KR20210134214A - 다중 회전 보안 키가 있는 비접촉식 카드 - Google Patents
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Abstract
비접촉식 카드는 특정 작동, 예를 들어 암호화 또는 통신 서명을 위한 다수의 키를 포함할 수 있다. 비접촉식 카드에는 키 선택 모듈을 사용하는 애플릿이 또한 포함될 수 있다. 키 선택 모듈은 다수의 키 중 하나를 선택할 수 있으며 애플릿은 예를 들어 암호화 또는 서명 알고리즘을 사용하여 통신을 암호화하거나 서명하기 위해 키를 사용할 수 있다. 비접촉식 카드는 클라이언트 디바이스를 통해 암호화되거나 서명된 통신을 호스트 컴퓨터로 보낼 수 있다. 호스트 컴퓨터는 비접촉식 디바이스의 키 선택 기술을 반복하여 동일한 키를 선택함으로써 통신을 해독하거나 검증할 수 있다.
Description
비접촉식 카드는 매장 내 및 온라인 거래를 단순화했기 때문에 최근 매우 인기가 있다. 동시에 이러한 카드의 인기로 인해 해커는 무단 거래를 수행하기 위해 비접촉식 카드를 적극적으로 위조하려고 한다. 결과적으로 이러한 카드의 보안을 강화하는 데 새로운 초점이 맞춰졌다.
권한이 없는 수신자가 통신 내용을 확인할 수 없도록 통신을 암호화할 수 있다. 통신을 암호화하는 다양한 기술이 있다. 암호화 알고리즘, HMAC(해시 기반 메시지 인증 코드) 알고리즘 및 CMAC(암호 기반 메시지 인증 코드) 알고리즘과 같은 대칭 암호화 알고리즘을 사용하는 경우, 동일한 암호화 알고리즘 및 동일한 키를 사용하여 보호되는 데이터를 원래 소유하는 당사자와 동일한 암호화 알고리즘과 동일한 키를 사용하여 데이터를 수신하고 처리하는 당사자 간에 키가 비밀로 유지되는 것이 중요하다.
무차별 대입 공격은 올바른 키를 찾을 때까지 가능한 모든 키를 체계적으로 확인하는 것으로 구성될 수 있다. 해커는 비접촉식 카드에 저장된 키를 훔치기 위해 종종 무차별 대입 공격을 사용한다. 따라서 동일한 키를 너무 많이 사용하지 않는 것이 중요하다. 키를 너무 자주 사용하거나 재사용하면 해당 키가 손상될 수 있다. 키가 사용될 때마다 동일한 키를 사용하여 암호화 알고리즘에 의해 처리된 추가 데이터 샘플을 공격자에게 제공한다. 공격자가 동일한 키로 처리한 데이터가 많을수록 공격자가 키의 값을 발견할 가능성이 커진다. 자주 사용된 키는 다양한 공격을 포함할 수 있다.
또한 대칭 암호화 알고리즘이 실행될 때마다 대칭 암호화 작업 중에 사용된 키에 대한 정보, 예를 들면 측면 채널 데이터가 노출될 수 있다. 측면 채널 데이터에는 키를 사용하는 동안 암호화 알고리즘이 실행될 때 발생하는 미세한 전력 변동이 포함될 수 있다. 공격자가 키를 복구할 수 있도록 키에 대한 충분한 정보를 유출하기 위해 측면 채널 데이터를 상세히 측정할 수 있다. 데이터 교환에 동일한 키를 사용하면 동일한 키로 처리된 데이터가 반복적으로 유출된다.
그러나 특정 키가 사용되는 횟수를 제한함으로써 공격자가 수집할 수 있는 측면 채널 데이터의 양이 제한되어 이러한 유형의 공격에 대한 노출이 줄어든다. 따라서 본 발명의 목적은 다중 보안 키를 구현함으로써 이러한 공격에 대해 비접촉식 카드의 보안을 강화하는 암호화 시스템을 구현하는 것이다.
하나의 예시적인 실시형태에서 비접촉식 카드는 특정 동작, 예를 들어 통신 암호화 또는 서명을 위한 다수의 키를 포함할 수 있다. 비접촉식 카드에는 키 선택 모듈을 사용하는 애플릿도 포함될 수 있다. 키 선택 모듈은 다수의 키 중 하나를 선택할 수 있으며, 애플릿은 예를 들어 암호화 또는 서명 알고리즘을 사용하여 통신을 암호화하거나 서명하기 위해 키를 사용할 수 있다.
비접촉식 카드는 단말기 또는 클라이언트 디바이스를 통해 암호화되거나 서명된 통신을 호스트 컴퓨터로 보낼 수 있다. 호스트 컴퓨터는 비접촉식 디바이스의 키 선택 기술을 반복하거나 복제하여 동일한 키를 선택하여 통신을 해독하거나 검증할 수 있다.
예를 들어 호스트 컴퓨터는 비접촉식 카드와 동일한 키 선택 모듈 또는 알고리즘을 사용할 수 있다. 따라서 호스트 컴퓨터의 키 선택 모듈은 비접촉식 카드에서 선택한 키와 동일한 키를 선택할 수 있다. 동일한 키를 사용하여 호스트 컴퓨터는 통신의 진정성을 해독하거나 검증할 수 있다.
하나의 예시적인 실시형태에서 키 선택 모듈은 입력을 수신하고 입력에 기반하여 키를 선택할 수 있다. 입력은 비접촉식 카드 또는 외부 디바이스 예를 들면 단말기 또는 호스트 컴퓨터에 의해 제공될 수 있다. 키 선택 모듈은 비접촉식 카드에 저장된 키 중 하나에 입력을 할당하는 수학적 알고리즘 또는 기능을 수행할 수 있다.
하나의 예시적인 실시형태에서 비접촉식 카드는 다수의 암호화 알고리즘을 저장할 수 있다. 또한 비접촉식 카드는 암호화 알고리즘 선택 모듈을 포함할 수 있다. 각 암호화 동작에 대해 암호화 알고리즘 선택 모듈은 실행될 때 다수의 암호화 알고리즘 중 하나를 선택할 수 있다. 비접촉식 카드는 선택된 암호화 알고리즘과 선택된 키를 사용하여 통신을 암호화하고 암호화된 통신을 단말기로 전송할 수 있다.
개시된 설계의 추가 특징 및 그에 의해 제공되는 이점은 하기에 설명하고 첨부 도면에 도시된 특정 예시적인 실시형태를 참조하여 하기에서 더욱 상세히 설명된다.
도 1은 예시적인 실시형태에 따른 비접촉식 카드를 도시한다.
도 2는 예시적인 실시형태에 따른 단말기 또는 클라이언트 디바이스를 도시한다.
도 3은 서버 또는 호스트 컴퓨터를 위한 예시적인 하드웨어 컴포넌트를 도시한다.
도 4는 비접촉식 카드로부터 호스트 컴퓨터로 정보를 전송하기 위한 예시적인 흐름도를 도시한다.
도 2는 예시적인 실시형태에 따른 단말기 또는 클라이언트 디바이스를 도시한다.
도 3은 서버 또는 호스트 컴퓨터를 위한 예시적인 하드웨어 컴포넌트를 도시한다.
도 4는 비접촉식 카드로부터 호스트 컴퓨터로 정보를 전송하기 위한 예시적인 흐름도를 도시한다.
실시형태에 대한 다음의 설명은 본 발명의 상이한 측면의 특징 및 가르침을 특히 설명하기 위해 참조 숫자를 사용하는 비 제한적인 대표적인 실시예를 제공한다. 설명된 실시형태는 실시형태의 설명과는 별도로 또는 다른 실시형태와 조합하여 구현될 수 있는 것으로 인식되어야 한다. 실시형태의 설명을 검토하는 당업자는 본 발명의 다른 설명된 측면을 배우고 이해할 수 있어야 한다.
실시형태의 설명은 구체적으로 언급하지 않지만 실시형태의 설명을 읽은 당업자의 지식 내에서 다른 실시형태가 본 발명의 적용과 일치하는 것으로 인지할 정도로 본 발명의 이해를 용이하게 해야 한다.
