilot data link communications
Jacovic et al. Experimentation framework for wireless communication systems under jamming scenarios
Saiam et al. Reconfigurable intelligent surface assisted BackCom: An overview, analysis, and future research directions
Ayaz et al. Multiple re-configurable intelligent surfaces based physical layer eavesdropper detection for V2I communications
US20210217402A1 (en) Methods and Apparatus for Acoustic Laser Communications
Sin et al. Integrated beamforming and trajectory optimization algorithm for RIS-assisted UAV system
Cabrera-Hernández et al. On the implementation of a dynamic direction modulation system with vector modulators
Mathioudakis et al. Advanced physical-layer security as an app in programmable wireless environments
Nadeem Secure positioning and non-local correlations

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant