KR20210003066A - 생체 정보 기반의 pki 키 생성 방법 및 이를 이용한 키 생성 장치 - Google Patents

생체 정보 기반의 pki 키 생성 방법 및 이를 이용한 키 생성 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 생체 정보 기반의 PKI 키를 생성하는 방법에 있어서, (a) 사용자의 생체 정보인 사용자 생체 정보가 획득되면, 키 생성 장치가, 상기 사용자 생체 정보로부터 제1 유니크 정보를 생성하는 단계; (b) 상기 키 생성 장치가, 상기 제1 유니크 정보를 이용하여 상기 사용자의 제1 프라이빗 키를 생성하는 단계; 및 (c) 상기 키 생성 장치가, 상기 제1 프라이빗 키를 이용하여 상기 사용자의 퍼블릭 키를 생성하는 단계; 를 포함하는 방법에 관한 것이다.

Description

생체 정보 기반의 PKI 키 생성 방법 및 이를 이용한 키 생성 장치{METHOD FOR GENERATING PKI KEYS BASED ON BIOINFORMATION ON BLOCKCHAIN NETWORK AND DEVICE FOR USING THEM}
본 발명은 생체 정보 기반의 PKI(Public Key Infrastructure) 키 생성 방법 및 이를 이용한 키 생성 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 사용자의 생체 정보에 대응하는 유니크 정보를 이용하여 PKI 기반의 프라이빗 키와 퍼블릭 키를 생성함으로써 사용자가 프라이빗 키를 별도로 저장할 필요가 없도록 하는 생체 정보 기반의 PKI 키 생성 방법 및 이를 이용한 키 생성 장치에 관한 것이다.
일반적으로 PKI(Public Key Infrastructure)는 전자상거래의 안전성과 신뢰성을 확보하기 위한 인증, 무결성, 부인봉쇄 등의 요건을 충족하기 위한 인증 기술로써 서비스는 전자서명 기술을 활용한다.
전자서명 기술을 효과적으로 이용하기 위해서는 공개키 암호 방식이 필요하며, 공개키 암호 방식을 이용한 인증 방법을 구현하기 위한 기술적, 제도적 기반이 요구되는데 이를 PKI라고 한다.
전자상거래의 안전성과 신뢰성을 확보하기 위한 인증, 무결성, 부인봉쇄 등의 서비스는 전자서명 기술을 활용함으로써 해결 가능하다. 전자서명 기술을 효과적으로 이용하기 위해서는 공개키 암호 방식이 필요하며, 공개키 암호 방식을 이용한 인증 방법을 구현하기 위한 기술적, 제도적 기반이 요구되는데 이를 PKI라고 한다.
그리고, PKI는 개인키와 공개키로 구성된 한 쌍의 키를 이용하여 데이터 암호화, 전자서명 등과 같은 기능들을 구현한다.
특히, 최근에는 블록체인 네트워크에서는 PKI 기반의 프라이빗 키와 퍼블릭 키를 이용하여 전자지갑의 주소 생성, 사용자 인증, 사용자 식별, 데이터 암호화 등을 수행하고 있다.
이러한 PKI 기반의 프라이빗 키와 퍼블릭 키는 RSA, DSA 등과 같은 키 생성 알고리즘에 의해 생성되는 것으로, 임의의 난수를 이용하여 프라이빗 키를 생성하며, 프라이빗 키로부터 대칭되는 퍼블릭 키를 추출한다.
특히, PKI 기반의 프라이빗 키는 키를 생성한 사용자만이 소유한 것으로, 이를 도난 당할 경우 제3자가 도난된 프라이빗 키를 이용하여 합법적으로 거래를 수행하게 되므로 프라이빗 키에 대한 보안이 중요하다.
특히, 블록체인 네트워크에서는 프라이빗 키를 분실할 경우, 동일한 프라이빗 키를 다시 생성할 수 없으므로, 이전에 수행된 정보들에 대한 통제권을 상실하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점들을 모두 해결하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 PKI 기반의 프라이빗 키를 저장하지 않아도 되도록 하는 PKI 키 생성 방법 및 이를 이용한 키 생성 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 PKI 기반의 동일한 프라이빗 키를 생성할 수 있도록 하는 PKI 키 생성 방법 및 이를 이용한 키 생성 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 생체 정보 기반의 PKI 키를 생성하는 방법에 있어서, (a) 사용자의 생체 정보인 사용자 생체 정보가 획득되면, 키 생성 장치가, 상기 사용자 생체 정보로부터 제1 유니크 정보를 생성하는 단계; (b) 상기 키 생성 장치가, 상기 제1 유니크 정보를 이용하여 상기 사용자의 제1 프라이빗 키를 생성하는 단계; 및 (c) 상기 키 생성 장치가, 상기 제1 프라이빗 키를 이용하여 상기 사용자의 퍼블릭 키를 생성하는 단계; 를 포함하는 방법이 제공된다.
