KR20190049333A - The PUF-QRNG remote meter reader - Google Patents

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KR20190049333A
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Abstract

According to the present invention, personal identification number (PIN) data is generated using a physical process variation occurring during a manufacturing process of a physically unclonable function (PUF) chip to generate a symmetric encryption key. An asymmetric cryptographic key is generated by encrypting the symmetric cryptographic key with a quantum random number generated through a quantum random number generator. An asymmetric cryptographic key is regenerated through either the quantum random number generator or a pseudo random number generator in the asymmetric cryptographic key. The asymmetric cryptographic key generated by the pseudo random number generator is stored by including the random number generating hash function in the newly generated asymmetric cryptographic key.

Description

PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기 {The PUF-QRNG remote meter reader}The PUF-QRNG remote meter reader < RTI ID = 0.0 >

PUF-QRNG을 통한 암호키 생성 방법 및 시스템 관련 특허이다.PUF-QRNG.

PUF-QRNG 시스템 온 보안 칩 및 PUF Chip 탑재 보안단말기 물건 관련 특허이다.Patent related to PUF-QRNG system-on security chip and security terminal with PUF chip.

북한발 해외 프록시서버를 경유하는 북한 양자컴퓨터로부터의 파이어세일 해킹 차단 관련이다.It is related to the blocking of the fire sale hacking from the North Korean quantum computer via the overseas proxy server from North Korea.

초소형의 PUF(Phisycally Unclonable Function) Chip과 QRNG(Quantum Random Number Generator) Chip을 이용한 보안키 생성 및 분배 관련으로 반도체 제조공정상 발생하는 공정편차를 통해 PUF Chip으로 부터 PIN(Personal Identification Number) 데이터를 추출하여 대칭키(복호키)를 생성하고, QRNG를 통해 발생하는 무작위 양자난수를 통해 상기 대칭키(복호키)를 암호화하여 비대칭키(암호키)를 생성한다.Personal Identification Number (PIN) data is extracted from the PUF chip through the process deviation that occurs in semiconductor manufacturing related to the security key generation and distribution using the miniature PUF (Phisycally Unclonable Function) chip and QRNG (Quantum Random Number Generator) chip. Generates a symmetric key (decryption key), and encrypts the symmetric key (decryption key) through a random quantum random number generated through the QRNG to generate an asymmetric key (cryptographic key).

Sensor에서 측정되는 데이터를 비대칭키(암호키)로 암호화할 경우 대칭키(복호키)를 통해서 원래의 Sensor에서 측정되는 데이터를 복원할 수 있다.When the data measured by the sensor is encrypted with the asymmetric key (encryption key), the data measured by the original sensor can be restored through the symmetric key (decryption key).

특히, 인터넷에 연결된 전 세계 어느 PC에서도 리모트 USB와 로컬 USB가 꽂힌 PC 사이에는 양자보안과 PUF 보안이 적용된 P2P 양방향 통신이 가능하다.In particular, P2P bi-directional communication with both quantum security and PUF security is possible between any PC in the world connected to the Internet and a PC with remote USB and local USB.

하드웨어 보안을 위해 식별키를 생성하는 장치 및 방법에 있어서, 반도체 제조중 공정 편차를 이용하여 PUF(Physically Unclonable Function)를 구현하여 식별키를 생성하는 장치 및 방법을 적용하여 물리적 개체인증을 수행하는 기술을 적용하여 보안성을 강화한다.An apparatus and method for generating an identification key for hardware security, the method comprising: performing a physical entity authentication by applying an apparatus and method for generating an identification key by implementing a PUF (Physically Unclonable Function) To enhance security.

일반적으로 IP카메라도 소프트웨어적 보안이 가능하지만 소프트웨어적 방법은 하드웨어가 이미 형성된 이후에 부가하는 것이므로, 변조될 가능성이 상존하였다. Generally, IP camera can be secured by software, but software method is added after hardware is already formed, so there is a possibility of being modulated.

그래서, 데이터보안의 근본적인 해결을 위해서는, 데이터를 처리할 하드웨어의 설계 시작시부터 데이터보안을 고려한 설계가 되어야 한다. Therefore, in order to solve the fundamental problem of data security, it is necessary to design data security from the beginning of designing hardware to process data.

본 발명은 하드웨어로 구현된 물리적 보안으로 메모리 부담이 없고 처리속도가 빠르다. The present invention has no memory burden and high processing speed due to physical security implemented in hardware.

IC(Integrated Circuit) 칩의 생산 공정에서 발생하는 편차를 이용한 상기 PUF를 통해 PIN(Personal Identification Number)값을 생성한 후 공인인증 플랫폼에서 보관 후 단말기에 설치된 PUF의 PIN 값을 포함하는 인증요청 키가 공인인증 플랫폼에서 수신하여 PIN 값이 일치할 경우 인증절차를 수행한다. A PIN (Personal Identification Number) value is generated through the PUF using a deviation occurring in a production process of an IC (Integrated Circuit) chip, and then an authentication request key including a PIN value of a PUF installed in the terminal after storing in a public authentication platform The authentication process is performed when the PIN is received by the authorized authentication platform.

상기 PUF가 물리적인 단말기를 하드웨어적으로 인증한다면, 상기 PUF의 PIN 값을 1회성 양자난수 OTP(One Time Password)를 생성한 인증요청 키(암호키/복호키)를 생성하는 것은 양자난수생성기를 통해서 생성하는 것을 특징으로 한다. If the PUF authenticates the physical terminal in hardware, generating an authentication request key (cryptographic key / decryption key) in which the PIN value of the PUF is generated as a one-time quantum random number OTP (One Time Password) .

양자난수생성기는 난수소스발생기, 의사난수생성기를 포함하여 구성되어, 난수소스발생기는 예측 불가한 자연현상을 이용하여 발생한 무작위 난수소스로 암호키를 생성한다.The quantum random number generator includes a random number generator and a pseudo random number generator, and the random number generator generates a cryptographic key using a random random number generated using an unpredictable natural phenomenon.

상기 예측불가 자연현상으로는 자연광, LED(Light Emitting Diode), LD(Laser Diode), 방사선, 열잡음, 노이즈 등을 이용해 양자난수(Quantum Random Number, QRN)를 발생한다. As the unpredictable natural phenomenon, a quantum random number (QRN) is generated by using natural light, LED (Light Emitting Diode), LD (Laser Diode), radiation, thermal noise and noise.

상기 암호키를 한 쌍의 암호키로 상호 암호통신을 위한 대칭암호키를 생성한다.And generates a symmetric cryptographic key for mutual cryptographic communication using the cryptographic key with a pair of cryptographic keys.

상기와 같은 양자난수와 달리 의사난수생성기(pseudorandom number generator, PRNG)를 통해 OTP(One Time Password) 비대칭암호키를 암호화 생성한다.Unlike the above quantum random number, the OTP (One Time Password) asymmetric cryptographic key is encrypted and generated through a pseudorandom number generator (PRNG).

본 발명의 양자난수생성기는 양자난수(Quantum Random Number, QRN) 대칭암호키와 의사난수(pseudorandom number, PRN) 비대칭암호키를 생성하는 것으로, 한 쌍의 대칭암호키를 통해 양방향 통신 및 인증이 가능하다. The quantum random number generator of the present invention generates a quantum random number (QRN) symmetric cryptographic key and a pseudorandom number (PRN) asymmetric cryptographic key, enabling two-way communication and authentication through a pair of symmetric cryptographic keys Do.

상기 양자난수 대칭암호키에 의사난수생성기를 통해 다시 암호화한 비대칭암호키를 생성하는 것으로, 대칭암호키를 통해 비대칭암호키를 복호화할 수 있는 것을 특징으로 한다.And generating an asymmetric cryptographic key that is re-encrypted through the pseudo-random number generator to the quantum random symmetric cryptographic key so that the asymmetric cryptographic key can be decrypted through the symmetric cryptographic key.

생활 속 사물들을 유무선 네트워크로 연결해 정보를 공유하는 시스템인 사물인터넷(Internet of Thing)이 보편화 되고 있다. 사물인터넷이란, 인간과 사물, 서비스 세 가지 분산된 환경 요소에 대해 인간의 명시적 개입 없이 상호 협력적으로 센싱, 네트워킹, 정보 처리 등 지능적 관계를 형성하는 사물 공간 연결망이다. Internet of Thing, a system for sharing information in daily life through wired / wireless networks, is becoming popular. The object Internet is a object space network that forms intelligent relationships such as sensing, networking, and information processing in cooperation with human, objects, and services.

사물인터넷의 보편화에 따라 보안위협도 높아지고 있으며, 사물인터넷 보안을 위해서는 사물인터넷 기기에서부터 시스템까지 전 구간에 대한 단절 없는 보안이 필요하다. 특히 다양한 기능과 프로토콜을 가진 기기들과 통신해야 하기 때문에 개방형 표준기술을 사용해야 하므로 보안 위협에 훨씬 노출되고 있다.The security threats are also increasing due to the generalization of the Internet. In order to secure the Internet security of things, it is necessary to secure all sections from the Internet device to the system without interruption. Especially because they have to communicate with devices with various functions and protocols, they are exposed to security threats because they have to use open standard technology.

한편, 소프트웨어 기반의 난수 생성 기술은 리소스를 많이 사용할 뿐 아니라 고도화된 해킹 기술을 이용하면 난수 발생 패턴을 파악할 수 있는 문제점이 있다.On the other hand, the software-based random number generation technique has a problem in that it can use a lot of resources and can grasp a random number generation pattern by using an advanced hacking technique.

따라서, 사물인터넷 기기간의 보안을 위해 자연현상의 무작위성에서 난수를 추출하는 자연 난수 또는 진정 난수가 요청되고 있으며, 이는 특정한 패턴이 없고 예측이 불가능한 장점이 있지만, 크기가 크고 매우 비싸며 추출장치가 필요해 소형화 장치에 적용하기 어려운 문제가 있다. Therefore, in order to secure the security between the Internet devices of the objects, a natural random number or a genuine random number that extracts a random number from the randomness of a natural phenomenon is requested. Although it has no specific pattern and can not be predicted, it is large and very expensive, There is a problem that is difficult to apply to a device.

인터넷 보안 프로토콜(IP Security Protocol : IPSec)은 네트워크 통신의 패킷 처리 계층에서의 보안을 위해 개발된 프로토콜로서, 가상 사설망(Virtual Private Network : VPN)을 통하여 송수신되는 데이터를 공중망 사용자들로부터 보호하기 위하여 이용되는 프로토콜이다. IP Security Protocol (IPSec) is a protocol developed for security in the packet processing layer of network communication. It is used to protect data transmitted and received through a VPN (Virtual Private Network) from public network users Lt; / RTI >

로컬 기반의 IPSec VPN 서비스는, 다양한 통신 로컬들이 별도의 VPN 설정 없이, 공중망에 연결된 VPN 로컬에 접속하여 원격지의 사설망에 접속해 VPN 트래픽을 주고 받을 수 있는 가상 사설망 서비스이다. 상술한 바와 같은 가상 사설망 서비스를 이용하기 위해 VPN 로컬은, 공중망을 통해 가상사설망게이트웨이(VPN GateWay : VPN G/W)와 IPSec 터널 생성을 위한 인증 단계를 수행하며, IPSec에서는 상기 인증을 위한 키 교환 절차로 IKE 방식을 1단계(Main Mode or Aggressive Mode)와 2단계(Quick Mode)로 나누어 진행한다. 상기 IKE의 1단계는 보안성이 없는 공중망에서 암호화된 데이터를 주고받기 위한 ISAKMP(Internet Security Association and Key Management Protocol) 단계로서, VPN 로컬과 가상 사설망 게이트웨이(VPN G/W)가 서로 사전에 공유하여 가지고 있는 사전 공유키(Pre-Shared Key)와, ISAKMP의 암호화 방법 및 해시 함수 등에 대해 서로 협상하는 단계이다. 그리고, 2단계는 실제 IPSec 터널(Tunnel)을 통해 주고 받을 데이터의 암호화 방법 및 IPSec 터널을 통해 주고 받을 트래픽의 유형 등을 협상하는 단계이다. The local-based IPSec VPN service is a virtual private network service that allows various communication locales to connect to a VPN local to a public network and connect to a remote private network to exchange VPN traffic without setting up a separate VPN. In order to utilize the virtual private network service as described above, the VPN locally performs an authentication step for creating a virtual private network gateway (VPN GW) and an IPSec tunnel through a public network. In IPSec, a key exchange IKE method is divided into 1 step (Main Mode or Aggressive Mode) and 2 step (Quick Mode). The first stage of the IKE is an Internet Security Association and Key Management Protocol (ISAKMP) step for exchanging encrypted data in a public network without security. The VPN local and virtual private network gateways (VPN G / W) Shared key (Pre-Shared Key), ISAKMP encryption method, and hash function. The second step is to negotiate the encryption method of data to be exchanged through the actual IPSec tunnel and the type of traffic to be exchanged through the IPSec tunnel.

이러한 로컬 기반의 IPsec VPN 서비스는 유선 기반과 무선 기반으로 나눌 수 있다. 유선 기반은 상술한 VPN 로컬이 유선 네트워크를 통해 가상 사설망 게이트(VPN G/W)에 접속하는 것이고, 무선 기반은 상술한 VPN 로컬이 무선 네트워크를 통해 가상 사설망 게이트웨이(VPN G/W)에 접속하는 것이다. 유선 기반의 VPN 서비스에서, VPN 로컬과 가상 사설망 게이트웨이(VPN G/W) 사이에서 IKE 1단계 인증을 위해, VPN 로컬에 고정 IP 주소를 할당하고, VPN 로컬과 가상 사설망 게이트웨이(VPN G/W)에 미리 설정된 사전 공유키(Pre-Shared Key)를 저장한 후, 가상 사설망 게이트웨이(VPN G/W)에서 해당 사전 공유키를 가지고 있는 VPN 로컬의 IP 주소가 상기 고정으로 할당된 IP 주소인지 여부를 확인하는 방식으로 인증을 수행한다. 이 경우, 가입자의 VPN 로컬 하위에 위치하는 실제 사용자 로컬은 별도의 인증 절차 없이 VPN 로컬을 통해 원격지의 사설망에 접속할 수 있다. These local IPsec VPN services can be divided into wired base and wireless base. In the wired base, the above-mentioned VPN local connects to the VPN G / W via the wired network, and the wireless base connects to the VPN G / W via the wireless network. will be. In the wireline-based VPN service, a fixed IP address is assigned to the VPN locale and a VPN local and virtual private network gateway (VPN G / W) is assigned for the IKE 1-step authentication between the VPN local and the virtual private network gateway (VPN G / W) (Pre-Shared Key) preset in the VPN G / W, and determines whether the IP address of the VPN local having the corresponding pre-shared key in the VPN G / W is the fixedly assigned IP address Authentication is performed in such a way as to confirm. In this case, the actual user local located in the subscriber's VPN local area can access the remote private network through the VPN local without any authentication procedure.

인터넷을 비롯한 유무선 통신의 사용이 급속히 확대됨에 따라 통신네트워크의 보안문제는 국가, 기업, 금융상의 중요기밀 보호 및 개인의 사생활 보호 측면에서 그 중요성이 점점 더 증대되고 있다. 1970년대에 개발되어 현재 인터넷 등 통신시스템에 널리 사용되고 있는 비대칭 공개키 암호체계는 해결하기 매우 어려운 수학적인 문제를 공개키로 사용하여 정보를 암호화하고 그 해를 비밀키로 사용하여 해독하는 방식으로서 원리적으로 수학적인 “계산 복잡성”에 기초하고 있다.  As the use of wired and wireless communication including the Internet is rapidly expanding, the security problems of the communication network are becoming more and more important in terms of protection of important confidentiality in the state, enterprise, and finance and personal privacy protection. The asymmetric public key cryptosystem, which was developed in the 1970s and widely used in communication systems such as the Internet, is a method of encrypting information using a mathematical problem that is very difficult to solve as a public key and decrypting the information using the secret key. It is based on mathematical "computational complexity".

대표적으로 Rivest, Shamir, Adleman 등 세 사람이 개발한 RSA 공개키 암호체계는 매우 큰 수를 소인수분해하기가 매우 난해하다는 점을 이용한다. 즉, 수학적으로 소인수분해 문제는 문제의 크기가 증가함에 따라 계산시간이 지수함수적으로 증가하게 되며 따라서 송신자와 수신자가 충분히 큰 숫자의 소인수분해 문제를 공개키로 사용하면 도청자가 암호문을 해독하기는 현실적으로 불가능 할 것이라는 점을 이용한다. 그러나, 이러한 수학적인 계산복잡성에 기초한 암호체계는 보다 정교한 알고리즘의 발전에 따라 그 안전성에 의문이 제기되고 있으며, 또한 1994년 AT&T의 Peter Shor가 양자컴퓨터를 이용한 소인수분해 알고리즘을 개발함으로써 양자컴퓨터가 개발되면 RSA 암호체계는 근본적으로 해독이 가능한 것으로 판명되고 있다. The RSA public-key cryptosystem developed by three people, Rivest, Shamir, and Adleman, for example, takes advantage of the fact that it is very difficult to decompose very large numbers into small numbers. In mathematical terms, the problem of factoring in small numbers increases exponentially with computation time as the size of the problem increases. Thus, if the sender and the receiver use a sufficiently large number of factorization problems as their public key, It will be impossible. However, the cryptosystem based on this mathematical computational complexity has been questioned about the safety of more sophisticated algorithms, and Peter Shor of AT & T in 1994 developed quantum computer decomposition algorithms using quantum computers. The RSA cryptosystem is found to be fundamentally decryptable.

이러한 보안문제를 해결할 대안으로 등장한 양자암호통신(quantum cryptography) 기술은 그 안전성이 수학적인 계산 복잡성이 아닌 자연의 근본 법칙인 양자역학의 원리에 기초하므로 도청 및 감청이 매우 어려워, 최근 크게 주목 받고 있다. 즉, 양자암호통신 기술은 “양자 복제불가능성”과 같은 양자물리학의 법칙에 기초해서 송신자와 수신자 사이에 암호 키(일회용 난수표)를 절대적으로 안전하게 실시간으로 분배하는 기술로서 "양자 키 분배 기술(QKD)"로도 알려져 있다. Quantum cryptography technology, which has emerged as an alternative to solve this security problem, is based on the principle of quantum mechanics, which is the fundamental law of nature, rather than mathematical computational complexity. . In other words, the quantum cryptography communication technology is a technique for distributing cryptographic keys (disposable random numbers) absolutely securely in real time between a sender and a receiver on the basis of a quantum physics law such as " ) ".

최초의 양자 암호 프로토콜은 1984년 IBM의 C.H. Bennett과 몬트리올 대학의 G. Brassard에 의해 발표되었다. The first quantum cryptography protocol was IBM's C.H. Bennett and G. Brassard of the University of Montreal.

고안자들의 이름을 따서 BB84 프로토콜로 명명된 이 프로토콜은 두 개의 기저(basis)를 이루는 네 개의 양자 상태(예를 들면, 단일광자의 편광상태)를 이용 한다. Named after the designers, this protocol, named the BB84 protocol, uses four quantum states (for example, the polarization state of a single photon) that make up two bases.

그러나 위의 선행기술에 따르면 양자암호를 송수신하기 위해서는 통신용 영상로컬기와 서버간의 송수신 장치가 필요하며, 통신용 영상로컬기와 서버간의 송수신 장치에 대한 비용 부담이 커지는 한계가 있다. However, according to the above prior art, there is a limitation in that a transmission / reception device for a communication image localizer and a server is required to transmit and receive a quantum cipher, and a cost for transmitting / receiving the communication image localizer and the server is increased.

사물지능통신 분야에서 PUF라는 새로운 기술에 의해 장치(Device)가 스스로 패스워드를 생성하여 이를 인증에 이용함으로써, 장치들 간에 서로를 식별하고 정당한 개체인지 확인하기 위한 보안 인증을 신뢰할 수 있는 수준으로 수행하는 장치 및 방법이 제공된다.In the field of object intelligence communication, a new technology called PUF allows a device to generate a password by itself and use it for authentication, thereby performing security authentication at a reliable level to identify each other among the devices and to confirm that the device is a legitimate entity Apparatus and method are provided.

암호화 복호화를 이용한 보안 통신이 사물지능통신을 수행하는 장치나 시스템들에 적용됨에 있어서, 장치의 보안 인증 시스템에 대한 물리적 공격이나 인가되지 않은 접근(access)에 강인한 보안 인증 장치 및 방법이 제공된다.In a secure communication using encryption / decryption is applied to a device or systems that perform object intelligence communication, security authentication devices and methods robust against a physical attack or unauthorized access to the security authentication system of the device are provided.

1회성 양자난수 OTP(One Time Password)를 생성한 후 단방향으로만 데이터가 전송되는 키(Key) 방식은 세계 최초의 기술이다.The key method in which data is transmitted only in one direction after generating a one-time quantum random number OTP (One Time Password) is the world's first technology.

단순히 키(Key)를 공유하여 양방향 통신을 하거나, 로그인(Log-in) 하는 방식이 아닌 한방향으로만 데이터를 전송할 수 있는 특징을 갖는다.It has a feature that data can be transmitted only in one direction, not in a bi-directional communication or a log-in manner by simply sharing a key.

인터넷에 연결된 전 세계 어느 PC에서도 리모트 USB와 로컬 USB가 꽂힌 PC 사이에는 양자보안과 PUF 보안이 적용된 P2P 양방향 통신이 가능하게 하는 것을 과제로 한다.The challenge is to enable P2P bi-directional communication with quantum security and PUF security between the remote USB and local USB-attached PCs in any PC connected to the Internet.

PUF(Phisycally Unclonable Function) Chip과 QRNG(Quantum Random Number Generator) Chip을 이용한 보안키 생성 및 분배 관련으로 반도체 제조공정상 발생하는 공정편차를 통해 PUF Chip으로 부터 PIN(Personal Identification Number) 데이터를 추출하여 대칭키(복호키)를 생성하고, QRNG를 통해 발생하는 무작위 양자난수를 통해 상기 대칭키(복호키)를 암호화하여 비대칭키(암호키)를 생성 및 반대의 과정도 가능하다.PIN (Personal Identification Number) data is extracted from the PUF chip through the process deviation occurring in semiconductor manufacturing related to security key generation and distribution using a PUF (Phisycally Unclonable Function) chip and a QRNG (Quantum Random Number Generator) chip, (Decryption key) is generated, and the asymmetric key (cryptographic key) is generated by encrypting the symmetric key (decryption key) through a random quantum random number generated through the QRNG.

한 쌍의 VPN를 통한 종래의 보안대책에 비해 복제 불가능한 물리적 PUF Chip의 단일 PIN 데이터와 양자난수생성기의 무작위 자연난수를 이용한 1회용 OTP 양자암호키를 통하여 단방향으로만 데이터를 전송하는 단방향 암호키 적용을 통해 보안대책을 강화하여 양자단말기와 통합제어서버 사이에만 양방향 터널링 데이터통신을 개통하는 것으로, 물리적 객체인증 PUF Chip과 자연난수를 발생하는 QRNG를 통해 생성한 OTP(One Time Password) 인증 보안은 양자컴퓨터로도 해킹이 불가능한 최고의 보안성을 갖는다. Unidirectional cryptographic key that transmits data only in one direction through single PIN data of non-replicable physical PUF chip and one-time OTP quantum cryptographic key using random natural number of quantum random number generator compared with conventional security countermeasures through a pair of VPN Directional tunneling data communication between quantum terminals and an integrated control server is opened only by strengthening the security measures through the PUF Chip and the QRNG generating the natural random number. The One Time Password (OTP) It has the highest security that can not be hacked by a computer.

최초 공장에서 생산한 PUF Chip의 PIN 데이터로 생성한 암호키가 유출되더라도 사용자가 양자난수생성기(QRNG) 단계를 거칠 경우, 최초 생산자도 암호키를 알 수 없으며, 의사난수생성기(PRNG)로 생성한 복수의 암호키는 해킹이 가능하나, 양자난수생성기 전단계의 암호키는 해킹이 불가능한 것을 특징으로 한다.Even if the cipher key generated by the PIN data of the PUF chip manufactured at the first factory is leaked, if the user goes through the QRNG step, the first producer can not know the cipher key, and if the cipher key generated by the pseudo random number generator (PRNG) The plurality of cryptographic keys can be hacked, but the cryptographic key in the former stage of the quantum random number generator can not be hacked.

특히, 인터넷에 연결된 전 세계 어느 PC에서도 리모트 USB와 로컬 USB가 꽂힌 PC 사이에는 양자보안과 PUF 보안이 적용된 양방향 통신이 가능하다.In particular, bi-directional communication with both quantum security and PUF security is possible between any PC in the world connected to the Internet and a PC with remote USB and local USB.

또한, 종래의 SSL VPN이 적용된 영상감시 시스템은 처리속도의 한계로 끊김 현상이 발생하며, IP 카메라의 특성상 보안에 취약하였다.In addition, the conventional video surveillance system using SSL VPN has a drawback due to the limitation of the processing speed, and is vulnerable to security due to the nature of the IP camera.

본 발명을 통하여 하드웨어(물리)적인 보안과 양자난수 암호를 통해 상기 문제를 해결한다.Through the present invention, the above problem is solved through hardware (physical) security and quantum random number encryption.

또한, 가정용 수도계량기를 원격검침하는 원격검침기와 업무용 수도계량기를 원격검침하는 원격검침기를 고의로 바꿀 경우 수도요금이 바뀌어 부과된다.In addition, if the remote meter reading device for remote meter reading of household water meter and the remote meter reading device for remote meter reading of business water meter are intentionally changed, the water rate is changed and charged.

그래서, PUF Chip을 이용한 물리적으로 유니크한 키를 이용한 보안 정책을 적용한 기술이다.Therefore, it is a technology applying security policy using a physically unique key using PUF chip.

또한, PUF Chip과 QRNG Chip을 이용한 보안키 생성 및 분배를 통한 보안강화를 기반으로 원격검침기와 누수 검지기 사이에 사물지능통신(Machine to machine)을 통해 독거노인의 고독사 이벤트를 발생해 고독사를 예방한다.In addition, based on security enhancement through security key generation and distribution using PUF Chip and QRNG Chip, a loneliness event of elderly people living alone is generated through a machine to machine between a remote meter and a leak detector, Prevent.

또한, 실시간 수질 검사센서를 이용해 보안이 강화된 상태에서 수질 정보를 전송한다.In addition, the real-time water quality inspection sensor is used to transmit the water quality information with enhanced security.

도 1은 본 발명의 이해를 위한 블록도
도 2는 본 발명의 이해를 위한 일 실시 예
도 3은 예시적 PUF 구조를 설명하기 위한 개념도
도 4 ~ 6은 본 발명의 이해를 위한 블록도
1 is a block diagram for understanding the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining an embodiment
3 is a conceptual diagram for explaining an exemplary PUF structure.
4 to 6 are block diagrams for understanding the present invention

마이크로프로세서란 TTL이나 CMOS IC들은 정해진 특성대로만 움직이지만 마이크로프로세서는 관리자가 프로세서내에 프로그램을 주입해서 자신이 원하는 동작 특성을 구현할 수 있는 것으로, 컴퓨터의 CPU처럼 명령을 내릴 수 있기도 하고 특정 명령을 받을 수 있는 것으로 정해진 프로세서 맵에 따라 자동제어되는 것으로 마이크로프로세서(또는 MCU(Micro Control Unit))를 탑재한 USB(Universal Serial Bus) 또는 PCI Board(Peripheral Component Interconnect Board) 형태로 제작되어 서버를 대체할 수 있다.A microprocessor means that TTL or CMOS ICs only operate according to specified characteristics, but a microprocessor can inject a program into a processor to implement the desired operating characteristics. The microprocessor can issue a command like a computer CPU, (Universal Serial Bus) or PCI Board (Peripheral Component Interconnect Board) equipped with a microprocessor (or MCU (Micro Control Unit)) which is automatically controlled according to a predetermined processor map. .

본 발명의 물리적 객체인증 PUF(Phisycally Unclonable Function) Chip과 자연난수를 발생하는 QRNG(Quantum Random Number Generator)를 통해 생성한 OTP(One Time Password) 인증 보안은 양자컴퓨터로도 해킹이 불가능한 최고의 보안성을 갖는다. The One Time Password (OTP) authentication security generated by the physical object authentication PUF (Phisycally Unclonable Function) Chip of the present invention and the QRNG (Quantum Random Number Generator) generating a natural random number is the best security that can not be hacked by a quantum computer .

초소형의 PUF(Phisycally Unclonable Function) Chip과 QRNG(Quantum Random Number Generator) Chip을 이용한 보안키 생성 및 분배 관련으로 반도체 제조공정상 발생하는 공정편차를 통해 PUF Chip으로 부터 PIN(Personal Identification Number) 데이터를 추출하여 대칭키(복호키)를 생성하고, QRNG를 통해 발생하는 무작위 양자난수를 통해 상기 대칭키(복호키)를 암호화하여 비대칭키(암호키)를 생성한다.Personal Identification Number (PIN) data is extracted from the PUF chip through the process deviation that occurs in semiconductor manufacturing related to the security key generation and distribution using the miniature PUF (Phisycally Unclonable Function) chip and QRNG (Quantum Random Number Generator) chip. Generates a symmetric key (decryption key), and encrypts the symmetric key (decryption key) through a random quantum random number generated through the QRNG to generate an asymmetric key (cryptographic key).

Sensor에서 측정되는 데이터를 비대칭키(암호키)로 암호화 할 경우 대칭키(복호키)를 통해서 원래의 Sensor에서 측정되는 데이터를 복원할 수 있다.When the data measured by the sensor is encrypted with the asymmetric key (encryption key), the data measured by the original sensor can be restored through the symmetric key (decryption key).

장치 간에 사물지능통신을 수행함에 있어서 사물지능통신을 수행하는 장치 스스로가 안전한 PIN 또는 패스워드를 자체적으로 생성하여 보유하여, 지식 기반의 인증을 수행할 수 있다.In performing object-to-person communication between devices, a device performing object-intelligent communication can itself generate and hold a secure PIN or password, thereby performing knowledge-based authentication.

이러한 지식 기반 인증을 위해, 장치에는 외부의 보안 공격에 강인하면서도, 무작위의 고유한 PIN을 생성하는 PUF(Physical unclonable Functions)가 포함될 수 있다.For this knowledge-based authentication, the device may include a Physical Unclonable Functions (PUF) that is robust to external security attacks and generates a unique, random PIN.

일실시예에 따르면, PUF는 지식 기반 인증을 위한 인증 키로 사용될 수 있는 PIN을 생성한다. 이 PIN은 PUF 제조 공정 중 발생하는 공정 편차에 의해 생성되는 무작위의 디지털 값일 수 있다.According to one embodiment, the PUF generates a PIN that can be used as an authentication key for knowledge-based authentication. This PIN may be a random digital value generated by process variations that occur during the PUF manufacturing process.

또한, 이 PIN은 한 번 생성된 이후 그 값이 주변 환경에 따라 변경되지 않는 시불변(Time-invariant)의 디지털 값일 수 있다. 이러한 PIN은 외부로 노출되지 않으므로, 일실시예에 따르면 장치의 인증 체계에 대한 보안 위협에 대한 방지가 가능하다.In addition, the PIN may be a time-invariant digital value after its creation once the value is not changed according to the surrounding environment. Since such a PIN is not exposed to the outside, according to an embodiment, it is possible to prevent security threats to the authentication scheme of the device.

장치가 통신 인터페이스를 통해 다른 장치와 사물지능통신을 수행하는 경우, 인증부는 PUF에 의해 자체적으로 생성되는 상기 PIN을 수신하여 지식 기반 인증을 수행할 수 있다.When the device performs object-to-person communication with another device via a communication interface, the authentication unit can perform the knowledge-based authentication by receiving the PIN generated by the PUF itself.

일실시예에 따른 보안 인증에 있어서, 장치는 비밀키 모듈과 개인키 모듈을 포함할 수 있다. 여기서, 비밀키 모듈 및 개인키 모듈 중 적어도 하나는 PUF를 포함할 수 있다.In a secure authentication according to an embodiment, the device may include a secret key module and a private key module. Here, at least one of the secret key module and the private key module may include a PUF.

일실시예에 따르면, 비밀키 모듈 및 개인키 모듈 각각은 자신의 고유한 PUF를 가지며, 각각의 PUF는 물리적 특성 자체로부터 비밀키(secret key)와 개인키(private key)를 갖는다. 이하에서는 이러한 비밀키 및/또는 개인키를 PIN으로 표현하기도 하므로, PIN은 장치의 보안 인증을 위해 사용되는 비밀키, 개인키 등 어느 것도 배제하지 않고 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.According to one embodiment, each of the private key module and the private key module has its own unique PUF, and each PUF has a secret key and a private key from the physical property itself. Hereinafter, the secret key and / or the private key may be represented by a PIN. Thus, the PIN may be understood as including the secret key, the private key, and the like used for security authentication of the device.

PUF는 공정변이로 발생하는 특성 편차를 이용하여 동일 설계 도면으로 제작하더라도 서로 다른 함수 값을 발생하는 회로로서, 일부 실시예들에서는 사물지능통신 장치의 PIN을 생성하여 제공한다. 엄밀히는 PUF의 물리적 특성에 의해 생성된 디지털 값 자체가 아니라 이를 이용하여 PIN이 생성되는 것으로 볼 수도 있다.The PUF is a circuit that generates different function values even if it is fabricated from the same design drawing by using characteristic deviations caused by process variations. In some embodiments, the PIN of the object intelligent communication device is generated and provided. It can be seen that the PIN is generated by using the digital value itself generated by the physical characteristics of the PUF.

이를 테면, 외부의 신뢰할 수 있는 소스로부터 주어지는 값을 시드(Seed)로 하여, 상기 PUF가 생성한 오리지널 디지털 값을 암호화한 결과 값을 상기 PIN으로 할 수도 있다.For example, a value given from an external reliable source may be used as a seed, and a result value obtained by encrypting the original digital value generated by the PUF may be used as the PIN.

이러한 과정에서 일실시예에 따르면, PUF가 제공하는 디지털 값 VPUF를 상기 시드(Seed)와 해시 함수에 넣는 방식을 이용한다. 따라서, 최종적으로 사용되는 PIN 값은 Hash (VPUF|| Seed)일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a digital value V PUF provided by the PUF is inserted into the seed and the hash function. Therefore, the finally used PIN value may be Hash (V PUF || Seed).

이러한 실시예에 따르면, 어떤 경로로든 개인키가 유출되는 경우 상기 시드 값만을 변경함으로써 PIN을 쉽게 변경할 수 있으므로, 안전성과 편의성이 개선될 수 있다.According to this embodiment, when the private key is leaked by any path, the PIN can be easily changed by changing only the seed value, so that safety and convenience can be improved.

다만, 이러한 PIN 값 생성은 일부 실시예에 불과하며, 실시예들은 PUF가 생성한 디지털 값 자체를 PIN으로 사용하는 경우와 상기 PUF를 별도로 처리한 값을 PIN으로 사용하는 경우를 모두 포함한다. 이하에서는 PUF가 생성한 디지털 값을 처리하여 새로운 PIN을 만들어 내는 과정에 대해서 일일이 언급하지 않더라도 이러한 실시예들을 모두 포함하여 내용이 이해되어야 한다.However, this PIN value generation is only a few embodiments, and the embodiments include both the case where the digital value itself generated by the PUF is used as a PIN, and the case where the value obtained by separately processing the PUF is used as a PIN. Hereinafter, the process of generating the new PIN by processing the digital value generated by the PUF will not be described in detail, but all of these embodiments should be understood.

한편, PUF는 예측 불가능한 랜덤한 값을 갖기 때문에 장치의 PIN을 결정하는데 사용될 수 있으며, 이를 이용하면 외부에서 생성하여 주입하여 메모리에 저장할 때 발생할 수 있는 PIN의 사전 누출 문제를 방지할 수 있다.On the other hand, the PUF has a random value that can not be predicted, so it can be used to determine the PIN of the device. If the PUF is used, it can prevent the pre-leakage of the PIN that may occur when the PUF is generated from the outside and stored in the memory.

또한, PUF는 물리적으로 복제가 불가능하다는 특징을 가지고 있기 때문에 장치의 PIN 번호가 사후적으로 유출 또는 복제될 가능성도 제거할 수 있다.In addition, since the PUF is physically impossible to replicate, it is possible to eliminate the possibility that the PIN number of the device will be leaked or duplicated posteriorly.

또한, PUF가 생성하는 PIN 값은 랜덤성이 뛰어나고 실시예들에서는 한 번 생성한 값이 시간에 따라 변하지 않는 신뢰할 수 있는 것이다. Also, the PIN value generated by the PUF is excellent in randomness, and in the embodiments, it is reliable that the value once generated does not change with time.

일실시예에 따르면, 시리얼번호 저장부에는 장치의 제조 공정에서 공장(Factory)가 제공하는 기기의 고유 값이 시리얼번호(Serial number)가 저장되며, 공장으로부터 장치의 고유한 시리얼번호가 I/O 인터페이스를 통해 장치에 입력되고, 최초 1회 - 정책에 따라 꼭 한 번일 필요는 없으나 보안 유지 상 한 번으로 지정될 수 있다 - 에 한해 비밀키 모듈로부터 비밀키가 공장 또는 관리 권한을 갖는 외부로 추출될 수 있다.According to one embodiment, a serial number is stored as a unique value of a device provided by a factory in the manufacturing process of the device, and a unique serial number of the device is stored in an I / O Input to the device via the interface, and the first time - not necessarily once in accordance with the policy, but may be specified as a security clearance - only if the secret key from the secret key module is extracted .

그리고, 일실시예에 따르면, 장치는 퓨즈부를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서는, 상기한 최초 1회의 비밀키 추출 이후 퓨즈부가 비밀키 모듈과 I/O 인터페이스 사이의 연결을 물리적으로 차단하며, 이는 비가역적이다.And, according to one embodiment, the device may comprise a fuse portion. In this embodiment, the fuse unit physically disconnects the connection between the secret key module and the I / O interface after the first secret key extraction, which is irreversible.

그러면 이제는 최초 1회 추출된 비밀키만 관리 권한이 있는 주체가 안전하게 관리하면 되고, 퓨즈부의 상기 차단 이후에 새롭게 장치의 비밀키가 추출되는 것은 불가능하다. 비밀키 모듈은 PUF에 의해 구현되어 물리적으로 복제 불가능하고, 전력분석 공격 등을 비롯한 다양한 역공학(Reverse engineering)에 의한 비밀키 추출이 불가능하거나 매우 어렵기 때문이다.Then, it is now possible to safely manage the subject having the management right only to the first extracted secret key, and it is impossible to newly extract the secret key of the device after the fuse unit is cut off. The secret key module is implemented by the PUF and is not physically replicable, and it is impossible or very difficult to extract the secret key by various reverse engineering including power analysis attack.

일실시예에 따르면 장치는 공개키 암호화/복호화 통신 방식에 사용될 개인키를 생성하는 개인키 모듈을 포함하며, 개인키 모듈은 상기 비밀키 모듈과는 별개의 PUF에 의해 개인키를 제공할 수 있다.According to one embodiment, a device includes a private key module for generating a private key to be used in a public key encryption / decryption communication scheme, and the private key module can provide a private key by a PUF separate from the private key module .

이 개인키 모듈이 생성 및 제공하는 개인키는 외부와는 물리적으로 고립되어 있으며, 장치 제조에서부터 유통 및 사용에 이르기까지 외부로 추출되지 않는다. 물론, 앞서 설명한 비밀키 모듈과 같은 이유에서 물리적 공격에 의한 인위적인 개인키 유출도 불가능하다.The private key generated and provided by the private key module is physically isolated from the outside, and is not extracted from the manufacture of the device to distribution and use. Of course, for the same reasons as the above-described secret key module, it is impossible to leak an artificial private key by a physical attack.

따라서, 개인키 모듈이 제공한 개인키의 외부 유출은 발생하지 않아 사물지능통신(M2M)에서 장치 스스로 생성한 PIN을 통한 기기 인증이 가능하다.Accordingly, since the private key provided by the private key module does not leak, the device can be authenticated through the PIN generated by the device itself in the intelligent communication (M2M).

일실시예에 따르면, 개인키 모듈이 생성한 개인키를 이용하여 공개키 생성부는 상기 공개키 암호/복호화 통신 방식에서 장치가 사용할 공개키(public key)를 생성하고, 이는 공개키 저장부에 저장된다. 공개키 저장부는 생성된 공개키를 저장하는 수단으로서 일실시예에 따르면 비휘발성(non volatile) 메모리일 수 있다.According to one embodiment, the public key generation unit generates a public key for use by the device in the public key encryption / decryption communication method using the private key generated by the private key module, and stores the public key in the public key storage unit do. The public key storage unit is a means for storing the generated public key, and may be a non-volatile memory according to an embodiment.

물론, 공개키 저장부는 선택적으로 채용 가능한(employed optionally) 구성으로, 다른 실시예에서는 공개키 저장부 없이 인증이 필요한 경우 마다 공개키 생성부가 생성한 공개키를 읽는 것도 가능하다.Of course, the public key storage unit may be selectively employed. In another embodiment, it is possible to read the public key generated by the public key generation unit whenever authentication is required without the public key storage unit.

암복호화 프로세서는 통상적인 데이터 암호화와 복호화를 수행하는 Crypto-coprocessor 등으로 이해될 수 있으며, 실제 암호화된 데이터를 통신 네트워크에서 외부와 주고 받는 구성은 통신 인터페이스이다.The encryption / decryption processor can be understood as a Crypto-coprocessor for performing normal data encryption and decryption, and a configuration for exchanging actual encrypted data with the outside in the communication network is a communication interface.

실시예에 따르면, 상기 최초 1회 추출된 비밀키는 장치와 보안 통신을 수행할 정당한 권한이 있는 관리 주체인 인증 기관(Certification Authority, CA)과 공개키를 주고 받는 경우에 서로가 정당한 개체임을 확인하는 수단으로만 사용된다.According to an embodiment of the present invention, the first extracted secret key is a public key that is exchanged with a certification authority (CA), which is a management entity having a proper authority to perform secure communication with the device, It is used only as a means to

즉, 최초 1회이기는 하지만 이미 추출된 바 있는 비밀키가 직접 암복호화에 사용되는 것이 아니라, 비밀키는 비밀키 암호화 방식으로 공개키를 외부에 보내는 과정에서만 사용되어, 이중의 보안이 보장된다. 따라서 실제 기기 인증에 사용되는 개인키는 외부로 절대 노출되지 않는다.That is, the secret key, which is already extracted once but not already used, is not directly used for encryption / decryption, but the secret key is used only in the process of sending the public key to the outside by the secret key encryption method, and double security is ensured. Therefore, the private key used for real device authentication is never exposed to the outside.

이하에서는 공장에서 장치를 제조하는 과정, 장치가 유통 또는 배포되는 과정, 실제로 사용되면서 비밀키 통신 방식으로 공개키를 교환하는 과정, 실제로 장치가 CA나 다른 장치들과 서로의 정당성을 확인하여 통신을 수행하게 되는 과정에 대해 이하 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a process of manufacturing a device at a factory, a process of circulating or distributing a device, a process of exchanging a public key with a secret key communication method while being actually used, a process of actually confirming each other's legitimacy with a CA The process to be performed will be described in detail below.

먼저 PUF 구현에 대해 실시예들에서 채택되는 차이점을 종래의 PUF 구현들과 비교하여 설명한 다음 구체적 구현의 일 예로 설명한다.First, the differences adopted in the embodiments for the PUF implementation are described in comparison with the conventional PUF implementations and are described as an example of the following specific implementation.

PUF (Physically Unclonable Function)는 예측 불가능한 (Unpredictable) 디지털 값을 제공할 수 있다. 개개의 PUF들은 정확한 제조 공정이 주어지고, 동일한 공정에서 제조되더라도, 상기 개개의 PUF들이 제공하는 디지털 값은 다르다.A Physically Unclonable Function (PUF) can provide an unpredictable digital value. Although the individual PUFs are given an exact manufacturing process and are manufactured in the same process, the digital values provided by the individual PUFs are different.

따라서, PUF는 복제가 불가능한 POWF(Physical One-Way Function practically impossible to be duplicated)로 지칭될 수도 있고, 또한 PRF(Physical Random Function)으로 지칭될 수도 있다.Therefore, the PUF may be referred to as a physical one-way function (POWF) that is not replicable, and may also be referred to as a PRF (Physical Random Function).

이러한 PUF는 보안 및/또는 인증을 위한 암호 키의 생성에 이용될 수 있다. 이를테면, 디바이스를 다른 디바이스와 구별하기 위한 유니크 키(Unique key to distinguish devices from one another)를 제공하기 위해 PUF가 이용될 수 있다.Such a PUF may be used to generate a cryptographic key for security and / or authentication. For example, a PUF can be used to provide a unique key to distinguish devices from one another.

종래에는 이러한 PUF를 구현하기 위해 IC의 최 상위 레이어(top layer)에 랜덤하게 도핑(doping)된 입자를 이용하여 코팅(Coating) PUF를 구현하기도 하였고, 래치(latch)와 같은 하드웨어 칩에 일반적으로 쓰이는 CMOS 소자 내부의 공정 변이를 이용하여 FPGA에서도 구현 가능한 최근의 버터플라이(butterfly) PUF 등이 구현되기도 하였다.Conventionally, in order to realize such a PUF, a coating PUF is implemented using a randomly doped particle in the top layer of the IC, and a coating PUF is generally implemented in a hardware chip such as a latch Recent butterfly PUFs, which can be implemented in FPGAs, have also been implemented using process variations inside CMOS devices.

그런데, PUF를 PIN 생성에 활용하는 응용이 상용화될 수 있도록 신뢰 가능하려면 PUF 회로 자체의 물리적 복제 불가능성, 생성된 PIN 값의 랜덤성 및 한 번 생성된 PIN의 값이 시간의 흐름에 따라 변화하지 않는 시불변성이 모두 보장되어야 한다.However, to be reliable so that an application utilizing PUF for PIN generation can be made commercially available, the impossibility of physical replication of the PUF circuit itself, the randomness of the generated PIN value and the value of the PIN once generated do not change with the passage of time All time invariance must be guaranteed.

그러나 종래의 대부분의 PUF 회로들은 PUF 또는 PRF로서 충족시켜야 하는 랜덤성과 값의 시불변성 중 적어도 하나를 높은 수준으로 보장하지 못했기 때문에 상용화에 어려움이 있었다.However, most conventional PUF circuits have difficulty in commercialization because they can not guarantee at least one of the randomness and the time invariance to be satisfied as PUF or PRF to a high level.

실시예들에서 사용되는 PUF는 이러한 종래의 문제점을 해결하여 시불변성과 랜덤성을 굉장히 신뢰할 수 있는 수준으로 보장하면서도 반도체 제작 과정에서 매우 낮은 단가로 생성 가능하다.The PUF used in the embodiments can solve this conventional problem to ensure that the time invariance and randomness are very reliable and can be produced at a very low cost in the semiconductor manufacturing process.

일실시예에 따르면, PUF가 생성한 PIN의 랜덤성과 시불변성을 동시에 만족하기 위해 반도체 공정에서 존재하는 노드들 사이의 단락 여부 등에 의한 무작위성을 이용하여 랜덤값을 만들어 낸다.According to an exemplary embodiment, a random value is generated using a randomness due to a short circuit between nodes present in a semiconductor process to simultaneously satisfy the randomness and time invariance of the PIN generated by the PUF.

일실시예에 따른 PUF는 반도체 칩 내의 전도성 레이어(metal) 사이를 전기적으로 연결하기 위해 사용되는 콘택(contact) 또는 비아(via)의 크기를 공정에서 연결 여부가 확실한 크기, 즉 디자인 룰보다 작은 형태로 구현하여, 그 단락 여부가 랜덤하게 결정되게 한다. 즉, 의도적으로 디자인 룰을 위반하여 랜덤한 PIN 값을 생성하는 것이다.The PUF according to an exemplary embodiment of the present invention may be used to reduce the size of a contact or via used for electrically connecting conductive layers in a semiconductor chip to a certain size So as to determine whether or not the short circuit is randomly determined. That is, the PIN value is randomly generated by violating the design rule.

이러한 새로운 PUF 회로는 매우 간단한 단락 회로로 구성되기 때문에 별도의 추가적인 회로나 공정 중의 과정이 없고, 특별한 측정 장치도 필요 없기 때문에, 쉽게 구현이 가능하다. 그리고 공정의 특성을 이용하기 때문에 값의 랜덤성을 유지하면서 안정성을 충족시킬 수 있다.Since this new PUF circuit is composed of a very simple short circuit, there is no additional circuit or process and no special measuring device is needed. Since the process characteristics are used, the stability can be satisfied while maintaining the randomness of the values.

도 3에서 도시된 바를 참조하여 실시예에 따른 PUF 생성을 구체적으로 설명한다.The generation of the PUF according to the embodiment will be described in detail with reference to FIG.

반도체 제조 공정에서 메탈 1 레이어(302)와 메탈 2 레이어(301) 사이에 비아들이 형성된 모습의 도시되었다.And the vias are formed between the metal 1 layer 302 and the metal 2 layer 301 in the semiconductor manufacturing process.

비아 사이즈를 디자인 룰에 따라 충분히 크게 한 그룹(310)에서는 모든 비아가 메탈 1 레이어(302)와 메탈 2 레이어(301)을 단락시키고 있으며, 단락 여부를 디지털 값으로 표현하면 모두 0이 된다.In the group 310 where the via size is sufficiently large according to the design rule, all the vias short-circuit the metal 1 layer 302 and the metal 2 layer 301,

한편, 비아 사이즈를 너무 작게 한 그룹(330)에서는 모든 비아가 메탈 1 레이어(302)와 메탈 2 레이어(301)을 단락시키지 못하고 있다. 따라서 단락 여부를 디지털 값으로 표현하면 모두 1이 된다.On the other hand, in the group 330 in which the via size is too small, all the vias can not short-circuit the metal 1 layer 302 and the metal 2 layer 301. Therefore, if a short circuit is represented by a digital value, it becomes 1.

그리고, 비아 사이즈를 그룹(310)과 그룹(330) 사이로 한 그룹(320)에서는, 일부의 비아는 메탈 1 레이어(302)와 메탈 2 레이어(301)을 단락시키고, 다른 일부의 비아는 메탈 1 레이어(302)와 메탈 2 레이어(301)을 단락시키지 못하고 있다.In the group 320 where the via size is between the group 310 and the group 330, some vias short-circuit the metal 1 layer 302 and the metal 2 layer 301, The layer 302 and the metal 2 layer 301 can not be short-circuited.

일실시예에 따른 식별키 생성부는, 그룹(320)와 같이, 일부의 비아는 메탈 1 레이어(302)와 메탈 2 레이어(301)을 단락시키고, 다른 일부의 비아는 메탈 1 레이어(302)와 메탈 2 레이어(301)을 단락시키지 못하도록 비아 사이즈를 설정하여 구성된다.The identification key generation unit according to an exemplary embodiment of the present invention may be configured such that a group of vias shorts the metal 1 layer 302 and the metal 2 layer 301 and the other vias are connected to the metal 1 layer 302 And the via size is set so that the metal two layer 301 can not be short-circuited.

비아 사이즈에 대한 디자인 룰은 반도체 제조 공정에 따라 상이한데, 이를테면 0.18 미크론(um)의 CMOS(Complementary metal-oxide-semiconductor) 공정에서 비아의 디자인 룰이 0.25 미크론으로 설정된다고 하면, 상기 일실시예에 따른 식별키 생성부에서 비아 사이즈를 0.19 미크론으로 설정하여, 메탈 레이어들 사이의 단락 여부가 확률적으로 분포하도록 한다.The design rule for the via size differs depending on the semiconductor manufacturing process. For example, if the design rule of the via in the CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor) process of 0.18 micron (um) is set to 0.25 micron, The size of the via is set to 0.19 microns in the identification key generation unit according to the present invention so that the shortage among the metal layers is stochastically distributed.

이러한 단락 여부의 확률 분포는 50%의 단락 확률을 갖도록 하는 것이 이상적이며, 일실시예에 따른 비밀키 모듈과 개인키 모듈은 상기 확률 분포가 최대한 50%에 가깝게 비아 사이즈를 설정하여 구성된다. 이러한 비아 사이즈 설정은, 구체적인 특정 반도체 공정에 따라 실험에 의하여 이루어질 수 있다.It is ideal to have a short-circuit probability of 50%, and the secret key module and the private key module according to an embodiment are configured by setting the via size such that the probability distribution is as close to 50% as possible. This via size setting can be made by experimentation according to a specific specific semiconductor process.

이러한 실시예에 의해 PUF가 비밀키 또는 개인키를 랜덤성과 시불변성이 보장되게 제공함으로써 물리적 공격에 대응하기 위한 탬퍼 저항(tamper-resistance)는 필요로 하지 않는다.According to this embodiment, tamper resistance is not required to cope with a physical attack by providing the PUF with a random and time-invariant security key or private key.

디패키징, 레이아웃 분석, 메모리 공격 등의 물리적 공격에 대응하기 위해 암호화 모듈에 주로 사용되는 tamper-resistance는 장치에 대한 해제 시도 시 기억 장치의 내용 소거 등을 통해 장치의 기능을 정상적으로 동작할 수 없도록 하여 내부의 내용을 보호한다. 그러나, 부가적인 보호 장치를 필요로 하거나 구현 수단이 복잡해지므로 비용이 증가할 뿐만 아니라 사용자의 실수 또는 고장에 의해 데이터 소거 등의 의도치 않은 장비 손상의 가능성을 가지고 있다. 그런데, 상기와 같이 도 3에서 설명된 원리에 의해 PUF를 구현하면 이러한 문제점이 없다.Tamper-resistance, which is mainly used in encryption modules to cope with physical attacks such as de-packaging, layout analysis, and memory attack, prevents the device's functions from functioning normally by deleting the contents of the memory device when attempting to release the device Protect the contents inside. However, additional protection devices are required or the implementation means is complicated, which not only increases the cost but also has the possibility of unintentional equipment damage such as data erasure due to user's mistake or failure. However, if the PUF is implemented by the principle described above with reference to FIG. 3, there is no such problem.

또한, 실시예에 의한 PUF는 내부의 각 셀을 분리하여 관찰하기가 매우 어렵기 때문에 수 만개 내지 수십 만개 게이트의 칩 내부에서 PUF 셀을 골라 그 값을 관찰한다는 것은 거의 불가능에 가깝다.In addition, it is almost impossible to observe the PUF cell by selecting a PUF cell inside a chip having tens to hundreds of thousands of gates because it is very difficult to separate and observe each cell in the PUF according to the embodiment.

또한, 일부 PUF는 전원이 들어온 상태에서 동작할 때에만 값이 정해지기 때문에 물리적 공격을 위한 디패키징 등의 과정에서 칩의 일부가 손상될 경우 평소의 값과 다른 값을 갖게 되어 본래 값을 추측하기가 매우 어렵다.Also, since some PUF values are determined only when the power is turned on, when a part of the chip is damaged during the process of depacking for a physical attack or the like, the PUF has a different value from the usual value, Is very difficult.

따라서, 본 발명이 PUF를 사용하면 탬퍼 저항과 같은 추가 비용도 요구되지 않으면서, 물리적 공격에 강인한 구성을 가지면서 랜덤성과 시불변성이 유지되는 비밀키와 개인키를 제공할 수 있다.Therefore, when the present invention uses a PUF, it is possible to provide a private key and a private key, which are robust against physical attacks and maintain randomness and time invariance without requiring additional cost such as tamper resistance.

본 발명은 보안 인증을 위한 인증 키로 사용될 수 있는 PIN을 생성하고, 이 PIN은 한 번 생성된 이후 그 값이 주변 환경에 따라 변경되지 않는 시불변(Time-invariant)의 디지털 값으로 이러한 PIN은 외부로 노출되지 않으므로, 장치(단말기)의 인증 체계에 대한 보안 위협에 대한 방지가 가능한,PUF를 기반으로 하는 보안에 양자보안 기술을 적용하여보다 안전한 로그(Log) 보안인증 및 3채널 양자보안 인증 기술을 적용한 차별성을 갖는다.The present invention generates a PIN that can be used as an authentication key for security authentication and is a time-invariant digital value whose value is not changed according to the surrounding environment after once generated, It is possible to prevent the security threats to the authentication scheme of the device (terminal) by adopting the quantum security technology to the security based on the PUF, so that more secure log authentication and three channel quantum security authentication technology .

일 실시 예로,In one embodiment,

PUF Chip은 시스템 온 칩(SoC; System On Chip)으로 구성되어 부트 ROM(Boot Read Only Memory), 메인 CPU(Central Processing Unit), 입출력 포트(I/O Port), 보안 MCU(Machine Control Unit), SoC 메모리, PUF 하드웨어 핀(H/W PIN), SPI(Serial Peripheral Interface) 컨트롤러로 구성된다.PUF Chip is composed of System On Chip (SoC) and is composed of boot ROM (Read Only Memory), main CPU (Central Processing Unit), input / output port (I / O Port), security MCU (Machine Control Unit) SoC memory, PUF hardware pin (H / W PIN), and SPI (Serial Peripheral Interface) controller.

종래에 메인 CPU가 부트 ROM를 부팅하면 디버거 인터페이스(Debug interface)도 동시에 입출력 포트를 통해 연결 상태로 디버깅 동작을 하게 되어 있다. Conventionally, when the main CPU boots the boot ROM, the debug interface is connected to the input / output port at the same time.

그래서 이 디버거 인터페이스를 통하여 외부에서 시스템 온 칩 내부 프로그램 및 데이터에 억세스 할 수 있었다. Thus, through this debugger interface, the system-on-chip internal program and data can be accessed from the outside.

이런 상태에서는 시스템 온 칩 내부 데이터를 보호할 수 있는 보안 대책이 없게 된다. In this situation, there is no security measure to protect the data on the system on chip.

한편, 보안 MCU가 SoC 메모리에 저장된 보안키와 유니크한 PUF 하드웨어 핀으로부터의 보안키를 이용하여 데이터보안을 위한 동작을 한다. On the other hand, the security MCU operates for data security using the security key stored in the SoC memory and the security key from the unique PUF hardware pin.

하지만, 이들 SoC 메모리와 PUF 하드웨어 핀은 모두 PUF Chip 내부에 구비되어 있어서, 디버거 인터페이스를 통한 외부로부터의 접근에 의하여 그 동작이나 값이 변경될 수도 있고, 메인 CPU 또는 보안 MCU의 동작 자체가 정지될 여지도 있다. However, since both the SoC memory and the PUF hardware pin are provided in the PUF chip, the operation and the value may be changed by access from the outside through the debugger interface, and the operation of the main CPU or the security MCU itself is stopped There is also room.

따라서 디버거 인터페이스가 입출력 포트를 통해 연결 상태로 디버깅 동작되는 한, 실질적인 의미의 보안은 불가능하다는 문제가 있었다.Therefore, as long as the debugger interface is debugged in a connected state through the input / output port, there is a problem that security in a practical sense is impossible.

본 발명은 상기 종래기술의 문제를 해소하기 위한 것으로서, 보안기능을 가지는 시스템 온 칩 형태의 PUF Chip으로 데이터보안 강화를 위한 목적으로 PUF Chip 내부 SoC 메모리 억세스 제한, 메인 CPU, 보안 MCU의 프로그램 변조가 검출되는 경우에는 부트 ROM이 부팅을 못하도록 작동 제한하는 시스템 온 칩(SoC; System On Chip)의 보안방법을 제공하고자 하는 것이다. In order to solve the problems of the prior art, the present invention provides a system-on-chip type PUF chip having a security function. In order to enhance data security, the PUF chip has an internal SoC memory access restriction, a main CPU, A system on chip (SoC) security method that limits the operation of the boot ROM to prevent the boot ROM from being booted when the boot ROM is detected.

또한, 시스템 온 칩(SoC; System On Chip)를 대체하여 USB(Universal Serial Bus) 또는 보드(Board) 타입으로도 구현한다.In addition, it is implemented as a USB (Universal Serial Bus) or a board type instead of a system on chip (SoC).

도 6과 같이, 메인 CPU에 보안 MCU를 추가로 더 포함할 경우, 보안 알고리즘을 구현하는 하드웨어로서, 메인 CPU의 컨트롤을 받아서 빠른 속도로 처리해야 하는 연산부분을 담당한다. As shown in FIG. 6, when a security MCU is additionally included in the main CPU, it is the hardware that implements the security algorithm, and takes charge of the operation portion that needs to receive control of the main CPU and process it at a high speed.

상기 메인 CPU는 양자난수(QRANG), 의사난수(PRANG) 유니크한 PUF의 PIN 데이터 등 난수로부터 생성된 대칭키 또는 비대칭키의 일치 여부를 판단하고, 일치하는 경우에만 부트 ROM이 부팅 되도록 한다. The main CPU judges whether or not the symmetric key or the asymmetric key generated from the random number such as the quantum random number (QRANG) and the pseudo random number (PRANG) unique PIN data of the PUF is coincident.

본 발명에서는 어플리케이션 프로그램을 보호하는 장치를 마련하여, 해커가 디버거 인터페이스 또는 직렬인터페이스 버스(SPI; Serial Peripheral Interface Bus)를 통해 메인 CPU 어플리케이션 프로그램을 변경하는 경우, 입출력 포트를 차단 및 부트 ROM이 부팅을 못하도록 한다.In the present invention, an apparatus for protecting an application program is provided. When a hacker changes a main CPU application program through a debugger interface or a serial peripheral interface bus (SPI), the input / output port is shut off and the boot ROM is booted I can not.

일 실시 예로,In one embodiment,

도 1을 참고하여 상세히 설명한다.Will be described in detail with reference to FIG.

PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 PIN 데이터를 생성하여 대칭키를 생성한다.PIN data is generated using the physical process variation occurring during the manufacturing process of the PUF chip to generate a symmetric key.

양자난수생성기를 통해 발생하는 양자난수로 상기 대칭키를 암호화하여 비대칭키를 생성한다.And generates the asymmetric key by encrypting the symmetric key with the quantum random number generated through the quantum random number generator.

상기 비대칭키에 양자난수생성기 또는 의사난수생성기 중 어느 하나를 통해 다시 비대칭키를 생성하되, 의사난수생성기를 통해 생성되는 비대칭키는 난수발생에 사용한 난수발생 해시(암호화)함수를 새로 생성되는 비대칭키에 포함하여 저장되는 것을 특징으로 한다.Generating an asymmetric key through the quantum random number generator or the pseudo random number generator on the asymmetric key, wherein the asymmetric key generated by the pseudo random number generator is a random number generated hash function used for random number generation, Is stored in the memory.

도 1을 참고하면, PUF Chip의 PIN 데이터를 통해 대칭키 1을 생성한 후 양자난수발생기(QRANG)를 통해서 암호화하여 비대칭키 1을 생성한다.Referring to FIG. 1, a symmetric key 1 is generated through PIN data of a PUF chip and is encrypted through a quantum random number generator (QRANG) to generate an asymmetric key 1.

상기 비대칭키 1을 통해 생성된 암호문은 대칭키 1을 통해서만 복호화되어 해독이 가능하다.The cipher text generated through the asymmetric key 1 is decrypted only through the symmetric key 1 and can be decrypted.

의사난수생성기(PRANG)에 해시함수 1을 넣어 의사난수 1을 발생하면 비대칭키 1을 의사난수 1로 다시 암호화하여 비대칭키 2를 생성하되 상기 해시함수 1을 포함하여 비대칭키 2에 저장한다.When a pseudo-random number 1 is generated by putting a hash function 1 into the pseudo-random number generator PRANG, the asymmetric key 1 is re-encrypted with the pseudo-random number 1 to generate the asymmetric key 2, and the hash function 1 is stored in the asymmetric key 2.

상기 비대칭키 2을 통해 생성된 암호문은 비대칭키 1을 통해서만 복호화되어 해독이 가능하다.The ciphertext generated through the asymmetric key 2 is decrypted only by the asymmetric key 1 and can be decrypted.

의사난수생성기(PRANG)에 해시함수 2을 넣어 의사난수 2을 발생하면 비대칭키 2을 의사난수 2로 다시 암호화하여 비대칭키 3를 생성하되 상기 해시함수 2을 포함하여 비대칭키 3에 저장하여 최종적으로 비대칭키 3은 해시함수 1, 2를 저장하여 상기 비대칭키 3을 통해 생성된 암호문(암호화 데이터)은 비대칭키 1 또는 2을 통해서 복호화되어 해독이 가능한 것으로 상기 과정을 통해 제n 비대칭키를 생성하거나, 도 1과 같이 비대칭키 2에 양자난수생성기를(QRANG)를 통해 발생하는 양자난수로 암호화하여 비대칭키 3을 생성할 수 있다.When a pseudo-random number 2 is generated by putting a hash function 2 into the pseudo-random number generator PRANG, the asymmetric key 2 is re-encrypted with the pseudo-random number 2 to generate the asymmetric key 3, the asymmetric key 3 including the hash function 2, The asymmetric key 3 stores the hash functions 1 and 2, and the ciphertext (encrypted data) generated through the asymmetric key 3 is decrypted through the asymmetric key 1 or 2 to generate the n-th asymmetric key , As shown in FIG. 1, the asymmetric key 3 can be generated by encrypting the asymmetric key 2 with a quantum random number generator generated by (QRANG).

양자난수생성기 및 의사난수생기를 통해 하위 비대칭키를 생성함에 있어 복호화에 차별성이 발생한다.Differentiation occurs in decryption when generating a lower asymmetric key through a quantum random number generator and a pseudo random number generator.

도5 에서 PUF Chip 탑재 보안단말기는 비대칭키 1-3를 통해서 암호화된 데이터는 비대칭키 1-2 및 비대칭키 1-1 및 비대칭키 1 및 대칭키 1를 통해 복호화될 수 있다.In FIG. 5, the PUF chip-equipped security terminal can decrypt the data encrypted through the asymmetric key 1 - 3 through the asymmetric key 1 - 2 and the asymmetric key 1 - 1, the asymmetric key 1, and the symmetric key 1.

이 과정에서 의사난수생성기의 의사난수 발생 해시함수가 순서대로 저장되어 있어, 대칭키 1은 비대칭키 1, 1-1, 1-2, 1-3 각 각에서 만든 모든 암호문을 복호화할 수 있으나, 비대칭키 1은 1-1, 1-2, 1-3 각 각에서 만든 모든 암호문을 복호화할 수 있고, 같은 방법으로 비대칭키 1-1은 1-2, 1-3에서 만든 암호문만 복호화가 가능하다.In this process, the pseudo-random number generating hash function of the pseudo-random number generator is stored in order, and the symmetric key 1 can decrypt all the ciphertexts generated by the asymmetric keys 1, 1-1, 1-2 and 1-3, Asymmetric key 1 can decrypt all ciphertexts created in 1-1, 1-2, and 1-3, and asymmetric key 1-1 can decrypt only ciphertexts created in 1-2, 1-3. Do.

그러나, 도 1과 같이 PUF 탑재 보안단말기가 비대칭키 3-2를 보유하고 암호문을 만들 경우, 비대칭키 2 및 비대칭키 3 및 비대칭키 3-1은 비대칭키 3-2로 만든 암호문을 복호화할 수 있지만, 비대칭키 3는 양자난수로 암호화(의사난수 발생 해시함수가 아닌 무작위 양자난수로 암호화)되어, 비대칭키 3-2가 해킹될 경우 해시함수를 계속 디버거 해킹을 통해 비대칭키 3-1 및 비대칭키 3까지 해킹이 가능하나 양자난수발생기를 통해 생성된 비대칭키 2는 해킹이 불가능한 것을 특징으로 한다.However, as shown in FIG. 1, when the PUF-equipped security terminal holds the asymmetric key 3-2 and creates the cipher text, the asymmetric key 2 and the asymmetric key 3 and the asymmetric key 3-1 can decrypt the ciphertext formed by the asymmetric key 3-2 However, when the asymmetric key 3-2 is hacked, the asymmetric key 3 is encrypted by a quantum random number (encrypted by a random quantum random number rather than a pseudo random number generated hash function), and the asymmetric key 3-1 and the asymmetric key 3-1 Key 3 can be hacked, but the asymmetric key 2 generated by the quantum random number generator is not hackable.

즉, 양자난수를 통해 생성된 비대칭키는 이후의 의사난수생성기로 생성한 하위 비대칭키를 복호화할 수 있으나, 양자난수를 통해 생성된 비대칭키 전에 비대칭키는 양자난수를 통해 생성한 비대칭키만 복호화가 되고 그 이상은 양자컴퓨터로도 해킹이 불가능하다.That is, the asymmetric key generated through the quantum random number can decrypt the lower asymmetric key generated by the pseudo-random number generator, but before the asymmetric key generated through the quantum random number, only the asymmetric key generated through the quantum random number is decrypted And more can not be hacked by a quantum computer.

즉 PUF를 통해 추출한 최초 PIN 데이터를 생성하는 제조 공장에서 조차도 양자난수 암호화 단계 이후로는 해킹이 불가능하다.That is, even at the manufacturing plant that generates the initial PIN data extracted through the PUF, it is impossible to hack after the quantum random number encryption step.

결론적으로, PUF 제조공장에서 추출한 최초 PIN 데이터가 해킹, 유출되더라도 구매자(사용자)가 중간에 양자난수를 통해 자체 암호화를 한 이후에는 해킹이 불가능하다.In conclusion, even if the initial PIN data extracted from the PUF manufacturing plant is hacked or leaked, it is impossible for the buyer (user) to perform hacking after self-encrypting through the quantum random number in the middle.

예를 들어 도 1에서 비대칭키 3, 3-1, 3-1, 3-2, 3-3를 생성한 후 비대칭키 2를 폐기해 버리면 제조사와 무관하게 PUF Chip 탑재 보안단말기를 인증받을 수 있게 된다.For example, if asymmetric keys 3, 3-1, 3-1, 3-2, 3-3 are generated in FIG. 1 and asymmetric key 2 is discarded, authentication of the PUF chip secure terminal can be performed regardless of the manufacturer do.

또한, 비대칭키 3과 3-1, 사이를 양자난수로 암호화하여 사용이 가능하다.It is also possible to encrypt the asymmetric keys 3 and 3-1 with quantum random numbers.

신규로 생성되는 순서대로 비대칭키가 하위 비대칭키 대비 대칭키가 된다.The asymmetric key becomes the symmetric key as compared with the lower asymmetric key in the newly generated order.

일 실시 예로,In one embodiment,

보안단말기는 양자난수생성기 및 PUF PIN 데이터 생성기로 구성되어, 양자난수생성기는 난수소스발생기, 양자검출 다이오드, 양자랜덤펄스 생성기, 양자난수 제어부로 구성되고, 상기 양자검출 다이오드는 양자입자를 방출하는 난수소스발생기로 부터 발생하는 양자입자를 검출하고, 상기 양자랜덤펄스 생성기는 상기 양자검출 다이오드로부터 양자입자 이벤트를 검출하여 양자입자의 검출에 상응하는 랜덤펄스를 발생하고, 상기 양자난수 제어부는 상기 양자랜덤펄스 생성기를 통해 발생하는 무작위 난수소스로 양자난수를 생성하여 대칭암호키를 생성하는 마이크로프로세서로 구성되고, PUF PIN 데이터 생성기는 PUF Chip 및 주제어부로 구성되어,Wherein the secure terminal comprises a quantum random number generator and a PUF PIN data generator, wherein the quantum random number generator comprises a random number source generator, a quantum detection diode, a quantum random pulse generator, and a quantum random number control unit, Wherein the quantum random pulse generator detects a quantum particle event from the quantum detection diode to generate a random pulse corresponding to the detection of the quantum particle, and the quantum random number generator controls the quantum random number generator And a microprocessor for generating a symmetric cryptographic key by generating quantum random numbers from a random random number source generated by a pulse generator. The PUF PIN data generator is composed of a PUF chip and a main controller,

주제어부는 PUF Chip의 PIN 데이터로 상기 양자난수생성기에서 생성한 대칭암호키를 암호화하여 비대칭암호키를 암호화 생성한다.The main control unit encrypts the asymmetric cryptographic key by encrypting the symmetric cryptographic key generated by the quantum random number generator with the PIN data of the PUF chip.

일 실시 예로,In one embodiment,

보안단말기는 양자난수생성기 및 PUF PIN 데이터 생성기로 구성되어, PUF PIN 데이터 생성기는 PUF Chip 및 주제어부로 구성되어, 상기 주제어부는 PUF Chip의 PIN 데이터로 대칭암호키를 생성하며; 양자난수생성기는 난수소스발생기, 양자검출 다이오드, 양자랜덤펄스 생성기, 양자난수 제어부로 구성되고, 상기 양자검출 다이오드는 양자입자를 방출하는 난수소스발생기로 부터 발생하는 양자입자를 검출하고, 상기 양자랜덤펄스 생성기는 상기 양자검출 다이오드로부터 양자입자 이벤트를 검출하여 양자입자의 검출에 상응하는 랜덤펄스를 발생하고, 상기 양자난수 제어부는 상기 양자랜덤펄스 생성기를 통해 발생하는 무작위 난수소스로 양자난수를 생성하며; 양자난수 제어부는 상기 양자난수로 상기 대칭암호키를 암호화하여 비대칭암호키를 암호화 생성한다.The security terminal comprises a quantum random number generator and a PUF PIN data generator, wherein the PUF PIN data generator comprises a PUF chip and a main control unit, wherein the main control unit generates a symmetric encryption key using PIN data of the PUF chip; Wherein the quantum random number generator comprises a random number generator, a quantum detection diode, a quantum random pulse generator, and a quantum random number control unit, wherein the quantum detection diode detects quantum particles generated from a random number source generator emitting quantum particles, The pulse generator detects a quantum particle event from the quantum detection diode to generate a random pulse corresponding to the detection of quantum particles, and the quantum random number control unit generates a quantum random number with a random random number source generated through the quantum random pulse generator ; The quantum random number control unit encrypts the symmetric cryptographic key with the quantum random number to encrypt and generate an asymmetric cryptographic key.

일 실시 예로,In one embodiment,

PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 PIN 데이터를 생성하여 대칭암호키를 생성한다.PIN data is generated using the physical process variation occurring during the manufacturing process of the PUF chip to generate a symmetric encryption key.

양자난수생성기를 통해 발생하는 양자난수로 상기 대칭암호키를 암호화하여 비대칭암호키를 생성한다.And generates the asymmetric cryptographic key by encrypting the symmetric cryptographic key with a quantum random number generated through the quantum random number generator.

상기 비대칭암호키에 양자난수생성기 또는 의사난수생성기 중 어느 하나를 통해 다시 비대칭암호키를 생성하되, 의사난수생성기를 통해 생성되는 비대칭암호키는 난수발생 해시함수를 새로 생성되는 비대칭암호키에 포함하여 저장되는 것을 특징으로 한다.Wherein the asymmetric cryptographic key generated by the pseudo random number generator includes a random number generated hash function in a newly generated asymmetric cryptographic key by generating an asymmetric cryptographic key through the quantum random number generator or the pseudo random number generator in the asymmetric cryptographic key, Is stored.

일 실시 예로,In one embodiment,

PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 PIN 데이터를 생성하여 대칭암호키를 생성한다.PIN data is generated using the physical process variation occurring during the manufacturing process of the PUF chip to generate a symmetric encryption key.

양자난수생성기를 통해 발생하는 양자난수로 상기 대칭암호키를 암호화하여 비대칭암호키를 생성한다.And generates the asymmetric cryptographic key by encrypting the symmetric cryptographic key with a quantum random number generated through the quantum random number generator.

의사난수생성기는 난수발생 해시함수로 의사난수를 발생하여 새로운 의사난수를 생성한 후 상기 비대칭암호키를 암호화하여 새로운 비대칭암호키를 생성하되, 의사난수생성기를 통해 생성되는 새로운 비대칭암호키는 난수발생 해시함수를 새로 생성되는 비대칭암호키에 포함하여 저장되는 것을 특징으로 한다.The pseudo-random number generator generates a new pseudo-random number by generating a pseudo-random number as a random number generating hash function, and then generates a new asymmetric cryptographic key by encrypting the asymmetric cryptographic key. The new asymmetric cryptographic key generated by the pseudo- And the asymmetric cryptographic key is newly stored in the asymmetric cryptographic key.

일 실시 예로,In one embodiment,

PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 PIN 데이터를 생성하여 제1 암호키를 생성하는 제 1 단계;A first step of generating PIN data by using a physical process variation occurring in the manufacturing process of the PUF chip to generate a first cryptographic key;

양자난수생성기를 통해 발생하는 양자난수로 상기 제1 암호키를 암호화하여 제2 암호키를 생성하는 제 2 단계;A second step of generating a second cryptographic key by encrypting the first cryptographic key with a quantum random number generated through a quantum random number generator;

상기 제2 칭암호키를 양자난수생성기 또는 의사난수생성기 중 어느 하나를 통해 생성된 난수로 암호화하여 제2 암호키를 생성하되,Generating a second cryptographic key by encrypting the second cryptographic key with a random number generated through any one of a quantum random number generator and a pseudo random number generator,

의사난수생성기를 통해 생성된 난수는 난수발생 해시함수로 제2 암호키에 포함하여 저장하는 제 3 단계;A third step of storing a random number generated by the pseudo random number generator in a second cryptographic key as a random number generating hash function;

상기 제 2 단계 및 3 단계를 N회 반복하는 제 4 단계를 특징으로 하는 PUF-QRNG을 통한 암호키 생성 방법.And a fourth step of repeating the second step and the third step N times.

일 실시 예로,In one embodiment,

PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 PIN 데이터를 생성하여 제1 암호키를 생성하며;Generating PIN data using a physical process variation occurring during the manufacturing process of the PUF chip to generate a first cryptographic key;

양자난수생성기를 통해 발생하는 양자난수로 상기 제1 암호키를 암호화하여 제2 암호키를 생성하며;Generating a second cryptographic key by encrypting the first cryptographic key with a quantum random number generated through a quantum random number generator;

의사난수생성기의 난수발생 해시함수로 발생된 난수로 상기 제1 암호키를 암호화하여 제2 암호키를 생성하되,Generating a second cryptographic key by encrypting the first cryptographic key with a random number generated by a random number generating hash function of the pseudo-random number generator,

난수발생 해시함수를 제2 암호키에 포함하여 저장되는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG을 통한 암호키 생성 방법.Wherein the random number generation hash function is stored in the second cryptographic key, and the cryptographic key is generated by the PUF-QRNG.

하위 암호키는 상위 암호키를 생성한 해쉬함수를 포함하므로, 상위 암호키의 복호화가 가능하며, 해킹 공격시 의사난수로 생성한 암호키는 하위 암호키에서 부터 상위 암호키로 디버거 해킹이 가능하나, 양자난수로 생성한 암호키는 디버깅 해킹이 불가능하다,Since the sub-cryptographic key includes the hash function that generated the upper cryptographic key, the upper cryptographic key can be decrypted. In the case of the hacking attack, the cryptographic key generated by the pseudo-random number can be debugged by the sub- A cryptographic key generated with a quantum random number can not be debugged,

PUF Chip를 통해 추출한 PIN 데이터를 통해 생성한 대칭암호키는 상기 PUF Chip를 탑재한 보안단말기가 비대칭암호키로 인증 또는 로그인 요청이 있을 경우 인증 또는 로그인을 위해 사용된다.The symmetric encryption key generated through the PIN data extracted through the PUF Chip is used for authentication or login when the security terminal equipped with the PUF Chip has an authentication or login request with an asymmetric encryption key.

일 실시 예로,In one embodiment,

PUF Chip은 시스템 온 칩(SoC; System On Chip)으로 부트 ROM(Boot Read Only Memory), CPU(Central Processing Unit), 입출력 포트(I/O Port), 보안 MCU(Machine Control Unit), SoC 메모리, PUF 하드웨어 핀(H/W PIN), SPI(Serial Peripheral Interface) 컨트롤러로 구성된다.The PUF Chip is a System On Chip (SoC), which consists of a boot ROM, a central processing unit (CPU), an I / O port, a secure MCU (Machine Control Unit) PUF hardware pin (H / W PIN), and SPI (Serial Peripheral Interface) controller.

CPU는 보안 MCU, 부트 ROM, SoC 메모리, 입출력 포트, PUF 하드웨어 핀, SPI 컨트롤러를 제어한다.The CPU controls the secure MCU, boot ROM, SoC memory, I / O ports, PUF hardware pins, and SPI controller.

상기 CPU는 보안 MCU를 제어하여 PUF 하드웨어 핀에서 PIN(Personal Identification Number) 데이터를 추출하여 SoC 메모리 및 네트워크망에 연결된 보안플랫폼 내부 고속양자난수생성기의 플랫폼 메모리에 저장된다.The CPU controls the secure MCU to extract PIN (Personal Identification Number) data from the PUF hardware pin, and is stored in the SoC memory and the platform memory of the high-speed quantum random number generator inside the security platform connected to the network.

상기 CPU는 SPI 컨트롤러를 제어하여 저속단말 난수소스발생기를 통해 발생하는 양자난수를 수신하여 보안 MCU로 전송한다.The CPU controls the SPI controller to receive a quantum random number generated through a low-speed terminal random number source generator and transmits the quantum random number to the secure MCU.

보안 MCU는 SoC 메모리에 PIN 데이터로 단말대칭암호키를 생성 후 상기 저속단말 난수소스발생기를 통해 생성한 양자난수로 단말대칭암호키를 암호화하여 단말비대칭암호키를 생성한다.The secure MCU generates a terminal symmetric cryptographic key using the PIN data in the SoC memory, and then generates a terminal asymmetric cryptographic key by encrypting the terminal symmetric cryptographic key with the quantum random number generated through the low-rate terminal random number source generator.

상기 CPU는 입출력 포트를 통해 수신하는 단말비대칭암호키로 암호화된 PIN 데이터가 수신될 경우, 단말대칭암호키로 복호화하여 SoC 메모리에 저장된 PIN 데이터로 일치할 경우 입출력포트를 통해 디버거 인터페이스를 연결 및 네트워크망 스위치를 로그인(Log-in) 연결하는 것으로,When the PIN data encrypted by the terminal asymmetric encryption key received through the input / output port is received, the CPU decrypts the encrypted PIN data using the terminal symmetric encryption key, and when the PIN data matches the PIN data stored in the SoC memory, the CPU connects the debugger interface through the input / (Log-in) connection,

양자단말기는 Modem Chip, 메인 MCU, Power Amp, 저속단말 양자난수생성기로 구성된다.The quantum terminal is composed of a modem chip, a main MCU, a power amp, and a low-speed terminal quantum random number generator.

저속단말 양자난수생성기는 저속단말 난수소스발생기, PUF(Phisycally Unclonable Function) Chip을 포함하여 구성되어, PUF Chip 내부의 보안 MCU가 PUF 하드웨어 핀에서 추출한 PIN 데이터로 단말대칭암호키를 생성 후 상기 저속단말 난수소스발생기를 통해 생성한 양자난수로 단말대칭암호키를 암호화하여 단말비대칭암호키를 생성한, 단말대칭암호키 및 단말비대칭암호키를 상기 양자단말기 내부의 메인 MCU로 전송한다.The low-speed terminal quantum random number generator includes a low-speed terminal random number source generator and a PUF (Phisycally Unclonable Function) chip. The secure MCU inside the PUF chip generates the terminal symmetric encryption key using the PIN data extracted from the PUF hardware pin, And transmits the terminal symmetric cryptographic key and the terminal asymmetric cryptographic key, which have generated the terminal asymmetric cryptographic key by encrypting the terminal symmetric cryptographic key with the quantum random number generated through the random number source generator, to the main MCU in the quantum terminal.

상기 메인 MCU(Micro Control Unit)는 상기 단말비대칭암호키 및 Modem Chip 또는 MCU의 MAC Address(Media Access Control Address) 데이터를 Power Amp에서 증폭하여 Modem Chip을 통해 보안플랫폼으로 전송하고, 상기 보안플랫폼은 상기 단말비대칭암호키 및 MAC Address 데이터를 클라우드서버로 전송하고, 보안플랫폼 내부의 고속양자난수생성기는 고속난수소스발생기, 플랫폼 메모리를 포함하여 구성된다.The main MCU amplifies the terminal asymmetric cipher key and the Modem Chip or the MAC address of the MCU in the Power Amp and transmits the MAC address to the security platform through the modem chip, The terminal asymmetric cryptographic key and MAC address data to the cloud server, and the high-speed quantum random number generator in the security platform includes a high-speed random number source generator and a platform memory.

플랫폼 메모리에 저장된 PIN 데이터를 통해 고속대칭암호키를 생성 후 고속난수소스발생기를 통해 고속대칭암호키를 암호화하여 고속비대칭암호키를 생성하여, 고속대칭암호키 및 고속비대칭암호키를 클라우드서버로 전송한다.A fast symmetric encryption key is generated through the PIN data stored in the platform memory, and then a fast symmetric encryption key is generated by encrypting the fast symmetric encryption key through a high-speed random number generator to transmit the fast symmetric encryption key and the asymmetric encryption key to the cloud server do.

클라우드서버는 양자단말기 MAC Address의 Modem Chip으로 단말비대칭암호키로 고속비대칭암호키를 암호화하여 전송하고, 양자단말기는 단말대칭암호키를 통해 상기 단말비대칭암호키로 암호화한 고속비대칭암호키를 복호화하고, 양자단말기는 고속비대칭암호키로 암호화한 단말대칭암호키를 클라우드서버로 전송하면, 클라우드서버는 고속대칭암호키로 단말대칭암호키를 복호화하고, 클라우드서버는 단말비대칭암호키로 암호화한 고속대칭암호키를 양자단말기로 전송하면, 양자단말기는 단말대칭암호키로 고속대칭암호키를 복호화하고, 양자단말기에서 클라우드서버 단방향으로 데이터를 전송할 경우 고속대칭암호키로 암호화하여 전송하고, 클라우드서버에서 양자단말기 단방향으로 데이터를 전송할 경우 단말대칭암호키로 암호화하여 전송하는 고속 터널링 데이터통신을 한다.The cloud server encrypts and transmits a high-speed asymmetric cryptographic key with a terminal asymmetric cryptographic key to a modem chip of a quantum terminal MAC address, and the quantum terminal decrypts a fast asymmetric cryptographic key encrypted with the terminal asymmetric cryptographic key using a terminal symmetric cryptographic key, When the terminal transmits the terminal symmetric cipher key encrypted with the asymmetric cipher key to the cloud server, the cloud server decrypts the terminal symmetric cipher key with the fast symmetric cipher key, and the cloud server transmits the fast symmetric cipher key encrypted with the terminal asymmetric cipher key to the quantum terminal The quantum terminal decrypts the fast symmetric encryption key with the terminal symmetric encryption key, encrypts the fast symmetric encryption key with the symmetric encryption key when the quantum terminal transmits data in the unidirection of the cloud server, and transmits the data to the quantum terminal unidirectionally with the cloud server. Encrypted with the terminal symmetric encryption key and transmitted Speed tunneling data communication.

상기 고속 터널링 데이터통신이 끊기면 양자난수발생기에 의해 생성된 단말대칭암호키와 고속대칭암호키는 소멸되나, 상기 고속 터널링 데이터통신이 끊겨 양자난수발생기에 의해 생성된 단말대칭암호키와 고속대칭암호키가 소멸되기 전에 고속 터널링 데이터통신에 있어서,When the fast tunneling data communication is interrupted, the terminal symmetric cipher key and the fast symmetric cipher key generated by the quantum random number generator are lost, but the fast tunneling data communication is interrupted and the terminal symmetric cipher key generated by the quantum random number generator and the fast symmetric cipher key In high-speed tunneling data communication before disappearing,

클라우드 로컬서버 내부의 저속로컬 양자난수생성기는 저속로컬 난수소스발생기, 저속로컬 의사난수생성기를 포함하여 구성되어, 저속로컬 난수소스발생기를 통해 로컬대칭암호키를 생성하고, 저속로컬 의사난수생성기를 통해 상기 로컬대칭암호키에서 로컬비대칭암호키를 생성하고, 클라우드 로컬서버는 로컬비대칭암호키를 클라우드서버로 전송 및 클라우드서버는 로컬비대칭암호키로 암호화한 고속비대칭암호키를 클라우드 로컬서버로 전송하고, 클라우드 로컬서버는 로컬비대칭암호키로 암호화한 고속비대칭암호키를 로컬대칭암호키로 고속비대칭암호키를 복호화하고, 클라우드 로컬서버는 고속비대칭암호키로 암호화한 로컬대칭암호키를 클라우드서버로 전송하며, 클라우드서버는 로컬비대칭암호키로 암호화한 고속대칭암호키 및 단말대칭암호키를 클라우드 로컬서버로 전송하고, 클라우드 로컬서버는 로컬대칭암호키로 고속대칭암호키 및 단말대칭암호키 를 복호화하고, 클라우드서버는 단말비대칭암호키로 암호화한 로컬대칭암호키를 양자단말기로 전송하면, 양자단말기는 단말대칭암호키를 통해 단말비대칭암호키로 암호화한 로컬대칭암호키를 복호화하고, 클라우드서버, 클라우드 로컬서버, 양자단말기는 고속대칭암호키, 로컬대칭암호키 및 단말대칭암호키를 서로 상호 공유하여 3채널 고속 터널링 데이터통신을 하고, 상기 3채널 고속 터널링 데이터통신 종료시 고속대칭암호키, 로컬대칭암호키, 단말대칭암호키, 고속비대칭암호키, 로컬비대칭암호키, 단말비대칭암호키가 모두 소멸되는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 보안단말기 시스템이다.The low-speed local quantum random number generator in the cloud local server comprises a low-speed local random number source generator and a low-speed local pseudo-random number generator to generate a local symmetric encryption key through a low-speed local random number source generator, A local asymmetric encryption key is generated from the local symmetric encryption key, the cloud local server transmits a local asymmetric encryption key to the cloud server, and the cloud server transmits a fast asymmetric encryption key encrypted with the local asymmetric encryption key to the cloud local server, The local server decrypts the high-speed asymmetric cryptographic key with the local symmetric cryptographic key, the local asymmetric cryptographic key encrypted with the local asymmetric cryptographic key, and the local symmetric cryptographic key with the high-speed asymmetric cryptographic key to the cloud server. A fast symmetric encryption key and a terminal encrypted with a local asymmetric encryption key The cloud local server transmits the local symmetric cryptographic key encrypted with the terminal asymmetric cryptographic key to the quantum terminal, and the cloud local server decrypts the fast symmetric cryptographic key and the terminal symmetric cryptographic key with the local symmetric cryptographic key. The quantum terminal decodes the local symmetric cryptographic key encrypted with the terminal asymmetric cryptographic key through the terminal symmetric cryptographic key, and the cloud server, the cloud local server, and the quantum terminal decrypt the fast symmetric cryptographic key, the local symmetric cryptographic key, Channel high-speed tunneling data communication, and at the end of the 3-channel fast tunneling data communication, a fast symmetric cryptographic key, a local symmetric cryptographic key, a terminal symmetric cryptographic key, a fast asymmetric cryptographic key, a local asymmetric cryptographic key, And the PUF-QRNG security terminal system.

일 실시 예로,In one embodiment,

PUF Chip은 시스템 온 칩(SoC; System On Chip)으로 부트 ROM(Boot Read Only Memory), CPU(Central Processing Unit), 입출력 포트(I/O Port), 보안 MCU(Machine Control Unit), SoC 메모리, PUF 하드웨어 핀(H/W PIN), SPI(Serial Peripheral Interface) 컨트롤러로 구성된다.The PUF Chip is a System On Chip (SoC), which consists of a boot ROM, a central processing unit (CPU), an I / O port, a secure MCU (Machine Control Unit) PUF hardware pin (H / W PIN), and SPI (Serial Peripheral Interface) controller.

CPU는 보안 MCU, 부트 ROM, SoC 메모리, 입출력 포트, PUF 하드웨어 핀, SPI 컨트롤러를 제어한다.The CPU controls the secure MCU, boot ROM, SoC memory, I / O ports, PUF hardware pins, and SPI controller.

상기 CPU는 보안 MCU를 제어하여 PUF 하드웨어 핀에서 PIN(Personal Identification Number) 데이터를 추출하여 SoC 메모리 및 네트워크망에 연결된 보안플랫폼 내부 고속양자난수생성기의 플랫폼 메모리에 저장된다.The CPU controls the secure MCU to extract PIN (Personal Identification Number) data from the PUF hardware pin, and is stored in the SoC memory and the platform memory of the high-speed quantum random number generator inside the security platform connected to the network.

상기 CPU는 SPI 컨트롤러를 제어하여 양자난수생성기(QRNG)를 통해 발생하는 양자난수를 통해 생성한 대칭암호키를 수신하여 보안 MCU로 전송한다.The CPU controls the SPI controller to receive the symmetric encryption key generated through the quantum random number generated through the quantum random number generator (QRNG), and transmits the symmetric encryption key to the secure MCU.

보안 MCU는 SoC 메모리에 PIN 데이터로 상기 양자난수생성기를 통해 생성한 대칭암호키를 암호화하여 비대칭암호키를 생성한다.The secure MCU encrypts the symmetric encryption key generated by the quantum random number generator with PIN data in the SoC memory to generate an asymmetric encryption key.

상기 CPU는 입출력 포트를 통해 수신하는 비대칭암호키로 암호화된 PIN 데이터가 수신될 경우, 대칭암호키로 복호화하여 SoC 메모리에 저장된 PIN 데이터로 일치할 경우 입출력포트를 통해 디버거 인터페이스를 연결 및 네트워크망 스위치를 로그인(Log-in) 연결한다.When the PIN data encrypted with the asymmetric encryption key received through the input / output port is received, the CPU decrypts the encrypted PIN data with the symmetric encryption key, and when the PIN data matches the PIN data stored in the SoC memory, the CPU connects the debugger interface through the input / output port, (Log-in).

일 실시 예로,In one embodiment,

한 쌍의 VPN를 통한 종래의 보안대책에 비해 복제 불가능한 물리적 PUF Chip의 단일 PIN 데이터와 양자난수생성기의 무작위 자연난수를 이용한 1회용 OTP 양자암호키를 통하여 단방향으로만 데이터를 전송하는 단방향 암호키 적용을 통해 보안대책을 강화하여 양자단말기와 통합제어서버 사이에만 양방향 터널링 데이터통신을 개통하는 것으로, PUF Chip은 양자단말기에 장착되는 것으로, 양자단말기 내부의 MCU는 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 PIN 데이터를 생성하고, 상기 PIN 데이터는 통합제어서버 내부 플랫폼 메모리에 저장된다.Unidirectional cryptographic key that transmits data only in one direction through single PIN data of non-replicable physical PUF chip and one-time OTP quantum cryptographic key using random natural number of quantum random number generator compared with conventional security countermeasures through a pair of VPN Directional tunneling data communication is opened only between the quantum terminal and the integrated control server, and the PUF chip is installed in the quantum terminal, and the MCU inside the quantum terminal uses the physical process variation occurring during the manufacturing process And the PIN data is stored in the integrated control server internal platform memory.

통합제어서버는 양자난수생성기, 플랫폼 메모리를 포함하여 구성된다. The integrated control server comprises a quantum random number generator and a platform memory.

양자난수생성기는 난수소스 발생기, 양자검출 다이오드, 양자랜덤펄스 생성기, 양자난수 제어부로 구성되어, 난수소스 발생기는 양자입자를 방출하고, 양자검출 다이오드는 상기 난수소스 발생기로부터 발생하는 양자입자를 검출하고, 양자랜덤펄스 생성기는 상기 양자검출 다이오드로부터 양자입자 이벤트를 검출하여 양자입자의 검출에 상응하는 랜덤펄스를 발생하고, 양자난수 제어부는 마이크로프로세서로 구성되어, 상기 양자랜덤펄스 생성기를 통해 발생하는 랜덤펄스 난수소스로 양자난수를 생성하여 대칭암호키를 생성하고, 플랫폼 메모리에 저장된 PIN 데이터로 상기 대칭암호키를 암호화하여 비대칭암호키를 생성한다.The quantum random number generator comprises a random number source generator, a quantum detection diode, a quantum random pulse generator, and a quantum random number control unit. The random number source generator emits quantum particles, the quantum detection diode detects quantum particles generated from the random number source generator , The quantum random pulse generator detects a quantum particle event from the quantum detection diode to generate a random pulse corresponding to the detection of the quantum particle, and the quantum random number control unit comprises a microprocessor, Generates a symmetric encryption key by generating a quantum random number from a pulse random number source, and encrypts the symmetric encryption key with PIN data stored in the platform memory to generate an asymmetric encryption key.