비접촉식 카드에는 정보를 저장하고 처리하기 위한 처리 서킷이 포함될 수 있다. 처리 서킷은 프로세서, 메모리, 오류 및 패리티/CRC 검사기, 데이터 인코더, 충돌 방지 알고리즘, 컨트롤러, 명령 디코더, 보안 프리미티브 및 변조 방지 하드웨어를 포함할 수 있다.
비접촉식 카드의 크기는 결제 카드, 신용 카드 또는 직불 카드의 크기와 같을 수 있다. ISO/IEC 7810 표준의 ID-1에 따르면 비접촉식 카드의 크기는 85.60 x 53.98mm(3.37 인치 x 2.13 인치)이다. 그러나 이러한 개시에 따른 비접촉식 카드는 크기가 상이할 수 있으며, 비접촉식 카드가 결제 카드에 구현될 필요는 없다.
정보 저장은 처리 회로의 메모리에서 이루어질 수 있으며, 이는 읽기 전용 메모리, WORM 메모리 또는 RAM, ROM 및 EEPROM과 같은 읽기/쓰기 메모리일 수 있다. 비접촉식 카드에는 이러한 메모리 중 하나 이상이 포함될 수 있다. 읽기 전용 메모리는 읽기 전용 또는 일회성 프로그래밍 가능으로 공장에서 프로그래밍 될 수 있다.
일회성 프로그래밍 기능은 한 번 쓰고 여러 번 읽을 수 있는 기회를 제공한다. WORM 메모리는 메모리 칩이 출고된 후 특정 시점에 프로그래밍 될 수 있다. 메모리가 프로그래밍 되면 다시 기재할 수 없지만 여러 번 판독할 수 있다. 읽기/쓰기 메모리는 공장 출하 후 여러 번 프로그래밍 되고 다시 프로그래밍 될 수 있다. 여러 번 판독할 수도 있다.
비접촉식 카드의 메모리는 여러 영역으로 나눌 수 있으며 각 영역에는 서로 다른 수준의 보안이 제공된다. 비접촉식 카드 프로세서는 어떤 메모리 주소가 어떤 영역에 속하는지 그리고 각 영역에 액세스할 수 있는 상황을 추적할 수 있다. 비접촉식 카드 프로세서는 정보를 처리하고 정보를 메모리에 저장할 수도 있다. 예시적인 실시형태에서 비접촉식 카드 메모리는 비밀 영역, 기밀 영역, 사용 영역 및 공개 영역의 4 개의 영역으로 나눌 수 있다.
비밀 영역은 프로세서 자체에서만 사용할 수 있는 정보 예를 들면 비밀번호, 암호화 키를 저장하는 데 사용할 수 있다. 이 영역에 저장된 정보는 비접촉식 카드 외부에서 읽을 수 없다. 하나의 실시형태에서 비밀 영역은 암호화 기능을 수행할 수 있는 별도의 프로세서로 구현될 수 있다. 암호화 키는 비밀 영역으로 전달되거나 비밀 영역에서 생성될 수 있으며 두 경우 모두 키를 비밀 영역에 저장하고 암호화 서비스를 지원하는 데 사용할 수 있다. 필요한 경우 암호 키를 비밀 영역에서 내보낼 수 있다.
예시적인 실시형태에서 비접촉식 카드는 하나 이상의 애플릿을 포함할 수 있는 JavaCard 일 수 있다. 애플릿은 방화벽으로 보호될 수 있으며 데이터는 저장을 위해 애플릿에 할당될 수 있다. 데이터는 EEPROM 플래시 메모리에 트랜잭션 방식으로 저장될 수 있다. 예를 들어 전원이 제거되었을 때 쓰기가 완료되지 않은 경우 내용은 이전과 동일하게 유지된다.
기밀 영역은 카드로 이루어진 모든 거래 목록을 저장하는 데 사용할 수 있다. 기밀 영역은 암호로 보호할 수 있다. 예시적인 실시형태에서 암호는 카드 발급자에게만 알려져 있으며, 카드 발급자는 시스템의 오용 증거에 대해 카드의 이력을 조사할 수 있다. 기밀 영역은 읽기 전용 액세스 제한을 지닐 수 있으므로 이 영역에 저장된 정보를 수정할 수 없으며 예를 들면 거래 목록을 수정할 수 없다.
사용 영역은 주기적으로 업데이트하거나 수정할 수 있는 정보를 저장하는 데 사용할 수 있다. 데이터의 민감도에 따라 이 영역에 대한 암호를 구현할 수 있다. 사용 영역은 암호로 보호되는 읽기 및 쓰기 액세스 권한을 모두 지닐 수 있다.
공개 영역은 카드 발급자의 이름 및 주소와 같은 중요하지 않은 정보를 보관하는 데 사용할 수 있다. 공용 영역은 암호없이 읽기 전용 액세스 권한을 지닐 수 있다.
예시적인 하나의 실시형태에서 비접촉식 카드의 메모리는 다수의 키를 저장할 수 있다. 이러한 키는 암호화 또는 서명과 같은 다양한 작업에 사용할 수 있다. 또한 비접촉식 카드는 다수의 암호화 알고리즘을 저장할 수 있다. 메모리는 또한 키 선택 모듈과 암호화 선택 모듈을 저장할 수 있다. 키 선택 모듈을 사용하여 비접촉식 카드의 애플릿은 비접촉식 카드 작동을 위한 키(예: 암호화)를 선택할 수 있다. 암호화 알고리즘 선택 모듈을 사용하여 비접촉식 카드는 통신을 암호화할 암호화 알고리즘을 선택할 수 있다.
비접촉식 카드는 단말기와 무선으로 통신할 수 있다. 예를 들어 비접촉식 카드는 마그네틱 테이프 또는 무선 주파수 식별("RFID") 태그가 포함된 신용 카드일 수 있다. 일부 비접촉식 카드에는 마그네틱 테이프와 RFID 태그가 모두 포함될 수 있다.
비접촉식 카드가 단말기 근처에 있으면 단말기는 비접촉식 카드와 통신할 수 있다. 단말기는 무선 주파수 유도를 사용하는 근거리 통신("NFC") 기술을 사용하여 근거리에서 비접촉식 카드를 읽을 수 있다. 비접촉식 카드에는 단말기에서 전송되는 입사 무선 주파수 질문 시그널 중 일부를 캡처하고 이를 수정하고 카드의 처리 회로에 전원을 공급하는 데 사용하는 인덕터가 포함될 수 있다. 따라서 비접촉식 카드는 내부 전원 없이도 작동할 수 있다. 그러나 일부 실시형태에서 비접촉식 카드는 내부 전원을 포함할 수 있다.
비접촉식 카드는 EMV 규격일 수 있다. Europay, MasterCard 및 Visa("EMV")는 스마트 결제 카드의 기술 표준을 기반으로 하는 결제 방법이다. EMV 카드는 마그네틱 스트라이프 외에도 집적 회로에 데이터를 저장할 수 있다.
접촉식 카드의 표준은 ISO/IEC 7816을 기반으로 할 수 있고 비접촉식 카드의 표준은 ISO/IEC 14443을 기반으로 할 수 있다.
도 1은 예시적인 실시형태에 따른 비접촉식 카드(100)를 도시한다. 이러한 실시형태에서 비접촉식 카드(100)는 서비스 공급자(101)에 의해 발행된 지불 카드 일 수 있으며, 그 이름은 비접촉식 카드(100)의 앞면 또는 뒷면에 표시될 수 있다. 비접촉식 카드(100)의 크기는 ISO/IEC 7810 표준의 ID-1, 즉 85.60 x 53.98mm와 호환될 수 있다. 비접촉식 카드(100)는 접촉 단말기와의 접촉을 설정하기 위한 접촉 패드(102)를 포함할 수 있다.
비접촉식 카드(100)는 또한 처리 회로, 안테나 및 도 1에 표시되지 않은 다른 컴포넌트(예를 들면 하나 이상의 마이크로프로세서 및 하나 이상의 메모리)를 포함할 수 있다. 이러한 컴포넌트는 접촉 패드(102) 뒤에 위치할 수 있으나 이러한 컴포넌트는 또한 비접촉식 카드(100) 내의 다른 곳에 위치할 수 있으며 비접촉식 카드(100) 뒤에 위치할 필요가 없다는 것으로 이해된다. 비접촉식 카드(100)는 또한 다양한 카드의 앞면 또는 뒷면에 표시되는 식별 정보(103)를 포함할 수 있다. 비접촉식 카드(100)는 또한 카드 뒷면에 위치할 수 있는 마그네틱 스트립 또는 테이프를 포함할 수 있다.
예시적인 하나의 실시형태에서 비접촉식 카드(100)는 전원 및 타이머를 포함할 수 있다. 타이머는 전원에 의해 작동할 수 있다. 비접촉식 카드의 프로세서는 타이머로부터 시간 시그널 예를 들면 트랜잭션을 처리하거나 메시지를 암호화할 때를 수신할 수 있다. 프로세서는 시간 시그널에 따라 메시지를 암호화하거나 키를 선택하거나 암호화 알고리즘을 선택할 수 있다.
예시적인 하나의 실시형태에서 비접촉식 카드는 단말기, 클라이언트 디바이스 또는 호스트 컴퓨터로부터 시간 시그널을 수신할 수 있다. 이러한 실시형태에서 비접촉식 카드는 수신된 시간 시그널에 기반하여 메시지를 암호화하거나 키를 선택할 수 있다.
다른 실시예에서 비접촉식 카드(100)의 애플릿은 카운터 모듈을 포함할 수 있다. 카운터 모듈은 이벤트 발생 횟수를 계산할 수 있는 카운트 수를 유지할 수 있다. 예를 들어 모듈은 비접촉식 카드가 단말기, 클라이언트 디바이스 또는 호스트 컴퓨터와 상호 작용하는 횟수를 계산할 수 있다. 비접촉식 카드가 단말기에서 스캔될 때마다 비접촉식 카드의 프로세서는 카운터 모듈에 시그널을 보내 카운트 수를 증가시킬 수 있다.
예시적인 실시형태에서 비접촉식 카드에는 무선 주파수 식별("RFID") 태그가 제공된다. 일부 실시형태에서 RFID 태그는 무선 주파수 시그널(일반적으로 단말기, 리더/라이터 또는 스캐너로부터 수신됨)를 변조 및 복조하는 정보를 저장 및 처리하기 위한 처리 회로를 포함할 수 있다. RFID 태그는 시그널을 수신하고 전송하기 위한 안테나를 포함할 수도 있다. 추가적으로 RFID 태그는 입사 단말기 시그널로부터 DC 전력을 수집하기 위한 수단 또는 전원을 포함할 수 있다. 이러한 수단에는 변조기, 전압 조정기, 재설정 및 안테나 연결이 포함될 수 있다. 안테나는 전기 양극 안테나 또는 코일 안테나일 수 있다.
예시적인 실시형태에서 비접촉식 카드의 코일은 공심 변압기의 2 차 역할을 할 수 있다. 단말기는 전력 또는 진폭 변조를 차단하여 비접촉식 카드와 통신할 수 있다. 비접촉식 카드는 커패시터를 통해 기능적으로 유지되는 비접촉식 카드의 전원 연결에 있는 간격을 사용하여 단말기에서 전송된 데이터를 추론할 수 있다. 비접촉식 카드는 비접촉식 카드 코일의 부하를 전환하거나 부하 변조를 통해 다시 통신할 수 있다. 부하 변조가 간섭을 통해 단자의 코일에서 감지될 수 있다.
단말기는 비접촉식 카드에서 정보를 읽고 비접촉식 카드에 정보를 쓸 수 있다. 일부 실시형태에서 단말기는 비접촉식 카드로부터 호스트 컴퓨터(또는 서버)로 정보를 전달하고 호스트 컴퓨터로부터 비접촉식 카드에 정보를 기록할 수 있다.
일부 실시형태에서 호스트 컴퓨터는 단말기일 수 있다. 단말기는 비접촉식 카드에 전원을 공급하고 카드의 하드웨어 인터페이스를 호스트 컴퓨터에 통신 방식으로 연결할 수 있다. 비접촉식 카드의 프로세서는 카드 메모리로 들어오고 나가는 실제 정보 흐름을 제어할 수 있기 때문에 단말기는 호스트 컴퓨터로 정보를 전송하기 위한 최소한의 처리 능력으로만 작동할 수 있다. 하나의 임베먼트에서 단말기는 결제 단말기가 될 수 있다. 다른 실시형태에서 단말기는 휴대폰, 스마트 폰, 랩탑, 데스크탑, 웨어러블 디바이스 등과 같은 클라이언트 디바이스일 수 있다.
일부 실시형태에서 단말기는 프로세서 및 송수신기를 포함할 수 있다. 단말기의 프로세서는 비접촉식 카드에서 수신한 모든 데이터를 디코딩할 수 있다. 단말기는 비접촉식 카드에 저장된 정보를 업데이트, 삭제 또는 수정할 수도 있다.
단말기는 데이터를 비접촉식 카드의 프로세서에 전달하여 비접촉식 카드에 데이터를 쓸 수 있다. 프로세서는 데이터를 처리하여 비접촉식 카드의 메모리에 저장할 수 있다. 단말기는 ISO 14443에 설명된 대로 비접촉식 카드와 양방향 통신할 수 있다. 비접촉식 카드는 RFID 태그를 포함할 수 있다. 양방향 통신은 디지털 방식으로 인코딩 될 수 있다. 양방향 통신을 위한 여러 가지 주파수 범위 및 여러 독점 형태가 있을 수 있다(예: 125Mhz 범위의 HID). 13.56Mhz 주파수 범위(NFC)는 ISO 14443 호환 카드에 의해 지배된다.
단말기와 비접촉식 카드는 명령이나 데이터를 포함할 수 있는 메시지를 교환할 수 있다. 예를 들어 단말기는 비접촉식 카드에 명령 메시지를 보낼 수 있고 비접촉식 카드는 프로세서에서 명령 메시지를 처리할 수 있으며 비접촉식 카드는 응답 메시지를 단말기에 다시 보낼 수 있다. 각 명령 메시지 및 응답 메시지에는 데이터가 포함될 수 있다. 메시지에는 TLV(유형, 길이 및 값) 데이터와 비접촉식 카드의 메시지에 포함된 데이터를 저장하라는 STORE_DATA 명령과 같은 명령이 포함될 수 있다.
도 2는 하나의 실시형태에 따른 단말기(200)을 도시한다. 이러한 예시적인 실시형태에서 단말기(200)는 디스플레이 스크린(201)을 포함할 수 있다. 이러한 디스플레이 스크린은 임의의 유형의 디스플레이 스크린, 예를 들어 LCD 디스플레이 스크린 일 수 있다. 단말기(200)는 또한 키패드(202)를 포함할 수 있다. 고객은 키패드(202)를 사용하여 단말기(200)에 정보를 입력할 수 있다. 단말기(200)는 또한 단말기(200)에 칩 카드를 삽입하기 위한 개구부(203)를 포함할 수 있다. 고객은 개구부(203)를 사용하여 단말기(200)의 핀이 칩 카드의 접촉 패드와 전기적으로 연결될 수 있도록 단말기(200)에 칩 카드를 삽입할 수 있다.
일부 실시형태에서 단말기(200)는 마그네틱 카드 개구부(204)를 포함할 수 있다. 마그네틱 카드 개구부(204)를 사용하여 고객은 단말기(200)에서 비접촉식 카드를 스와이프 할 수 있고 단말기(200)는 비접촉식 카드의 마그네틱 테이프에 저장된 임의의 정보를 획득할 수 있다.
예시적인 실시형태에서 단말기(200)는 시그널을 송수신하기 위한 안테나, 송수신기 및 데이터를 디코딩하기 위한 프로세서를 포함할 수 있는 비접촉 RFID 단말기일 수 있다. 수동 시스템에서 단말기는 태그를 시작하고 칩에 전원을 공급할 수 있는 에너지 필드를 전송하여 데이터를 전송하거나 저장할 수 있다. 차례로 태그는 무선 시그널을 사용 가능한 전원으로 변환하고 무선 시그널 형태로 단말기에 응답한다.
시그널에는 태그의 ID 및 기타 정보가 포함될 수 있다. 단말기가 응답을 수신하면 단말기는 응답을 변환하고 무선 시그널에 포함된 모든 정보를 추출한다. 태그에서 수집된 정보는 통신 인터페이스를 통해 호스트 컴퓨터 시스템으로 전송되며 여기서 데이터는 데이터베이스에 저장되거나 컴퓨터 시스템에 의해 분석될 수 있다. 단말기는 비접촉식 카드에 저장된 정보를 업데이트, 삭제 또는 수정할 수도 있다.
도 2의 예시적인 실시형태에서 단말기(200)에는 하나 이상의 안테나(표시되지 않음)가 제공되어 디바이스가 비접촉식 카드로부터 정보를 읽고 비접촉식 카드에 정보를 기록할 수 있도록 한다. 단말기(200)는 디바이스가 비접촉일 수 있음을 나타내는 표시기(205)를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 리더/라이터, 스캐너, 단말기 및 클라이언트 디바이스라는 용어는 상호 교환적으로 사용되었으며, 이들은 모두 비접촉식 카드를 스캔하거나 비접촉식 카드에 정보를 기록할 수 있는 디바이스를 의미한다.
일부 실시형태에서 단말기는 호스트 컴퓨터, 백엔드 서버 또는 서버에 통신 가능하게 연결될 수 있다. 다른 실시형태에서 단말기는 호스트 컴퓨터(또는 서버)에 통합될 수 있다. 호스트 컴퓨터는 비접촉식 카드로부터 암호화되거나 서명된 통신을 (예를 들면 단말기를 통해) 수신할 수 있으며 통신을 해독하거나 통신의 신뢰성을 검증할 수 있다.
도 3은 호스트 컴퓨터 또는 백엔드 서버의 예시적인 하드웨어 컴포넌트를 도시한다. 컴퓨터 시스템(300) 또는 유사하게 형상화된 다른 컴퓨터 시스템은 상기에 설명된 다양한 흐름 프로세스의 단계를 포함하여 본 명세서에 설명된 기능을 수행하기 위해 하나 이상의 서브 시스템 컴포넌트를 포함하고 실행할 수 있다. 마찬가지로 컴퓨터 시스템(300)의 동일한 컴포넌트 중 일부를 포함하는 모바일 디바이스, 휴대폰, 스마트폰, 랩톱, 데스크톱, 노트북, 태블릿, 웨어러블 디바이스, 서버 등이 응용프로그램(또는 소프트웨어)을 실행하고 상기에 설명한 단계와 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터 시스템(300)은 네트워크(314), 예를 들어 인터넷 또는 다른 네트워크에 연결되어 상기한 바와 같은 질의를 수신하고, 데이터를 획득하고, 정보 및 인센티브를 전송할 수 있다.
컴퓨터 시스템(300)은 일반적으로 메모리(302), 보조 스토리지 디바이스(304) 및 프로세서(306)를 포함한다. 컴퓨터 시스템(300)은 또한 다수의 프로세서(306)를 포함할 수 있으며 다수의 예를 들어 블레이드 서버 또는 다른 알려진 서버 구성으로 형상화 될 수 있다. 컴퓨터 시스템(300)은 또한 네트워크 연결 디바이스(308), 디스플레이 디바이스(310) 및 입력 디바이스(312)를 포함할 수 있다.
메모리(302)는 RAM 또는 유사한 유형의 메모리를 포함할 수 있으며 프로세서(306)에 의해 실행하기 위한 하나 이상의 응용프로그램을 저장할 수 있다. 보조 스토리지 디바이스(304)는 하드 디스크 드라이브, 플로피 디스크 드라이브, CD-ROM 드라이브, 또는 비 휘발성 데이터 스토리지의 다른 유형을 포함할 수 있다. 프로세서(306)는 메모리(302) 또는 보조 스토리지(304)에 저장되거나 인터넷 또는 다른 네트워크(314)로부터 수신된 본 명세서에 설명된 것과 같은 응용프로그램을 실행한다. 프로세서(306)에 의한 처리는 컴퓨터 또는 다른 기기에서 실행하기 위한 소프트웨어 모듈과 같은 소프트웨어에서 구현될 수 있다.
이들 응용프로그램은 시스템 및 본 명세서에 개시되고 도면에 나타난 서브 시스템 컴포넌트 기능 및 방법을 실행하기 위한 실행 가능 명령어를 바람직하게 포함한다. 응용프로그램은 사용자가 서브 시스템 컴포넌트를 보고 상호 작용할 수 있는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 바람직하게 제공한다.
컴퓨터 시스템(300)은 예를 들어 전술한 기능을 수행하는 데 필요한 정보를 저장하고 유지하기 위해 보조 스토리지(304)에 하나 이상의 데이터베이스 구조를 저장할 수 있다. 대안적으로 이러한 정보는 이러한 컴포넌트와는 별도의 스토리지 디바이스에 있을 수 있다.
또한 언급된 바와 같이 프로세서(306)는 본 명세서에 설명된 기능을 제공하기 위한, 특히 상기에 설명된 프로세스 흐름에서 단계 및 기능을 실행하고 수행하기 위한 하나 이상의 소프트웨어 응용프로그램을 실행할 수 있다. 이러한 프로세스는 컴퓨터 또는 다른 기기에 의해 실행되도록 소프트웨어 모듈과 같은 소프트웨어에서 구현될 수 있다. GUI는 사용자가 컴퓨터 시스템(300)과 상호 작용하기 위해 사용하는 응용 프로그램에 따라 디스플레이 디바이스 상에 표시하기 위하여 예를 들어 하이퍼텍스트 마크업 언어(HTML), 확장성 마크업 언어(XML)의 웹 페이지 또는 적합한 다른 형식으로 포맷화 될 수 있다.
입력 디바이스(312)는 터치 스크린, 키보드, 마우스, 커서 제어 디바이스, 마이크로폰, 디지털 카메라, 비디오 레코더 또는 캠코더와 같이 정보를 컴퓨터 시스템(300)에 입력하기 위한 임의의 디바이스를 포함할 수 있다. 입력 및 출력 디바이스(312)는 전술한 방법의 수행 동안 GUI에 정보를 입력하는 데 사용될 수 있다. 디스플레이 디바이스(310)는 예를 들어 컴퓨터 모니터 또는 평면 스크린 디스플레이(또는 모바일 디바이스 화면)와 같은 시각적 정보를 제공하기 위한 임의의 유형의 디바이스를 포함할 수 있다. 디스플레이 디바이스(310)는 GUI 및/또는 서브 시스템 컴포넌트(또는 소프트웨어)로부터의 출력을 디스플레이 할 수 있다.
컴퓨터 시스템(300)의 예로는 블레이드 서버, 개인용 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 팜탑 컴퓨터, 네트워크 컴퓨터, 모바일 디바이스 또는 웹 브라우저 또는 시스템과 상호 작용하기 위한 응용 프로그램의 다른 유형을 실행할 수 있는 프로세서 제어 디바이스와 같은 전용 서버 컴퓨터가 포함된다.
하나의 컴퓨터 시스템(300)만이 상세하게 도시되어 있으나 시스템(300)은 사용자를 지원하기 위해 필요로 하거나 요구하는 대로 다수의 컴퓨터 시스템 또는 서버를 사용할 수 있으며, 또한 백업 또는 중복 서버를 사용하여 특정 서버에 장애가 발생할 경우 네트워크 중단 시간을 방지한다. 또한 컴퓨터 시스템(300)이 다양한 컴포넌트로 도시되어 있으나, 당업자는 추가 또는 상이한 컴포넌트가 시스템 내에 포함될 수 있음을 인식할 것이다.
또한 상기와 일치하는 실시형태는 메모리에 저장되는 것으로 설명되지만 당업자는 이러한 측면이 또한 다른 유형의 컴퓨터 프로그램 제품 또는 컴퓨터-판독가능 매체, 예를 들면 하드 디스크, 플로피 디스크 또는 CD-ROM을 포함하는 보조 스토리지 디바이스와 같은 컴퓨터-판독가능 매체 또는 RAM 또는 ROM의 다른 형태로 저장되거나 판독될 수 있음을 인식할 것이다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 전술한 방법과 같은 특정 방법을 수행하기 위해 컴퓨터 시스템(300)을 제어하는 명령어를 포함할 수 있다.
예시적인 실시형태에서 비접촉식 카드는 예를 들어 단말기 또는 클라이언트 디바이스를 통해 호스트 컴퓨터로부터 데이터를 통신(즉, 전송 또는 수신)할 수 있다. 비접촉식 카드는 예를 들어 NFC, 블루투스, RFID, Wi-Fi 및/또는 유사한 기술 중 적어도 하나를 사용하여 단말기와 통신할 수 있다. 단말기는 비접촉식 카드와 호스트 컴퓨터 사이의 중개자 역할을 할 수 있다. 예를 들어 단말기는 비접촉식 카드로부터 수신된 통신을 호스트 컴퓨터로 또는 그 반대로 전달할 수 있다. 단말기는 네트워크를 사용하여 호스트 컴퓨터와 통신할 수 있다.
예를 들어 네트워크는 광섬유 네트워크, 수동 광 네트워크, 케이블 네트워크, 인터넷 네트워크, 위성 네트워크, 무선 LAN, 글로벌 이동 통신 시스템, 개인 통신 서비스, 개인 영역 네트워크, 무선 응용프로그램 프로토콜, 멀티미디어 메시지 서비스, 향상된 메시지 서비스, 단문 메시지 서비스, 시분할 다중화 기반 시스템, 코드 분할 다중 액세스 기반 시스템, D-AMPS, Wi-Fi, 고정 무선 데이터, IEEE 802.11b, 802.15 .1, 802.11n 및 802.11g, 블루투스, NFC, RFID, Wi-Fi 및/또는 이외에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
일부 실시형태에서 비접촉식 카드와 단말기 간의 통신은 암호화 될 수 있다. 예를 들어 승인된 당사자 또는 디바이스(예를 들어 비접촉식 카드 또는 호스트 컴퓨터)만이 이를 디코딩하거나 해독할 수 있는 방식으로 통신이 인코딩 될 수 있다. 통신. 예를 들어 대칭 키 또는 공개 키 체계를 사용하여 통신을 암호화할 수 있다. 이러한 암호화 체계 각각에 대해 비접촉식 카드에 저장된 하나 이상의 키와 암호화 알고리즘이 있을 수 있다.
유사하게 관련 키 및 관련 암호화(해독) 알고리즘을 호스트 컴퓨터에 저장할 수 있다. 비접촉식 카드는 키와 암호화 알고리즘을 사용하여 통신을 암호화할 수 있다. 비접촉식 카드는 예를 들어 휴대폰과 같은 클라이언트 디바이스를 통해 호스트 컴퓨터로 통신을 전송할 수 있다. 호스트 컴퓨터는 관련 키 및 관련 암호화 알고리즘을 사용하여 통신을 해독할 수 있다.
예시적인 실시형태에서 암호화 방식은 대칭 키 방식이다. 이러한 예에서 비접촉식 카드는 대칭 키와 암호화 알고리즘을 저장할 수 있다. 암호화 알고리즘의 예에는 Twofish, Serpent, AES(Rijndael), Blowfish, CAST5, Kuznyechik, RC4, DES, 3DES, Skipjack, Safer+/++(Bluetooth) 및 IDEA가 포함될 수 있다. 호스트 컴퓨터는 대칭 키의 복사본과 암호화(또는 암호 해독) 알고리즘도 저장할 수 있다. 비접촉식 카드의 프로세서는 단말기의 메시지에 응답하여 대칭 키와 암호화 알고리즘을 사용하여 통신을 암호화하여 암호를 생성할 수 있다.
비접촉식 카드는 비접촉식 카드의 송수신기를 사용하여 암호를 단말기로 전송할 수 있다. 단말기는 차례로 암호를 호스트 컴퓨터로 전송할 수 있다. 호스트 컴퓨터는 대칭 키와 암호화(또는 해독) 알고리즘을 사용하여 암호를 해독할 수 있다.
예시적인 실시형태에서 암호화 방식은 공개 키 방식이다. 이러한 실시예에서 비접촉식 카드는 공개(또는 개인) 키와 암호화 알고리즘을 저장할 수 있다. 공개 키 암호화 알고리즘의 예로는 Diffie-Hellman 키 교환 프로토콜, DSS, ElGamal, Paillier 암호 시스템, RSA, Cramer-Shoup 암호 시스템 및 YAK 인증 키 협정 프로토콜이 있다. 호스트 컴퓨터는 개인(또는 공개) 키와 암호화(또는 해독) 알고리즘을 저장할 수 있다.
비접촉식 카드의 프로세서는 단말기의 메시지에 응답하여 공개(또는 개인) 키와 암호화 알고리즘을 사용하여 통신을 암호화하여 암호를 생성할 수 있다. 비접촉식 카드는 비접촉식 카드의 송수신기를 사용하여 암호를 단말기로 전송할 수 있다. 단말기는 차례로 암호를 호스트 컴퓨터로 전송할 수 있다. 호스트 컴퓨터는 개인(또는 공개) 키와 암호화(또는 해독) 알고리즘을 사용하여 암호를 해독할 수 있다.
예시적인 실시형태에서 비접촉식 카드와 호스트 컴퓨터 사이의 통신은 메시지 인증 코드(MAC), 해시된 메시지 인증 코드(HMAC) 또는 디지털 서명을 포함할 수 있다. MAC, HMAC 또는 디지털 서명은 통신에 포함된 정보의 신뢰성을 설정할 수 있는 수학적 코드 또는 체계일 수 있다.
예를 들어 비접촉식 카드가 단말기에서 스캔될 때 비접촉식 카드는 거래 승인을 탐색하기 위해 호스트 컴퓨터로 통신을 전송할 수 있다. 통신에는 계좌 번호, 이름, 카드 보안 값, 만료 날짜 및 MAC(또는 HMAC 또는 디지털 서명)과 같은 다양한 데이터가 포함될 수 있다. 통신에 포함된 MAC(또는 HMAC 또는 디지털 서명)을 사용하여 호스트 컴퓨터는 통신 내용이 인증됨(즉, 변경되지 않음)을 확인할 수 있다.
특히 호스트 컴퓨터는 MAC(또는 HMAC 또는 디지털 서명)을 다시 생성할 수 있으며 MAC(또는 HMAC 또는 디지털 서명)의 값이 통신에 포함된 MAC(또는 HMAC 또는 디지털 서명)과 동일한 경우 호스트 컴퓨터는 통신 내용이 변경되지 않도록 보장할 수 있다. 또한 디지털 서명은 비접촉식 카드만이 메시지에 포함된 MAC(또는 HMAC 또는 디지털 서명)을 만들 수 있기 때문에 비접촉식 카드(소유자)가 정보 전송을 거부하는 것을 방지한다.
MAC에는 다음 알고리즘이 포함될 수 있다. 첫 번째 단계에서는 키 생성 알고리즘이 키를 생성할 수 있다. 두 번째 단계에서 서명 알고리즘은 생성된 키와 메시지를 사용하여 생성된 태그를 반환할 수 있다. 세 번째 단계에서는 검증 알고리즘이 키와 태그가 제공된 메시지의 신뢰성을 검증한다.
디지털 서명 체계에는 다음 알고리즘이 포함될 수 있다. 첫 번째 단계에서 키 생성 알고리즘은 개인 키와 해당 공개 키를 생성한다. 두 번째 단계에서는 서명 알고리즘이 메시지와 개인 키를 사용하여 디지털 서명을 생성한다. 세 번째 단계에서는 서명 검증 알고리즘이 디지털 서명과 공개 키를 사용하여 메시지를 검증할 수 있다. MAC 체계는 하나의 키만 사용하지만 디지털 서명 체계는 두 개의 키, 즉 공개 키와 개인 키를 사용한다는 점에서 디지털 서명과 상이하다.
예시적인 디지털 서명 방식에서 고정 메시지 및 고정 개인 키에서 생성된 디지털 서명의 진위 여부는 해당 공개 키를 사용하여 검증될 수 있다. 더욱이 이러한 알고리즘은 당사자의 개인 키를 모르는 채로 당사자에 대한 유효한 서명을 생성하는 것이 컴퓨터적으로 불가능하도록 선택된다.
이러한 디지털 서명 체계는 콘텐츠가 디지털 서명된 경우, 서명 후 콘텐츠가 변경되면 서명이 무효화되기 때문에 통신 콘텐츠의 신뢰성을 보장할 수 있다. 즉, 유효한 서명을 지닌 새 콘텐츠를 생성하기 위해 콘텐츠 및 서명을 수정하는 것은 사실상 불가능하다.
예시적인 실시형태에서 비접촉식 카드에는 개인 키 및 서명 알고리즘이 제공될 수 있다. 호스트 컴퓨터에는 공개 키와 검증 알고리즘이 제공될 수 있다. 비접촉식 카드가 단말기에서 스캔되면 비접촉식 카드는 디지털 서명이 포함된 통신을 단말기로 전송할 수 있으며 단말기는 이러한 통신을 호스트 컴퓨터로 전달할 수 있다. 디지털 서명은 서명 알고리즘과 비접촉식 카드의 개인 키를 사용하여 생성할 수 있다. 디지털 서명에는 계정 번호, 만료 날짜 및 코드 검증 값과 같은 데이터가 포함될 수 있다.
호스트 컴퓨터가 통신을 수신하면 호스트 컴퓨터는 통신에 포함된 공개 키, 검증 알고리즘 및 정보를 사용하여 통신에 포함된 정보의 진위 여부를 검증할 수 있다. 예를 들어 호스트 컴퓨터는 통신에 포함된 정보를 사용하여 디지털 서명을 재생성 할 수 있다.
재생성 된 디지털 서명이 통신에 포함된 디지털 서명과 일치하면 호스트 컴퓨터는 정보의 진위 여부를 검증할 수 있다. 그렇지 않으면 호스트 컴퓨터는 통신 내용이 위조된 것으로 결론을 내릴 수 있다.
디지털 서명 체계에는 몇 가지 장점이 있다. 예를 들어 해커는 사기 거래의 승인을 얻기 위해 통신 내용을 위조하도록 동기를 부여한다. 디지털 서명은 통신에 포함된 정보를 인증하여 이를 방지할 수 있다. 비접촉식 카드와 연결된 개인 키가 비밀인 경우, 디지털 서명은 통신을 인증하고 검증할 수 있다.
일부 예시적인 실시형태에서 콘텐츠가 서명 알고리즘을 사용하여 MAC 또는 디지털 서명으로 변환되기 전에, 메시지 또는 콘텐츠가 해시 될 수 있다. 해시 함수는 임의 크기의 메시지를 고정 크기(즉 해시)의 비트 문자열에 매핑하는 수학적 알고리즘이다. 해시 함수는 단방향 함수일 수 있다. 즉, 함수를 반전시킬 수 없다. 예시적인 실시형태에서 MAC은 해시 함수로부터 구축되고, 따라서 결과물은 HMAC이다. 다른 예시적인 실시형태에서 디지털 서명은 해시 함수로부터 구축된다.
콘텐츠 자체가 아니라 MAC 또는 디지털 서명 양식을 해시된 콘텐츠로 만드는 데에는 몇 가지 이유가 있다. 예를 들어 해시의 크기가 고정되어 있기 때문에 콘텐츠의 해시가 실제 콘텐츠보다 짧을 수 있으므로 MAC 또는 해시의 디지털 서명이 실제 콘텐츠의 MAC 또는 디지털 서명보다 훨씬 짧을 수 있다.
또한 콘텐츠를 MAC 또는 디지털 서명으로 변환하는 것보다 해시하는 것이 더 빠르기 때문에 콘텐츠의 해시를 MAC 또는 디지털 서명으로 변환하는 것이 더 빠르다. 예시적인 실시형태에서 비접촉식 카드의 콘텐츠는 HMAC를 사용하여 기록된다.
예시적인 실시형태에서 비접촉식 카드는 다수의 보안 키(또는 "키")를 포함할 수 있다. 예를 들어 비접촉식 카드는 암호화와 같은 첫 번째 작동을 위한 5 개의 키를 포함할 수 있다. 다른 실시예로서 비접촉식 카드는 예를 들어 디지털 서명에 서명하는 것과 같은 두 번째 작동을 위한 6 개의 키를 포함할 수 있다. 비접촉식 카드를 제조할 때 제조업체는 이러한 키를 비접촉식 카드에 저장할 수 있다.
비접촉식 카드에 저장된 각 키에 대해 제조업체는 호스트 컴퓨터에 관련 키를 저장할 수도 있다. 대칭 키 체계에서 각 관련 키는 비접촉식 카드에 저장된 키 중 하나와 동일할 수 있다. 공개 키 체계에서 개인(또는 공개) 키는 비접촉식 카드에 저장된 공개(또는 개인) 키 중 하나와 연관될 수 있다.
하나의 실시예에서 카드 제조업체는 키 쌍을 생성할 수 있다. 다른 실시예에서 키 쌍은 비접촉식 카드 또는 호스트 컴퓨터에 의해 생성될 수 있다.
비접촉식 카드의 애플릿에는 작업에 사용할 키를 선택할 수 있는 키 선택 모듈이 포함될 수 있다. 예를 들어 비접촉식 카드가 통신을 암호화(또는 서명)할 때마다 키 선택 모듈은 암호화(또는 서명) 작업을 위한 키 중 하나를 선택한다. 키 선택 모듈은 키를 선택하기 위해 다양한 기술을 사용할 수 있다.
예를 들어 키 선택 모듈은 키를 순차적으로 선택할 수 있다. 이러한 예에서는 키가 필요한 각 작동에 대해, 해당 작동을 위해 비접촉식 카드에 저장된 키에 순서가 할당될 수 있다. 키 선택 모듈은 지정된 순서대로 키를 선택할 수 있다. 모든 키가 작동(예: 통신 암호화 또는 서명)을 수행하는 데 사용되면 키 선택 모듈은 다시 동일한 순서로 키를 선택할 수 있다. 키의 순서 또는 순서는 호스트 컴퓨터에서 알 수 있다.
예를 들어 카드 제조업체는 제조업체가 카드에 키를 배치할 때 키의 순서를 할당한다. 이러한 실시예에서 제조업체는 호스트 컴퓨터에 순서를 제공할 수 있다. 또 다른 실시예로서 비접촉식 카드의 애플릿은 키의 순서를 지정하고 애플릿은 이 순서를 호스트 컴퓨터에 (예를 들면 클라이언트 디바이스를 통해) 전달할 수 있다. 또 다른 실시예로서 단말기 또는 클라이언트 디바이스는 순서를 결정할 수 있고 단말기 또는 클라이언트 디바이스는 비접촉식 카드 및 호스트 컴퓨터에 순서를 전송할 수 있다.
예시적인 실시형태에서 키 선택 모듈은 입력을 수신하고 입력에 기반하여 키를 선택하는 수학적 함수 또는 알고리즘을 포함할 수 있다(예를 들어 함수는 입력과 키 사이의 다-대-다 관계를 정의한다). 예를 들어 키 선택 모듈은 카운터 번호 또는 시간 시그널을 수신할 수 있고, 카운터 번호 또는 시간 시그널에 기반하여 사용 가능한 다수의 키 중에서 키를 선택할 수 있다.
이러한 예시적인 실시형태에서 호스트 컴퓨터는 또한 키를 선택하기 위해 동일한 키 선택 모듈(또는 그 안에 내장된 알고리즘)을 저장할 수 있다. 호스트 컴퓨터는 동일한 카운터 번호 또는 시간 시그널을 수득할 수도 있다.
예를 들어 비접촉식 카드가 거래를 수행하는 데 사용될 때마다 비접촉식 카드의 카운터는 비접촉식 카드의 카운터 번호를 증가시키고 호스트 컴퓨터의 카운터는 호스트 컴퓨터의 카운트 번호를 증가시킨다. 이렇게 함으로써 비접촉식 카드와 호스트 컴퓨터 모두 키를 선택할 때 동일한 카운트 번호를 포함할 수 있다.