상기에서, (d) 상기 키 생성 장치가, 상기 사용자에 대응되는 (i) 사용자 식별 정보, (ii) 상기 퍼블릭 키, 및 (iii) 상기 제1 프라이빗 키를 이용하여 생성한 제1 사용자 서명값을 포함하는 인증서 등록 트랜잭션을 인증 기관으로 전송하여 상기 인증 기관으로 하여금, 상기 인증서 등록 트랜잭션이 유효한지를 확인하도록 하며, 상기 인증서 등록 트랜잭션이 유효한 경우, 적어도 상기 인증서 등록 트랜잭션에 포함된 상기 퍼블릭 키를 포함하는 사용자 인증서를 생성하도록 하고, 상기 사용자 인증서를 상기 인증 기관에 대응되는 데이터베이스에 등록하도록 하거나, 상기 인증서 등록 트랜잭션을 블록체인 네트워크로 전송하여 상기 블록체인 네트워크로 하여금, 상기 인증서 등록 트랜잭션이 유효한지를 확인하도록 하며, 상기 인증서 등록 트랜잭션이 유효한 경우, 적어도 상기 인증서 등록 트랜잭션에 포함된 상기 퍼블릭 키를 포함하는 사용자 탈중앙화 인증서를 생성하여 상기 블록체인 네트워크의 분산 원장에 등록하도록 하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
상기에서, 상기 키 생성 장치는, 상기 인증 기관 또는 상기 블록체인 네트워크로 하여금, 상기 인증서 등록 트랜잭션에 포함된 상기 제1 사용자 서명값과 상기 사용자 식별 정보를 검증하도록 하여 상기 인증서 등록 트랜잭션이 유효한지를 확인하도록 할 수 있다.
상기에서, (e) 상기 키 생성 장치가, 사용자 단말로부터의 사용자 확인값 - 상기 사용자 확인값은 상기 사용자에 의한 상기 사용자 단말로부터의 서비스 요청에 대응하여 서비스 제공 서버가 상기 사용자 단말로 전송한 것임 - 에 대한 서명 요청이 획득되면, 상기 사용자로부터 상기 사용자 생체 정보를 획득하고, 상기 사용자 생체 정보로부터 제2 유니크 정보를 생성하며, 상기 제2 유니크 정보를 이용하여 상기 사용자의 제2 프라이빗 키를 생성하고, 상기 제2 프라이빗 키를 이용하여 상기 사용자 확인값을 서명한 제2 사용자 서명값을 생성하고, 상기 제2 사용자 서명값을 상기 사용자 단말로 전송하여 상기 사용자 단말이 상기 사용자 확인값 및 상기 제2 사용자 서명값을 포함하는 서명 트랜잭션을 상기 서비스 제공 서버로 전송하도록 하여 상기 서비스 제공 서버로 하여금, 상기 인증 기관 또는 상기 블록체인 네트워크로부터 상기 사용자 인증서 또는 상기 사용자 탈중앙화 인증서를 확인하도록 하며, 상기 사용자 인증서 또는 상기 탈중앙화 인증서에 포함된 상기 퍼블릭 키를 이용하여 상기 제2 사용자 서명값을 복호화하여 획득된 비교대상 사용자 확인값을 획득하도록 하며, 상기 비교대상 사용자 확인값과 상기 사용자 확인값을 비교하여 상기 제2 사용자 서명값을 검증하도록 하고, 검증 결과에 대응하여 상기 사용자 단말로 서비스 요청된 서비스를 제공하도록 하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
상기에서, 상기 키 생성 장치는, 상기 생체 정보를 디지털 정보로 변환하여 상기 유니크 정보를 생성할 수 있다.
상기에서, 상기 키 생성 장치는, 동일한 입력값에 대하여 동일한 출력값을 가지는 재현 가능하고, 결정적인 수학적 연산을 통해 상기 유니크 정보를 연산하여 상기 프라이빗 키를 생성할 수 있다.
상기에서, 상기 수학적 연산은 해시 연산을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 생체 정보 기반의 PKI 키를 생성하는 키 생성 장치에 있어서, 생체 정보 기반의 PKI 키를 생성하기 위한 인스트럭션들이 저장된 메모리; 상기 메모리에 저장된 상기 인스트럭션들에 따라 상기 생체 정보 기반의 상기 PKI 키를 생성하기 위한 동작을 수행하는 프로세서; 를 포함하되, 상기 프로세서는, (i) 사용자의 생체 정보인 사용자 생체 정보가 획득되면, 상기 사용자 생체 정보로부터 제1 유니크 정보를 생성하는 프로세스; (ii) 상기 제1 유니크 정보를 이용하여 상기 사용자의 제1 프라이빗 키를 생성하는 프로세스; 및 (iii) 상기 제1 프라이빗 키를 이용하여 상기 사용자의 퍼블릭 키를 생성하는 프로세스를 수행하는 키 생성 장치가 제공된다.
상기 프로세서는, (iv) 상기 사용자에 대응되는 (1) 사용자 식별 정보, (2) 상기 퍼블릭 키, 및 (3) 상기 제1 프라이빗 키를 이용하여 생성한 제1 사용자 서명값을 포함하는 인증서 등록 트랜잭션을 인증 기관으로 전송하여 상기 인증 기관으로 하여금, 상기 인증서 등록 트랜잭션이 유효한지를 확인하도록 하며, 상기 인증서 등록 트랜잭션이 유효한 경우, 적어도 상기 인증서 등록 트랜잭션에 포함된 상기 퍼블릭 키를 포함하는 사용자 인증서를 생성하도록 하고, 상기 사용자 인증서를 상기 인증 기관에 대응되는 데이터베이스에 등록하도록 하거나, 상기 인증서 등록 트랜잭션을 블록체인 네트워크로 전송하여 상기 블록체인 네트워크로 하여금, 상기 인증서 등록 트랜잭션이 유효한지를 확인하도록 하며, 상기 인증서 등록 트랜잭션이 유효한 경우, 적어도 상기 인증서 등록 트랜잭션에 포함된 상기 퍼블릭 키를 포함하는 사용자 탈중앙화 인증서를 생성하여 상기 블록체인 네트워크의 분산 원장에 등록하도록 하는 프로세스를 더 수행할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 인증 기관 또는 상기 블록체인 네트워크로 하여금, 상기 인증서 등록 트랜잭션에 포함된 상기 제1 사용자 서명값과 상기 사용자 식별 정보를 검증하도록 하여 상기 인증서 등록 트랜잭션이 유효한지를 확인하도록 할 수 있다.
상기 프로세서는, (v) 사용자 단말로부터의 사용자 확인값 - 상기 사용자 확인값은 상기 사용자에 의한 상기 사용자 단말로부터의 서비스 요청에 대응하여 서비스 제공 서버가 상기 사용자 단말로 전송한 것임 - 에 대한 서명 요청이 획득되면, 상기 사용자로부터 상기 사용자 생체 정보를 획득하고, 상기 사용자 생체 정보로부터 제2 유니크 정보를 생성하며, 상기 제2 유니크 정보를 이용하여 상기 사용자의 제2 프라이빗 키를 생성하고, 상기 제2 프라이빗 키를 이용하여 상기 사용자 확인값을 서명한 제2 사용자 서명값을 생성하고, 상기 제2 사용자 서명값을 상기 사용자 단말로 전송하여 상기 사용자 단말이 상기 사용자 확인값 및 상기 제2 사용자 서명값을 포함하는 서명 트랜잭션을 상기 서비스 제공 서버로 전송하도록 하여 상기 서비스 제공 서버로 하여금, 상기 인증 기관 또는 상기 블록체인 네트워크로부터 상기 사용자 인증서 또는 상기 사용자 탈중앙화 인증서를 확인하도록 하며, 상기 사용자 인증서 또는 상기 탈중앙화 인증서에 포함된 상기 퍼블릭 키를 이용하여 상기 제2 사용자 서명값을 복호화하여 획득된 비교대상 사용자 확인값을 획득하도록 하며, 상기 비교대상 사용자 확인값과 상기 사용자 확인값을 비교하여 상기 제2 사용자 서명값을 검증하도록 하고, 검증 결과에 대응하여 상기 사용자 단말로 서비스 요청된 서비스를 제공하도록 하는 프로세스를 더 수행할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 (i) 프로세스에서, 상기 생체 정보를 디지털 정보로 변환하여 상기 유니크 정보를 생성할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 (ii) 프로세스에서, 동일한 입력값에 대하여 동일한 출력값을 가지는 재현 가능하고, 결정적인 수학적 연산을 통해 상기 유니크 정보를 연산하여 상기 프라이빗 키를 생성할 수있다.
상기 수학적 연산은 해시 연산을 포함할 수 있다.
이 외에도, 본 발명의 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공된다.
본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명은 사용자의 생체 정보로부터 획득한 유니크 정보를 이용하여 PKI 키를 생성함으로써 언제나 동일한 개인키를 생성할 수 있게 된다.
본 발명은 동일한 개인키를 생성할 수 있게 되므로 프라이빗 키를 별도로 저장할 필요가 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 생체 정보 기반의 PKI 키를 생성하는 키 생성 장치를 개략적으로 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 생체 정보 기반의 PKI 키 생성 방법을 개략적으로 도시한 것이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 생체 정보 기반의 PKI 키를 이용하여 인증서를 등록하는 과정을 개략적으로 도시한 것이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 생체 정보 기반의 PKI 키를 이용하여 등록된 인증서를 통해 사용자를 인증하는 과정을 개략적으로 도시한 것이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 정보 기반의 PKI 키를 생성하는 키 생성 장치를 개략적으로 도시한 것으로, 도 1을 참조하면, 키 생성 장치(100)는 사용자의 생체 정보를 이용하여 PKI 기반의 키를 생성하는 것으로, 사용자의 생체 정보 기반의 PKI 키를 생성하기 위한 인스트럭션들이 저장된 메모리(110)와 메모리(110)에 저장된 인스트럭션들에 따라 사용자의 생체 정보 기반의 PKI 키를 생성하기 위한 동작을 수행하는 프로세서(120)를 포함할 수 있다. 이때, 키 생성 장치(100)는 PC(Personal Computer), 모바일 컴퓨터, PDA/EDA, 휴대 전화, 스마트폰, 태블릿, 서버 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 유무선 통신 기능을 가진 휴대용 게임기, 디지털 카메라, 개인 내비게이션 등과 같이 컴퓨팅 연산을 수행하는 모든 컴퓨팅 장치를 포함할 수 있다.
구체적으로, 키 생성 장치(100)는 전형적으로 컴퓨팅 장치(예컨대, 컴퓨터 프로세서, 메모리, 스토리지, 입력 장치 및 출력 장치, 기타 기존의 컴퓨팅 장치의 구성요소들을 포함할 수 있는 장치; 라우터, 스위치 등과 같은 전자 통신 장치; 네트워크 부착 스토리지(NAS) 및 스토리지 영역 네트워크(SAN)와 같은 전자 정보 스토리지 시스템)와 컴퓨터 소프트웨어(즉, 컴퓨팅 장치로 하여금 특정의 방식으로 기능하게 하는 인스트럭션들)의 조합을 이용하여 원하는 시스템 성능을 달성하는 것일 수 있다.
이와 같은 컴퓨팅 장치는 연동되는 타 컴퓨팅 장치와 요청과 응답을 송수신할 수 있는 바, 일 예시로서 그러한 요청과 응답은 동일한 TCP 세션에 의하여 이루어질 수 있지만, 이에 한정되지는 않는바, 예컨대 UDP 데이터그램으로서 송수신될 수도 있을 것이다.
또한, 컴퓨팅 장치의 프로세서는 MPU(Micro Processing Unit) 또는 CPU(Central Processing Unit), 캐쉬 메모리(Cache Memory), 데이터 버스(Data Bus) 등의 하드웨어 구성을 포함할 수 있다. 또한, 운영체제, 특정 목적을 수행하는 애플리케이션의 소프트웨어 구성을 더 포함할 수도 있다.
한편, 사용자의 생체 정보는 생체 정보 획득부(20)를 통해 획득될 수 있으며, 사용자의 생체 정보로서 지문, 망막, 홍채, 얼굴, 정맥, 혈액, 유전자, 단백질, 장문, 손모양, 손금, 체취, 열상, 음성, 서명 등을 획득할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 사용자를 식별할 수 있는 신체적 또는 행동적 특징에 관한 모든 정보들을 포함할 수 있다.
그리고, 도 1에서는, 생체 정보 획득부(20)와 키 생성 장치(100)를 별도로 도시하였으나, 이와는 달리, 하나의 장치로 구성될 수 있다.
일 예로, 키 생성 장치(100)가 사용자 단말일 경우, 생체 정보 획득부(20)는 사용자 단말에 부가된 카메라, 스캐너, 마이크, 터치 스크린 등으로 구성될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따라 생체 정보 기반의 PKI 키를 생성하는 키 생성 장치를 통해 생체 정보 기반의 PKI 키를 생성하는 방법을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 사용자의 생체 정보인 사용자 생체 정보가 획득(S1)되면, 키 생성 장치(100)는 사용자 생체 정보로부터 제1 유니크 정보를 생성(S2)할 수 있다.
이때, 사용자 생체 정보는 생체 정보 획득부(20)를 통해 획득될 수 있으며, 사용자 생체 정보는 사용자를 식별할 수 있는 신체적 또는 행동적 특징에 관한 정보로, 지문, 망막, 홍채, 얼굴, 정맥, 혈액, 유전자, 단백질, 장문, 손모양, 손금, 체취, 열상, 음성, 서명 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
그리고, 키 생성 장치(100)는 사용자의 생체 정보를 디지털 정보로 가공함으로써 제1 유니크 정보를 획득할 수 있다. 이때, 유니크 정보는 hexadecimal로 표현 가능하지만, 이에 한정되지 않으며, 다양한 포멧으로 생성될 수 있다.
다음으로, 키 생성 장치(100)는 제1 유니크 정보를 이용하여 사용자의 제1 프라이빗 키를 생성(S3)할 수 있다.
이때, 키 생성 장치(100)는 동일한 입력값에 대하여 동일한 출력값을 가지는 재현 가능하고, 결정적인 수학적 연산을 통해 제1 유니크 정보를 연산하여 제1 프라이빗 키를 생성할 수 있다.
그리고, 수학적 연산으로 해시 연산을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 동일한 입력값에 대하여 동일한 출력값을 생성하는 다양한 수학적 연산을 포함할 수 있다.
일 예로, 키 생성 장치(100)는 제1 유니크 정보에 해시 함수를 적용하여 제1 프라이빗 키를 생성할 수 있으며, 해시 함수로 sha256를 적용할 경우 제1 프라이빗 키는 sha256(unique(bioinformation))로 표현될 수 있다.
다음으로, 키 생성 장치(100)는 제1 프라이빗 키를 이용하여 사용자의 퍼블릭 키를 생성(S4)할 수 있다.
이때, 키 생성 장치(100)는 키 생성 알고리즘을 통해 제1 프라이빗 키로부터 사용자의 퍼블릭 키를 추출할 수 있으며, 키 생성 알고리즘으로 RSA, ECDSA 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것이 아니다.
일 예로, 키 생성 알고리즘으로 ECDSA를 사용할 경우에는 다음과 같은 방법에 의해 제1 프라이빗 키로부터 퍼블릭 키를 추출할 수 있다.
ECDSA를 위한 타원곡선은 임의의 정수 a, b에 대해 정의된 다음과 같은 수학식1의 해(X, Y)의 집합이다.
Figure pat00001
이때, 점 P=(x,y)가 타원곡선 상에 있다는 것은 수학식1을 만족시킨다는 것이며, 두 점 P, Q와 임의의 정수 x에 대해 수학식2를 정의할 수 있다.
Figure pat00002
이때, 해 x를 구하는 것이 타원곡선 이산대수 문제이다. 이로부터 ECDSA에서 사용되는 키쌍은 다음과 같이 정의할 수 있다.
G: 생성자, 임의의 시작 포인트
x: 개인키
Q: 공개키, 개인키로부터 연산
이때, 공개키 Q 는 Q = x*G = G+G+…+G (x번 덧셈)으로 G 를 x번 덧셈연산한 값이다.
Q=xG 수식에서 x와 G 를 이용해서 Q 를 구하기는 쉽지만, G와 Q를 안다고 해서, x 값을 유추해 내기가 굉장히 어려운 타원곡선 이산대수 문제를 이용한다. G는 타원 곡선상의 임의의 점이며 x*G는 G를 타원곡선상에서 x번 덧셈 연산한 것을 의미한다.
따라서, 키 생성 장치(100)는 생체 정보에 대응하는 제1 유니크 정보를 가공한 제1 프라이빗 키(sha256(unique(bioinformation)))를 x에 대응되는 프라이빗 키(ECDSA private key)로 하여, 퍼블릭 키를 생성할 수 있게 된다.
상기에서는 ECDSA 알고리즘에 대해서 설명하였으나, RSA 알고리즘 등에서도 같은 방법에 의해 제1 프라이빗 키로부터 퍼블릭 키를 추출할 수 있다.
한편, 도 3을 참조하여, 상기에서와 같은 방법에 의해 생성된 제1 프라이빗 키와 퍼블릭 키 중 퍼블릭 키를 이용하여 사용자의 인증서를 생성하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 키 생성 장치(100)에 의해 사용자의 생체 정보를 이용하여 제1 프라이빗 키와 퍼블릭 키가 생성된 상태에서, 키 생성 장치(100), 즉, 키 생성 장치(100)가 포함된 사용자 단말을 통해 사용자가 인증서 등록을 요청을 하면 키 생성 장치(100)가 포함된 사용자 단말이 사용자에 대응되는 사용자 식별 정보, 퍼블릭 키, 그리고, 제1 프라이빗 키를 이용하여 생성한 제1 사용자 서명값을 포함하는 인증서 등록 트랜잭션을 인증 기관(200)으로 전송(S11)한다.
그러면, 인증 기관(200)은 인증서 등록 트랜잭션이 유효한지를 확인(S12)한다.
이때, 인증 기관(200)은 인증서 등록 트랜잭션에 포함된 퍼블릭 키를 이용하여 제1 사용자 서명값을 확인하여 인증서 등록 트랜잭션이 유효한지를 확인할 수 있다.
일 예로, 제1 사용자 서명값이 제1 프라이빗 키를 이용하여 사용자 식별 정보와 퍼블릭 키 중 적어도 하나를 암호화한 것이거나, 사용자 식별 정보와 퍼블릭키 중 적어도 하나에 대한 해시값을 암호화한 것일 경우, 인증 기관(200)은 퍼블릭 키를 이용하여 제1 사용자 서명값을 복호화한 비교값이, 사용자 식별 정보와 퍼블릭 키 중 적어도 하나와 일치하거나, 사용자 식별 정보와 퍼블릭키 중 적어도 하나에 대한 해시값과 일치하면 인증서 등록 트랜잭션이 유효한 것으로 판단할 수 있다. 또한, 사용자 서명값 확인을 위한 논스 등의 사용자 확인값 또는 이의 해시값을 이용하여 제1 사용자 서명값을 생성하며, 이때, 인증서 등록 트랜잭션에 사용자 확인값을 포함시킬 수 있다.
그리고, 인증 기관(200)은 인증서 등록 트랜잭션이 유효한지 확인한 이후, 사용자 식별 정보가 유효한지를 확인할 수도 있다. 이때, 사용자 식별 정보는 전화번호, 사용자 ID, 사용자 단말 정보, 사용자 성명, 주소 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 사용자를 식별하기 위한 다양한 정보를 포함할 수 있다. 이때, 인증 기관(200)은 문자 인증, 전화통화 인증, 이메일 인증, SNS 인증 등 다양한 방법을 통해 사용자 식별 정보의 유효성을 확인할 수 있다.
이후, 인증 기관(200)은 퍼블릭 키를 포함하는 사용자 인증서를 생성(S13)하고, 사용자 인증서를 데이터 허브(210)로 전송하여 데이터 허브(210)에 사용자 인증서를 등록(S15)한다. 이때, 데이터 허브(210)는 인증 기관(200)에 대응되는 데이터베이스이거나 사용자에 의해 데이터에 대한 접속 권한이 관리되는 별도의 외부 데이터 저장 장치일 수 있다.
그리고, 데이터 허브(210)로부터 인증서 등록 완료 정보가 전송(S16)되면, 인증 기관(200)은 인증서 등록 완료 정보를 키 생성 장치(100)를 포함하는 사용자 단말로 전송(S17)로 전송하여 줄 수 있다. 이때, 인증서 등록 완료 정보는 데이터 허브(210) 상에 등록된 사용자 인증서의 위치 정보를 포함할 수 있다.
한편, 키 생성 장치(100)를 포함하는 사용자 단말은 사용자 인증서를 인증 기관(200)을 통해 등록하는 것과는 달리, 인증서 등록 트랜잭션을 블록체인 네트워크(300)로 전송(S21)하여, 블록체인 네트워크(300)로 하여금 인증서 등록 트랜잭션이 유효한지를 확인하도록 하며, 인증서 등록 트랜잭션이 유효한 경우, 인증서 등록 트랜잭션에 포함된 퍼블릭 키를 포함하는 사용자 탈중앙화 인증서를 생성하여 블록체인 네트워크의 분산 원장에 등록(S22)하도록 하고, 블록체인 네트워크(300)로부터 분산 원장 상에서 사용자 탈중앙화 인증서가 등록된 위치 정보인 트랜잭션 아이디를 포함하는 인증서 등록 완료 정보를 수신(S23)할 수 있다.
다음으로, 도 4를 참조하여, 상기에서와 같은 방법에 의해 사용자 인증서 또는 사용자 탈중앙화 인증서가 등록된 상태에서, 인증서를 통해 사용자를 인증하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 사용자가 원하는 서비스를 이용하기 위하여 사용자 단말(150)을 통해 서비스 제공 서버(400)에 접속한 상태에서, 이용하고자 하는 서비스에 대한 서비스 요청을 전송(S31)하면, 서비스 제공 서버(400)는 사용자 확인값을 사용자 단말(150)로 전송(S32)하여 준다. 이때, 사용자 확인값은 논스, 타임스탬프 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 사용자의 서명값을 확인하기 위한 임의의 정보를 포함할 수 있다.
그리고, 사용자 단말(150)은 사용자 확인값을 키 생성 장치(100)로 전송하여 서명을 요청(S33)한다.
그러면, 키 생성 장치(100)는 사용자 단말(150)로부터의 사용자 확인값을 통한 서명 요청에 대응하여, 사용자의 생체 정보를 획득(S34)하고, 사용자 생체 정보로부터 제2 유니크 정보를 생성한다.
그리고, 키 생성 장치(100)는 제2 유니크 정보를 이용하여 사용자의 제2 프라이빗 키를 생성(S35)한다.
이때, 제2 프라이빗 키는 사용자의 생체 정보를 이용하여 생성되므로, 도 2를 참조하여 설명한 제1 프라이빗 키와 동일한 프라이빗 키가 생성될 수 있다.
즉, 종래의 일반적인 PKI 키에서는 프라이빗 키를 보안을 유지한 상태에서 보관하여야 하지만, 본 발명에 따르면, 사용자의 생체 정보를 이용하여 동일한 프라이빗 키를 생성할 수 있으므로 프라이빗 키를 보관할 필요가 없게 될 수 있다.
이후, 키 생성 장치(100)는 제2 프라이빗 키를 이용하여 사용자 확인값 또는 이의 해시값을 암호화하여 제2 사용자 서명값을 생성(S36)하며, 제2 사용자 서명값을 사용자 단말(150)로 전송하여 사용자 단말(150)이 사용자 확인값 및 제2 사용자 서명값을 포함하는 서명 트랜잭션을 서비스 제공 서버(400)로 전송(S38)하도록 한다.
그러면, 서비스 제공 서버(400)는 인증 기관(200)으로 인증서를 요청(S39-1)하여 사용자 인증서를 획득(S40-1)하거나, 블록체인 네트워크(300)로 인증서를 요청(S39-2)하여 사용자 인증서, 즉, 사용자 탈중앙화 인증서를 획득(S40-2)한다.
그리고, 서비스 제공 서버(400)는 인증 기관(200)으로부터 획득된 사용자 인증서 또는 블록체인 네트워크(300)로부터 획득된 사용자 탈중앙화 인증서에 포함된 사용자의 퍼블릭 키를 확인하며, 확인된 퍼블릭 키를 이용하여 제2 사용자 서명값을 검증(S41)한다.
이때, 서비스 제공 서버(400)는 퍼블릭 키를 이용하여 제2 사용자 서명값을 복호화하여 비교값을 추출하며, 추출된 비교값이 상기 S32에서 전송한 사용자 확인값 또는 이의 해시값과 일치하는지를 확인하여 제2 사용자 서명값을 검증할 수 있다. 이때, 제1 프라이빗 키와 제2 프라이빗 키는 동일한 프라이빗 키이며, 그에 따라, 퍼블릭키를 이용하여 제2사용자 서명값을 복호화할 수 있게 된다.