통합제어서버는 양자단말기 Modem Chip의 MAC Address로 비대칭암호키를 전송하고, 양자단말기는 Modem Chip, MCU, Power Amp, PUF Chip을 포함하여 구성되고, MCU는 Modem Chip를 통해 비대칭암호키를 수신하여 Modem Chip의 MAC Address와 PUF Chip의 PIN 데이터를 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 Power Amp에서 증폭하여 Modem Chip을 통해 통합제어서버로 전송하고, 통합제어서버는 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 대칭암호키로 복호화한 PUF Chip의 PIN 데이터와 양자단말기 Modem Chip의 MAC Address와 일치하는 사용자일 경우, 통합제어서버와 양자단말기 사이에 사용자 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하는 것을 특징으로 한다.The integrated control server transmits the asymmetric cryptographic key to the MAC address of the quantum terminal modem chip, and the quantum terminal includes the modem chip, the MCU, the power amplifier, and the PUF chip. The MCU receives the asymmetric cryptographic key through the modem chip The power amplifier amplifies the MAC address of the modem chip and the PIN data of the PUF chip using the asymmetric cryptographic key, and transmits the amplified data to the integrated control server through the modem chip. The integrated control server decrypts the data encrypted with the asymmetric cryptographic key with the symmetric cryptographic key Way bidirectional tunneling data communication between the integrated control server and the quantum terminal when the user matches the PIN data of one PUF chip and the MAC address of the quantum terminal modem chip.

일 실시 예로,In one embodiment,

PUF Chip은 단말기에 장착되는 것으로, 단말기 내부의 MCU는 고유의 PIN 데이터를 생성하고, 상기 PIN 데이터는 제어서버 내부의 플랫폼 메모리에 저장된다.The PUF chip is mounted on the terminal, and the MCU inside the terminal generates unique PIN data, and the PIN data is stored in the platform memory inside the control server.

제어서버는 난수생성기, 플랫폼 메모리를 포함하여 구성된다.The control server comprises a random number generator and a platform memory.

제어서버는 난수생성기를 통해 발생한 무작위 난수로 대칭암호키를 생성하고, 플랫폼 메모리에 저장된 PIN 데이터로 상기 대칭암호키를 암호화하여 비대칭암호키를 암호화 생성한다.The control server generates a symmetric encryption key using a random number generated through a random number generator and encrypts the symmetric encryption key with PIN data stored in the platform memory to encrypt and generate an asymmetric encryption key.

제어서버는 단말기로 상기 비대칭암호키를 전송하고, 단말기는 MCU 및 PUF Chip을 포함하여 구성되어, MCU는 상기 비대칭암호키를 수신하여 PUF Chip의 PIN 데이터를 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 제어서버로 전송한다.The control server transmits the asymmetric cryptographic key to the terminal, and the terminal includes an MCU and a PUF chip. The MCU receives the asymmetric cryptographic key and encrypts the PIN data of the PUF chip with the asymmetric cryptographic key to the control server send.

제어서버는 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 대칭암호키로 복호화한 PUF Chip의 PIN 데이터와 플랫폼 메모리에 저장된 PIN 데이터가 일치할 경우, 제어서버와 양자단말기 사이에 사용자 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하는 것을 특징으로 한다.If the PIN data of the PUF chip decrypted with the asymmetric cryptographic key is identical to the PIN data stored in the platform memory, the control server transmits a user login (log-in) bi-directional tunneling data communication between the control server and the quantum terminal Is opened.

일 실시 예로,In one embodiment,

PUF Chip은 양자단말기에 장착되는 것으로, 양자단말기 내부의 MCU는 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 PIN 데이터를 생성하고, 상기 PIN 데이터는 제어서버 내부 플랫폼 메모리에 저장된다.The PUF chip is mounted on the quantum terminal, and the MCU inside the quantum terminal generates the unique PIN data using the physical process variation occurring during the manufacturing process, and the PIN data is stored in the platform memory inside the control server.

제어서버는 양자난수생성기, 플랫폼 메모리를 포함하여 구성된다.The control server comprises a quantum random number generator and a platform memory.

양자난수생성기는 난수소스 발생기, 양자검출 다이오드, 양자랜덤펄스 생성기, 양자난수 제어부로 구성되어, 난수소스 발생기는 양자입자를 방출하고, 양자검출 다이오드는 상기 난수소스 발생기로부터 발생하는 양자입자를 검출하고, 양자랜덤펄스 생성기는 상기 양자검출 다이오드로부터 양자입자 이벤트를 검출하여 양자입자의 검출에 상응하는 랜덤펄스를 발생하여 무작위 난수소스를 생성하고, 양자난수 제어부는 마이크로프로세서로 구성되어, 플랫폼 메모리에 저장된 PIN 데이터를 통해 대칭암호키를 생성하고, 양자난수 제어부는 상기 양자랜덤펄스 생성기를 통해 생성한 무작위 난수소스로 양자난수를 생성하고, 양자난수 제어부는 상기 양자난수로 상기 대칭암호키를 암호화하여 비대칭암호키를 생성한다.The quantum random number generator comprises a random number source generator, a quantum detection diode, a quantum random pulse generator, and a quantum random number control unit. The random number source generator emits quantum particles, the quantum detection diode detects quantum particles generated from the random number source generator , The quantum random pulse generator detects a quantum particle event from the quantum detection diode to generate a random pulse corresponding to the detection of the quantum particle to generate a random random number source and the quantum random number control unit comprises a microprocessor, The quantum random number control unit generates a quantum random number from a random random number source generated through the quantum random pulse generator and the quantum random number control unit encrypts the symmetric encryption key with the quantum random number, Generates the encryption key.

제어서버는 양자단말기 Modem Chip의 MAC Address로 비대칭암호키를 전송하고, 양자단말기는 Modem Chip, MCU, Power Amp, PUF Chip을 포함하여 구성되고, MCU는 Modem Chip를 통해 비대칭암호키를 수신하여 Modem Chip의 MAC Address와 PUF Chip의 PIN 데이터를 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 Power Amp에서 증폭하여 Modem Chip을 통해 제어서버로 전송하고, 제어서버는 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 대칭암호키로 복호화한 PUF Chip의 PIN 데이터와 양자단말기 Modem Chip의 MAC Address와 일치하는 사용자일 경우, 제어서버와 양자단말기 사이에 사용자 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하는 것을 특징으로 한다.The control server transmits the asymmetric cryptographic key to the MAC address of the quantum terminal modem chip, and the quantum terminal includes the modem chip, the MCU, the power amplifier, and the PUF chip. The MCU receives the asymmetric cryptographic key through the modem chip, The MAC address of the chip and the PIN data of the PUF chip are encrypted with the asymmetric cryptographic key. The power amplifier amplifies the data and transmits it to the control server through the modem chip. The control server uses the asymmetric cryptographic key to decrypt the data using the symmetric cryptographic key. Direction bidirectional tunneling data communication between the control server and the quantum terminal when the user matches the PIN data of the quantum terminal and the MAC address of the quantum terminal modem chip.

일 실시 예로,In one embodiment,

PUF Chip은 단말기에 장착되는 것으로, 단말기 내부의 MCU는 고유의 PIN 데이터를 생성하고, 상기 PIN 데이터는 제어서버 내부의 플랫폼 메모리에 저장된다.The PUF chip is mounted on the terminal, and the MCU inside the terminal generates unique PIN data, and the PIN data is stored in the platform memory inside the control server.

제어서버는 난수생성기, 플랫폼 메모리를 포함하여 구성된다.The control server comprises a random number generator and a platform memory.

제어서버는 난수생성기를 통해 무작위 난수를 생성하고, 제어서버는 플랫폼 메모리에 저장된 PIN 데이터로 대칭암호키를 생성하고, 상기 무작위 난수로 상기 대칭암호키를 암호화하여 비대칭암호키를 생성한다.The control server generates a random random number through a random number generator, and the control server generates a symmetric encryption key using PIN data stored in the platform memory, and encrypts the symmetric encryption key with the random random number to generate an asymmetric encryption key.

제어서버는 단말기로 상기 비대칭암호키를 전송한다.The control server transmits the asymmetric cryptographic key to the terminal.

단말기는 MCU 및 PUF Chip을 포함하여 구성되어, MCU는 상기 비대칭암호키를 수신하여 PUF Chip의 PIN 데이터를 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 제어서버로 전송한다.The terminal includes an MCU and a PUF chip. The MCU receives the asymmetric cryptographic key, and transmits data obtained by encrypting the PIN data of the PUF chip with the asymmetric cryptographic key to the control server.

제어서버는 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 대칭암호키로 복호화한 PUF Chip의 PIN 데이터와 플랫폼 메모리에 저장된 PIN 데이터가 일치할 경우, 제어서버와 양자단말기 사이에 사용자 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하는 것을 특징으로 한다.If the PIN data of the PUF chip decrypted with the asymmetric cryptographic key is identical to the PIN data stored in the platform memory, the control server transmits a user login (log-in) bi-directional tunneling data communication between the control server and the quantum terminal Is opened.

일 실시 예로,In one embodiment,

리모트서버는 리모트 PUF Chip, 리모트난수생성기, 리모트메모리, 리모트제어부를 포함하여 구성된다.The remote server includes a remote PUF chip, a remote random number generator, a remote memory, and a remote control unit.

상기 리모트제어부는 리모트 PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 리모트 PIN 데이터를 생성하여 리모트대칭암호키를 생성한다.The remote control unit generates unique remote PIN data using a physical process variation occurring during the manufacturing process of the remote PUF chip to generate a remote symmetric encryption key.

상기 리모트제어부는 상기 리모트난수생성기를 통해 무작위 난수를 발생하여, 상기 리모트대칭암호키를 암호화하여 리모트비대칭암호키를 생성한다.The remote control unit generates a random random number through the remote random number generator and encrypts the remote symmetric encryption key to generate a remote asymmetric encryption key.

상기 리모트대칭암호키는 로컬서버 내부 로컬메모리에 저장된다.The remote symmetric encryption key is stored in a local memory inside the local server.

로컬서버는 로컬 PUF Chip, 로컬양자난수생성기, 로컬메모리, 로컬제어부를 포함하여 구성된다.The local server includes a local PUF chip, a local quantum random number generator, a local memory, and a local control unit.

상기 로컬제어부는 로컬 PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 로컬 PIN 데이터를 생성하여 로컬대칭암호키를 생성한다.The local control unit generates unique local PIN data using a physical process variation occurring during the manufacturing process of the local PUF chip to generate a local symmetric encryption key.

상기 로컬제어부는 상기 로컬양자난수생성기를 통해 무작위 난수를 발생하여, 상기 로컬대칭암호키를 암호화하여 로컬비대칭암호키를 생성한다.The local controller generates a random random number through the local quantum random number generator and encrypts the local symmetric cryptographic key to generate a local asymmetric cryptographic key.

상기 로컬대칭암호키는 리모트서버 내부 리모트메모리에 저장된다.The local symmetric encryption key is stored in a remote server internal remote memory.

리모트서버가 로컬서버로 양방향 터널링 데이터통신 요청 로그인(Log-in)하면, 로컬서버는 리모트서버 IP Address로 로컬비대칭암호키를 전송한다.When the remote server logs in to the bidirectional tunneling data communication request to the local server, the local server sends the local asymmetric encryption key to the remote server IP address.

리모트서버는 로컬비대칭암호키를 수신하여 로컬서버 IP Address로 리모트 대칭암호키를 로컬비대칭암호키로 암호화한 리모트암호키를 로컬서버로 전송한다.The remote server receives the local asymmetric cryptographic key and sends the remote cryptographic key, which is encrypted with the local symmetric cryptographic key to the remote symmetric cryptographic key, to the local server with the local server IP address.

로컬서버는 상기 리모트암호키를 로컬대칭암호키로 복호화한 리모트대칭암호키와 로컬메모리에 저장된 리모트대칭암호키가 일치할 경우, 로컬서버와 리모트서버 사이에 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통한다.When the remote symmetric encryption key decrypted with the local symmetric encryption key is identical to the remote symmetric encryption key stored in the local memory, the local server performs a log-in bi-directional tunneling data communication between the local server and the remote server It opens.

로그아웃(Log-in)시 로컬비대칭암호키, 리모트암호키가 삭제된다.At the time of log-in, the local asymmetric encryption key and the remote encryption key are deleted.

로컬서버가 리모트서버로 양방향 터널링 데이터통신 요청 로그인(Log-in)할 경우, 리모트서버는 로컬서버 IP Address로 리모트비대칭암호키를 전송한다.When the local server logs in to the remote server in a bidirectional tunneling data communication request, the remote server transmits the remote asymmetric encryption key to the local server IP address.

로컬서버는 리모트비대칭암호키를 수신하여 리모트서버 IP Address로 로컬 대칭암호키를 리모트비대칭암호키로 암호화한 로컬암호키를 리모트서버로 전송한다.The local server receives the remote asymmetric cryptographic key and transmits the local cryptographic key, which is the remote symmetric cryptographic key encrypted with the remote server IP address, to the remote server.

리모트서버는 상기 로컬암호키를 리모트대칭암호키로 복호화한 로컬대칭암호키와 리모트메모리에 저장된 로컬대칭암호키가 일치할 경우, 리모트서버와 로컬서버 사이에 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통한다.When the local symmetric encryption key decrypted with the remote symmetric encryption key is identical to the local symmetric encryption key stored in the remote memory, the remote server performs a log-in bi-directional tunneling data communication between the remote server and the local server It opens.

로그아웃(Log-in)시 리모트비대칭암호키, 로컬암호키가 삭제되는 것을 특징으로 한다.The remote asymmetric encryption key and the local encryption key are deleted at the time of log-in.

일 실시 예로,In one embodiment,

리모트서버는 리모트 PUF Chip, 리모트난수생성기, 리모트메모리, 리모트제어부를 포함하여 구성된다.The remote server includes a remote PUF chip, a remote random number generator, a remote memory, and a remote control unit.

상기 리모트난수생성기는 리모트대칭암호키를 생성한다.The remote random number generator generates a remote symmetric encryption key.

상기 리모트제어부는 리모트 PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 리모트 PIN 데이터를 생성하여 상기 리모트대칭암호키를 암호화하여 리모트비대칭암호키를 생성한다.The remote control unit generates unique remote PIN data using a physical process variation occurring during the manufacturing process of the remote PUF chip, and encrypts the remote symmetric encryption key to generate a remote asymmetric encryption key.

상기 리모트대칭암호키는 로컬서버 내부 로컬메모리에 저장된다.The remote symmetric encryption key is stored in a local memory inside the local server.

로컬서버는 로컬 PUF Chip, 로컬양자난수생성기, 로컬메모리, 로컬제어부를 포함하여 구성된다.The local server includes a local PUF chip, a local quantum random number generator, a local memory, and a local control unit.

상기 로컬양자난수생성기는 로컬대칭암호키를 생성한다.The local quantum random number generator generates a local symmetric cryptographic key.

상기 로컬제어부는 로컬 PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 로컬 PIN 데이터를 생성하여 상기 로컬대칭암호키를 암호화하여 로컬비대칭암호키를 생성한다.The local control unit generates unique local PIN data using a physical process variation occurring during the manufacturing process of the local PUF chip, and encrypts the local symmetric encryption key to generate a local asymmetric encryption key.

상기 로컬대칭암호키는 리모트서버 내부 리모트메모리에 저장된다.The local symmetric encryption key is stored in a remote server internal remote memory.

리모트서버가 로컬서버로 양방향 터널링 데이터통신 요청 로그인(Log-in)하면, 로컬서버는 리모트서버 IP Address로 로컬비대칭암호키를 전송한다.When the remote server logs in to the bidirectional tunneling data communication request to the local server, the local server sends the local asymmetric encryption key to the remote server IP address.

리모트서버는 로컬비대칭암호키를 수신하여 로컬서버 IP Address로 리모트대칭암호키를 로컬비대칭암호키로 암호화한 리모트암호키를 로컬서버로 전송한다.The remote server receives the local asymmetric cryptographic key and sends the remote cryptographic key, which is encrypted with the local symmetric cryptographic key to the remote symmetric cryptographic key, to the local server with the local server IP address.

로컬서버는 상기 리모트암호키를 로컬대칭암호키로 복호화한 리모트대칭암호키와 로컬메모리에 저장된 리모트대칭암호키가 일치할 경우, 로컬서버와 리모트서버 사이에 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통한다.When the remote symmetric encryption key decrypted with the local symmetric encryption key is identical to the remote symmetric encryption key stored in the local memory, the local server performs a log-in bi-directional tunneling data communication between the local server and the remote server It opens.

로그아웃(Log-in)시 로컬비대칭암호키, 리모트암호키가 삭제된다.At the time of log-in, the local asymmetric encryption key and the remote encryption key are deleted.

로컬서버가 리모트서버로 양방향 터널링 데이터통신 요청 로그인(Log-in)할 경우, 리모트서버는 로컬서버 IP Address로 리모트비대칭암호키를 전송한다.When the local server logs in to the remote server in a bidirectional tunneling data communication request, the remote server transmits the remote asymmetric encryption key to the local server IP address.

로컬서버는 리모트비대칭암호키를 수신하여 리모트서버 IP Address로 로컬 대칭암호키를 리모트비대칭암호키로 암호화한 로컬암호키를 리모트서버로 전송한다.The local server receives the remote asymmetric cryptographic key and transmits the local cryptographic key, which is the remote symmetric cryptographic key encrypted with the remote server IP address, to the remote server.

리모트서버는 상기 로컬암호키를 리모트대칭암호키로 복호화한 로컬대칭암호키와 리모트메모리에 저장된 로컬대칭암호가 일치할 경우, 리모트서버와 로컬서버 사이에 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통한다.When the local symmetric cipher key decrypted with the remote symmetric encryption key is identical to the local symmetric encryption key stored in the remote memory, the remote server opens the log-in bi-directional tunneling data communication between the remote server and the local server do.

로그아웃(Log-in)시 리모트비대칭암호키, 로컬암호키가 삭제되는 것을 특징으로 한다.The remote asymmetric encryption key and the local encryption key are deleted at the time of log-in.

일 실시 예로,In one embodiment,

리모트 USB(Universal Serial Bus)는 리모트 PUF Chip, 리모트난수생성기, 리모트메모리, 리모트제어부를 포함하여 구성된다.The remote USB (Universal Serial Bus) includes a remote PUF chip, a remote random number generator, a remote memory, and a remote control unit.

상기 리모트제어부는 리모트 PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 리모트 PIN 데이터를 생성하여 리모트대칭암호키를 생성한다.The remote control unit generates unique remote PIN data using a physical process variation occurring during the manufacturing process of the remote PUF chip to generate a remote symmetric encryption key.

상기 리모트제어부는 상기 리모트난수생성기를 통해 무작위 난수를 발생하여, 상기 리모트대칭암호키를 암호화하여 리모트비대칭암호키를 생성한다.The remote control unit generates a random random number through the remote random number generator and encrypts the remote symmetric encryption key to generate a remote asymmetric encryption key.

상기 리모트대칭암호키는 로컬 USB 내부 로컬메모리에 저장된다.The remote symmetric encryption key is stored in the local USB internal local memory.

로컬 USB(Universal Serial Bus)는 로컬 PUF Chip, 로컬양자난수생성기, 로컬메모리, 로컬제어부를 포함하여 구성된다.The local USB (Universal Serial Bus) is composed of a local PUF chip, a local quantum random number generator, a local memory, and a local control unit.

상기 로컬제어부는 로컬 PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 로컬 PIN 데이터를 생성하여 로컬대칭암호키를 생성한다.The local control unit generates unique local PIN data using a physical process variation occurring during the manufacturing process of the local PUF chip to generate a local symmetric encryption key.

상기 로컬제어부는 상기 로컬양자난수생성기를 통해 무작위 난수를 발생하여, 상기 로컬대칭암호키를 암호화하여 로컬비대칭암호키를 생성한다.The local controller generates a random random number through the local quantum random number generator and encrypts the local symmetric cryptographic key to generate a local asymmetric cryptographic key.

상기 로컬대칭암호키는 리모트 USB 내부 리모트메모리에 저장된다.The local symmetric encryption key is stored in the remote USB internal remote memory.

리모트 USB가 로컬 USB로 양방향 터널링 데이터통신 요청 로그인(Log-in)하면, 로컬 USB는 리모트 USB의 IP Address로 로컬비대칭암호키를 전송한다.When the remote USB requests a bidirectional tunneling data communication to the local USB, the local USB transfers the local asymmetric encryption key to the IP address of the remote USB.

리모트 USB는 로컬비대칭암호키를 수신하여 로컬 USB의 IP Address로 리모트 대칭암호키를 로컬비대칭암호키로 암호화한 리모트암호키를 로컬 USB로 전송한다.Remote USB receives the local asymmetric encryption key and transmits the remote symmetric encryption key encrypted with the remote symmetric encryption key to the local USB IP address to the local USB.

로컬 USB는 상기 리모트암호키를 로컬대칭암호키로 복호화한 리모트대칭암호키와 로컬메모리에 저장된 리모트대칭암호키가 일치할 경우, 로컬 USB와 리모트 USB 사이에 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통한다.Local USB logs in between Local USB and Remote USB when the remote symmetric encryption key decrypted with the local symmetric encryption key is identical to the remote symmetric encryption key stored in local memory. It opens.

로그아웃(Log-in)시 로컬비대칭암호키, 리모트암호키가 삭제된다.At the time of log-in, the local asymmetric encryption key and the remote encryption key are deleted.

로컬 USB가 리모트 USB로 양방향 터널링 데이터통신 요청 로그인(Log-in)할 경우, 리모트 USB는 로컬 USB의 IP Address로 리모트비대칭암호키를 전송한다.When the local USB requests the bi-directional tunneling data communication with the remote USB, the remote USB transfers the remote asymmetric encryption key to the IP address of the local USB.

로컬 USB는 리모트비대칭암호키를 수신하여 리모트 USB의 IP Address로 로컬 대칭암호키를 리모트비대칭암호키로 암호화한 로컬암호키를 리모트 USB로 전송한다.The local USB receives the remote asymmetric encryption key and transmits the local encryption key encrypted with the remote symmetric encryption key to the remote USB as the IP address of the remote USB to the remote USB.

리모트 USB는 상기 로컬암호키를 리모트대칭암호키로 복호화한 로컬대칭암호키와 리모트메모리에 저장된 로컬대칭암호키가 일치할 경우, 리모트 USB와 로컬 USB 사이에 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통한다.Remote USB logs in (Log-in) between remote USB and local USB when the local symmetric encryption key decrypted with the remote symmetric encryption key and the local symmetric encryption key stored in the remote memory are identical. It opens.

로그아웃(Log-in)시 리모트비대칭암호키, 로컬암호키가 삭제되는 것을 특징으로 한다.The remote asymmetric encryption key and the local encryption key are deleted at the time of log-in.

일 실시 예로,In one embodiment,

도 4를 참고로 설명한다. 양자난수 생성기는 난수소스발생기, 양자검출 다이오드, 양자랜덤펄스 생성기, 양자난수 제어부, 입출력부로 구성되고, 난수소스발생기는 LED(Light-Emitting Diode), LD(Laser Diode), 방사선 동위원소, 트랜지스터 노이즈, 열잡음 중 어느 하나 이상으로부터 양자입자를 방출하고, 상기 양자검출 다이오드는 상기 난수소스발생기로 부터 발생하는 양자입자를 검출하고, 상기 양자랜덤펄스 생성기는 상기 양자검출 다이오드로부터 양자입자 이벤트를 검출하여 양자입자의 검출에 상응하는 랜덤펄스를 발생하고, 상기 양자난수 제어부는 상기 양자랜덤펄스 생성기를 통해 발생하는 랜덤펄스 무작위 난수소스로 양자난수를 생성하여 대칭암호키를 생성하는 마이크로프로세서로 구성된다.Referring to FIG. The quantum random number generator includes a random number generator, a quantum detection diode, a quantum random pulse generator, a quantum random number controller, and an input / output unit. The random number generator includes a light emitting diode (LED), a laser diode (LD), a radioisotope, And thermal noise, wherein the quantum detection diode detects quantum particles generated from the random number source generator, and the quantum random pulse generator detects a quantum particle event from the quantum detection diode, Wherein the quantum random number control unit comprises a microprocessor for generating a quantum random number from a random random number random source generated through the quantum random pulse generator to generate a symmetric encryption key.

상기 입출력부는 전원포트, 입력데이터포트, 출력데이터포트, 접지포트를 포함하여 구성되어, PUF PIN 데이터 생성기(1)의 함몰형 입출력부와 결합하는 돌출형 입출력부를 플레이트(Plate)에 집적하여 PUF PIN 데이터 생성기의 함몰형 입출력부와 결합하는 하우징(Housing)으로 밀봉한 구조이고, 양자단말기의 함몰형 입출력부에 삽입하는 전원포트, 입력데이터포트, 출력데이터포트, 접지포트를 포함하는 돌출형 입출력부; 양자난수 생성기의 돌출형 입출력부가 삽입되는 반대편의 함몰형 전원포트, 입력데이터포트, 출력데이터포트, 접지포트를 포함하는 함몰형 입출력부; 및 PUF 제어부를 포함하여 일체형 하우징으로 구성되는 PUF PIN 데이터 생성기(1);로 구성된다.The input / output unit includes a power supply port, an input data port, an output data port, and a grounding port. The input / output unit integrates a protruding input / output unit coupled to the depressed input / output unit of the PUF PIN data generator 1 on a plate, And a protruding input / output unit including a power supply port, an input data port, an output data port, and a grounding port which are inserted into a recessed input / output unit of the quantum terminal, ; An input data port, an output data port, and a grounding port of the protruding input / output unit of the quantum random number generator; And a PUF PIN data generator 1 including an integrated housing including a PUF controller.

PUF PIN 데이터 생성기의 돌출형 입출력부가 양자단말기의 함몰형 입출력부에 삽입되면, 양자단말기 내부의 전원포트 및 접지포트를 통해 전원공급을 받아 PUF 제어부가 구동되고, 상기 PUF PIN 데이터 생성기의 함몰형 입출력부에 양자난수 생성기의 돌출형 입출력부가 삽입되면, PUF PIN 데이터 생성기 내부의 전원포트, 접지포트를 통해 전원공급을 받아 양자난수 제어부가 구동되고, 상기 양자난수 제어부는 양자난수 생성기 내부의 난수소스발생기, 양자검출 다이오드, 양자랜덤펄스 생성기를 통해 생성된 양자난수를 통해 대칭암호키를 생성하여 상기 PUF PIN 데이터 생성기 내부의 PUF 제어부로 전송하고, 상기 PUF 제어부는 입력데이터포트 및 출력데이터포트를 통해 양자난수 생성기로부터 대칭암호키를 수신하면, PUF Chip의 PIN 데이터를 통해 상기 대칭암호키를 암호화하여 비대칭암호키를 암호화 생성하여 양자단말기로 전송하는 것을 특징으로 한다.When the protruding input / output unit of the PUF PIN data generator is inserted into the recessed input / output unit of the quantum terminal, the PUF control unit is powered by receiving power through a power port and a grounding port inside the quantum terminal, Output unit of the quantum random number generator is inserted into the PUF PIN data generator, the quantum random number controller is driven to receive power through the power port and the ground port in the PUF PIN data generator, and the quantum random number controller controls the random number generator A quantum detection diode, and a quantum random pulse generator, and transmits the generated symmetric cryptographic key to a PUF control unit in the PUF PIN data generator. The PUF control unit controls the quantum random number generator Upon receipt of the symmetric encryption key from the random number generator, the PIN data of the PUF Chip, Encrypt the generated encryption key to an asymmetric encryption key and characterized in that it sent to both devices.

일 실시 예로,In one embodiment,

상기 일 실시 예의 하드웨어 구성은 반대로 구성되어,The hardware configuration of the above embodiment is reversed,

PUF 제어부는 PUF Chip의 PIN 데이터를 통해 대칭암호키를 생성하고,The PUF control unit generates a symmetric encryption key through the PIN data of the PUF chip,

양자난수 생성기는 양자난수로 상기 대칭암호키를 암호화하여 비대칭암호키를 생성 및 PUF PIN 데이터 생성기의 입출력부는 돌출형 입출력부로 구성되고,Wherein the quantum random number generator comprises an asymmetric cryptographic key by encrypting the symmetric cryptographic key with a quantum random number, and the input / output unit of the PUF PIN data generator comprises a protruding input / output unit,

양자난수 생성기의 입출력부는 돌출형 입출력부 및 함몰형 입출력부로 구성된다.The input / output unit of the quantum random number generator is composed of a protruding input / output unit and a depressed input / output unit.

일 실시 예로,In one embodiment,

VPN(Virtual Private Network)를 추가로 구성하여, VPN 사이에 1:1 암호화 데이터통신을 하는 것을 특징으로 한다.And a VPN (Virtual Private Network) is additionally provided to perform 1: 1 encrypted data communication between VPNs.

일 실시 예로,In one embodiment,

MAC Address(Media Access Control Address)는 IP Address(Internet Protocol Address)로 대체되는 것을 특징으로 한다.And a MAC Address (Media Access Control Address) is replaced with an IP Address (Internet Protocol Address).

일 실시 예로,In one embodiment,

운영서버를 추가로 구성되어, 리모트서버는 네트워크망에 접속하면, 네트워크망에 연결된 운영서버로 리모트서버의 접속 IP Address를 전송하고, 로컬서버는 네트워크망에 접속하면, 네트워크망에 연결된 운영서버로 로컬서버의 접속 IP Address를 전송하면, 운영서버는 리모트서버로 로컬서버의 접속 IP Address를 전송 및 로컬서버로 리모트서버의 접속 IP Address를 전송하는 것을 특징으로 한다.When the remote server is connected to the network, the connection server transmits the connection IP address of the remote server to the operation server connected to the network. When the local server connects to the network, the remote server connects to the operation server connected to the network When the connection IP address of the local server is transmitted, the operation server transmits the connection IP address of the local server to the remote server and transmits the connection IP address of the remote server to the local server.

일 실시 예로,In one embodiment,

운영서버를 추가로 구성 및 리모트서버는 리모트 USB로 대체되어 네트워크망에 접속하면, 운영서버로 리모트 USB의 접속 IP Address를 전송하고, 로컬서버는 로컬 USB로 대체되어 네트워크망에 접속하면, 운영서버로 로컬 USB의 접속 IP Address를 전송하면, 운영서버는 리모트 USB로 로컬 USB의 접속 IP Address를 전송 및 로컬 USB로 리모트 USB의 접속 IP Address를 전송하는 것을 특징으로 한다.When the remote server is connected to the network, the connection IP address of the remote USB is transmitted to the operation server. When the local server is replaced with the local USB and connected to the network, When the connection IP address of the local USB is transmitted, the operation server transmits the connection IP address of the local USB to the remote USB and transmits the connection IP address of the remote USB to the local USB.

일 실시 예로,In one embodiment,

운영서버를 추가로 구성되어, 리모트서버는 네트워크망에 접속하면, 네트워크망에 연결된 운영서버로 리모트서버의 접속 IP Address 및 리모트 PIN 데이터를 전송하고, 로컬서버는 네트워크망에 접속하면, 네트워크망에 연결된 운영서버로 로컬서버의 접속 IP Address 및 로컬 PIN 데이터를 전송하고, 운영서버는 리모트 PIN 데이터 및 로컬 PIN 데이터가 상호 사용자 인증된 경우, 리모트서버로 로컬서버의 접속 IP Address를 전송 및 로컬서버로 리모트서버의 접속 IP Address를 전송하는 것을 특징으로 한다.When the remote server is connected to the network, the remote server transmits the connection IP address and remote PIN data of the remote server to the operation server connected to the network. When the local server connects to the network, When the remote PIN data and the local PIN data are mutually user authenticated, the remote server transmits the connection IP address of the local server and the local server transmits the local IP address and the local PIN data to the connected operation server. And transmits the connection IP address of the remote server.

일 실시 예로,In one embodiment,

운영서버를 추가로 구성 및 리모트서버는 리모트 USB로 대체되어 네트워크망에 접속하면, 운영서버로 리모트 USB의 접속 IP Address 및 리모트 PIN 데이터를 전송하고, 로컬서버는 로컬 USB로 대체되어 네트워크망에 접속하면, 운영서버로 로컬 USB의 접속 IP Address 및 로컬 PIN 데이터를 전송하고, 운영서버는 리모트 PIN 데이터 및 로컬 PIN 데이터가 상호 사용자 인증된 경우, 리모트서버로 로컬서버의 접속 IP Address를 전송 및 로컬서버로 리모트서버의 접속 IP Address를 전송하는 것을 특징으로 한다.When the remote server is connected to the network, the connection IP address of the remote USB and the remote PIN data are transmitted to the operation server, and the local server is replaced with the local USB and connected to the network The operation server transmits the connection IP address of the local USB and the local PIN data to the operation server, and when the remote PIN data and the local PIN data are mutually user authenticated, the operation server transmits the connection IP address of the local server to the remote server, And the connection IP address of the remote server is transmitted.

일 실시 예로,In one embodiment,

리모트서버는 리모트 VPN(Virtual Private Network)으로 대체 및 로컬서버는 로컬 VPN(Virtual Private Network)으로 대체되는 것을 특징으로 한다.The remote server is replaced with a remote virtual private network (VPN), and the local server is replaced with a local virtual private network (VPN).

일 실시 예로,In one embodiment,

리모트서버 및 로컬서버는 마이크로프로세서 MCU(Micro Control Unit)를 탑재한 USB(Universal Serial Bus)로, 리모트서버는 리모트 USB로 대체되고, 로컬서버는 로컬 USB로 대체되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.The remote server and the local server are replaced with a USB (Universal Serial Bus) equipped with a microprocessor MCU (Micro Control Unit), the remote server is replaced with a remote USB, and the local server is replaced with a local USB .

일 실시 예로,In one embodiment,

리모트서버 및 로컬서버는 마이크로프로세서 MCU(Micro Control Unit)를 탑재한 PCI Board(Peripheral Component Interconnect Board)로, 리모트서버는 리모트 PCI Board로 대체되고, 로컬서버는 로컬 PCI Board로 대체되는 것을 특징으로 한다.The remote server and the local server are PCI boards (Peripheral Component Interconnect Board) mounted with a microprocessor MCU (Micro Control Unit), the remote server is replaced with a remote PCI board, and the local server is replaced with a local PCI board .

일 실시 예로,In one embodiment,

USB(Universal Serial Bus)는 PCI Board(Peripheral Component Interconnect Board)로 대체되는 것을 특징으로 한다.USB (Universal Serial Bus) is replaced with a PCI Board (Peripheral Component Interconnect Board).

일 실시 예로,In one embodiment,

운영서버를 추가로 구성하여, 리모트 USB가 네트워크망에 접속하면, 운영서버로 리모트 USB의 접속 IP Address 및 리모트 PIN 데이터를 전송하고, 로컬 USB가 네트워크망에 접속하면, 운영서버로 로컬 USB의 접속 IP Address 및 로컬 PIN 데이터를 전송한다.When the remote USB is connected to the network, the connection IP address of the remote USB and the remote PIN data are transmitted to the operation server. When the local USB is connected to the network, the local USB connection IP Address and local PIN data.

운영서버는 리모트 PIN 데이터 및 로컬 PIN 데이터가 상호 사용자 인증된 경우, 리모트 USB로 로컬 USB의 접속 IP Address를 전송 및 로컬 USB로 리모트 USB의 접속 IP Address를 전송하여 인터넷에 연결된 전 세계 어느 PC에서도 리모트 USB와 로컬 USB가 꽂힌 PC 사이에는 양자보안과 PUF 보안이 적용된 양방향 통신이 가능하다.When the remote PIN data and the local PIN data are mutually authenticated by the operating server, the operating server transmits the connection IP address of the local USB to the remote USB and transmits the connection IP address of the remote USB to the local USB. Bi-directional communication with both quantum security and PUF security is possible between USB and local USB-attached PC.

일 실시 예로,In one embodiment,

한 쌍의 VPN를 통한 종래의 보안대책에 비해 복제 불가능한 물리적 PUF Chip의 단일 PIN 데이터와 양자난수생성기의 무작위 자연난수를 이용한 1회용 OTP 양자암호키를 통하여 단방향으로만 데이터를 전송하는 단방향 암호키 적용을 통해 보안대책을 강화하여 CCTV 영상감시장치와 통합제어서버 사이에만 양방향 터널링 데이터통신을 개통하는 것으로, PUF Chip은 CCTV 영상감시장치에 장착되는 것으로, CCTV 영상감시장치 내부의 MCU는 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 PIN 데이터를 생성하여 대칭암호키를 생성하고, 상기 PIN 데이터를 통해 생성한 대칭암호키는 통합제어서버 내부 플랫폼 메모리에 저장된다.Unidirectional cryptographic key that transmits data only in one direction through single PIN data of non-replicable physical PUF chip and one-time OTP quantum cryptographic key using random natural number of quantum random number generator compared with conventional security countermeasures through a pair of VPN Directional tunneling data communication only between the CCTV video surveillance device and the integrated control server, and the PUF chip is mounted on the CCTV video surveillance device, and the MCU inside the CCTV video surveillance device is generated during the manufacturing process And generates a symmetric encryption key, and the symmetric encryption key generated through the PIN data is stored in the integrated control server internal platform memory.

통합제어서버는 양자난수생성기, 플랫폼 메모리를 포함하여 구성되고, 양자난수생성기는 난수소스 발생기, 양자검출 다이오드, 양자랜덤펄스 생성기, 양자난수 제어부로 구성되어, 난수소스 발생기는 양자입자를 방출하고, 양자검출 다이오드는 상기 난수소스 발생기로부터 발생하는 양자입자를 검출하고, 양자랜덤펄스 생성기는 상기 양자검출 다이오드로부터 양자입자 이벤트를 검출하여 양자입자의 검출에 상응하는 랜덤펄스를 발생하고, 양자난수 제어부는 마이크로프로세서로 구성되어, 상기 양자랜덤펄스 생성기를 통해 발생하는 랜덤펄스 난수소스로 양자난수를 생성한다.Wherein the integrated control server comprises a quantum random number generator and a platform memory, wherein the quantum random number generator comprises a random number source generator, a quantum detection diode, a quantum random pulse generator, and a quantum random number controller, The quantum random number generator detects a quantum particle event from the quantum detection diode to generate a random pulse corresponding to the detection of the quantum particle, and the quantum random number generator And generates a quantum random number by a random pulse random number source generated through the quantum random pulse generator.

통합제어서버 내부 플랫폼 메모리에 저장된 상기 대칭암호키를 상기 양자난수로 암호화하여 비대칭암호키를 생성한다.The asymmetric cryptographic key is generated by encrypting the symmetric cryptographic key stored in the integrated control server internal platform memory with the quantum random number.

통합제어서버는 CCTV 영상감시장치 Modem Chip의 MAC Address로 비대칭암호키를 전송하고, CCTV 영상감시장치는 Modem Chip, MCU, Power Amp, PUF Chip, 감시카메라를 포함하여 구성되고, MCU는 Modem Chip를 통해 비대칭암호키를 수신하여 Modem Chip의 MAC Address와 PUF Chip의 PIN 데이터를 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 Power Amp에서 증폭하여 Modem Chip을 통해 통합제어서버로 전송하고, 통합제어서버는 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 대칭암호키로 복호화한 PUF Chip의 PIN 데이터와 CCTV 영상감시장치 Modem Chip의 MAC Address와 일치하는 사용자일 경우, 통합제어서버와 CCTV 영상감시장치 사이에 사용자 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 보안단말기 탑재 CCTV 영상감시장치.The integrated control server transmits the asymmetric cryptographic key to the MAC address of the CCTV video surveillance device, and the CCTV video surveillance device includes the modem chip, the MCU, the power amplifier, the PUF chip, and the surveillance camera. The asymmetric cipher key is received, and the MAC address of the modem chip and the PIN data of the PUF chip are encrypted with the asymmetric cipher key, and the data is amplified by the power amplifier and transmitted to the integrated control server through the modem chip. User login (Log-in) Bidirectional tunneling data between the integrated control server and the CCTV video surveillance device if the user matches the PIN data of the PUF chip decrypted with the symmetric encryption key and the MAC address of the CCTV video surveillance device modem chip Wherein the PUF-QRNG security terminal is connected to the PUF-QRNG security terminal.

일 실시 예로,In one embodiment,

한 쌍의 VPN를 통한 종래의 보안대책에 비해 복제 불가능한 물리적 PUF Chip의 단일 PIN 데이터와 양자난수생성기의 무작위 자연난수를 이용한 1회용 OTP 양자암호키를 통하여 단방향으로만 데이터를 전송하는 단방향 암호키 적용을 통해 보안대책을 강화하여 CCTV 영상감시장치와 통합제어서버 사이에만 양방향 터널링 데이터통신을 개통한다.Unidirectional cryptographic key that transmits data only in one direction through single PIN data of non-replicable physical PUF chip and one-time OTP quantum cryptographic key using random natural number of quantum random number generator compared with conventional security countermeasures through a pair of VPN To enable bi-directional tunneling data communication only between the CCTV video surveillance device and the integrated control server.

PUF Chip은 CCTV 영상감시장치에 장착되는 것으로, CCTV 영상감시장치 내부의 MCU는 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 PIN 데이터를 생성하고, 상기 PIN 데이터는 통합제어서버 내부 플랫폼 메모리에 저장된다.The PUF chip is mounted on the CCTV video monitoring device. The MCU inside the CCTV video monitoring device generates the unique PIN data using the physical process variation occurring during the manufacturing process, and the PIN data is stored in the platform memory of the integrated control server do.

통합제어서버는 양자난수생성기, 플랫폼 메모리를 포함하여 구성된다.The integrated control server comprises a quantum random number generator and a platform memory.

양자난수생성기는 난수소스 발생기, 양자검출 다이오드, 양자랜덤펄스 생성기, 양자난수 제어부로 구성된다.The quantum random number generator consists of a random number source generator, a quantum detection diode, a quantum random pulse generator, and a quantum random number controller.

난수소스 발생기는 양자입자를 방출하고, 양자검출 다이오드는 상기 난수소스 발생기로부터 발생하는 양자입자를 검출하고, 양자랜덤펄스 생성기는 상기 양자검출 다이오드로부터 양자입자 이벤트를 검출하여 양자입자의 검출에 상응하는 랜덤펄스를 발생하고, 양자난수 제어부는 마이크로프로세서로 구성되어, 상기 양자랜덤펄스 생성기를 통해 발생하는 랜덤펄스 난수소스로 양자난수를 생성하여 대칭암호키를 생성하고, 플랫폼 메모리에 저장된 PIN 데이터로 상기 대칭암호키를 암호화하여 비대칭암호키를 생성하며, 통합제어서버는 CCTV 영상감시장치 Modem Chip의 MAC Address로 비대칭암호키를 전송하고, CCTV 영상감시장치는 Modem Chip, MCU, Power Amp, PUF Chip, 감시카메라를 포함하여 구성되고, MCU는 Modem Chip를 통해 비대칭암호키를 수신하여 Modem Chip의 MAC Address와 PUF Chip의 PIN 데이터를 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 Power Amp에서 증폭하여 Modem Chip을 통해 통합제어서버로 전송하고, 통합제어서버는 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 대칭암호키로 복호화한 PUF Chip의 PIN 데이터와 CCTV 영상감시장치 Modem Chip의 MAC Address와 일치하는 사용자일 경우, 통합제어서버와 CCTV 영상감시장치 사이에 사용자 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 보안단말기 탑재 CCTV 영상감시장치.The random number source generator emits quantum particles, the quantum detection diode detects quantum particles generated from the random number source generator, and the quantum random pulse generator detects a quantum particle event from the quantum detection diode to detect quantum particles And generating a random number by generating a random random number from a random pulse random number source generated through the quantum random pulse generator to generate a symmetric encryption key, The integrated control server transmits the asymmetric cryptographic key to the MAC address of the CCTV video surveillance device, and the CCTV video surveillance device transmits the asymmetric cipher key to the modem chip, the MCU, the power amplifier, the PUF chip, And a surveillance camera, and the MCU receives the asymmetric cryptographic key through the modem chip and transmits the MAC Ad dress and PUF chip PIN data with the asymmetric encryption key is amplified by Power Amp and transmitted to the integrated control server through the modem chip and the integrated control server encrypts the data encrypted with the asymmetric encryption key by the symmetric encryption key Wherein the PUF-QRNG is configured to open a user-log-in bidirectional tunneling data communication between the integrated control server and the CCTV video surveillance device, if the user matches the MAC address of the PIN data and the CCTV video surveillance device modem chip. CCTV video surveillance device with security terminal.

일 실시 예로,In one embodiment,

리모트서버는 리모트 PUF Chip, 리모트난수생성기, 리모트메모리, 감시카메라, 리모트제어부를 포함하여 구성된다.The remote server includes a remote PUF chip, a remote random number generator, a remote memory, a surveillance camera, and a remote control unit.

상기 리모트제어부는 리모트 PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 리모트 PIN 데이터를 생성하여 리모트대칭암호키를 생성하고, 상기 리모트제어부는 상기 리모트난수생성기를 통해 무작위 난수를 발생하여, 상기 리모트대칭암호키를 암호화하여 리모트비대칭암호키를 생성한다.Wherein the remote control unit generates unique remote PIN data using a physical process variation occurring during a manufacturing process of a remote PUF chip to generate a remote symmetric encryption key and the remote control unit generates a random number through the remote random number generator, And encrypts the remote symmetric encryption key to generate a remote asymmetric encryption key.

상기 리모트 PIN 데이터는 로컬서버 내부 로컬메모리에 저장된다.The remote PIN data is stored in the local server internal local memory.

로컬서버는 로컬 PUF Chip, 로컬난수생성기, 로컬메모리, 로컬제어부를 포함하여 구성된다. The local server includes a local PUF chip, a local random number generator, a local memory, and a local control unit.

상기 로컬제어부는 로컬 PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 로컬 PIN 데이터를 생성하여 로컬대칭암호키를 생성한다.The local control unit generates unique local PIN data using a physical process variation occurring during the manufacturing process of the local PUF chip to generate a local symmetric encryption key.

상기 로컬제어부는 상기 로컬난수생성기를 통해 무작위 난수를 발생하여, 상기 로컬대칭암호키를 암호화하여 로컬비대칭암호키를 생성한다.The local control unit generates a random random number through the local random number generator and encrypts the local symmetric encryption key to generate a local asymmetric encryption key.

상기 로컬 PIN 데이터는 리모트서버 내부 리모트메모리에 저장된다.The local PIN data is stored in a remote server internal remote memory.

리모트서버가 로컬서버로 양방향 터널링 데이터통신 요청 로그인(Log-in)하면, 로컬서버는 리모트서버 IP Address로 로컬비대칭암호키를 전송한다.When the remote server logs in to the bidirectional tunneling data communication request to the local server, the local server sends the local asymmetric encryption key to the remote server IP address.

리모트서버는 로컬비대칭암호키를 수신하여 로컬서버 IP Address로 리모트 PUF Chip의 리모트 PIN 데이터를 로컬비대칭암호키로 암호화한 리모트 PIN 데이터를 로컬서버로 전송한다.The remote server receives the local asymmetric cryptographic key and transmits the remote PIN data encrypted with the local asymmetric cipher key to the local server using the local server IP address and the remote PIN data of the remote PUF chip.

로컬서버는 상기 로컬비대칭암호키로 암호화한 리모트 PIN 데이터를 로컬대칭암호키로 복호화한 리모트 PIN 데이터와 로컬메모리에 저장된 리모트 PIN 데이터가 일치할 경우, 로컬서버와 리모트서버 사이에 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통한다.If the remote PIN data decrypted by the local symmetric encryption key is identical to the remote PIN data stored in the local memory, the local server performs a log-in bi-directional operation between the local server and the remote server, Tunneling data communication is opened.

로그아웃(Log-in)시 로컬비대칭암호키, 로컬비대칭암호키로 암호화한 리모트 PIN 데이터가 삭제된다.At the time of log-in, the remote PIN data encrypted with the local asymmetric encryption key and the local asymmetric encryption key is deleted.

로컬서버가 리모트서버로 양방향 터널링 데이터통신 요청 로그인(Log-in)할 경우, 리모트서버는 로컬서버 IP Address로 리모트비대칭암호키를 전송한다.When the local server logs in to the remote server in a bidirectional tunneling data communication request, the remote server transmits the remote asymmetric encryption key to the local server IP address.

로컬서버는 리모트비대칭암호키를 수신하여 리모트서버 IP Address로 로컬 PUF Chip의 로컬 PIN 데이터를 리모트비대칭암호키로 암호화한 로컬 PIN 데이터를 리모트서버로 전송한다.The local server receives the remote asymmetric cipher key and transmits the local PIN data, which is encrypted with the remote asymmetric cipher key, to the remote server using the remote server IP address and the local PIN data of the local PUF chip.

리모트서버는 상기 리모트비대칭암호키로 암호화한 로컬 PIN 데이터를 리모트대칭암호키로 복호화한 로컬 PIN 데이터와 리모트메모리에 저장된 로컬 PIN 데이터가 일치할 경우, 리모트서버와 로컬서버 사이에 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하여 영상데이터를 로컬서버로 전송한다.When the local PIN data decrypted by the remote symmetric encryption key is decrypted by the remote symmetric encryption key and the local PIN data stored in the remote memory coincides with the remote symmetric encryption key, the remote server logs in (Log-in) between the remote server and the local server. The tunneling data communication is opened and the image data is transmitted to the local server.

로그아웃(Log-in)시 리모트비대칭암호키, 리모트비대칭암호키로 암호화한 로컬 PIN 데이터가 삭제되는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 보안단말기 탑재 CCTV 영상감시장치.The remote asymmetric encryption key and the local PIN data encrypted with the remote asymmetric encryption key are deleted at the time of log-in, and the PUF-QRNG secure terminal equipped CCTV video surveillance device.

일 실시 예로,In one embodiment,

리모트서버는 리모트 PUF Chip, 리모트난수생성기, 리모트메모리, 감시카메라, 리모트제어부를 포함하여 구성되어, 상기 리모트난수생성기는 리모트대칭암호키를 생성한다.The remote server includes a remote PUF chip, a remote random number generator, a remote memory, a surveillance camera, and a remote control unit, and the remote random number generator generates a remote symmetric encryption key.

상기 리모트제어부는 리모트 PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 리모트 PIN 데이터를 생성하여 상기 리모트대칭암호키를 암호화하여 리모트비대칭암호키를 생성한다.The remote control unit generates unique remote PIN data using a physical process variation occurring during the manufacturing process of the remote PUF chip, and encrypts the remote symmetric encryption key to generate a remote asymmetric encryption key.

상기 리모트대칭암호키는 로컬서버 내부 로컬메모리에 저장된다.The remote symmetric encryption key is stored in a local memory inside the local server.

로컬서버는 로컬 PUF Chip, 로컬난수생성기, 로컬메모리, 로컬제어부를 포함하여 구성된다.The local server includes a local PUF chip, a local random number generator, a local memory, and a local control unit.

상기 로컬제어부는 로컬 PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 로컬 PIN 데이터를 생성하여 상기 로컬대칭암호키를 암호화하여 로컬비대칭암호키를 생성한다.The local control unit generates unique local PIN data using a physical process variation occurring during the manufacturing process of the local PUF chip, and encrypts the local symmetric encryption key to generate a local asymmetric encryption key.

상기 로컬대칭암호키는 리모트서버 내부 리모트메모리에 저장된다.The local symmetric encryption key is stored in a remote server internal remote memory.

리모트서버가 로컬서버로 양방향 터널링 데이터통신 요청 로그인(Log-in)하면, 로컬서버는 리모트서버 IP Address로 로컬비대칭암호키를 전송한다.When the remote server logs in to the bidirectional tunneling data communication request to the local server, the local server sends the local asymmetric encryption key to the remote server IP address.

리모트서버는 로컬비대칭암호키를 수신하여 로컬서버 IP Address로 리모트대칭암호키를 로컬비대칭암호키로 암호화한 리모트암호키를 로컬서버로 전송한다.The remote server receives the local asymmetric cryptographic key and sends the remote cryptographic key, which is encrypted with the local symmetric cryptographic key to the remote symmetric cryptographic key, to the local server with the local server IP address.

로컬서버는 상기 리모트암호키를 로컬대칭암호키로 복호화한 리모트대칭암호키와 로컬메모리에 저장된 리모트대칭암호키가 일치할 경우, 로컬서버와 리모트서버 사이에 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통한다.When the remote symmetric encryption key decrypted with the local symmetric encryption key is identical to the remote symmetric encryption key stored in the local memory, the local server performs a log-in bi-directional tunneling data communication between the local server and the remote server It opens.

로그아웃(Log-in)시 로컬비대칭암호키, 리모트암호키가 삭제된다.At the time of log-in, the local asymmetric encryption key and the remote encryption key are deleted.

로컬서버가 리모트서버로 양방향 터널링 데이터통신 요청 로그인(Log-in)할 경우, 리모트서버는 로컬서버 IP Address로 리모트비대칭암호키를 전송한다.When the local server logs in to the remote server in a bidirectional tunneling data communication request, the remote server transmits the remote asymmetric encryption key to the local server IP address.

로컬서버는 리모트비대칭암호키를 수신하여 리모트서버 IP Address로 로컬 대칭암호키를 리모트비대칭암호키로 암호화한 로컬암호키를 리모트서버로 전송한다.The local server receives the remote asymmetric cryptographic key and transmits the local cryptographic key, which is the remote symmetric cryptographic key encrypted with the remote server IP address, to the remote server.

리모트서버는 상기 로컬암호키를 리모트대칭암호키로 복호화한 로컬대칭암호키와 리모트메모리에 저장된 로컬대칭암호가 일치할 경우, 리모트서버와 로컬서버 사이에 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하여 데이터를 로컬서버로 전송한다.When the local symmetric cipher key decrypted with the remote symmetric encryption key is identical to the local symmetric encryption key stored in the remote memory, the remote server opens the log-in bi-directional tunneling data communication between the remote server and the local server And transmits the data to the local server.

로그아웃(Log-in)시 리모트비대칭암호키, 로컬암호키가 삭제되는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 보안단말기 탑재 CCTV 영상감시장치.Wherein the remote asymmetric encryption key and the local encryption key are deleted at the time of log-in.

일 실시 예로,In one embodiment,

누수검지기는 소리 감지 센서(Sensor), 통신부, 제어유닛, 소리 전달부재, 떨림판, 소리수집부, 하우징으로 구성된다.The leak detector is composed of a sound sensor, a communication unit, a control unit, a sound transmitting member, a vibration plate, a sound collecting unit, and a housing.

상수도 관에 설치되어, 상기 상수도관을 통해 전달되는 물의 소리를 감지하는 소리 감지 센서(Sensor), 상기 소리 감지 센서에서 감지된 정보를 유선 또는 무선 통신 방식 중 어느 하나를 통해 검침부로 전송하는 통신부, 일부분이 금속재질로 형성되며, 내부에 상기 통신부 및 제어유닛이 설치되는 빈 공간이 형성되는 하우징, 상기 하우징의 금속재질 부분으로부터 연결되어 상기 상수도관에 연결된다.A communication unit that is installed in a water pipe and detects a sound of water transmitted through the water pipe; a communication unit that transmits information sensed by the sound sensor to a meter reading unit through a wired or wireless communication system; A housing having a hollow portion in which the communication unit and the control unit are installed, and a metal material portion of the housing, the housing being connected to the water pipe.

상기 상수도관을 통해 전달되는 소리를 상기 하우징 내부로 전달하는 소리 전달부재, 상기 하우징 내부에 설치되며, 상기 소리 전달부재를 통해 상기 하우징 내부로 전달되는 소리에 의해 떨리는 떨림판, 상기 하우징 내부에 설치되며, 상기 떨림판의 떨리는 소리를 수집하여 상기 제어유닛으로 전달하는 소리수집부, 상기 소리 감지센서에서 감지된 정보를 분석하여 해당 상수도관의 누수 여부를 확인하고, 확인결과 누수검지 데이터를 상기 통신부를 통해 검침부로 전송하도록 하는 마이크로프로세서로 구성된 제어유닛을 포함하는 누수검지기이다.A sound transmission member for transmitting sound transmitted through the water pipe to the inside of the housing, a vibration plate installed in the inside of the housing for vibrating by a sound transmitted to the inside of the housing through the sound transmission member, A sound collecting unit for collecting the vibrating sound of the vibration plate and delivering the vibrating sound to the control unit, a control unit for analyzing the information sensed by the sound sensing sensor to check whether or not the corresponding water pipe is leaked, To the meter reading unit through a microprocessor.

일 실시 예로,In one embodiment,

한 쌍의 VPN를 통한 종래의 보안대책에 비해 복제 불가능한 물리적 PUF Chip의 단일 PIN 데이터와 양자난수생성기의 무작위 자연난수를 이용한 1회용 OTP 양자암호키를 통하여 단방향으로만 데이터를 전송하는 단방향 암호키 적용을 통해 보안대책을 강화하여 원격검침기와 통합제어서버 사이에만 양방향 터널링 데이터통신을 개통하는 것을 특징으로 한다.Unidirectional cryptographic key that transmits data only in one direction through single PIN data of non-replicable physical PUF chip and one-time OTP quantum cryptographic key using random natural number of quantum random number generator compared with conventional security countermeasures through a pair of VPN The bidirectional tunneling data communication is opened only between the remote meter probe and the integrated control server.

누수검지기는 소리 감지 센서(Sensor), 통신부, 제어유닛, 소리 전달부재, 떨림판, 소리수집부, 하우징으로 구성되어, 상수도 관에 설치되어, 상기 상수도관을 통해 전달되는 물의 소리를 감지하는 소리 감지 센서(Sensor)와; 상기 소리 감지 센서에서 감지된 정보를 유선 또는 무선 통신 방식 중 어느 하나를 통해 검침부로 전송하는 누수 통신부와; 일부분이 금속재질로 형성되며, 내부에 상기 통신부 및 제어유닛이 설치되는 빈 공간이 형성되는 하우징과; 상기 하우징의 금속재질 부분으로부터 연결되어 상기 상수도관에 연결되어, 상기 상수도관을 통해 전달되는 소리를 상기 하우징 내부로 전달하는 소리 전달부재와; 상기 하우징 내부에 설치되며, 상기 소리 전달부재를 통해 상기 하우징 내부로 전달되는 소리에 의해 떨리는 떨림판과; 상기 하우징 내부에 설치되며, 상기 떨림판의 떨리는 소리를 수집하여 상기 제어유닛으로 전달하는 소리수집부와; 상기 소리 감지센서에서 감지된 정보를 분석하여 해당 상수도관의 누수 여부를 확인하고, 확인결과 누수검지 데이터를 상기 누수 통신부를 통해 검침부로 전송하도록 하는 마이크로프로세서로 구성된 제어유닛을 포함하는 누수검지기이다.The leak detector is composed of a sound detection sensor, a communication unit, a control unit, a sound transmission member, a vibration plate, a sound collecting unit, and a housing, and is installed in a water supply pipe to detect sound of water transmitted through the water supply pipe A sensor; A leakage communication unit for transmitting information sensed by the sound detection sensor to the meter reading unit through either a wired or wireless communication system; A housing in which a part is formed of a metal and in which an empty space in which the communication unit and the control unit are installed is formed; A sound transmitting member connected to the metal material portion of the housing and connected to the water pipe to transmit a sound transmitted through the water pipe to the inside of the housing; A vibration plate installed inside the housing and vibrating due to sound transmitted to the inside of the housing through the sound transmission member; A sound collecting unit installed in the housing and collecting the trembling sound of the tremble plate and transmitting the collected treble sound to the control unit; And a microprocessor for analyzing the information detected by the sound detection sensor to check whether the water supply pipe is leaking, and to transmit the leakage detection data to the meter reading unit through the leakage communication unit.

수도계량기는 수도검침 데이터를 유선 또는 무선 통신 방식 중 어느 하나를 통해 검침부로 전송하는 검침 통신부를 포함하여 구성된다.The water meter includes a meter reading communication unit for transmitting the water meter reading data to the meter reading unit through either a wired or wireless communication system.

PUF Chip은 원격검침기에 장착되는 것으로, 원격검침기 내부의 MCU는 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 PIN 데이터를 생성하여 대칭암호키를 생성하고, 상기 PIN 데이터를 통해 생성한 대칭암호키는 통합제어서버 내부 플랫폼 메모리에 저장된다.The PUF chip is mounted on the remote meter. The MCU in the remote meter generates unique PIN data using the physical process variation occurring during the manufacturing process to generate a symmetric encryption key, and generates a symmetric encryption key Is stored in the integrated control server internal platform memory.

통합제어서버는 양자난수생성기, 플랫폼 메모리를 포함하여 구성되고, 양자난수생성기는 난수소스 발생기, 양자검출 다이오드, 양자랜덤펄스 생성기, 양자난수 제어부로 구성되어, 난수소스 발생기는 양자입자를 방출하고, 양자검출 다이오드는 상기 난수소스 발생기로부터 발생하는 양자입자를 검출하고, 양자랜덤펄스 생성기는 상기 양자검출 다이오드로부터 양자입자 이벤트를 검출하여 양자입자의 검출에 상응하는 랜덤펄스를 발생하고, 양자난수 제어부는 마이크로프로세서로 구성되어, 상기 양자랜덤펄스 생성기를 통해 발생하는 랜덤펄스 난수소스로 양자난수를 생성한다.Wherein the integrated control server comprises a quantum random number generator and a platform memory, wherein the quantum random number generator comprises a random number source generator, a quantum detection diode, a quantum random pulse generator, and a quantum random number controller, The quantum random number generator detects a quantum particle event from the quantum detection diode to generate a random pulse corresponding to the detection of the quantum particle, and the quantum random number generator And generates a quantum random number by a random pulse random number source generated through the quantum random pulse generator.

통합제어서버 내부 플랫폼 메모리에 저장된 상기 대칭암호키를 상기 양자난수로 암호화하여 비대칭암호키를 생성한다.The asymmetric cryptographic key is generated by encrypting the symmetric cryptographic key stored in the integrated control server internal platform memory with the quantum random number.

통합제어서버는 원격검침기 Modem Chip의 MAC Address로 비대칭암호키를 전송하고, 원격검침기는 Modem Chip, MCU, Power Amp, PUF Chip, 검침부를 포함하여 구성되고, MCU는 Modem Chip를 통해 비대칭암호키를 수신하여 Modem Chip의 MAC Address와 PUF Chip의 PIN 데이터를 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 Power Amp에서 증폭하여 Modem Chip을 통해 통합제어서버로 전송하고, 통합제어서버는 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 대칭암호키로 복호화한 PUF Chip의 PIN 데이터와 원격검침기 Modem Chip의 MAC Address와 일치하는 사용자일 경우, 통합제어서버와 원격검침기 사이에 사용자 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하여 검침부에서 측정된 검침 데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기The integrated control server transmits the asymmetric cryptographic key to the MAC address of the remote meter reader chip, and the remote meter reader includes the modem chip, the MCU, the power amplifier, the PUF chip, and the meter reading unit. The MCU transmits the asymmetric encryption key through the modem chip And transmits the data encrypted with the asymmetric cipher key to the integrated control server through the modem chip by amplifying the data obtained by encrypting the MAC address of the modem chip and the PIN data of the PUF chip with the asymmetric cipher key by Power Amp, When the PIN data of the PUF chip decrypted with the key and the MAC address of the remote meter reader are matched with the MAC address of the modem chip, a user login (Log-in) bidirectional tunneling data communication is opened between the integrated control server and the remote meter, Wherein the PUF-QRNG remote meter reading monitoring terminal

일 실시 예로,In one embodiment,

한 쌍의 VPN를 통한 종래의 보안대책에 비해 복제 불가능한 물리적 PUF Chip의 단일 PIN 데이터와 양자난수생성기의 무작위 자연난수를 이용한 1회용 OTP 양자암호키를 통하여 단방향으로만 데이터를 전송하는 단방향 암호키 적용을 통해 보안대책을 강화하여 원격검침기와 통합제어서버 사이에만 양방향 터널링 데이터통신을 개통한다.Unidirectional cryptographic key that transmits data only in one direction through single PIN data of non-replicable physical PUF chip and one-time OTP quantum cryptographic key using random natural number of quantum random number generator compared with conventional security countermeasures through a pair of VPN To enable bi-directional tunneling data communication only between the remote meter and the integrated control server.