다른 실시예로서 비접촉식 카드 및 호스트 컴퓨터 각각은 타이머를 포함할 수 있다. 타이머는 비접촉식 카드와 호스트 컴퓨터에 시간 시그널을 제공할 수 있다. 비접촉식 카드와 호스트 컴퓨터가 모두 동일한 카운터 번호 또는 시간 시그널을 포함하는 경우, 키 선택 모듈을 사용하여 각 비접촉식 카드와 호스트 컴퓨터는 작업에 대해 동일한 키를 선택할 수 있다.
또 다른 실시예로서 키 선택 모듈은 비접촉식 카드 외부의 소스에 의해 제공되는 입력에 기반하여 키를 선택할 수 있다. 예를 들어 비접촉식 카드 및 호스트 컴퓨터는 단말기 또는 클라이언트 디바이스로부터 입력 또는 시그널을 수신할 수 있다. 예를 들어 입력 또는 시그널에는 날짜, 단말기의 위치 좌표, 허블 망원경의 위치, 사진과 같은 정보가 포함될 수 있다. 이러한 입력에 기반하여 비접촉식 카드와 호스트 컴퓨터 각각의 키 선택 알고리즘이 키를 선택하고 트랜잭션을 처리할 수 있다.
또 다른 실시예로서 키 선택 모듈은 키를 무작위로 선택할 수 있다. 이러한 예에서 호스트 컴퓨터는 비접촉식 카드에서 선택한 키를 알지 못한다. 그러나 호스트 컴퓨터가 통신을 수신하면 호스트 컴퓨터는 통신을 해독하기 위해 모든 키를 시도할 수 있다.
또 다른 실시예로서 키 선택 모듈은 카드에 의해 수행된 마지막 거래 값에 기반하여 키를 선택할 수 있다. 비접촉식 카드는 마지막 거래에 대한 거래 금액을 저장할 수 있다. 마찬가지로 호스트 컴퓨터는 마지막 거래에 대한 거래 값을 저장할 수 있다. 거래 값을 사용하여 키 선택 모듈은 키를 선택할 수 있는 값을 도출할 수 있다. 예를 들어 카드의 마지막 거래 값이 $ 9.95이면 키 선택 모듈은 거래 값의 마지막 자리(여기서는 5)를 기준으로 암호화할 키를 선택할 수 있다. 키 선택 모듈은 예를 들면 5 순위인 키를 선택할 수 있다.
또 다른 예시적인 실시형태에서 다수의 키 선택 알고리즘이 있을 수 있으며 각각의 알고리즘은 입력을 수신하고 작동을 위해 선택될 키를 결정하는 출력을 생성할 수 있다. 이러한 실시형태에서 입력에 기반하여 키 선택 알고리즘을 선택하는 알고리즘 선택 모듈이 있을 수 있다. 예를 들어 비접촉식 카드는 두 개의 키 선택 알고리즘을 포함할 수 있으며 각 알고리즘은 카운트 번호를 사용하여 암호화 작업을 위한 키를 지정할 수 있다.
이러한 실시예에서 사용자는 클라이언트 디바이스에 PIN을 제공할 수 있다. 클라이언트 디바이스는 비접촉식 카드와 호스트 컴퓨터 모두에 PIN을 전송할 수 있으며 각 디바이스는 PIN을 알고리즘 선택 모듈의 입력으로 사용할 수 있다. PIN 및 알고리즘 선택 모듈을 사용하여 각 비접촉식 카드와 호스트 컴퓨터는 두 가지 키 선택 알고리즘 중 하나를 선택할 수 있다. 카운트 번호와 선택한 키 선택 알고리즘을 사용하여 각 비접촉식 카드와 호스트 컴퓨터는 작업에 대해 동일한 키를 선택할 수 있다.
도 4는 비접촉식 카드로부터 호스트 컴퓨터로 정보를 전송하기 위한 예시적인 흐름도를 도시한다. 이러한 예시적인 실시형태에서 공개 키 방식이 암호화 기술로 구현된다. 단계 401에서 다수 쌍의 개인 및 공개 키가 생성된다. 이러한 키는 키 생성 알고리즘을 사용하여 생성할 수 있다. 단계 402에서 개인 키는 비접촉식 카드에 저장되고 공개 키는 호스트 컴퓨터에 저장된다. 단계 403에서 고객은 거래를 요청하기 위해 단말기에서 비접촉식 카드를 스캔한다. 단말기는 비접촉식 카드의 전원을 켤 수 있으며 비접촉식 카드의 애플릿은 통신을 생성할 수 있다. 통신은 사용자의 계정 번호를 포함할 수 있다.
단계 404에서 애플릿의 키 선택 모듈은 비접촉식 카드에 저장된 개인 키 중 하나를 선택할 수 있다. 예를 들어 애플릿은 사용자가 번호를 입력하라는 요청을 단말기에 전송할 수 있다. 이에 응답하여 사용자는 번호를 입력할 수 있고 단말기는 번호를 비접촉식 카드로 전송할 수 있다. 단말기는 또한 호스트 컴퓨터로 번호를 전송할 수 있다.
번호를 사용하여 키 선택 모듈은 비접촉식 카드에 저장된 개인 키 중 하나를 선택할 수 있다. 다른 실시예에서 비접촉식 카드는 비접촉식 카드로 단말기의 위치, 예를 들어 우편 번호를 전송하도록 단말기에 요청할 수 있다. 단말기는 비접촉식 카드와 호스트 컴퓨터로 위치를 전송할 수 있다. 위치에 따라 키 선택 모듈은 개인 키 중 하나를 선택할 수 있다.
단계 405에서 애플릿은 선택된 개인 키를 사용하여 통신을 암호화할 수 있다. 단계 406에서 비접촉식 카드는 암호화된 통신을 단말기로 전송할 수 있고 단말기는 암호화된 통신을 호스트 컴퓨터로 전송할 수 있다. 단계 407에서 호스트 컴퓨터는 통신을 해독하기 위한 공개 키를 선택할 수 있다.
예를 들어 호스트 컴퓨터는 단말기가 이 호스트 컴퓨터로 전송한 번호를 사용하여 공개 키를 선택할 수 있다. 공개 키는 호스트 컴퓨터에 저장된 키 선택 모듈을 사용하여 선택할 수 있다. 단계 408에서 호스트 컴퓨터는 단계 407에서 선택된 공개 키를 사용하여 통신을 해독한다.
예시적인 하나의 실시형태에서 비접촉식 카드는 다수의 암호화 알고리즘을 포함할 수 있다. 비접촉식 카드는 각 암호화 알고리즘을 사용하여 통신을 암호화하거나 암호를 생성할 수 있다. 비접촉식 카드에는 암호화 알고리즘 선택 모듈도 포함될 수 있다. 암호화 알고리즘 선택 모듈은 다수의 암호화 알고리즘 중 하나를 선택할 수 있으며, 비접촉식 카드는 선택된 암호화 알고리즘을 사용하여 통신을 암호화할 수 있다.
유사하게 호스트 컴퓨터는 다수의 암호화 알고리즘 및 암호화 알고리즘 선택 모듈을 포함할 수 있다. 호스트 컴퓨터가 암호화 알고리즘 선택 모듈을 사용하여 암호화된 통신을 수신하면 호스트 컴퓨터는 통신을 해독하는 데 사용할 암호화 알고리즘을 결정할 수 있다.
하나의 실시형태에서 암호화 알고리즘 선택 모듈은 위에서 논의된 알고리즘 선택 모듈 또는 키 선택 모듈과 유사하게 동작할 수 있으며, 예를 들어 입력을 수신하고 입력에 기반하여 다수의 암호화 알고리즘 중 하나를 선택할 수 있다.
예시적인 실시형태에서 암호화 동작을 위해, 비접촉식 카드는 10개의 키와 2개의 암호화 알고리즘, 예를 들어 AES 및 3DES를 포함할 수 있다. 거래를 처리할 때 비접촉식 카드는 단말기로부터 입력된 숫자를 수신할 수 있다. 예를 들어 사용자는 단말기의 키패드에 숫자 입력을 제공한다. 비접촉식 카드는 비접촉식 카드의 메모리에 카운터 번호를 저장할 수도 있다. 카운터 번호는 비접촉식 카드가 요청한 거래의 수를 나타낼 수 있다.