이후, 서비스 제공 서버(400)는 제2 사용자 서명값이 검증되면, 사용자 단말(150)로 사용자가 요청한 서비스를 제공(S42)하여 사용자가 원하는 서비스를 이용할 수 있도록 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 공개키를 통해 유추할 수 없는 동일한 개인키를 반복하여 생성할 수 있으며, 그에 따라 사용자의 개인키를 별도의 공간에 저장할 필요가 없으므로 보안성이 향상된다.
또한, 이상 설명된 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
20: 생체 정보 획득부,
100: 키 생성 장치,
110: 메모리,
120: 프로세서

Claims (14)

  1. 생체 정보 기반의 PKI 키를 생성하는 방법에 있어서,
    (a) 사용자의 생체 정보인 사용자 생체 정보가 획득되면, 키 생성 장치가, 상기 사용자 생체 정보로부터 제1 유니크 정보를 생성하는 단계;
    (b) 상기 키 생성 장치가, 상기 제1 유니크 정보를 이용하여 상기 사용자의 제1 프라이빗 키를 생성하는 단계; 및
    (c) 상기 키 생성 장치가, 상기 제1 프라이빗 키를 이용하여 상기 사용자의 퍼블릭 키를 생성하는 단계;
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    (d) 상기 키 생성 장치가, 상기 사용자에 대응되는 (i) 사용자 식별 정보, (ii) 상기 퍼블릭 키, 및 (iii) 상기 제1 프라이빗 키를 이용하여 생성한 제1 사용자 서명값을 포함하는 인증서 등록 트랜잭션을 인증 기관으로 전송하여 상기 인증 기관으로 하여금, 상기 인증서 등록 트랜잭션이 유효한지를 확인하도록 하며, 상기 인증서 등록 트랜잭션이 유효한 경우, 적어도 상기 인증서 등록 트랜잭션에 포함된 상기 퍼블릭 키를 포함하는 사용자 인증서를 생성하도록 하고, 상기 사용자 인증서를 상기 인증 기관에 대응되는 데이터베이스에 등록하도록 하거나, 상기 인증서 등록 트랜잭션을 블록체인 네트워크로 전송하여 상기 블록체인 네트워크로 하여금, 상기 인증서 등록 트랜잭션이 유효한지를 확인하도록 하며, 상기 인증서 등록 트랜잭션이 유효한 경우, 적어도 상기 인증서 등록 트랜잭션에 포함된 상기 퍼블릭 키를 포함하는 사용자 탈중앙화 인증서를 생성하여 상기 블록체인 네트워크의 분산 원장에 등록하도록 하는 단계;
    를 더 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 키 생성 장치는, 상기 인증 기관 또는 상기 블록체인 네트워크로 하여금, 상기 인증서 등록 트랜잭션에 포함된 상기 제1 사용자 서명값과 상기 사용자 식별 정보를 검증하도록 하여 상기 인증서 등록 트랜잭션이 유효한지를 확인하도록 하는 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    (e) 상기 키 생성 장치가, 사용자 단말로부터의 사용자 확인값 - 상기 사용자 확인값은 상기 사용자에 의한 상기 사용자 단말로부터의 서비스 요청에 대응하여 서비스 제공 서버가 상기 사용자 단말로 전송한 것임 - 에 대한 서명 요청이 획득되면, 상기 사용자로부터 상기 사용자 생체 정보를 획득하고, 상기 사용자 생체 정보로부터 제2 유니크 정보를 생성하며, 상기 제2 유니크 정보를 이용하여 상기 사용자의 제2 프라이빗 키를 생성하고, 상기 제2 프라이빗 키를 이용하여 상기 사용자 확인값을 서명한 제2 사용자 서명값을 생성하고, 상기 제2 사용자 서명값을 상기 사용자 단말로 전송하여 상기 사용자 단말이 상기 사용자 확인값 및 상기 제2 사용자 서명값을 포함하는 서명 트랜잭션을 상기 서비스 제공 서버로 전송하도록 하여 상기 서비스 제공 서버로 하여금, 상기 인증 기관 또는 상기 블록체인 네트워크로부터 상기 사용자 인증서 또는 상기 사용자 탈중앙화 인증서를 확인하도록 하며, 상기 사용자 인증서 또는 상기 탈중앙화 인증서에 포함된 상기 퍼블릭 키를 이용하여 상기 제2 사용자 서명값을 복호화하여 획득된 비교대상 사용자 확인값을 획득하도록 하며, 상기 비교대상 사용자 확인값과 상기 사용자 확인값을 비교하여 상기 제2 사용자 서명값을 검증하도록 하고, 검증 결과에 대응하여 상기 사용자 단말로 서비스 요청된 서비스를 제공하도록 하는 단계;
    를 더 포함하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서,
    상기 키 생성 장치는, 상기 생체 정보를 디지털 정보로 변환하여 상기 유니크 정보를 생성하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서,
    상기 키 생성 장치는, 동일한 입력값에 대하여 동일한 출력값을 가지는 재현 가능하고, 결정적인 수학적 연산을 통해 상기 유니크 정보를 연산하여 상기 프라이빗 키를 생성하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 수학적 연산은 해시 연산을 포함하는 방법.