PUF Chip은 원격검침기에 장착되는 것으로, 원격검침기 내부의 MCU는 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 PIN 데이터를 생성하고, 상기 PIN 데이터는 통합제어서버 내부 플랫폼 메모리에 저장된다.The PUF chip is mounted on the remote meter, and the MCU inside the remote meter generates unique PIN data using the physical process variation occurring during the manufacturing process, and the PIN data is stored in the integrated control server internal platform memory.

통합제어서버는 양자난수생성기, 플랫폼 메모리를 포함하여 구성된다.The integrated control server comprises a quantum random number generator and a platform memory.

양자난수생성기는 난수소스 발생기, 양자검출 다이오드, 양자랜덤펄스 생성기, 양자난수 제어부로 구성된다.The quantum random number generator consists of a random number source generator, a quantum detection diode, a quantum random pulse generator, and a quantum random number controller.

난수소스 발생기는 양자입자를 방출하고, 양자검출 다이오드는 상기 난수소스 발생기로부터 발생하는 양자입자를 검출하고, 양자랜덤펄스 생성기는 상기 양자검출 다이오드로부터 양자입자 이벤트를 검출하여 양자입자의 검출에 상응하는 랜덤펄스를 발생하고, 양자난수 제어부는 마이크로프로세서로 구성되어, 상기 양자랜덤펄스 생성기를 통해 발생하는 랜덤펄스 난수소스로 양자난수를 생성하여 대칭암호키를 생성하고, 플랫폼 메모리에 저장된 PIN 데이터로 상기 대칭암호키를 암호화하여 비대칭암호키를 생성하며, 통합제어서버는 원격검침기 Modem Chip의 MAC Address로 비대칭암호키를 전송하고, 원격검침기는 Modem Chip, MCU, Power Amp, PUF Chip, 검침부를 포함하여 구성되고, MCU는 Modem Chip를 통해 비대칭암호키를 수신하여 Modem Chip의 MAC Address와 PUF Chip의 PIN 데이터를 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 Power Amp에서 증폭하여 Modem Chip을 통해 통합제어서버로 전송하고, 통합제어서버는 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 대칭암호키로 복호화한 PUF Chip의 PIN 데이터와 원격검침기 Modem Chip의 MAC Address와 일치하는 사용자일 경우, 통합제어서버와 원격검침기 사이에 사용자 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하여 검침부에서 측정된 검침 데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기The random number source generator emits quantum particles, the quantum detection diode detects quantum particles generated from the random number source generator, and the quantum random pulse generator detects a quantum particle event from the quantum detection diode to detect quantum particles And generating a random number by generating a random random number from a random pulse random number source generated through the quantum random pulse generator to generate a symmetric encryption key, The asymmetric cipher key is generated by encrypting the symmetric cipher key. The integrated control server transmits the asymmetric cipher key to the MAC address of the remote meter reading module Modem Chip. The remote meter reading module includes the Modem Chip, the MCU, the Power Amp, the PUF Chip, And the MCU receives the asymmetric cryptographic key through the modem chip and transmits the MAC address of the modem chip and the P IN data is encrypted by the asymmetric encryption key and amplified by the power amplifier and transmitted to the integrated control server through the modem chip. The integrated control server transmits the PIN data of the PUF chip decrypted with the asymmetric encryption key, Directional tunneling data communication is opened between the integrated control server and the remote meter reading unit and the meter reading data measured by the meter reading unit is received when the user matches the MAC address of the modem chip. QRNG remote meter reading monitor terminal

일 실시 예로,In one embodiment,

PUF Chip은 원격검침기에 장착되는 것으로, 원격검침기 내부의 MCU는 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 PIN 데이터를 생성하고, 상기 PIN 데이터는 제어서버 내부 플랫폼 메모리에 저장된다.The PUF chip is mounted in the remote meter, and the MCU in the remote meter generates unique PIN data using the physical process variation occurring during the manufacturing process, and the PIN data is stored in the platform memory inside the control server.

제어서버는 양자난수생성기, 플랫폼 메모리를 포함하여 구성된다. The control server comprises a quantum random number generator and a platform memory.

양자난수생성기는 난수소스 발생기, 양자검출 다이오드, 양자랜덤펄스 생성기, 양자난수 제어부로 구성된다.The quantum random number generator consists of a random number source generator, a quantum detection diode, a quantum random pulse generator, and a quantum random number controller.

난수소스 발생기는 양자입자를 방출하고, 양자검출 다이오드는 상기 난수소스 발생기로부터 발생하는 양자입자를 검출하고, 양자랜덤펄스 생성기는 상기 양자검출 다이오드로부터 양자입자 이벤트를 검출하여 양자입자의 검출에 상응하는 랜덤펄스를 발생하여 무작위 난수소스를 생성하고, 양자난수 제어부는 마이크로프로세서로 구성되어, 플랫폼 메모리에 저장된 PIN 데이터를 통해 대칭암호키를 생성하고, 양자난수 제어부는 상기 양자랜덤펄스 생성기를 통해 생성한 무작위 난수소스로 양자난수를 생성하고, 양자난수 제어부는 상기 양자난수로 상기 대칭암호키를 암호화하여 비대칭암호키를 생성한다.The random number source generator emits quantum particles, the quantum detection diode detects quantum particles generated from the random number source generator, and the quantum random pulse generator detects a quantum particle event from the quantum detection diode to detect quantum particles Random number generator generates a random random number source, and the quantum random number controller generates a symmetric encryption key using the PIN data stored in the platform memory, and the quantum random number controller generates the symmetric encryption key using the quantum random pulse generator Generates a quantum random number with a random random number source, and the quantum random number control unit encrypts the symmetric encryption key with the quantum random number to generate an asymmetric cryptographic key.

제어서버는 원격검침기 Modem Chip의 MAC Address로 비대칭암호키를 전송하고, 원격검침기는 Modem Chip, MCU, Power Amp, PUF Chip, 검침부를 포함하여 구성되고, MCU는 Modem Chip를 통해 비대칭암호키를 수신하여 Modem Chip의 MAC Address와 PUF Chip의 PIN 데이터를 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 Power Amp에서 증폭하여 Modem Chip을 통해 제어서버로 전송하고, 제어서버는 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 대칭암호키로 복호화한 PUF Chip의 PIN 데이터와 원격검침기 Modem Chip의 MAC Address와 일치하는 사용자일 경우, 제어서버와 원격검침기 사이에 사용자 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하여 검침부에서 측정한 검침데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기The control server transmits the asymmetric cipher key to the MAC address of the remote meter reading module Modem Chip and the remote meter reading module includes the Modem Chip, the MCU, the Power Amp, the PUF Chip, and the meter reading unit. The MCU receives the asymmetric cryptographic key through the Modem Chip The data obtained by encrypting the MAC address of the modem chip and the PIN data of the PUF chip with the asymmetric encryption key is amplified by Power Amp and transmitted to the control server through the modem chip. The control server decrypts the data encrypted by the asymmetric encryption key with the symmetric encryption key PUF Chip PIN data and remote meter reader If the user matches the MAC address of the modem chip, user login (Log-in) bidirectional tunneling data communication is opened between the control server and the remote meter reader to receive the meter reading data measured by the meter reading unit PUF-QRNG remote meter reading monitoring terminal

일 실시 예로,In one embodiment,

리모트서버는 리모트 PUF Chip, 리모트난수생성기, 리모트메모리, 검침부, 리모트제어부를 포함하여 구성된다.The remote server includes a remote PUF chip, a remote random number generator, a remote memory, a meter reading unit, and a remote control unit.

상기 리모트제어부는 리모트 PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 리모트 PIN 데이터를 생성하여 리모트대칭암호키를 생성하고, 상기 리모트제어부는 상기 리모트난수생성기를 통해 무작위 난수를 발생하여, 상기 리모트대칭암호키를 암호화하여 리모트비대칭암호키를 생성한다.Wherein the remote control unit generates unique remote PIN data using a physical process variation occurring during a manufacturing process of a remote PUF chip to generate a remote symmetric encryption key and the remote control unit generates a random number through the remote random number generator, And encrypts the remote symmetric encryption key to generate a remote asymmetric encryption key.

상기 리모트 PIN 데이터는 로컬서버 내부 로컬메모리에 저장된다.The remote PIN data is stored in the local server internal local memory.

로컬서버는 로컬 PUF Chip, 로컬양자난수생성기, 로컬메모리, 로컬제어부를 포함하여 구성되어, 상기 로컬양자난수생성기로부터 발생하는 양자난수로부터 로컬대칭암호키를 생성한다. The local server includes a local PUF chip, a local quantum random number generator, a local memory, and a local controller to generate a local symmetric cryptographic key from the quantum random number generated from the local quantum random number generator.

상기 로컬제어부는 로컬 PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 로컬 PIN 데이터를 생성하여 로컬대칭암호키를 생성한다.The local control unit generates unique local PIN data using a physical process variation occurring during the manufacturing process of the local PUF chip to generate a local symmetric encryption key.

상기 로컬제어부는 상기 로컬난수생성기를 통해 무작위 난수를 발생하여, 상기 로컬대칭암호키를 암호화하여 로컬비대칭암호키를 생성한다.The local control unit generates a random random number through the local random number generator and encrypts the local symmetric encryption key to generate a local asymmetric encryption key.

상기 로컬 PIN 데이터는 리모트서버 내부 리모트메모리에 저장된다.The local PIN data is stored in a remote server internal remote memory.

리모트서버가 로컬서버로 양방향 터널링 데이터통신 요청 로그인(Log-in)하면, 로컬서버는 리모트서버 IP Address로 로컬비대칭암호키를 전송한다.When the remote server logs in to the bidirectional tunneling data communication request to the local server, the local server sends the local asymmetric encryption key to the remote server IP address.

리모트서버는 로컬비대칭암호키를 수신하여 로컬서버 IP Address로 리모트 PUF Chip의 리모트 PIN 데이터를 로컬비대칭암호키로 암호화한 리모트 PIN 데이터를 로컬서버로 전송한다.The remote server receives the local asymmetric cryptographic key and transmits the remote PIN data encrypted with the local asymmetric cipher key to the local server using the local server IP address and the remote PIN data of the remote PUF chip.

로컬서버는 상기 로컬비대칭암호키로 암호화한 리모트 PIN 데이터를 로컬대칭암호키로 복호화한 리모트 PIN 데이터와 로컬메모리에 저장된 리모트 PIN 데이터가 일치할 경우, 로컬서버와 리모트서버 사이에 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통한다.If the remote PIN data decrypted by the local symmetric encryption key is identical to the remote PIN data stored in the local memory, the local server performs a log-in bi-directional operation between the local server and the remote server, Tunneling data communication is opened.

로그아웃(Log-in)시 로컬비대칭암호키, 로컬비대칭암호키로 암호화한 리모트 PIN 데이터가 삭제된다.At the time of log-in, the remote PIN data encrypted with the local asymmetric encryption key and the local asymmetric encryption key is deleted.

로컬서버가 리모트서버로 양방향 터널링 데이터통신 요청 로그인(Log-in)할 경우, 리모트서버는 로컬서버 IP Address로 리모트비대칭암호키를 전송한다.When the local server logs in to the remote server in a bidirectional tunneling data communication request, the remote server transmits the remote asymmetric encryption key to the local server IP address.

로컬서버는 리모트비대칭암호키를 수신하여 리모트서버 IP Address로 로컬 PUF Chip의 로컬 PIN 데이터를 리모트비대칭암호키로 암호화한 로컬 PIN 데이터를 리모트서버로 전송한다.The local server receives the remote asymmetric cipher key and transmits the local PIN data, which is encrypted with the remote asymmetric cipher key, to the remote server using the remote server IP address and the local PIN data of the local PUF chip.

리모트서버는 상기 리모트비대칭암호키로 암호화한 로컬 PIN 데이터를 리모트대칭암호키로 복호화한 로컬 PIN 데이터와 리모트메모리에 저장된 로컬 PIN 데이터가 일치할 경우, 리모트서버와 로컬서버 사이에 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하여 검침부에서 측정한 검침데이터를 로컬서버로 전송한다.When the local PIN data decrypted by the remote symmetric encryption key is decrypted by the remote symmetric encryption key and the local PIN data stored in the remote memory coincides with the remote symmetric encryption key, the remote server logs in (Log-in) between the remote server and the local server. The tunneling data communication is opened and the meter reading data measured by the meter reading unit is transmitted to the local server.

로그아웃(Log-in)시 리모트비대칭암호키, 리모트비대칭암호키로 암호화한 로컬 PIN 데이터가 삭제되는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기The remote PIN code data encrypted with the remote asymmetric encryption key and the remote asymmetric encryption key are deleted at the time of log-in, and the PUF-QRNG remote metering monitoring terminal

일 실시 예로,In one embodiment,

리모트서버는 리모트 PUF Chip, 리모트난수생성기, 리모트메모리, 검침부, 리모트제어부를 포함하여 구성되어, 상기 리모트난수생성기는 리모트대칭암호키를 생성한다.The remote server includes a remote PUF chip, a remote random number generator, a remote memory, a meter reading unit, and a remote control unit, and the remote random number generator generates a remote symmetric encryption key.

상기 리모트제어부는 리모트 PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 리모트 PIN 데이터를 생성하여 상기 리모트대칭암호키를 암호화하여 리모트비대칭암호키를 생성한다.The remote control unit generates unique remote PIN data using a physical process variation occurring during the manufacturing process of the remote PUF chip, and encrypts the remote symmetric encryption key to generate a remote asymmetric encryption key.

상기 리모트대칭암호키는 로컬서버 내부 로컬메모리에 저장된다.The remote symmetric encryption key is stored in a local memory inside the local server.

로컬서버는 로컬 PUF Chip, 로컬양자난수생성기, 로컬메모리, 로컬제어부를 포함하여 구성되어, 상기 로컬양자난수생성기는 로컬대칭암호키를 생성한다.The local server comprises a local PUF chip, a local quantum random number generator, a local memory, and a local controller, wherein the local quantum random number generator generates a local symmetric cryptographic key.

상기 로컬제어부는 로컬 PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 로컬 PIN 데이터를 생성하여 상기 로컬대칭암호키를 암호화하여 로컬비대칭암호키를 생성한다.The local control unit generates unique local PIN data using a physical process variation occurring during the manufacturing process of the local PUF chip, and encrypts the local symmetric encryption key to generate a local asymmetric encryption key.

상기 로컬대칭암호키는 리모트서버 내부 리모트메모리에 저장된다.The local symmetric encryption key is stored in a remote server internal remote memory.

리모트서버가 로컬서버로 양방향 터널링 데이터통신 요청 로그인(Log-in)하면, 로컬서버는 리모트서버 IP Address로 로컬비대칭암호키를 전송한다.When the remote server logs in to the bidirectional tunneling data communication request to the local server, the local server sends the local asymmetric encryption key to the remote server IP address.

리모트서버는 로컬비대칭암호키를 수신하여 로컬서버 IP Address로 리모트대칭암호키를 로컬비대칭암호키로 암호화한 리모트암호키를 로컬서버로 전송한다.The remote server receives the local asymmetric cryptographic key and sends the remote cryptographic key, which is encrypted with the local symmetric cryptographic key to the remote symmetric cryptographic key, to the local server with the local server IP address.

로컬서버는 상기 리모트암호키를 로컬대칭암호키로 복호화한 리모트대칭암호키와 로컬메모리에 저장된 리모트대칭암호키가 일치할 경우, 로컬서버와 리모트서버 사이에 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통한다.When the remote symmetric encryption key decrypted with the local symmetric encryption key is identical to the remote symmetric encryption key stored in the local memory, the local server performs a log-in bi-directional tunneling data communication between the local server and the remote server It opens.

로그아웃(Log-in)시 로컬비대칭암호키, 리모트암호키가 삭제된다.At the time of log-in, the local asymmetric encryption key and the remote encryption key are deleted.

로컬서버가 리모트서버로 양방향 터널링 데이터통신 요청 로그인(Log-in)할 경우, 리모트서버는 로컬서버 IP Address로 리모트비대칭암호키를 전송한다.When the local server logs in to the remote server in a bidirectional tunneling data communication request, the remote server transmits the remote asymmetric encryption key to the local server IP address.

로컬서버는 리모트비대칭암호키를 수신하여 리모트서버 IP Address로 로컬 대칭암호키를 리모트비대칭암호키로 암호화한 로컬암호키를 리모트서버로 전송한다.The local server receives the remote asymmetric cryptographic key and transmits the local cryptographic key, which is the remote symmetric cryptographic key encrypted with the remote server IP address, to the remote server.

리모트서버는 상기 로컬암호키를 리모트대칭암호키로 복호화한 로컬대칭암호키와 리모트메모리에 저장된 로컬대칭암호가 일치할 경우, 리모트서버와 로컬서버 사이에 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하여 검침부에서 측정한 검침데이터를 로컬서버로 전송한다.When the local symmetric cipher key decrypted with the remote symmetric encryption key is identical to the local symmetric encryption key stored in the remote memory, the remote server opens the log-in bi-directional tunneling data communication between the remote server and the local server And transmits the meter reading data measured by the meter reading unit to the local server.

로그아웃(Log-in)시 리모트비대칭암호키, 로컬암호키가 삭제되는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기The remote asymmetric cipher key and the local cipher key are deleted at the time of log-in, and the PUF-QRNG remote meter reading monitoring terminal

일 실시 예로,In one embodiment,

검침부는 누수검지기, 수도계량기, 열검침기, 가스검침기, 전력량검침기, 태양광 발전기, 신재생에너지 발전기, 배전반, 방송장치, 자동제어반, 자동제어 서버 중 어느 하나 이상으로 부터 데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기The meter reading unit is characterized by receiving data from at least one of a leak detector, a water meter, a heat meter, a gas meter, a wattage meter, a solar generator, a renewable energy generator, an electricity distribution board, a broadcasting device, PUF-QRNG remote meter reading monitor terminal

일 실시 예로,In one embodiment,

검침부는 수도계량기, 열검침기, 가스검침기, 전력량검침기, 태양광 발전기, 신재생에너지 발전기, 배전반, 방송장치, 자동제어반, 자동제어 서버 중 어느 하나로 대체되는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기The meter reading unit is replaced by any one of water meter, heat meter, gas meter, electric power meter, solar generator, renewable energy generator, switchboard, broadcasting device, automatic control panel and automatic control server.

일 실시 예로,In one embodiment,

동체감지기 또는 생체신호 검지기를 추가로 구성하여 독고사를 검지하는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기A finger sensor or a bio-signal detector is additionally provided to detect a poisonous mood, and a PUF-QRNG remote meter reading monitoring terminal

일 실시 예로,In one embodiment,

수질 센서를 추가로 구성하여 수질센서에서 측정되는 수질 측정데이터는 검침부로 전송하는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기Wherein the water quality measurement data measured by the water quality sensor is transmitted to the meter reading unit by further configuring a water quality sensor, and the PUF-QRNG remote meter reading monitoring terminal

일 실시 예로,In one embodiment,

PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 PIN 데이터를 생성하여 대칭암호키를 생성하며; 양자난수생성기를 통해 발생하는 양자난수로 상기 대칭암호키를 암호화하여 비대칭암호키를 생성하며; 의사난수생성기는 난수발생 해시함수로 의사난수를 발생하여 새로운 의사난수를 생성한 후 상기 비대칭암호키를 암호화하여 새로운 비대칭암호키를 생성하되, 의사난수생성기를 통해 생성되는 새로운 비대칭암호키는 난수발생 해시함수를 새로 생성되는 비대칭암호키에 포함하여 저장된다.Generating PIN data using a physical process variation occurring in the manufacturing process of the PUF chip to generate a symmetric encryption key; Encrypting the symmetric cryptographic key with a quantum random number generated through a quantum random number generator to generate an asymmetric cryptographic key; The pseudo-random number generator generates a new pseudo-random number by generating a pseudo-random number as a random number generating hash function, and then generates a new asymmetric cryptographic key by encrypting the asymmetric cryptographic key. The new asymmetric cryptographic key generated by the pseudo- And stores the hash function in the newly generated asymmetric cryptographic key.

일 실시 예로,In one embodiment,

통신모뎀은 송신 로라모듈(TX-LoRA), 수신 로라모듈(RX-LoRA)로 구성되어 양방향 통신이 가능하다.The communication modem consists of TX LaRa module (TX-LoRA) and Receive Laura module (RX-LoRA), enabling bidirectional communication.

1 : PUF PIN 데이터 생성기
2 : 양자난수생성기
1: PUF PIN data generator
2: Quantum random number generator

Claims (26)

한 쌍의 VPN를 통한 종래의 보안대책에 비해 복제 불가능한 물리적 PUF Chip의 단일 PIN 데이터와 양자난수생성기의 무작위 자연난수를 이용한 1회용 OTP 양자암호키를 통하여 단방향으로만 데이터를 전송하는 단방향 암호키 적용을 통해 보안대책을 강화하여 원격검침기와 통합제어서버 사이에만 양방향 터널링 데이터통신을 개통하는 것으로,

누수검지기는 소리 감지 센서(Sensor), 통신부, 제어유닛, 소리 전달부재, 떨림판, 소리수집부, 하우징으로 구성되어,
상수도 관에 설치되어, 상기 상수도관을 통해 전달되는 물의 소리를 감지하는 소리 감지 센서(Sensor)와;
상기 소리 감지 센서에서 감지된 정보를 유선 또는 무선 통신 방식 중 어느 하나를 통해 검침부로 전송하는 누수 통신부와;
일부분이 금속재질로 형성되며, 내부에 상기 통신부 및 제어유닛이 설치되는 빈 공간이 형성되는 하우징과;
상기 하우징의 금속재질 부분으로부터 연결되어 상기 상수도관에 연결되어, 상기 상수도관을 통해 전달되는 소리를 상기 하우징 내부로 전달하는 소리 전달부재와;
상기 하우징 내부에 설치되며, 상기 소리 전달부재를 통해 상기 하우징 내부로 전달되는 소리에 의해 떨리는 떨림판과;
상기 하우징 내부에 설치되며, 상기 떨림판의 떨리는 소리를 수집하여 상기 제어유닛으로 전달하는 소리수집부와;
상기 소리 감지센서에서 감지된 정보를 분석하여 해당 상수도관의 누수 여부를 확인하고, 확인결과 누수검지 데이터를 상기 누수 통신부를 통해 검침부로 전송하도록 하는 마이크로프로세서로 구성된 제어유닛을 포함하는 누수검지기이며;

수도계량기는 수도검침 데이터를 유선 또는 무선 통신 방식 중 어느 하나를 통해 검침부로 전송하는 검침 통신부를 포함하여 구성되며;

PUF Chip은 원격검침기에 장착되는 것으로, 원격검침기 내부의 MCU는 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 PIN 데이터를 생성하여 대칭암호키를 생성하고, 상기 PIN 데이터를 통해 생성한 대칭암호키는 통합제어서버 내부 플랫폼 메모리에 저장되며;

통합제어서버는 양자난수생성기, 플랫폼 메모리를 포함하여 구성되며;
양자난수생성기는 난수소스 발생기, 양자검출 다이오드, 양자랜덤펄스 생성기, 양자난수 제어부로 구성되어,
난수소스 발생기는 양자입자를 방출하고,
양자검출 다이오드는 상기 난수소스 발생기로부터 발생하는 양자입자를 검출하고,
양자랜덤펄스 생성기는 상기 양자검출 다이오드로부터 양자입자 이벤트를 검출하여 양자입자의 검출에 상응하는 랜덤펄스를 발생하고,
양자난수 제어부는 마이크로프로세서로 구성되어, 상기 양자랜덤펄스 생성기를 통해 발생하는 랜덤펄스 난수소스로 양자난수를 생성하며;
통합제어서버 내부 플랫폼 메모리에 저장된 상기 대칭암호키를 상기 양자난수로 암호화하여 비대칭암호키를 생성하며,
통합제어서버는 원격검침기 Modem Chip의 MAC Address로 비대칭암호키를 전송하고,
원격검침기는 Modem Chip, MCU, Power Amp, PUF Chip, 검침부를 포함하여 구성되고, MCU는 Modem Chip를 통해 비대칭암호키를 수신하여 Modem Chip의 MAC Address와 PUF Chip의 PIN 데이터를 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 Power Amp에서 증폭하여 Modem Chip을 통해 통합제어서버로 전송하고,
통합제어서버는 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 대칭암호키로 복호화한 PUF Chip의 PIN 데이터와 원격검침기 Modem Chip의 MAC Address와 일치하는 사용자일 경우, 통합제어서버와 원격검침기 사이에 사용자 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하여 검침부에서 수신한 누수검지 데이터 및 수도검침 데이터를 수신하고,
통합제어서버는 누수검지 데이터 및 수도검침 데이터를 수신하여 24시간 이상 누수가 발생하지 않으면서 수돗물 사용이 검지되지 않을 경우 고독사 이벤트를 발생하는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기.
Unidirectional cryptographic key that transmits data only in one direction through single PIN data of non-replicable physical PUF chip and one-time OTP quantum cryptographic key using random natural number of quantum random number generator compared with conventional security countermeasures through a pair of VPN , The security countermeasures are strengthened to open bi-directional tunneling data communication only between the remote meter and the integrated control server,

The leak detector is composed of a sound sensor, a communication unit, a control unit, a sound transmitting member, a vibration plate, a sound collecting unit, and a housing,
A sound sensor installed in the water pipe to sense the sound of water transmitted through the water pipe;
A leakage communication unit for transmitting information sensed by the sound detection sensor to the meter reading unit through either a wired or wireless communication system;
A housing in which a part is formed of a metal and in which an empty space in which the communication unit and the control unit are installed is formed;
A sound transmitting member connected to the metal material portion of the housing and connected to the water pipe to transmit a sound transmitted through the water pipe to the inside of the housing;
A vibration plate installed inside the housing and vibrating due to sound transmitted to the inside of the housing through the sound transmission member;
A sound collecting unit installed in the housing and collecting the trembling sound of the tremble plate and transmitting the collected treble sound to the control unit;
And a microprocessor for analyzing the information detected by the sound detection sensor to check whether or not the water pipe is leaking, and to transmit the leak detection data to the meter reading unit through the leakage communication unit;

The water meter includes a meter reading communication unit for transmitting the water meter reading data to the meter reading unit through either a wired or wireless communication system;

The PUF chip is mounted on the remote meter. The MCU in the remote meter generates unique PIN data using the physical process variation occurring during the manufacturing process to generate a symmetric encryption key, and generates a symmetric encryption key Is stored in the integrated control server internal platform memory;

The integrated control server comprises a quantum random number generator, a platform memory;
The quantum random number generator comprises a random number source generator, a quantum detection diode, a quantum random pulse generator, and a quantum random number controller,
The random number source generator emits quantum particles,
The quantum detection diode detects quantum particles generated from the random number source generator,
The quantum random pulse generator detects a quantum particle event from the quantum detection diode to generate a random pulse corresponding to the detection of the quantum particle,
Wherein the quantum random number control unit comprises a microprocessor and generates a quantum random number with a random pulse random number source generated through the quantum random pulse generator;
Generating an asymmetric cryptographic key by encrypting the symmetric cryptographic key stored in the integrated control server internal platform memory with the quantum random number,
The integrated control server transmits the asymmetric cryptographic key to the MAC address of the remote probe modem,
The remote meter consists of Modem Chip, MCU, Power Amp, PUF Chip, and meter reading unit. The MCU receives the asymmetric encryption key through Modem Chip and encrypts the MAC address of Modem Chip and PIN data of PUF Chip with asymmetric encryption key. Data is amplified by Power Amp and transmitted to the integrated control server through modem chip,
The integrated control server uses the asymmetric cipher key decrypted with the symmetric cipher key PIN data of the PUF chip and the remote meter reader If the user matches the MAC address of the modem chip, ) Bi-directional tunneling data communication to receive leakage detection data and water meter reading data received by the meter reading unit,
Wherein the integrated control server receives the leakage detection data and the water meter reading data and generates a lonely watering event when tap water use is not detected without leakage for more than 24 hours.
한 쌍의 VPN를 통한 종래의 보안대책에 비해 복제 불가능한 물리적 PUF Chip의 단일 PIN 데이터와 양자난수생성기의 무작위 자연난수를 이용한 1회용 OTP 양자암호키를 통하여 단방향으로만 데이터를 전송하는 단방향 암호키 적용을 통해 보안대책을 강화하여 원격검침기와 통합제어서버 사이에만 양방향 터널링 데이터통신을 개통하는 것으로,

PUF Chip은 원격검침기에 장착되는 것으로, 원격검침기 내부의 MCU는 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 PIN 데이터를 생성하고, 상기 PIN 데이터는 통합제어서버 내부 플랫폼 메모리에 저장되며;

통합제어서버는 양자난수생성기, 플랫폼 메모리를 포함하여 구성되며;
양자난수생성기는 난수소스 발생기, 양자검출 다이오드, 양자랜덤펄스 생성기, 양자난수 제어부로 구성되어,
난수소스 발생기는 양자입자를 방출하고,
양자검출 다이오드는 상기 난수소스 발생기로부터 발생하는 양자입자를 검출하고,
양자랜덤펄스 생성기는 상기 양자검출 다이오드로부터 양자입자 이벤트를 검출하여 양자입자의 검출에 상응하는 랜덤펄스를 발생하고,
양자난수 제어부는 마이크로프로세서로 구성되어, 상기 양자랜덤펄스 생성기를 통해 발생하는 랜덤펄스 난수소스로 양자난수를 생성하여 대칭암호키를 생성하고, 플랫폼 메모리에 저장된 PIN 데이터로 상기 대칭암호키를 암호화하여 비대칭암호키를 생성하며,
통합제어서버는 원격검침기 Modem Chip의 MAC Address로 비대칭암호키를 전송하고,
원격검침기는 Modem Chip, MCU, Power Amp, PUF Chip, 검침부를 포함하여 구성되고, MCU는 Modem Chip를 통해 비대칭암호키를 수신하여 Modem Chip의 MAC Address와 PUF Chip의 PIN 데이터를 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 Power Amp에서 증폭하여 Modem Chip을 통해 통합제어서버로 전송하고,
통합제어서버는 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 대칭암호키로 복호화한 PUF Chip의 PIN 데이터와 원격검침기 Modem Chip의 MAC Address와 일치하는 사용자일 경우, 통합제어서버와 원격검침기 사이에 사용자 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하여 검침부에서 측정된 검침데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기.
Unidirectional cryptographic key that transmits data only in one direction through single PIN data of non-replicable physical PUF chip and one-time OTP quantum cryptographic key using random natural number of quantum random number generator compared with conventional security countermeasures through a pair of VPN , The security countermeasures are strengthened to open bi-directional tunneling data communication only between the remote meter and the integrated control server,

The PUF chip is mounted on the remote meter, and the MCU in the remote meter generates unique PIN data using the physical process variation occurring during the manufacturing process, and the PIN data is stored in the integrated control server internal platform memory;

