KR20170110420A - 정보 보호 장치를 이용한 정보 문서 분산 저장 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 정보 보호 장치를 이용한 정보 문서 분산 저장 방법은 정보 보호 장치에 의해, 정보 문서를 제공받는 단계; 정보 보호 장치에 포함된 정보 보호 모듈에 의해, 정보 문서를 조각내어 복수의 조각 정보를 생성하는 단계; 정보 보호 모듈에 의해, 복수의 조각 정보를 기초로, 복수의 조각 정보의 수보다 많은 암호화된 복수의 암호화 조각 정보를 생성하는 단계; 그리고 정보 보호 모듈에 의해, 생성된 암호화 조각 정보를 복수의 클라우드 서버에 저장하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

정보 보호 장치를 이용한 정보 문서 분산 저장 방법{DISTRIBUTED STORING METHOD FOR INFORMATION DOCUMENT USING INFORMATION PROTECTION DEVICE}
본 발명은 클라우드 컴퓨팅에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 클라우드 컴퓨팅에 있어 제공된 정보 문서를 정보 보호 장치를 이용하여 분산 저장하는 방법에 관한 것이다.
클라우드 컴퓨팅은 정보가 인터넷 상의 서버에 영구적으로 저장되고, 데스크톱, 태블릿 컴퓨터, 노트북, 넷 북, 스마트폰 등의 IT 기기 등과 같은 클라이언트에는 일시적으로 보관되는 컴퓨터 환경을 의미한다. 클라우드 서비스는 이러한 클라우드 컴퓨팅을 이용한 서비스 중의 하나이다. 클라우드 서비스는 정보를 내부 저장공간이 아닌 외부 클라우드 서버에 저장한 뒤 다운로드받는 서비스이다. IT 인프라 장비의 매입 및 관리 등으로 발생하는 고 비용으로 인해, 이러한 클라우드 서비스를 이용하는 기업들의 수가 증가하고 있다.
클라우드 서비스의 사용이 증가함에 따라, 클라우드 서비스에서의 보안 문제 가 중요해지고 있다. 클라우드 서비스는 클라우드 사업자가 제공하는 IT 인프라 장비를 다수의 사용자가 대여하여 사용하는 형태를 갖는다. 따라서, 서비스의 운용 특성에 의해, 클라우드 서비스는 보안에 취약하다.
이러한 보안 문제는 서비스 안정성 (Availability, Security), 개인 정보 보호, Inter-Cloud 상호 운용성, 클라우드 센터 (서버)위치 문제, 소프트웨어 라이선스 및 지적재산권 문제 등을 포함할 수 있다. 상술한 보안 문제들을 해결하기 위한 다양한 클라우드 서비스 방식이 연구 중에 있다.
본 발명의 목적은 클라우드 서버를 포함하는 네트워크 시스템에서 강화된 보안을 제공하기 위한 정보 보호 장치를 이용한 정보 문서 분산 저장 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 정보 보호 장치를 이용한 정보 문서 분산 저장 방법은 정보 보호 장치에 의해, 정보 문서를 제공받는 단계; 정보 보호 장치에 포함된 정보 보호 모듈에 의해, 정보 문서를 조각내어 복수의 조각 정보를 생성하는 단계; 정보 보호 모듈에 의해, 복수의 조각 정보를 기초로, 복수의 조각 정보의 수보다 많은 암호화된 복수의 암호화 조각 정보를 생성하는 단계; 그리고 정보 보호 모듈에 의해, 생성된 암호화 조각 정보를 복수의 클라우드 서버에 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 정보 문서 분산 저장 방법은 보안에 취약한 네트워크 및 클라우드 서버를 사용하는 시스템에서 중요 기밀 정보에 대한 안전한 정보 유통 방법을 제공할 수 있다. 즉, 저장된 조각 정보의 손상에도 원본 문서의 복구가 가능하고, 외부로의 정보 유출로부터 안전한 정보 문서 저장 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 제한적인 방법으로서가 아니라 예로서 도시되었으며, 첨부 도면에서 유사한 참조 번호는 유사한 요소를 참조한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 정보 관리 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 정보 보호 장치를 보여주는 블록도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 정보 보호 장치의 정보 문서 저장 방법을 보여주는 순서도이다.
도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 정보 보호 장치의 요청된 정보 문서 제공 방법을 보여주는 순서도이다.
앞의 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 모두 예시적이라는 것이 이해되어야 하며, 청구된 발명의 부가적인 설명이 제공되는 것으로 여겨져야 한다. 참조 부호들이 본 발명의 바람직한 실시 예들에 상세히 표시되어 있으며, 그것의 예들이 참조 도면들에 표시되어 있다. 가능한 어떤 경우에도, 동일한 참조 번호들이 동일한 또는 유사한 부분을 참조하기 위해서 설명 및 도면들에 사용된다.
이하에서는, 정보 관리 시스템이 본 발명의 특징 및 기능을 설명하기 위한 예로서 사용될 것이다. 하지만, 이 기술 분야에 정통한 사람은 여기에 기재된 내용에 따라 본 발명의 다른 이점들 및 성능을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시 예들을 통해 또한, 구현되거나 적용될 수 있을 것이다. 게다가, 상세한 설명은 본 발명의 범위, 기술적 사상 그리고 다른 목적으로부터 상당히 벗어나지 않고 관점 및 응용에 따라 수정되거나 변경될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 정보 관리 시스템을 보여주는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 정보 관리 시스템(100)은 정보 보호 장치(110), 스위치(120), 네트워크(130), 복수의 클라우드 서버(140_1~140_n)를 포함할 수 있다.
정보 보호 장치(110)는 스위치(120)와 연결된다. 정보 보호 장치(110)는 정보 문서를 제공받는다. 정보 보호 장치(110)는 제공된 정보 문서를 암호화하고 암호화된 조각 정보를 생성한다. 정보 보호 장치(110)는 이를 스위치(120)를 통하여 복수의 클라우드 서버(140_1~140_n)에 저장한다. 정보 보호 장치(110)는 저장된 문서에 대한 접근 요청을 받는 경우, 복수의 클라우드 서버(140_1~140_n)로부터 암호화된 조각 정보를 읽어온다. 정보 보호 장치(110)는 읽어온 암호화된 조각 정보를 해독하여 원래의 정보 문서로 출력한다. 예를 들어, 정보 보호 장치(110)는 스위치(120)와 결합된 하나의 장치로서 구현가능하다. 정보 보호 장치(110)의 자세한 구조 및 동작은 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명될 것이다.
스위치(120)는 정보 보호 장치(110) 및 네트워크(130)와 연결된다. 스위치(120)는 정보 보호 장치(110)로부터 암호화된 조각 정보 및 저장 위치를 제공받는다. 스위치(120)는 네트워크(130)를 통해 암호화된 조각 정보를 저장 위치에 따라 복수의 클라우드 서버(140_1~140_n)에 제공한다. 예를 들어, 스위치(120)는 라우터, 통신 스위치, 리피터 등을 포함할 수 있다.
네트워크(130)는 스위치(120) 및 복수의 클라우드 서버(140_1~140_n)와 연결된다. 예를 들어, 네트워크(130)는 인터넷과 같은 공중 데이터 통신망(Public Data Network), 로컬 네트워크(Local Network) 등의 모든 형태의 네트워크를 포함할 수 있다. 예를 들어, 네트워크(130)는 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN: Software defined networking) 구조의 네트워크일 수 있다
복수의 클라우드 서버(140_1~140_n)는 네트워크(130)를 통해 스위치(120)와 연결된다. 복수의 클라우드 서버(140_1~140_n)는 네트워크(130)를 통해 제공된 암호화된 조각 정보를 분산하여 저장한다. 또한, 복수의 클라우드 서버(140_1~140_n)는 암호화된 조각 정보에 대한 읽기 요청을 수신하는 경우, 해당 암호화된 조각 정보를 네트워크(130) 및 스위치(120)를 통해 정보 보호 장치(110)에 제공한다. 예를 들어, 복수의 클라우드 서버(140_1~140_n)는 각각 물리적으로 분리된 서버로서 구현될 수 있다. 혹은, 복수의 클라우드 서버(140_1~140_n)는 하나의 서버가 가상화에 의해 분리된 각각의 가상 서버로서 구현될 수 있다. 또는, 복수의 클라우드 서버(140_1~140_n)는 복수의 물리 서버 및 가상 서버의 조합으로서 구현될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 정보 보호 장치를 보여주는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 정보 보호 장치(110)는 정보 보호 모듈(111), 조각 정보 관리 모듈(112), 그리고 정보 복구 모듈(113)을 포함할 수 있다. 도 2는 도 1을 참조하여 설명될 것이다. 예를 들어, 정보 보호 모듈(111), 조각 정보 관리 모듈(112), 그리고 정보 복구 모듈(113)는 하드웨어로서 구현될 수 있다.
정보 보호 모듈(111)은 조각 정보 관리 모듈(112)와 연결된다. 정보 보호 모듈(111)은 정보 문서를 제공받아, 이를 나누어 복수의 조각 정보를 생성한다. 정보 보호 모듈(111)은 복수의 조각 정보를 암호화하여 복수의 암호화된 조각 정보를 생성한다. 이어, 정보 보호 모듈(111)은 암호화된 조각 정보를 복수의 클라우드 서버(140_1~140_n) 중 어떠한 클라우드 서버에 분산 저장할 것인지 결정한다. 정보 보호 모듈(111)은 스위치(120) 및 네트워크(130)를 통해 결정된 클라우드 서버에 암호화된 조각 정보를 제공하여 저장한다. 예를 들어, 이러한 암호화는 XOR 회로와 같은 하드웨어 기반으로 수행될 수 있다. 혹은, 암호화는 프로세싱 유닛에 의해 소프트웨어 기반으로 수행될 수 있다. 정보 보호 모듈(111)의 자세한 동작은 도 3을 참조하여 설명될 것이다. 이하에서는 암호화된 조각 정보는 복수의 클라우드 서버(140_1~140_n)에 각각 분산되어 저장된다고 가정한다.
조각 정보 관리 모듈(112)은 정보 보호 모듈(111) 및 정보 복구 모듈(113)과 연결된다. 조각 정보 관리 모듈(112)은 암호화된 조각 정보들이 저장된 복수의 클라우드 서버(140_1~140_n) 상의 주소에 대한 정보를 저장한다. 예를 들어, 이러한 주소 정보는 클라우드 서버의 주소, 해당 클라우드 서버 내의 저장 위치 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 암호화가 소프트웨어 기반으로 수행되는 경우, 조각 정보 관리 모듈(112)은 수행된 암호화 알고리즘을 저장할 수 있다. 저장된 암호화 알고리즘은 정보 복구 모듈(113)이 암호화된 정보 문서를 읽어 오는 경우에 이를 해독하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 조각 정보 관리 모듈(112)은 상술한 주소 및 암호화 알고리즘 정보 등을 저장하기 위한 레지스터, 불휘발성 메모리, 혹은 휘발성 메모리 등을 포함할 수 있다.
정보 복구 모듈(113)은 조각 정보 관리 모듈(112)과 연결된다. 정보 복구 모듈(113)은 정보 문서에 대한 접근 요청이 있는 경우, 조각 정보 관리 모듈(112)로부터 해당 문서의 암호화된 조각 정보가 저장된 주소 정보를 제공받는다. 정보 복구 모듈(113)은 주소에 해당하는 복수의 클라우드 서버(140_1~140_n)의 저장 위치로부터 암호화된 조각 정보를 읽어온다. 이어, 정보 복구 모듈(113)은 암호화된 조각 정보를 해독하고, 해독된 조각 정보를 결합하여 원래의 정보 문서로 복구한다. 예를 들어, 암호화가 하드웨어 기반으로 수행된 경우, 정보 복구 모듈(113)은 이를 해독하는 회로를 통하여 원래의 정보 문서를 복구한다. 혹은, 암호화가 소프트웨어 기반으로 수행된 경우, 정보 복구 모듈(113)은 조각 정보 관리 모듈(112)로부터 암호화 알고리즘을 읽어오고 이를 기초로 원래의 정보 문서를 복구한다. 정보 복구 모듈(113)은 복구된 정보 문서를 요청자에게 제공한다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 정보 보호 장치의 정보 문서 저장 방법을 보여주는 순서도이다. 도 3을 참조하면, 정보 보호 장치(110)가 정보 문서를 암호화하여 분산 저장하는 방법을 보여준다. 도 3은 도 1 및 도 2를 참조하여 설명될 것이다.
S110 단계에서, 정보 보호 장치(110)는 정보 문서를 제공받는다. 예를 들어, 제공된 정보 문서는 암호화 되지 않은 문서일 수 있다. 혹은, 제공된 정보 문서는 암호화 알고리즘을 통해 암호화된 문서일 수 있다. 정보 보호 장치(110)는 정보 문서의 보안 등급을 제공받는다.
S120 단계에서, 정보 보호 모듈(111)은 제공된 정보 문서를 'M' 개의 조각으로 나누어 조각 정보를 생성한다. 이 경우, 조각 정보의 수 'M'은 정보 문서의 보안 등급에 따라 정해질 수 있다. 예를 들어, 보안 등급이 높은 경우, 조각 정보의 수 'M'을 증가시켜 더 많은 조각으로 나누어 보안 정도를 강화한다. 반면에, 보안 등급이 낮은 경우, 조각 정보의 수 'M'을 줄여 상대적으로 적은 수의 조각으로 나누어 저장한다.
S130 단계에서, 정보 보호 모듈(111)은 제공된 'M' 개의 조각 정보를 기초로 'N'개의 암호화된 조각 정보를 생성한다. 이 경우에 사용되는 암호화 방법은 하드웨어 혹은 소프트 웨어 기반의 모든 암호화 방법을 포함할 수 있다. 예를 들어, 정보 보호 모듈(111)은 XOR 회로를 이용한 암호화 방법을 이용할 수 있다. 이 경우, 정보 보호 모듈(111)은 'M' 개의 조각 정보 각각에 비트 단위로 XOR에 의한 논리 결과를 실행하여 암호화를 수행할 수 있다. 이 경우, 암호화된 조각 정보의 수 'N'은 앞서 생성된 조각 정보의 수 'M'보다 클 수 있다. 앞서 생성된 조각 정보의 수보다 많은 수의 암호화된 조각 정보를 생성하는 이유는 다음과 같다. 암호화된 조각 정보를 복수의 클라우드 서버(140_1~140_4)에 분산하여 저장하는 경우, 복수의 클라우드 서버(140_1~140_4) 각각의 성능 혹은 보안에 따라 일부 불특정의 암호화된 조각 정보가 상실되거나 에러가 발생할 수 있다. 이 경우, 암호화된 조각 정보의 수 'N'을 'M' 보다 큰 수를 설정하는 것은 암호화된 조각 정보 서로의 연관성을 통해 원래의 정보 문서를 복구할 수 있다.
예를 들어, 처음의 정보 문서를 '4' 개의 조각 정보로 분리하였다고 가정한다. 이를 각각 제 1 내지 제 4 조각이라 칭한다. 이어, 정보 보호 모듈(111)은 조각 정보로부터 '6' 개의 암호화된 조각 정보를 생성할 수 있다. 이를 각각 제 1 내지 제 6 암호 조각이라 칭한다. 예를 들어, 제 1 내지 제 6 암호 조각은 각각 제 1 및 제 2 조각, 제 1 및 제 3, 제 1 및 제 4, 제 2 및 제 3, 제 2 및 제 4, 제 3 및 제 4 조각이 XOR된 결과일 수 있다. 이어, 생성된 암호화 조각 정보 중 제 1 및 제 2 조각이 XOR된 첫 번째 암호화 정보가 손실 될 수 있다. 이 경우, 제 1 및 제 2 조각 정보는 제 1 및 제 2 조각 정보가 포함된 제 2 내지 제 4 암호 조각을 통해 복구가 가능하다. 즉, 암호화된 조각 정보를 통해 원래보다 많은 수의 조각 정보를 얻을 수 있다. 따라서, 정보 문서의 보안 등급이 높을 수록, 'N'의 수를 증가시켜 정보의 손실에 대비할 수 있을 것이다. 또한, 'N'의 수가 증가할수록 분산 저장되는 클라우드 서버의 수가 증가하므로, 정보 탈취의 위협에 대한 보안이 강화될 수 있다.
S140 단계에서, 정보 보호 모듈(111)은 스위치(120) 및 네트워크(130)를 통해 암호화된 조각 정보를 복수의 클라우드 서버(140_1~140_n) 각각에 분산하여 저장한다. 이어, 정보 보호 모듈(111)은 'M', 'N', 암호화된 조각 정보가 저장된 위치, 암호화 알고리즘 혹은 방법에 대한 정보를 조각 정보 관리 모듈(112)에 저장한다.
도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 정보 보호 장치의 요청된 정보 문서 제공 방법을 보여주는 순서도이다. 도 4를 참조하면, 정보 보호 장치(110)가 요청에 반응하여, 분산 저장된 정보 문서를 복구하여 제공하는 방법을 보여준다. 도 4는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명될 것이다.
S210 단계에서, 정보 보호 장치(110)는 정보 문서에 대한 접근 요청을 제공받는다. S220 단계에서, 정보 보호 장치(110)는 복수의 클라우드 서버(140_1~140_n)로부터 암호화된 조각 정보를 읽어온다. 먼저, 정보 보호 모듈(111)은 접근 요청을 받은 정보 문서에 대한 정보를 조각 정보 관리 모듈(112)로부터 제공받는다. 정보 보호 모듈(111)은 제공된 정보로부터 암호화된 조각 정보가 저장 주소를 추출한다. 정보 보호 모듈(111)은 주소와 매칭되는 복수의 클라우드 서버(140_1~140_n) 상의 주소로부터 암호화된 조각 정보를 제공받는다.
S230 단계에서, 정보 복구 모듈(113)은 제공된 암호화된 조각 정보를 해독하여 원본 정보 문서를 복구한다. 정보 복구 모듈(113)은 암호 해독 회로 혹은 조각 정보 관리 모듈(112)에 저장된 암호화 알고리즘을 통해 제공된 암호화된 조각 정보을 해독하여 원래의 조각 정보를 생성한다. 암호화된 조각 정보 중 일부가 손상된 경우, 정보 복구 모듈(113)은 해독된 조각 정보들은 서로 비교하여 손실된 조각 정보를 복구한다.
S240 단계에서, 정보 복구 모듈(113)은 요청받은 정보 문서를 요청자에게 제공한다. 정보 복구 모듈(113)은 생성한 조각 정보를 결합하여 원래의 정보 문서를 생성한다. 정보 복구 모듈(113)은 생성된 정보 문서를 요청자에게 반환한다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 정보 관리 시스템 110 : 정보 보호 장치
111 : 정보 보호 모듈 112 : 조각 정보 관리 모듈
113 : 정보 복구 모듈 120 : 스위치
130 : 네트워크 140 : 클라우드 서버

Claims (1)

  1. 정보 보호 장치를 이용한 정보 문서 분산 저장 방법에 있어,
    상기 정보 보호 장치에 의해, 정보 문서를 제공받는 단계;
    상기 정보 보호 장치에 포함된 정보 보호 모듈에 의해, 상기 정보 문서를 조각내어 복수의 조각 정보를 생성하는 단계;
    상기 정보 보호 모듈에 의해, 상기 복수의 조각 정보를 기초로, 상기 복수의 조각 정보의 수보다 많은 암호화된 복수의 암호화 조각 정보를 생성하는 단계; 그리고
    상기 정보 보호 모듈에 의해, 상기 생성된 암호화 조각 정보를 복수의 클라우드 서버에 저장하는 단계를 포함하는 정보 문서 분산 저장 방법.
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