  8. 생체 정보 기반의 PKI 키를 생성하는 키 생성 장치에 있어서,
    생체 정보 기반의 PKI 키를 생성하기 위한 인스트럭션들이 저장된 메모리;
    상기 메모리에 저장된 상기 인스트럭션들에 따라 상기 생체 정보 기반의 상기 PKI 키를 생성하기 위한 동작을 수행하는 프로세서;
    를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    (i) 사용자의 생체 정보인 사용자 생체 정보가 획득되면, 상기 사용자 생체 정보로부터 제1 유니크 정보를 생성하는 프로세스;
    (ii) 상기 제1 유니크 정보를 이용하여 상기 사용자의 제1 프라이빗 키를 생성하는 프로세스; 및
    (iii) 상기 제1 프라이빗 키를 이용하여 상기 사용자의 퍼블릭 키를 생성하는 프로세스를 수행하는 키 생성 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    (iv) 상기 사용자에 대응되는 (1) 사용자 식별 정보, (2) 상기 퍼블릭 키, 및 (3) 상기 제1 프라이빗 키를 이용하여 생성한 제1 사용자 서명값을 포함하는 인증서 등록 트랜잭션을 인증 기관으로 전송하여 상기 인증 기관으로 하여금, 상기 인증서 등록 트랜잭션이 유효한지를 확인하도록 하며, 상기 인증서 등록 트랜잭션이 유효한 경우, 적어도 상기 인증서 등록 트랜잭션에 포함된 상기 퍼블릭 키를 포함하는 사용자 인증서를 생성하도록 하고, 상기 사용자 인증서를 상기 인증 기관에 대응되는 데이터베이스에 등록하도록 하거나, 상기 인증서 등록 트랜잭션을 블록체인 네트워크로 전송하여 상기 블록체인 네트워크로 하여금, 상기 인증서 등록 트랜잭션이 유효한지를 확인하도록 하며, 상기 인증서 등록 트랜잭션이 유효한 경우, 적어도 상기 인증서 등록 트랜잭션에 포함된 상기 퍼블릭 키를 포함하는 사용자 탈중앙화 인증서를 생성하여 상기 블록체인 네트워크의 분산 원장에 등록하도록 하는 프로세스를 더 수행하는 키 생성 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 인증 기관 또는 상기 블록체인 네트워크로 하여금, 상기 인증서 등록 트랜잭션에 포함된 상기 제1 사용자 서명값과 상기 사용자 식별 정보를 검증하도록 하여 상기 인증서 등록 트랜잭션이 유효한지를 확인하도록 하는 키 생성 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    (v) 사용자 단말로부터의 사용자 확인값 - 상기 사용자 확인값은 상기 사용자에 의한 상기 사용자 단말로부터의 서비스 요청에 대응하여 서비스 제공 서버가 상기 사용자 단말로 전송한 것임 - 에 대한 서명 요청이 획득되면, 상기 사용자로부터 상기 사용자 생체 정보를 획득하고, 상기 사용자 생체 정보로부터 제2 유니크 정보를 생성하며, 상기 제2 유니크 정보를 이용하여 상기 사용자의 제2 프라이빗 키를 생성하고, 상기 제2 프라이빗 키를 이용하여 상기 사용자 확인값을 서명한 제2 사용자 서명값을 생성하고, 상기 제2 사용자 서명값을 상기 사용자 단말로 전송하여 상기 사용자 단말이 상기 사용자 확인값 및 상기 제2 사용자 서명값을 포함하는 서명 트랜잭션을 상기 서비스 제공 서버로 전송하도록 하여 상기 서비스 제공 서버로 하여금, 상기 인증 기관 또는 상기 블록체인 네트워크로부터 상기 사용자 인증서 또는 상기 사용자 탈중앙화 인증서를 확인하도록 하며, 상기 사용자 인증서 또는 상기 탈중앙화 인증서에 포함된 상기 퍼블릭 키를 이용하여 상기 제2 사용자 서명값을 복호화하여 획득된 비교대상 사용자 확인값을 획득하도록 하며, 상기 비교대상 사용자 확인값과 상기 사용자 확인값을 비교하여 상기 제2 사용자 서명값을 검증하도록 하고, 검증 결과에 대응하여 상기 사용자 단말로 서비스 요청된 서비스를 제공하도록 하는 프로세스를 더 수행하는 키 생성 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 (i) 프로세스에서, 상기 생체 정보를 디지털 정보로 변환하여 상기 유니크 정보를 생성하는 키 생성 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 (ii) 프로세스에서, 동일한 입력값에 대하여 동일한 출력값을 가지는 재현 가능하고, 결정적인 수학적 연산을 통해 상기 유니크 정보를 연산하여 상기 프라이빗 키를 생성하는 키 생성 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 수학적 연산은 해시 연산을 포함하는 키 생성 장치.
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