The integrated control server comprises a quantum random number generator, a platform memory;
The quantum random number generator comprises a random number source generator, a quantum detection diode, a quantum random pulse generator, and a quantum random number controller,
The random number source generator emits quantum particles,
The quantum detection diode detects quantum particles generated from the random number source generator,
The quantum random pulse generator detects a quantum particle event from the quantum detection diode to generate a random pulse corresponding to the detection of the quantum particle,
The quantum random number control unit is composed of a microprocessor, generates a random number by generating a random number from a random pulse random number source generated through the quantum random pulse generator to generate a symmetric encryption key, encrypts the symmetric encryption key with PIN data stored in the platform memory Generates an asymmetric cryptographic key,
The integrated control server transmits the asymmetric cryptographic key to the MAC address of the remote probe modem,
The remote meter consists of Modem Chip, MCU, Power Amp, PUF Chip, and meter reading unit. The MCU receives the asymmetric encryption key through Modem Chip and encrypts the MAC address of Modem Chip and PIN data of PUF Chip with asymmetric encryption key. Data is amplified by Power Amp and transmitted to the integrated control server through modem chip,
The integrated control server uses the asymmetric cipher key decrypted with the symmetric cipher key PIN data of the PUF chip and the remote meter reader If the user matches the MAC address of the modem chip, ) Bi-directional tunneling data communication, and receives the meter reading data measured by the meter reading unit.
PUF Chip은 원격검침기에 장착되는 것으로, 원격검침기 내부의 MCU는 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 PIN 데이터를 생성하고, 상기 PIN 데이터는 통합제어서버 내부 플랫폼 메모리에 저장되며;

통합제어서버는 양자난수생성기 및 플랫폼 메모리를 포함하여 구성되어,
통합제어서버는 양자난수생성기를 통해 대칭암호키를 생성하고, 플랫폼 메모리에 저장된 PIN 데이터로 상기 대칭암호키를 암호화하여 비대칭암호키를 암호화 생성하며,
통합제어서버는 원격검침기 Modem Chip의 MAC Address로 비대칭암호키를 전송하고,
원격검침기는 Modem Chip, MCU, Power Amp, PUF Chip, 검침부를 포함하여 구성되고, MCU는 Modem Chip를 통해 비대칭암호키를 수신하여 Modem Chip의 MAC Address와 PUF Chip의 PIN 데이터를 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 Power Amp에서 증폭하여 Modem Chip을 통해 통합제어서버로 전송하고,
통합제어서버는 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 대칭암호키로 복호화한 PUF Chip의 PIN 데이터와 플랫폼 메모리에 저장된 PIN 데이터가 일치하고, 원격검침기 Modem Chip의 MAC Address가 허가된 사용자로 일치할 경우, 통합제어서버와 원격검침기 사이에 사용자 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하여 검침부에서 수신된 검침데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기.
The PUF chip is mounted on the remote meter, and the MCU in the remote meter generates unique PIN data using the physical process variation occurring during the manufacturing process, and the PIN data is stored in the integrated control server internal platform memory;

The integrated control server comprises a quantum random number generator and a platform memory,
The integrated control server generates a symmetric encryption key through a quantum random number generator, encrypts the symmetric encryption key with PIN data stored in the platform memory to encrypt and generate an asymmetric encryption key,
The integrated control server transmits the asymmetric cryptographic key to the MAC address of the remote probe modem,
The remote meter consists of Modem Chip, MCU, Power Amp, PUF Chip, and meter reading unit. The MCU receives the asymmetric encryption key through Modem Chip and encrypts the MAC address of Modem Chip and PIN data of PUF Chip with asymmetric encryption key. Data is amplified by Power Amp and transmitted to the integrated control server through modem chip,
If the PIN data of the PUF Chip decrypted with the asymmetric cryptographic key is matched with the PIN data stored in the platform memory and the MAC address of the remote meter reader Modem Chip matches the authorized user, Directional tunneling data communication between the server and the remote meter reading unit, and receives the meter reading data received from the meter reading unit.
PUF Chip은 원격검침기에 장착되는 것으로, 원격검침기 내부의 MCU는 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 PIN 데이터를 생성하고, 상기 PIN 데이터는 통합제어서버 내부의 플랫폼 메모리에 저장되며;

통합제어서버는 양자난수생성기, 플랫폼 메모리를 포함하여 구성되어,
양자난수생성기를 통해 대칭암호키를 생성하고, 플랫폼 메모리에 저장된 PIN 데이터로 상기 대칭암호키를 암호화하여 비대칭암호키를 암호화 생성하며;
통합제어서버는 원격검침기로 상기 비대칭암호키를 전송하며;
원격검침기는 MCU, PUF Chip, 검침부를 포함하여 구성되어, MCU는 상기 비대칭암호키를 수신하여 PUF Chip의 PIN 데이터를 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 통합제어서버로 전송하며;
통합제어서버는 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 대칭암호키로 복호화한 PUF Chip의 PIN 데이터와 플랫폼 메모리에 저장된 PIN 데이터가 일치할 경우, 통합제어서버와 원격검침기 사이에 사용자 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하여 검침부에서 측정한 검침데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기.
The PUF chip is mounted on the remote meter, and the MCU in the remote meter generates unique PIN data using the physical process variation occurring during the manufacturing process, and the PIN data is stored in the platform memory inside the integrated control server;

The integrated control server comprises a quantum random number generator and a platform memory,
Generating a symmetric encryption key through a quantum random number generator and encrypting the symmetric encryption key with PIN data stored in a platform memory to encrypt and generate an asymmetric encryption key;
The integrated control server sends the asymmetric cryptographic key to the remote meter;
The remote meter includes an MCU, a PUF chip, and a meter reading unit. The MCU receives the asymmetric encryption key and transmits the PIN data of the PUF chip encrypted with the asymmetric encryption key to the integrated control server.
If the PIN data of the PUF chip decrypted with the asymmetric encryption key is matched with the PIN data stored in the platform memory, the integrated control server performs a user login (log-in) bidirectional tunneling And the data communication is started and the meter reading data measured by the meter reading unit is received.
PUF Chip은 원격검침기에 장착되는 것으로, 원격검침기 내부의 MCU는 고유의 PIN 데이터를 생성하고, 상기 PIN 데이터는 제어서버 내부의 플랫폼 메모리에 저장되며;

제어서버는 난수생성기, 플랫폼 메모리를 포함하여 구성되어,
제어서버는 난수생성기를 통해 발생한 무작위 난수로 대칭암호키를 생성하고, 플랫폼 메모리에 저장된 PIN 데이터로 상기 대칭암호키를 암호화하여 비대칭암호키를 암호화 생성하며;
제어서버는 원격검침기로 상기 비대칭암호키를 전송하며;
원격검침기는 MCU, PUF Chip, 검침부를 포함하여 구성되어, MCU는 상기 비대칭암호키를 수신하여 PUF Chip의 PIN 데이터를 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 제어서버로 전송하며;
제어서버는 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 대칭암호키로 복호화한 PUF Chip의 PIN 데이터와 플랫폼 메모리에 저장된 PIN 데이터가 일치할 경우, 제어서버와 원격검침기 사이에 사용자 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하여 검침부에서 측정한 검침데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기.
The PUF chip is mounted on the remote meter, and the MCU in the remote meter generates unique PIN data, and the PIN data is stored in the platform memory inside the control server;

The control server comprises a random number generator and a platform memory,
The control server generates a symmetric cryptographic key using a random number generated through a random number generator and encrypts the symmetric cryptographic key with PIN data stored in the platform memory to encrypt and generate an asymmetric cryptographic key;
The control server transmits the asymmetric cryptographic key to the remote meter;
The remote meter includes an MCU, a PUF chip, and a meter reading unit. The MCU receives the asymmetric cryptographic key and transmits the PIN data of the PUF chip encrypted with the asymmetric cryptographic key to the control server.
If the PIN data of the PUF Chip decrypted with the asymmetric cryptographic key is matched with the PIN data stored in the platform memory, the control server transmits a user login (log-in) bi-directional tunneling data communication And receives the meter reading data measured by the meter reading unit.
PUF Chip은 원격검침기에 장착되는 것으로, 원격검침기 내부의 MCU는 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 PIN 데이터를 생성하고, 상기 PIN 데이터는 제어서버 내부 플랫폼 메모리에 저장되며;

제어서버는 양자난수생성기, 플랫폼 메모리를 포함하여 구성되며;
양자난수생성기는 난수소스 발생기, 양자검출 다이오드, 양자랜덤펄스 생성기, 양자난수 제어부로 구성되어,
난수소스 발생기는 양자입자를 방출하고,
양자검출 다이오드는 상기 난수소스 발생기로부터 발생하는 양자입자를 검출하고,
양자랜덤펄스 생성기는 상기 양자검출 다이오드로부터 양자입자 이벤트를 검출하여 양자입자의 검출에 상응하는 랜덤펄스를 발생하여 무작위 난수소스를 생성하고,
양자난수 제어부는 마이크로프로세서로 구성되어, 플랫폼 메모리에 저장된 PIN 데이터를 통해 대칭암호키를 생성하고,
양자난수 제어부는 상기 양자랜덤펄스 생성기를 통해 생성한 무작위 난수소스로 양자난수를 생성하고,
양자난수 제어부는 상기 양자난수로 상기 대칭암호키를 암호화하여 비대칭암호키를 생성하며;
제어서버는 원격검침기 Modem Chip의 MAC Address로 비대칭암호키를 전송하고,
원격검침기는 Modem Chip, MCU, Power Amp, PUF Chip, 검침부를 포함하여 구성되고, MCU는 Modem Chip를 통해 비대칭암호키를 수신하여 Modem Chip의 MAC Address와 PUF Chip의 PIN 데이터를 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 Power Amp에서 증폭하여 Modem Chip을 통해 제어서버로 전송하고,
제어서버는 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 대칭암호키로 복호화한 PUF Chip의 PIN 데이터와 원격검침기 Modem Chip의 MAC Address와 일치하는 사용자일 경우, 제어서버와 원격검침기 사이에 사용자 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하여 검침부에서 측정한 검침데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기.
The PUF chip is mounted on the remote meter, and the MCU in the remote meter generates unique PIN data using the physical process variation occurring during the manufacturing process, and the PIN data is stored in the platform memory inside the control server;

The control server comprises a quantum random number generator, a platform memory;
The quantum random number generator comprises a random number source generator, a quantum detection diode, a quantum random pulse generator, and a quantum random number controller,
The random number source generator emits quantum particles,
The quantum detection diode detects quantum particles generated from the random number source generator,
The quantum random pulse generator detects a quantum particle event from the quantum detection diode to generate a random pulse corresponding to the detection of the quantum particle to generate a random random number source,
The quantum random number control unit comprises a microprocessor, generates a symmetric encryption key through PIN data stored in the platform memory,
The quantum random number controller generates a quantum random number from a random random number source generated through the quantum random pulse generator,
The quantum random number control unit encrypts the symmetric encryption key with the quantum random number to generate an asymmetric encryption key;
The control server sends the asymmetric cryptographic key to the MAC address of the remote probe modem,
The remote meter consists of Modem Chip, MCU, Power Amp, PUF Chip, and meter reading unit. The MCU receives the asymmetric encryption key through Modem Chip and encrypts the MAC address of Modem Chip and PIN data of PUF Chip with asymmetric encryption key. The data is amplified by the power amplifier and transmitted to the control server through the modem chip,
The control server decrypts the data encrypted with the asymmetric encryption key with the symmetric encryption key. PIN data of the PUF chip and the remote meter. If the user matches the MAC address of the modem chip, the user logs in between the control server and the remote meter. And the tunneling data communication is opened and the meter reading data measured by the meter reading unit is received.
PUF Chip은 원격검침기에 장착되는 것으로, 원격검침기 내부의 MCU는 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 PIN 데이터를 생성하고, 상기 PIN 데이터는 제어서버 내부 플랫폼 메모리에 저장되며;

제어서버는 양자난수생성기 및 플랫폼 메모리를 포함하여 구성되어,
제어서버는 플랫폼 메모리에 저장된 PIN 데이터로 대칭암호키를 생성하고, 상기 양자난수생성기를 통해 생성한 양자난수를 통해 상기 대칭암호키를 암호화하여 비대칭암호키를 생성하며;

제어서버는 원격검침기 Modem Chip의 MAC Address로 비대칭암호키를 전송하고,
원격검침기는 Modem Chip, MCU, Power Amp, PUF Chip, 검침부를 포함하여 구성되고, MCU는 Modem Chip를 통해 비대칭암호키를 수신하여 Modem Chip의 MAC Address와 PUF Chip의 PIN 데이터를 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 Power Amp에서 증폭하여 Modem Chip을 통해 제어서버로 전송하고,
제어서버는 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 대칭암호키로 복호화한 PUF Chip의 PIN 데이터와 원격검침기 Modem Chip의 MAC Address와 일치하는 사용자일 경우, 제어서버와 원격검침기 사이에 사용자 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하여 검침부에서 측정한 검침데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기.
The PUF chip is mounted on the remote meter, and the MCU in the remote meter generates unique PIN data using the physical process variation occurring during the manufacturing process, and the PIN data is stored in the platform memory inside the control server;

The control server comprises a quantum random number generator and a platform memory,
The control server generates a symmetric cryptographic key using PIN data stored in the platform memory, encrypts the symmetric cryptographic key using the quantum random number generated through the quantum random number generator, and generates an asymmetric cryptographic key;

The control server sends the asymmetric cryptographic key to the MAC address of the remote probe modem,
The remote meter consists of Modem Chip, MCU, Power Amp, PUF Chip, and meter reading unit. The MCU receives the asymmetric encryption key through Modem Chip and encrypts the MAC address of Modem Chip and PIN data of PUF Chip with asymmetric encryption key. The data is amplified by the power amplifier and transmitted to the control server through the modem chip,
The control server decrypts the data encrypted with the asymmetric encryption key with the symmetric encryption key. PIN data of the PUF chip and the remote meter. If the user matches the MAC address of the modem chip, the user logs in between the control server and the remote meter. And the tunneling data communication is opened and the meter reading data measured by the meter reading unit is received.
PUF Chip은 원격검침기에 장착되는 것으로, 원격검침기 내부의 MCU는 고유의 PIN 데이터를 생성하고, 상기 PIN 데이터는 제어서버 내부의 플랫폼 메모리에 저장되며;

제어서버는 난수생성기, 플랫폼 메모리를 포함하여 구성되어,
제어서버는 난수생성기를 통해 무작위 난수를 생성하고,
제어서버는 플랫폼 메모리에 저장된 PIN 데이터로 대칭암호키를 생성하고, 상기 무작위 난수로 상기 대칭암호키를 암호화하여 비대칭암호키를 생성하며;
제어서버는 원격검침기로 상기 비대칭암호키를 전송하며;
원격검침기는 MCU, PUF Chip, 검침부를 포함하여 구성되어, MCU는 상기 비대칭암호키를 수신하여 PUF Chip의 PIN 데이터를 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 제어서버로 전송하며;
제어서버는 비대칭암호키로 암호화한 데이터를 대칭암호키로 복호화한 PUF Chip의 PIN 데이터와 플랫폼 메모리에 저장된 PIN 데이터가 일치할 경우, 제어서버와 원격검침기 사이에 사용자 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하여 검침부에서 측정한 검침데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기.
The PUF chip is mounted on the remote meter, and the MCU in the remote meter generates unique PIN data, and the PIN data is stored in the platform memory inside the control server;

The control server comprises a random number generator and a platform memory,
The control server generates a random number through a random number generator,
The control server generates a symmetric cryptographic key using the PIN data stored in the platform memory and encrypts the symmetric cryptographic key with the random random number to generate an asymmetric cryptographic key;
The control server transmits the asymmetric cryptographic key to the remote meter;
The remote meter includes an MCU, a PUF chip, and a meter reading unit. The MCU receives the asymmetric cryptographic key and transmits the PIN data of the PUF chip encrypted with the asymmetric cryptographic key to the control server.
If the PIN data of the PUF Chip decrypted with the asymmetric cryptographic key is matched with the PIN data stored in the platform memory, the control server transmits a user login (log-in) bi-directional tunneling data communication And receives the meter reading data measured by the meter reading unit.
리모트 PUF Chip를 탑재한 검지센서는 유선 또는 무선 중 어느 하나의 통신을 통해 리모트서버 검침부와 데이터 통신을 하는 검지센서이고,
리모트서버는 리모트난수생성기, 리모트메모리, 검침부, 리모트제어부를 포함하여 구성되어,
상기 리모트제어부는 리모트 PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 리모트 PIN 데이터로 리모트대칭암호키를 생성하며;
상기 리모트제어부는 상기 리모트난수생성기를 통해 무작위 난수를 발생하여, 상기 리모트대칭암호키를 암호화하여 리모트비대칭암호키를 생성하며;
상기 리모트 PIN 데이터는 로컬서버 내부 로컬메모리에 저장되며;

로컬서버는 로컬 PUF Chip, 로컬양자난수생성기, 로컬메모리, 로컬제어부를 포함하여 구성되어,
상기 로컬양자난수생성기로부터 발생하는 양자난수로부터 로컬대칭암호키를 생성하며;
상기 로컬제어부는 로컬 PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 로컬 PIN 데이터를 생성하여 로컬대칭암호키를 생성하며;
상기 로컬제어부는 상기 로컬난수생성기를 통해 무작위 난수를 발생하여, 상기 로컬대칭암호키를 암호화하여 로컬비대칭암호키를 생성하며;
상기 로컬 PIN 데이터는 리모트서버 내부 리모트메모리에 저장되며;

리모트서버가 로컬서버로 양방향 터널링 데이터통신 요청 로그인(Log-in)하면,
로컬서버는 리모트서버 IP Address로 로컬비대칭암호키를 전송하며;
리모트서버는 로컬비대칭암호키를 수신하여 로컬서버 IP Address로 리모트 PUF Chip의 리모트 PIN 데이터를 로컬비대칭암호키로 암호화한 리모트 PIN 데이터를 로컬서버로 전송하며;
로컬서버는 상기 로컬비대칭암호키로 암호화한 리모트 PIN 데이터를 로컬대칭암호키로 복호화한 리모트 PIN 데이터와 로컬메모리에 저장된 리모트 PIN 데이터가 일치할 경우, 로컬서버와 리모트서버 사이에 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하며
로그아웃(Log-in)시 로컬비대칭암호키, 로컬비대칭암호키로 암호화한 리모트 PIN 데이터가 삭제되며;

로컬서버가 리모트서버로 양방향 터널링 데이터통신 요청 로그인(Log-in)할 경우,
리모트서버는 로컬서버 IP Address로 리모트비대칭암호키를 전송하며;
로컬서버는 리모트비대칭암호키를 수신하여 리모트서버 IP Address로 로컬 PUF Chip의 로컬 PIN 데이터를 리모트비대칭암호키로 암호화한 로컬 PIN 데이터를 리모트서버로 전송하며;
리모트서버는 상기 리모트비대칭암호키로 암호화한 로컬 PIN 데이터를 리모트대칭암호키로 복호화한 로컬 PIN 데이터와 리모트메모리에 저장된 로컬 PIN 데이터가 일치할 경우, 리모트서버와 로컬서버 사이에 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하여 검침부에서 측정한 검침데이터 및 검지센서로 부터 수신한 데이터를 로컬서버로 전송하며;
로그아웃(Log-in)시 리모트비대칭암호키, 리모트비대칭암호키로 암호화한 로컬 PIN 데이터가 삭제되는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기.
The detection sensor equipped with the remote PUF Chip is a detection sensor that performs data communication with the remote server meter reading unit through either wired or wireless communication,
The remote server includes a remote random number generator, a remote memory, a meter reading unit, and a remote control unit,
Wherein the remote control unit generates a remote symmetric encryption key using unique remote PIN data using a physical process variation occurring during the manufacturing process of the remote PUF chip;
The remote control unit generates a random random number through the remote random number generator and encrypts the remote symmetric encryption key to generate a remote asymmetric encryption key;
Wherein the remote PIN data is stored in a local server internal local memory;

The local server includes a local PUF chip, a local quantum random number generator, a local memory, and a local controller,
Generate a local symmetric cryptographic key from a quantum random number generated from the local quantum random number generator;
The local control unit generates unique local PIN data using a physical process variation occurring during the manufacturing process of the local PUF chip to generate a local symmetric encryption key;
Wherein the local control unit generates a random number through the local random number generator and encrypts the local symmetric encryption key to generate a local asymmetric encryption key;
The local PIN data is stored in a remote server internal remote memory;

When the remote server logs in to the local server requesting bi-directional tunneling data communication,
The local server sends the local asymmetric cryptographic key to the remote server IP Address;
The remote server receives the local asymmetric cryptographic key and transmits the remote PIN data encrypted with the local asymmetric cipher key to the local server using the local server IP address and the remote PIN data of the remote PUF chip with the local asymmetric cipher key;
If the remote PIN data decrypted by the local symmetric encryption key is identical to the remote PIN data stored in the local memory, the local server performs a log-in bi-directional operation between the local server and the remote server, Opening the tunneling data communication
The remote PIN data encrypted with the local asymmetric encryption key and the local asymmetric encryption key are deleted at the time of log-in;

When the local server logs in to the remote server requesting bidirectional tunneling data communication,
The remote server sends the remote asymmetric cryptographic key to the local server IP Address;
The local server receives the remote asymmetric encryption key and transmits the local PIN data obtained by encrypting the local PIN data of the local PUF chip with the remote asymmetric encryption key to the remote server with the remote server IP address;
When the local PIN data decrypted by the remote symmetric encryption key is decrypted by the remote symmetric encryption key and the local PIN data stored in the remote memory coincides with the remote symmetric encryption key, the remote server logs in (Log-in) between the remote server and the local server. The tunneling data communication is opened to transmit the meter reading data measured by the meter reading unit and the data received from the detection sensor to the local server;
The remote PIN code data encrypted with the remote asymmetric encryption key and the remote asymmetric encryption key is deleted at the time of log-in.
리모트 PUF Chip를 탑재한 검지센서는 유선 또는 무선 중 어느 하나의 통신을 통해 리모트서버 검침부와 데이터 통신을 하는 검지센서이고,
리모트서버는 리모트난수생성기, 리모트메모리, 검침부, 리모트제어부를 포함하여 구성되어,
상기 리모트난수생성기는 리모트대칭암호키를 생성하며;
상기 리모트제어부는 리모트 PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 리모트 PIN 데이터를 생성한 후 상기 리모트대칭암호키를 암호화하여 리모트비대칭암호키를 생성하며;
상기 리모트 PIN 데이터는 로컬서버 내부 로컬메모리에 저장되며;

로컬서버는 로컬 PUF Chip, 로컬양자난수생성기, 로컬메모리, 로컬제어부를 포함하여 구성되어,
상기 로컬양자난수생성기는 로컬대칭암호키를 생성하며;
상기 로컬제어부는 로컬 PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 로컬 PIN 데이터를 생성하여 상기 로컬대칭암호키를 암호화하여 로컬비대칭암호키를 생성하며;
상기 로컬 PIN 데이터는 리모트서버 내부 리모트메모리에 저장되며;

리모트서버가 로컬서버로 양방향 터널링 데이터통신 요청 로그인(Log-in)하면,
로컬서버는 리모트서버 IP Address로 로컬비대칭암호키를 전송하며;
리모트서버는 로컬비대칭암호키를 수신하여 로컬서버 IP Address로 리모트 PUF Chip의 리모트 PIN 데이터를 로컬비대칭암호키로 암호화한 리모트 PIN 데이터를 로컬서버로 전송하며;
로컬서버는 상기 로컬비대칭암호키로 암호화한 리모트 PIN 데이터를 로컬대칭암호키로 복호화한 리모트 PIN 데이터와 로컬메모리에 저장된 리모트 PIN 데이터가 일치할 경우, 로컬서버와 리모트서버 사이에 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하며;
로그아웃(Log-in)시 로컬비대칭암호키, 로컬비대칭암호키로 암호화한 리모트 PIN 데이터가 삭제되며;

로컬서버가 리모트서버로 양방향 터널링 데이터통신 요청 로그인(Log-in)할 경우,
리모트서버는 로컬서버 IP Address로 리모트비대칭암호키를 전송하며;
로컬서버는 리모트비대칭암호키를 수신하여 리모트서버 IP Address로 로컬 PUF Chip의 로컬 PIN 데이터를 리모트비대칭암호키로 암호화한 로컬 PIN 데이터를 리모트서버로 전송하며;
리모트서버는 상기 리모트비대칭암호키로 암호화한 로컬 PIN 데이터를 리모트대칭암호키로 복호화한 로컬 PIN 데이터와 리모트메모리에 저장된 로컬 PIN 데이터가 일치할 경우, 리모트서버와 로컬서버 사이에 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하여 검침부에서 측정한 검침데이터 및 검지센서로 부터 수신한 데이터를 로컬서버로 전송하며;
로그아웃(Log-in)시 리모트비대칭암호키, 리모트비대칭암호키로 암호화한 로컬 PIN 데이터가 삭제되는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기.
The detection sensor equipped with the remote PUF Chip is a detection sensor that performs data communication with the remote server meter reading unit through either wired or wireless communication,
The remote server includes a remote random number generator, a remote memory, a meter reading unit, and a remote control unit,
Wherein the remote random number generator generates a remote symmetric encryption key;
The remote control unit generates unique remote PIN data using a physical process variation occurring during a manufacturing process of a remote PUF chip, and then encrypts the remote symmetric encryption key to generate a remote asymmetric encryption key;
Wherein the remote PIN data is stored in a local server internal local memory;

The local server includes a local PUF chip, a local quantum random number generator, a local memory, and a local controller,
The local quantum random number generator generating a local symmetric cryptographic key;
Wherein the local control unit generates unique local PIN data using a physical process variation occurring during the manufacturing process of the local PUF chip to generate a local asymmetric cryptographic key by encrypting the local symmetric cryptographic key;
The local PIN data is stored in a remote server internal remote memory;

When the remote server logs in to the local server requesting bi-directional tunneling data communication,
The local server sends the local asymmetric cryptographic key to the remote server IP Address;
The remote server receives the local asymmetric cryptographic key and transmits the remote PIN data encrypted with the local asymmetric cipher key to the local server using the local server IP address and the remote PIN data of the remote PUF chip with the local asymmetric cipher key;
If the remote PIN data decrypted by the local symmetric encryption key is identical to the remote PIN data stored in the local memory, the local server performs a log-in bi-directional operation between the local server and the remote server, Opening tunneling data communication;
The remote PIN data encrypted with the local asymmetric encryption key and the local asymmetric encryption key are deleted at the time of log-in;

When the local server logs in to the remote server requesting bidirectional tunneling data communication,
The remote server sends the remote asymmetric cryptographic key to the local server IP Address;
The local server receives the remote asymmetric encryption key and transmits the local PIN data obtained by encrypting the local PIN data of the local PUF chip with the remote asymmetric encryption key to the remote server with the remote server IP address;
When the local PIN data decrypted by the remote symmetric encryption key is decrypted by the remote symmetric encryption key and the local PIN data stored in the remote memory coincides with the remote symmetric encryption key, the remote server logs in (Log-in) between the remote server and the local server. The tunneling data communication is opened to transmit the meter reading data measured by the meter reading unit and the data received from the detection sensor to the local server;
The remote PIN code data encrypted with the remote asymmetric encryption key and the remote asymmetric encryption key is deleted at the time of log-in.
리모트 PUF Chip를 탑재한 검지센서는 유선 또는 무선 중 어느 하나의 통신을 통해 리모트서버 검침부와 데이터 통신을 하는 검지센서이고,
리모트서버는 리모트난수생성기, 리모트메모리, 검침부, 리모트제어부를 포함하여 구성되어,
상기 리모트제어부는 리모트 PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 리모트 PIN 데이터로 리모트대칭암호키를 생성하며;
상기 리모트제어부는 상기 리모트난수생성기를 통해 무작위 난수를 발생하여, 상기 리모트대칭암호키를 암호화하여 리모트비대칭암호키를 생성하며;
상기 리모트대칭암호키는 로컬서버 내부 로컬메모리에 저장되며;

로컬서버는 로컬 PUF Chip, 로컬양자난수생성기, 로컬메모리, 로컬제어부를 포함하여 구성되어,
상기 로컬양자난수생성기는 로컬대칭암호키를 생성하며;
상기 로컬제어부는 로컬 PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 로컬 PIN 데이터를 생성하여 로컬대칭암호키를 생성하며;
상기 로컬제어부는 상기 로컬난수생성기를 통해 무작위 난수를 발생하여, 상기 로컬대칭암호키를 암호화하여 로컬비대칭암호키를 생성하며;
상기 로컬대칭암호키는 리모트서버 내부 리모트메모리에 저장되며;

리모트서버가 로컬서버로 양방향 터널링 데이터통신 요청 로그인(Log-in)하면,
로컬서버는 리모트서버 IP Address로 로컬비대칭암호키를 전송하며;
리모트서버는 로컬비대칭암호키를 수신하여 로컬서버 IP Address로 리모트 대칭암호키를 로컬비대칭암호키로 암호화한 리모트암호키를 로컬서버로 전송하며;
로컬서버는 상기 리모트암호키를 로컬대칭암호키로 복호화한 리모트대칭암호키와 로컬메모리에 저장된 리모트대칭암호키가 일치할 경우, 로컬서버와 리모트서버 사이에 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하며;
로그아웃(Log-in)시 로컬비대칭암호키, 리모트암호키가 삭제되며;

로컬서버가 리모트서버로 양방향 터널링 데이터통신 요청 로그인(Log-in)할 경우,
리모트서버는 로컬서버 IP Address로 리모트비대칭암호키를 전송하며;
로컬서버는 리모트비대칭암호키를 수신하여 리모트서버 IP Address로 로컬 대칭암호키를 리모트비대칭암호키로 암호화한 로컬암호키를 리모트서버로 전송하며;
리모트서버는 상기 로컬암호키를 리모트대칭암호키로 복호화한 로컬대칭암호키와 리모트메모리에 저장된 로컬대칭암호키가 일치할 경우, 리모트서버와 로컬서버 사이에 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하여 검침부에서 측정한 검침데이터 및 검지센서로 부터 수신한 데이터를 로컬서버로 전송하며;
로그아웃(Log-in)시 리모트비대칭암호키, 로컬암호키가 삭제되는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기.
The detection sensor equipped with the remote PUF Chip is a detection sensor that performs data communication with the remote server meter reading unit through either wired or wireless communication,
The remote server includes a remote random number generator, a remote memory, a meter reading unit, and a remote control unit,
Wherein the remote control unit generates a remote symmetric encryption key using unique remote PIN data using a physical process variation occurring during the manufacturing process of the remote PUF chip;
The remote control unit generates a random random number through the remote random number generator and encrypts the remote symmetric encryption key to generate a remote asymmetric encryption key;
Wherein the remote symmetric encryption key is stored in a local server internal local memory;

The local server includes a local PUF chip, a local quantum random number generator, a local memory, and a local controller,
The local quantum random number generator generating a local symmetric cryptographic key;
The local control unit generates unique local PIN data using a physical process variation occurring during the manufacturing process of the local PUF chip to generate a local symmetric encryption key;
Wherein the local control unit generates a random number through the local random number generator and encrypts the local symmetric encryption key to generate a local asymmetric encryption key;
The local symmetric encryption key is stored in a remote server internal remote memory;

When the remote server logs in to the local server requesting bi-directional tunneling data communication,
The local server sends the local asymmetric cryptographic key to the remote server IP Address;
The remote server receives the local asymmetric cryptographic key and transmits the remote cryptographic key, which is encrypted with the local asymmetric cryptographic key to the remote symmetric cryptographic key to the local server IP address, to the local server;
When the remote symmetric encryption key decrypted with the local symmetric encryption key is identical to the remote symmetric encryption key stored in the local memory, the local server performs a log-in bi-directional tunneling data communication between the local server and the remote server Open;
At the time of log-in, the local asymmetric encryption key and the remote encryption key are deleted;

When the local server logs in to the remote server requesting bidirectional tunneling data communication,
The remote server sends the remote asymmetric cryptographic key to the local server IP Address;
The local server receives the remote asymmetric cryptographic key and transmits the local cryptographic key, which is the remote symmetric cryptographic key encrypted with the remote server IP address, to the remote server;
When the local symmetric encryption key decrypted with the remote symmetric encryption key is identical to the local symmetric encryption key stored in the remote memory, the remote server performs a log-in bi-directional tunneling data communication between the remote server and the local server And transmits the meter reading data measured by the meter reading unit and the data received from the detection sensor to a local server;
Wherein the remote asymmetric cipher key and the local cipher key are deleted at the time of log-in.
리모트 PUF Chip를 탑재한 검지센서는 유선 또는 무선 중 어느 하나의 통신을 통해 리모트서버 검침부와 데이터 통신을 하는 검지센서이고,
리모트서버는 리모트난수생성기, 리모트메모리, 검침부, 리모트제어부를 포함하여 구성되어,
상기 리모트난수생성기는 리모트대칭암호키를 생성하며;
상기 리모트제어부는 리모트 PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 리모트 PIN 데이터를 생성하여 상기 리모트대칭암호키를 암호화하여 리모트비대칭암호키를 생성하며;
상기 리모트대칭암호키는 로컬서버 내부 로컬메모리에 저장되며;

로컬서버는 로컬 PUF Chip, 로컬양자난수생성기, 로컬메모리, 로컬제어부를 포함하여 구성되어,
상기 로컬양자난수생성기는 로컬대칭암호키를 생성하며;
상기 로컬제어부는 로컬 PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 로컬 PIN 데이터를 생성하여 상기 로컬대칭암호키를 암호화하여 로컬비대칭암호키를 생성하며;
상기 로컬대칭암호키는 리모트서버 내부 리모트메모리에 저장되며;

리모트서버가 로컬서버로 양방향 터널링 데이터통신 요청 로그인(Log-in)하면,
로컬서버는 리모트서버 IP Address로 로컬비대칭암호키를 전송하며;
리모트서버는 로컬비대칭암호키를 수신하여 로컬서버 IP Address로 리모트대칭암호키를 로컬비대칭암호키로 암호화한 리모트암호키를 로컬서버로 전송하며;
로컬서버는 상기 리모트암호키를 로컬대칭암호키로 복호화한 리모트대칭암호키와 로컬메모리에 저장된 리모트대칭암호키가 일치할 경우, 로컬서버와 리모트서버 사이에 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하며;
로그아웃(Log-in)시 로컬비대칭암호키, 리모트암호키가 삭제되며;

로컬서버가 리모트서버로 양방향 터널링 데이터통신 요청 로그인(Log-in)할 경우,
리모트서버는 로컬서버 IP Address로 리모트비대칭암호키를 전송하며;
로컬서버는 리모트비대칭암호키를 수신하여 리모트서버 IP Address로 로컬 대칭암호키를 리모트비대칭암호키로 암호화한 로컬암호키를 리모트서버로 전송하며;
리모트서버는 상기 로컬암호키를 리모트대칭암호키로 복호화한 로컬대칭암호키와 리모트메모리에 저장된 로컬대칭암호가 일치할 경우, 리모트서버와 로컬서버 사이에 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하여 검침부에서 측정한 검침데이터 및 검지센서로 부터 수신한 데이터를 로컬서버로 전송하며;
로그아웃(Log-in)시 리모트비대칭암호키, 로컬암호키가 삭제되는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기.
The detection sensor equipped with the remote PUF Chip is a detection sensor that performs data communication with the remote server meter reading unit through either wired or wireless communication,
The remote server includes a remote random number generator, a remote memory, a meter reading unit, and a remote control unit,
Wherein the remote random number generator generates a remote symmetric encryption key;
Wherein the remote control unit generates unique remote PIN data using a physical process deviation occurring during a manufacturing process of a remote PUF chip and generates a remote asymmetric encryption key by encrypting the remote symmetric encryption key;
Wherein the remote symmetric encryption key is stored in a local server internal local memory;

The local server includes a local PUF chip, a local quantum random number generator, a local memory, and a local controller,
The local quantum random number generator generating a local symmetric cryptographic key;
Wherein the local control unit generates unique local PIN data using a physical process variation occurring during the manufacturing process of the local PUF chip to generate a local asymmetric cryptographic key by encrypting the local symmetric cryptographic key;
The local symmetric encryption key is stored in a remote server internal remote memory;

When the remote server logs in to the local server requesting bi-directional tunneling data communication,
The local server sends the local asymmetric cryptographic key to the remote server IP Address;
The remote server receives the local asymmetric cryptographic key and transmits the remote cryptographic key, which is encrypted with the local asymmetric cryptographic key to the remote symmetric cryptographic key to the local server IP address, to the local server;
When the remote symmetric encryption key decrypted with the local symmetric encryption key is identical to the remote symmetric encryption key stored in the local memory, the local server performs a log-in bi-directional tunneling data communication between the local server and the remote server Open;
At the time of log-in, the local asymmetric encryption key and the remote encryption key are deleted;

When the local server logs in to the remote server requesting bidirectional tunneling data communication,
The remote server sends the remote asymmetric cryptographic key to the local server IP Address;
The local server receives the remote asymmetric cryptographic key and transmits the local cryptographic key, which is the remote symmetric cryptographic key encrypted with the remote server IP address, to the remote server;
When the local symmetric cipher key decrypted with the remote symmetric encryption key is identical to the local symmetric encryption key stored in the remote memory, the remote server opens the log-in bi-directional tunneling data communication between the remote server and the local server And transmits the meter reading data measured by the meter reading unit and the data received from the detection sensor to a local server;
Wherein the remote asymmetric cipher key and the local cipher key are deleted at the time of log-in.
리모트 PUF Chip를 탑재한 원격검침기는 유선 또는 무선 중 어느 하나의 통신을 통해 리모트 USB(Universal Serial Bus)와 데이터 통신을 하는 원격검침기이고,
리모트 USB는 리모트난수생성기, 리모트메모리, 검침부, 리모트제어부를 포함하여 구성되어,
상기 리모트제어부는 리모트 PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 리모트 PIN 데이터로 리모트대칭암호키를 생성하며;
상기 리모트제어부는 상기 리모트난수생성기를 통해 무작위 난수를 발생하여, 상기 리모트대칭암호키를 암호화하여 리모트비대칭암호키를 생성하며;
상기 리모트대칭암호키는 로컬 USB 내부 로컬메모리에 저장되며;

로컬 USB(Universal Serial Bus)는 로컬 PUF Chip, 로컬양자난수생성기, 로컬메모리, 로컬제어부를 포함하여 구성되어,
상기 로컬양자난수생성기는 로컬대칭암호키를 생성하며;
상기 로컬제어부는 로컬 PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 로컬 PIN 데이터를 생성하여 로컬대칭암호키를 생성하며;
상기 로컬제어부는 상기 로컬난수생성기를 통해 무작위 난수를 발생하여, 상기 로컬대칭암호키를 암호화하여 로컬비대칭암호키를 생성하며;
상기 로컬대칭암호키는 리모트 USB 내부 리모트메모리에 저장되며;

리모트 USB가 로컬 USB로 양방향 터널링 데이터통신 요청 로그인(Log-in)하면,
로컬 USB는 리모트 USB의 IP Address로 로컬비대칭암호키를 전송하며;
리모트 USB는 로컬비대칭암호키를 수신하여 로컬 USB의 IP Address로 리모트 대칭암호키를 로컬비대칭암호키로 암호화한 리모트암호키를 로컬 USB로 전송하며;
로컬 USB는 상기 리모트암호키를 로컬대칭암호키로 복호화한 리모트대칭암호키와 로컬메모리에 저장된 리모트대칭암호키가 일치할 경우, 로컬 USB와 리모트 USB 사이에 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하며;
로그아웃(Log-in)시 로컬비대칭암호키, 리모트암호키가 삭제되며;

로컬 USB가 리모트 USB로 양방향 터널링 데이터통신 요청 로그인(Log-in)할 경우,
리모트 USB는 로컬 USB의 IP Address로 리모트비대칭암호키를 전송하며;
로컬 USB는 리모트비대칭암호키를 수신하여 리모트 USB의 IP Address로 로컬 대칭암호키를 리모트비대칭암호키로 암호화한 로컬암호키를 리모트 USB로 전송하며;
리모트 USB는 상기 로컬암호키를 리모트대칭암호키로 복호화한 로컬대칭암호키와 리모트메모리에 저장된 로컬대칭암호키가 일치할 경우, 리모트 USB와 로컬 USB 사이에 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하여 검침부에서 측정한 검침데이터를 로컬 USB로 전송하며;
로그아웃(Log-in)시 리모트비대칭암호키, 로컬암호키가 삭제되는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기.
The remote meter equipped with the remote PUF chip is a remote meter for data communication with the remote USB (Universal Serial Bus) through either wired or wireless communication.
The remote USB includes a remote random number generator, a remote memory, a meter reading unit, and a remote control unit,
Wherein the remote control unit generates a remote symmetric encryption key using unique remote PIN data using a physical process variation occurring during the manufacturing process of the remote PUF chip;
The remote control unit generates a random random number through the remote random number generator and encrypts the remote symmetric encryption key to generate a remote asymmetric encryption key;
The remote symmetric encryption key is stored in a local USB internal local memory;

The local USB (Universal Serial Bus) includes a local PUF chip, a local quantum random number generator, a local memory, and a local control unit,
The local quantum random number generator generating a local symmetric cryptographic key;
The local control unit generates unique local PIN data using a physical process variation occurring during the manufacturing process of the local PUF chip to generate a local symmetric encryption key;
Wherein the local control unit generates a random number through the local random number generator and encrypts the local symmetric encryption key to generate a local asymmetric encryption key;
The local symmetric encryption key is stored in a remote USB internal remote memory;

When the remote USB requests a bidirectional tunneling data communication to the local USB,
The local USB sends the local asymmetric encryption key to the IP address of the remote USB;
The remote USB receives the local asymmetric encryption key and transmits the remote encryption key encrypted with the local symmetric encryption key to the local USB via the local symmetric encryption key with the local USB's IP address;
Local USB logs in between Local USB and Remote USB when the remote symmetric encryption key decrypted with the local symmetric encryption key is identical to the remote symmetric encryption key stored in local memory. Open;
At the time of log-in, the local asymmetric encryption key and the remote encryption key are deleted;

When the local USB requests the bidirectional tunneling data communication to the remote USB,
The remote USB sends the remote asymmetric encryption key to the IP address of the local USB;
The local USB receives the remote asymmetric encryption key and transmits the local encryption key encrypted with the remote asymmetric encryption key to the remote USB as the IP address of the remote USB as the remote symmetric encryption key;
Remote USB logs in (Log-in) between remote USB and local USB when the local symmetric encryption key decrypted with the remote symmetric encryption key and the local symmetric encryption key stored in the remote memory are identical. And transmits the meter reading data measured by the meter reading unit to the local USB;
Wherein the remote asymmetric cipher key and the local cipher key are deleted at the time of log-in.
리모트 PUF Chip를 탑재한 원격검침기는 유선 또는 무선 중 어느 하나의 통신을 통해 리모트 USB(Universal Serial Bus)와 데이터 통신을 하는 원격검침기이고,
리모트 USB는 리모트난수생성기, 리모트메모리, 검침부, 리모트제어부를 포함하여 구성되어,
상기 리모트난수생성기는 리모트대칭암호키를 생성하며;
상기 리모트제어부는 리모트 PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 리모트 PIN 데이터를 생성하여 상기 리모트대칭암호키를 암호화하여 리모트비대칭암호키를 생성하며;
상기 리모트대칭암호키는 로컬 USB 내부 로컬메모리에 저장되며;

로컬 USB는 로컬 PUF Chip, 로컬양자난수생성기, 로컬메모리, 로컬제어부를 포함하여 구성되어,
상기 로컬양자난수생성기는 로컬대칭암호키를 생성하며;
상기 로컬제어부는 로컬 PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 고유의 로컬 PIN 데이터를 생성하여 상기 로컬대칭암호키를 암호화하여 로컬비대칭암호키를 생성하며;
상기 로컬대칭암호키는 리모트 USB 내부 리모트메모리에 저장되며;

리모트 USB가 로컬 USB로 양방향 터널링 데이터통신 요청 로그인(Log-in)하면,
로컬 USB는 리모트 USB의 IP Address로 로컬비대칭암호키를 전송하며;
리모트 USB는 로컬비대칭암호키를 수신하여 로컬 USB의 IP Address로 리모트대칭암호키를 로컬비대칭암호키로 암호화한 리모트암호키를 로컬 USB로 전송하며;
로컬 USB는 상기 리모트암호키를 로컬대칭암호키로 복호화한 리모트대칭암호키와 로컬메모리에 저장된 리모트대칭암호키가 일치할 경우, 로컬 USB와 리모트 USB 사이에 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하며;
로그아웃(Log-in)시 로컬비대칭암호키, 리모트암호키가 삭제되며;

로컬 USB가 리모트 USB로 양방향 터널링 데이터통신 요청 로그인(Log-in)할 경우,
리모트 USB는 로컬 USB의 IP Address로 리모트비대칭암호키를 전송하며;
로컬 USB는 리모트비대칭암호키를 수신하여 리모트 USB의 IP Address로 로컬 대칭암호키를 리모트비대칭암호키로 암호화한 로컬암호키를 리모트 USB로 전송하며;
리모트 USB는 상기 로컬암호키를 리모트대칭암호키로 복호화한 로컬대칭암호키와 리모트메모리에 저장된 로컬대칭암호가 일치할 경우, 리모트 USB와 로컬 USB 사이에 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하여 검침부에서 측정한 검침데이터를 로컬 USB로 전송하며;
로그아웃(Log-in)시 리모트비대칭암호키, 로컬암호키가 삭제되는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기.
The remote meter equipped with the remote PUF chip is a remote meter for data communication with the remote USB (Universal Serial Bus) through either wired or wireless communication.
The remote USB includes a remote random number generator, a remote memory, a meter reading unit, and a remote control unit,
Wherein the remote random number generator generates a remote symmetric encryption key;
Wherein the remote control unit generates unique remote PIN data using a physical process deviation occurring during a manufacturing process of a remote PUF chip and generates a remote asymmetric encryption key by encrypting the remote symmetric encryption key;
The remote symmetric encryption key is stored in a local USB internal local memory;

Local USB consists of a local PUF chip, local quantum random number generator, local memory, local control,
The local quantum random number generator generating a local symmetric cryptographic key;
Wherein the local control unit generates unique local PIN data using a physical process variation occurring during the manufacturing process of the local PUF chip to generate a local asymmetric cryptographic key by encrypting the local symmetric cryptographic key;
The local symmetric encryption key is stored in a remote USB internal remote memory;

When the remote USB requests a bidirectional tunneling data communication to the local USB,
The local USB sends the local asymmetric encryption key to the IP address of the remote USB;
The remote USB receives the local asymmetric encryption key and transmits the remote encryption key encrypted with the local symmetric encryption key to the local USB via the local symmetric encryption key with the local USB's IP address;
Local USB logs in between Local USB and Remote USB when the remote symmetric encryption key decrypted with the local symmetric encryption key is identical to the remote symmetric encryption key stored in local memory. Open;
At the time of log-in, the local asymmetric encryption key and the remote encryption key are deleted;

When the local USB requests the bidirectional tunneling data communication to the remote USB,
The remote USB sends the remote asymmetric encryption key to the IP address of the local USB;
The local USB receives the remote asymmetric encryption key and transmits the local encryption key encrypted with the remote asymmetric encryption key to the remote USB as the IP address of the remote USB as the remote symmetric encryption key;
Remote USB will be able to log in (Log-in) bidirectional tunneling data communication when the local symmetric encryption key decrypted with the remote symmetric encryption key is the same as the local symmetric encryption stored in the remote memory. And transmits the meter reading data measured by the meter reading unit to the local USB;
Wherein the remote asymmetric cipher key and the local cipher key are deleted at the time of log-in.
보안단말기는 양자난수생성기 및 PUF PIN 데이터 생성기로 구성되어,
PUF PIN 데이터 생성기는 PUF Chip의 PIN 데이터로 대칭암호키를 생성하고,
양자난수생성기는 양자난수로 상기 대칭암호키를 암호화하여 비대칭암호키를 생성하는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 보안단말기.
The secure terminal comprises a quantum random number generator and a PUF PIN data generator,
The PUF PIN data generator generates a symmetric encryption key using the PIN data of the PUF chip,
Wherein the quantum random number generator generates the asymmetric cryptographic key by encrypting the symmetric cryptographic key with a quantum random number.
보안단말기는 양자난수생성기 및 PUF PIN 데이터 생성기로 구성되어,
양자난수생성기는 양자난수로 대칭암호키를 생성하고,
PUF PIN 데이터 생성기는 PUF Chip의 PIN 데이터로 상기 대칭암호키를 암호화하여 비대칭암호키를 생성하는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 보안단말기.
The secure terminal comprises a quantum random number generator and a PUF PIN data generator,
A quantum random number generator generates a symmetric cryptographic key with a quantum random number,
Wherein the PUF PIN data generator generates the asymmetric encryption key by encrypting the symmetric encryption key with the PIN data of the PUF chip.
보안단말기는 PUF Chip의 제조공정 중 발생하는 물리적 공정편차를 이용해 PIN 데이터를 생성하여 대칭암호키를 생성하고,
양자난수생성기를 통해 발생하는 양자난수로 상기 대칭암호키를 암호화하여 비대칭암호키를 생성하며;
상기 비대칭암호키에 양자난수생성기 또는 의사난수생성기 중 어느 하나를 통해 다시 비대칭암호키를 생성하되,
의사난수생성기를 통해 생성되는 비대칭암호키는 난수발생 해시함수를 새로 생성되는 비대칭암호키에 포함하여 저장되는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 보안단말기.
The security terminal generates the PIN data using the physical process variation occurring during the manufacturing process of the PUF chip to generate the symmetric encryption key,
Encrypting the symmetric cryptographic key with a quantum random number generated through a quantum random number generator to generate an asymmetric cryptographic key;
Generating an asymmetric cryptographic key through the quantum random number generator or the pseudo random number generator in the asymmetric cryptographic key,
Wherein the asymmetric cryptographic key generated by the pseudo-random number generator is stored by including the random number generated hash function in a newly generated asymmetric cryptographic key.
제 9 항, 제 10 항, 제 11 항, 제 12 항 중 어느 하나에 있어서,
검지센서는 리모트 PUF Chip를 탑재한 수도검침센서 및 누수검지센서로 구성되어,
누수검지센서는 소리 감지 센서, 통신부, 제어유닛, 소리 전달부재, 떨림판, 소리수집부, 하우징으로 구성되어,
상수도 관에 설치되어, 상기 상수도관을 통해 전달되는 물의 소리를 감지하는 소리 감지 센서와;
상기 소리 감지 센서에서 감지된 정보를 유선 또는 무선 통신 방식 중 어느 하나를 통해 검침부로 전송하는 통신부와;
일부분이 금속재질로 형성되며, 내부에 상기 통신부 및 제어유닛이 설치되는 빈 공간이 형성되는 하우징과;
상기 하우징의 금속재질 부분으로부터 연결되어 상기 상수도관에 연결되어, 상기 상수도관을 통해 전달되는 소리를 상기 하우징 내부로 전달하는 소리 전달부재와;
상기 하우징 내부에 설치되며, 상기 소리 전달부재를 통해 상기 하우징 내부로 전달되는 소리에 의해 떨리는 떨림판과;
상기 하우징 내부에 설치되며, 상기 떨림판의 떨리는 소리를 수집하여 상기 제어유닛으로 전달하는 소리수집부와;
상기 소리 감지센서에서 감지된 정보를 분석하여 해당 상수도관의 누수 여부를 확인하고, 확인결과 누수검지 데이터를 상기 통신부를 통해 검침부로 전송하도록 하는 마이크로프로세서로 구성된 제어유닛을 포함하는 누수검지센서이며;

리모트 PUF Chip를 탑재한 수도검침센서는 유선 또는 무선 중 어느 하나의 통신을 통해 리모트서버 검침부로 검침데이터 전송하는 수도검침센서이고,

리모트서버는 상기 리모트비대칭암호키로 암호화한 로컬 PIN 데이터를 리모트대칭암호키로 복호화한 로컬 PIN 데이터와 리모트메모리에 저장된 로컬 PIN 데이터가 일치할 경우, 리모트서버와 로컬서버 사이에 로그인(Log-in) 양방향 터널링 데이터통신을 개통하여 검침부에서 측정한 검침데이터 및 누수검지 데이터를 로컬서버로 전송하며;

로컬서버는 관리자 입력 시간 이상 수도계량기 이후 댁내 누수가 검지되지 않으면서 수돗물 사용 검침데이터가 발생하지 않을 경우 독고사 이벤트를 발생하는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기.
The method according to any one of claims 9, 10, 11, and 12,
The detection sensor is composed of a water meter reading sensor and a water leakage sensor equipped with a remote PUF chip,
The leakage detection sensor is composed of a sound detection sensor, a communication unit, a control unit, a sound transmitting member, a vibration plate, a sound collecting unit, and a housing,
A sound detection sensor installed in the water supply pipe and sensing sound of water transmitted through the water supply pipe;
A communication unit for transmitting information sensed by the sound detection sensor to a meter reading unit through either a wired or wireless communication system;
A housing in which a part is formed of a metal and in which an empty space in which the communication unit and the control unit are installed is formed;
A sound transmitting member connected to the metal material portion of the housing and connected to the water pipe to transmit a sound transmitted through the water pipe to the inside of the housing;
A vibration plate installed inside the housing and vibrating due to sound transmitted to the inside of the housing through the sound transmission member;
A sound collecting unit installed in the housing and collecting the trembling sound of the tremble plate and transmitting the collected treble sound to the control unit;
And a microprocessor for analyzing the information detected by the sound detection sensor to confirm whether or not the water supply pipe is leaking, and to transmit the leakage detection data to the meter reading unit through the communication unit.

The water meter probe sensor equipped with a remote PUF chip is a water meter probe sensor that transmits meter reading data to a remote server meter reading unit via either wired or wireless communication,

When the local PIN data decrypted by the remote symmetric encryption key is decrypted by the remote symmetric encryption key and the local PIN data stored in the remote memory coincides with the remote symmetric encryption key, the remote server logs in (Log-in) between the remote server and the local server. The tunneling data communication is opened to transmit the meter reading data and the leak detection data measured by the meter reading unit to a local server;

Wherein the local server generates a poisoning event when the tap water use meter reading data does not occur because the domestic leak is not detected after the metering time exceeding the manager input time.
제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항, 제 5 항, 제 6 항, 제 7 항, 제 8 항, 제 13 항, 제 14 항 중 어느 하나에 있어서,
원격검침기는 누수검지센서를 추가로 구성하여,
누수검지센서는 소리 감지 센서, 통신부, 제어유닛, 소리 전달부재, 떨림판, 소리수집부, 하우징으로 구성되어,
상수도 관에 설치되어, 상기 상수도관을 통해 전달되는 물의 소리를 감지하는 소리 감지 센서와;
상기 소리 감지 센서에서 감지된 정보를 유선 또는 무선 통신 방식 중 어느 하나를 통해 검침부로 전송하는 통신부와;
일부분이 금속재질로 형성되며, 내부에 상기 통신부 및 제어유닛이 설치되는 빈 공간이 형성되는 하우징과;
상기 하우징의 금속재질 부분으로부터 연결되어 상기 상수도관에 연결되어, 상기 상수도관을 통해 전달되는 소리를 상기 하우징 내부로 전달하는 소리 전달부재와;
상기 하우징 내부에 설치되며, 상기 소리 전달부재를 통해 상기 하우징 내부로 전달되는 소리에 의해 떨리는 떨림판과;
상기 하우징 내부에 설치되며, 상기 떨림판의 떨리는 소리를 수집하여 상기 제어유닛으로 전달하는 소리수집부와;
상기 소리 감지센서에서 감지된 정보를 분석하여 해당 상수도관의 누수 여부를 확인하고, 확인결과 누수검지 데이터를 상기 통신부를 통해 검침부로 전송하도록 하는 마이크로프로세서로 구성된 제어유닛을 포함하는 누수검지센서이며;
통합제어서버는 관리자 입력 시간 이상 수도계량기 이후 댁내 누수가 검지되지 않으면서 수돗물 사용 검침데이터가 발생하지 않을 경우 독고사 이벤트를 발생하는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기.
The method according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 13,
The remote meter probe further comprises a leakage detection sensor,
The leakage detection sensor is composed of a sound detection sensor, a communication unit, a control unit, a sound transmitting member, a vibration plate, a sound collecting unit, and a housing,
A sound detection sensor installed in the water supply pipe and sensing sound of water transmitted through the water supply pipe;
A communication unit for transmitting information sensed by the sound detection sensor to a meter reading unit through either a wired or wireless communication system;
A housing in which a part is formed of a metal and in which an empty space in which the communication unit and the control unit are installed is formed;
A sound transmitting member connected to the metal material portion of the housing and connected to the water pipe to transmit a sound transmitted through the water pipe to the inside of the housing;
A vibration plate installed inside the housing and vibrating due to sound transmitted to the inside of the housing through the sound transmission member;
A sound collecting unit installed in the housing and collecting the trembling sound of the tremble plate and transmitting the collected treble sound to the control unit;
And a microprocessor for analyzing the information detected by the sound detection sensor to confirm whether or not the water supply pipe is leaking, and to transmit the leakage detection data to the meter reading unit through the communication unit.
Wherein the integrated control server generates a poisoning event when no tap water use meter reading data is generated without detecting an internal leak after the metering meter exceeds the manager input time.
제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항, 제 5 항, 제 6 항, 제 7 항, 제 8 항, 제 13 항 중 어느 하나에 있어서,
양자난수생성기, PUF PIN 데이터 생성기는 원격검침기에 탑재되어,
양자난수생성기는 난수소스발생기, 양자검출 다이오드, 양자랜덤펄스 생성기, 양자난수 제어부로 구성되고, 상기 양자검출 다이오드는 양자입자를 방출하는 난수소스발생기로 부터 발생하는 양자입자를 검출하고, 상기 양자랜덤펄스 생성기는 상기 양자검출 다이오드로부터 양자입자 이벤트를 검출하여 양자입자의 검출에 상응하는 랜덤펄스를 발생하고, 상기 양자난수 제어부는 상기 양자랜덤펄스 생성기를 통해 발생하는 무작위 난수소스로 양자난수를 생성하여 대칭암호키를 생성하는 마이크로프로세서로 구성되고,
PUF PIN 데이터 생성기는 PUF Chip 및 주제어부로 구성되어,
주제어부는 PUF Chip의 PIN 데이터로 상기 양자난수생성기에서 생성한 대칭암호키를 암호화하여 비대칭암호키를 암호화 생성하는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기.
14. A method according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 13,
The quantum random number generator and the PUF PIN data generator are installed in the remote meter,
Wherein the quantum random number generator comprises a random number generator, a quantum detection diode, a quantum random pulse generator, and a quantum random number control unit, wherein the quantum detection diode detects quantum particles generated from a random number source generator emitting quantum particles, The pulse generator generates a random pulse corresponding to detection of quantum particles by detecting a quantum particle event from the quantum detection diode, and the quantum random number control unit generates a quantum random number with a random random number source generated through the quantum random pulse generator And a microprocessor for generating a symmetric encryption key,
The PUF PIN data generator consists of a PUF chip and a main controller,
Wherein the main controller encrypts the asymmetric cryptographic key by encrypting the symmetric cryptographic key generated by the quantum random number generator with the PIN data of the PUF chip, thereby generating the asymmetric cryptographic key.
제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항, 제 5 항, 제 6 항, 제 7 항, 제 8 항, 제 13 항, 제 14 항 중 어느 하나에 있어서,
양자난수생성기, PUF PIN 데이터 생성기는 원격검침기에 탑재되어,
PUF PIN 데이터 생성기는 PUF Chip 및 주제어부로 구성되어, 상기 주제어부는 PUF Chip의 PIN 데이터로 대칭암호키를 생성하며;
양자난수생성기는 난수소스발생기, 양자검출 다이오드, 양자랜덤펄스 생성기, 양자난수 제어부로 구성되고, 상기 양자검출 다이오드는 양자입자를 방출하는 난수소스발생기로 부터 발생하는 양자입자를 검출하고, 상기 양자랜덤펄스 생성기는 상기 양자검출 다이오드로부터 양자입자 이벤트를 검출하여 양자입자의 검출에 상응하는 랜덤펄스를 발생하고, 상기 양자난수 제어부는 상기 양자랜덤펄스 생성기를 통해 발생하는 무작위 난수소스로 양자난수를 생성하며;
양자난수 제어부는 상기 양자난수로 상기 대칭암호키를 암호화하여 비대칭암호키를 암호화 생성하는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기.
The method according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 13,
The quantum random number generator and the PUF PIN data generator are installed in the remote meter,
The PUF PIN data generator comprises a PUF chip and a main control unit, and the main control unit generates a symmetric encryption key using PIN data of the PUF chip;
Wherein the quantum random number generator comprises a random number generator, a quantum detection diode, a quantum random pulse generator, and a quantum random number control unit, wherein the quantum detection diode detects quantum particles generated from a random number source generator emitting quantum particles, The pulse generator detects a quantum particle event from the quantum detection diode to generate a random pulse corresponding to the detection of quantum particles, and the quantum random number control unit generates a quantum random number with a random random number source generated through the quantum random pulse generator ;
Wherein the quantum random number control unit encrypts the symmetric cipher key with the quantum random number to generate an asymmetric cipher key by encrypting the symmetric cipher key.
제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항, 제 5 항, 제 6 항, 제 7 항, 제 8 항, 제 9 항, 제 10 항, 제 11 항, 제 12 항, 제 13 항, 제 14 항 중 어느 하나에 있어서,
검침부는 누수검지기, 수도계량기, 열검침기, 가스검침기, 전력량검침기, 태양광 발전기, 신재생에너지 발전기, 배전반, 방송장치, 자동제어반, 자동제어 서버 중 어느 하나 이상으로 부터 데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기.
The method of claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 The method according to any one of claims 14 to 19,
The meter reading unit is characterized by receiving data from at least one of a leak detector, a water meter, a heat meter, a gas meter, a wattage meter, a solar generator, a renewable energy generator, an electricity distribution board, a broadcasting device, PUF-QRNG remote meter reading monitoring terminal.
제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항, 제 5 항, 제 6 항, 제 7 항, 제 8 항, 제 9 항, 제 10 항, 제 11 항, 제 12 항, 제 13 항, 제 14 항 중 어느 하나에 있어서,
검침부는 수도계량기, 열검침기, 가스검침기, 전력량검침기, 태양광 발전기, 신재생에너지 발전기, 배전반, 방송장치, 자동제어반, 자동제어 서버 중 어느 하나로 대체되는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기.
The method of claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 The method according to any one of claims 14 to 19,
The meter reading unit is replaced by any one of water meter, heat meter, gas meter, electric power meter, solar generator, renewable energy generator, switchboard, broadcasting device, automatic control panel and automatic control server. .
제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항, 제 5 항, 제 6 항, 제 7 항, 제 8 항, 제 9 항, 제 10 항, 제 11 항, 제 12 항, 제 13 항, 제 14 항 중 어느 하나에 있어서,
동체감지기 또는 생체신호 검지기를 추가로 구성하여 독고사를 검지하는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기.
The method of claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 The method according to any one of claims 14 to 19,
Wherein the system further comprises a fuselage detector or a bio-signal detector to detect a false alarm.
제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항, 제 5 항, 제 6 항, 제 7 항, 제 8 항, 제 9 항, 제 10 항, 제 11 항, 제 12 항, 제 13 항, 제 14 항 중 어느 하나에 있어서,
수질 센서를 추가로 구성하여 수질센서에서 측정되는 수질 측정데이터는 검침부로 전송하는 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기.
The method of claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 The method according to any one of claims 14 to 19,
Wherein the water quality sensor is further configured to transmit the water quality measurement data measured by the water quality sensor to the meter reading unit.
제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항, 제 5 항, 제 6 항, 제 7 항, 제 8 항, 제 9 항, 제 10 항, 제 11 항, 제 12 항, 제 13 항, 제 14 항 중 어느 하나에 있어서,
통신모뎀을 추가로 구성하여,
통신모뎀은 송신 로라모듈(TX-LoRA), 수신 로라모듈(RX-LoRA)로 구성되어 양방향 통신이 가능한 것을 특징으로 하는 PUF-QRNG 원격검침 감시 단말기.
The method of claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 The method according to any one of claims 14 to 19,
By further configuring a communications modem,
Wherein the communication modem is composed of a transmission line module (TX-LoRA) and a reception line module (RX-LoRA) so that bi-directional communication is possible.
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