비접촉식 카드는 키 선택 모듈과 암호화 알고리즘 선택 모듈을 포함할 수 있다. 키 선택 모듈은 숫자 입력을 수신할 수 있으며 예를 들어 숫자 입력의 마지막 자리를 기준으로 암호화 작업을 위해 비접촉식 카드에 저장된 10개의 키 중 하나를 선택할 수 있다. 암호화 알고리즘 선택 모듈은 카운터 번호를 수신하고 카운터 번호가 짝수인 경우 AES 알고리즘을 선택하거나 카운터 번호가 홀수인 경우 3DES 알고리즘을 선택할 수 있다. 비접촉식 카드는 선택한 키와 선택한 암호화 알고리즘을 사용하여 암호를 생성하고 암호를 단말기로 전송할 수 있다.
하나의 예시적인 실시형태에서 비접촉식 카드는 일부 거래를 위한 비밀 키 OTP(또는 일회성 비밀번호)와 가능한 경우(예를 들어 양방향 통신이 가능함) 다른 거래를 위한 공개 키 사이에서 전환할 수 있다. 다양한 선택 모듈에 대해 상기한 바와 같이 암호화 알고리즘 선택 모듈은 두 암호화 방식을 선택하거나 전환할 수 있다.
하나의 예시적인 실시형태에서 비접촉식 카드는 특정 동작을 위한 다수의 키를 포함할 수 있으며 비접촉식 카드가 동작을 수행해야 할 때마다 키 선택 모듈은 작동을 위한 키 중 하나를 선택할 수 있다.
다른 예시적인 실시형태에서 비접촉식 카드는 마스터 키 및 키 다양화 알고리즘을 포함할 수 있다. 키 다양화 알고리즘은 입력을 사용하여 다수의 고유 키를 생성할 수 있다. 이러한 예시적인 실시형태에서 비접촉식 카드에 대한 작동 중 적어도 하나에 대해 비접촉식 카드는 마스터 키를 저장할 수 있다.
키 선택 모듈은 키 다양화 알고리즘에 출력을 제공할 수 있으며, 출력을 사용하여 키 다양화 알고리즘은 마스터 키를 위한 다양화 키를 생성할 수 있다. 비접촉식 카드는 예를 들면 통신 암호화와 같은 다양화 키를 사용하여 작동을 수행할 수 있다.
유사하게 상기한 바와 같이 호스트 컴퓨터는 키 선택 모듈을 사용하여 동일한 출력을 생성할 수 있다. 호스트 컴퓨터는 동일한 키 다양화 알고리즘과 마스터 키를 저장할 수도 있다. 출력, 키 다양화 알고리즘 및 마스터 키를 사용하여 호스트 컴퓨터는 비접촉식 카드와 동일한 다양화 키를 생성하고 호스트 컴퓨터에서 관련 작업 예를 들면 통신 해독을 수행할 수 있다.
본 발명은 다양한 측면의 예시로서 의도된 본 명세서에서 설명된 특정 실시형태의 관점에서 제한되지 않는다. 명백한 바와 같이 그 정신과 범위를 벗어나지 않고 많은 수정과 변형이 이루어질 수 있다. 본 명세서에 열거된 것들에 더하여 본 발명의 범위 내에서 기능적으로 동등한 방법 및 디바이스는 전술한 대표적인 설명으로부터 명백할 수 있다. 이러한 수정 및 변형은 첨부된 대표적인 청구 범위 내에 속하도록 의도된다. 본 발명은 첨부된 대표 청구항의 조건에 의해서만 제한되며, 그러한 대표 청구항이 자격이 되는 등가물의 전체 범위와 함께 제한된다. 또한 본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시형태를 설명하기 위한 것이며 제한하려는 의도가 아님을 이해해야 한다.
Claims (20)
- 프로세서와 다수의 제1 보안 키, 키 선택 알고리즘 및 제1 입력 값을 저장하는 메모리를 포함하는 서버에 있어서,
상기 서버는
클라이언트 디바이스를 통해 비접촉식 카드로부터 제1 암호화 통신을 수신하고, 비접촉식 카드는 카드 프로세서 및 카드 메모리를 지니며, 카드 메모리는 다수의 제1 보안 키, 키 선택 알고리즘 및 제1 입력 값을 저장하고;
키 선택 알고리즘 및 제1 입력 값을 사용하여 다수의 제1 보안 키 중 하나인 제1 선택 보안 키를 선택하고; 및
비암호화 통신을 수득하기 위해 제1선택 보안 키를 사용하여 암호화된 통신을 해독;
하도록 형상화 됨을 특징으로 하는 서버.
- 제 1항에 있어서,
서버의 메모리는 다수의 제2 보안 키, 제2 입력 값, 검증 알고리즘 및 제3 입력 값을 저장하고;
카드 메모리는 다수의 제2 보안 키, 제2 입력 값, 검증 알고리즘 및 제3 입력 값을 저장하고;
서버는
클라이언트 디바이스를 통해 비접촉식 카드로부터 제2 암호화 통신을 수신하고;
키 선택 알고리즘 및 제2 입력 값을 사용하여 다수의 제1 보안 키 중 하나인 제2 선택 보안 키를 선택하고;
제2 비암호화 통신을 수득하기 위해 제2 선택 보안 키를 사용하여 제2 암호화 통신을 해독하고;
클라이언트 디바이스를 통해 비접촉식 카드로부터 제3 통신을 수신하고;
검증 알고리즘 및 제3 입력 값을 사용하여 다수의 제2 보안 키 중 하나인 제3 선택 보안 키를 선택하고; 및
제3 선택 보안 키를 사용하여 제3 통신을 검증;
하도록 더욱 형상화 됨을 특징으로 하는 서버.
- 제 1항에 있어서, 제1 입력 값은 카운터 번호이고 비접촉식 카드가 클라이언트 디바이스에서 스캔될 때마다 카운터 번호가 비접촉식 카드 및 서버에서 증가됨을 특징으로 하는 서버.
- 제 1항에 있어서, 제1 입력 값은 시간 시그널임을 특징으로 하는 서버.
- 제 1항에 있어서, 비접촉식 카드는 비접촉식 카드 선택된 보안 키를 사용하여 제1 암호화 통신을 생성함을 특징으로 하는 서버.
- 제 5항에 있어서, 비접촉식 카드 선택된 보안 키는 키 선택 알고리즘을 사용하여 제1 입력 값에 기반하여 선택됨을 특징으로 하는 서버.
- 제 5항에 있어서, 비접촉식 카드 선택된 보안 키는 제1 선택 보안 키와 동일함을 특징으로 하는 서버.
- 제 1항에 있어서, 키 선택 알고리즘은 카운터 값에 기반하여 제1 선택 보안 키를 선별함을 특징으로 하는 서버.
- 제 1항에 있어서, 키 선택 알고리즘은 거래의 시간에 기반하여 제1 선택 보안 키를 선별함을 특징으로 하는 서버.
- 제 1항에 있어서, 키 선택 알고리즘은 모듈형 인덱스 또는 교체 가능한 랜덤 선택 알고리즘에 기반하여 제1 선택 보안 키를 선별함을 특징으로 하는 서버.
- 하나 이상의 애플릿, 카운터 값, 다수의 마스터 키 및 키 선택 알고리즘을 함유하는 메모리를 지니는 기판,
통신 인터페이스, 및
메모리 및 통신 인터페이스와 통신하는 프로세서,
를 포함하는 비접촉식 카드에 있어서,
상기 프로세서는
통신 인터페이스가 클라이언트 디바이스의 통신 필드 범위 내에 있을 때 카운터 값을 증가시키고,
메모리에 저장된 키 선택 알고리즘을 사용하여 선택된 마스터 키를 선택하고,
선택된 마스터 키와 카운터 값을 사용하여 다양화 키를 생성하고,
다양화 키를 사용하여 암호를 생성하고, 및
통신 인터페이스를 통해 암호를 클라이언트 디바이스로 전송,
하도록 형상화 됨을 특징으로 하는 비접촉식 카드.
- 제 11항에 있어서, 키 선택 알고리즘은 카운터 값에 기반하여 선택 키를 선별함을 특징으로 하는 서버.
- 제 11항에 있어서, 키 선택 알고리즘은 거래 시간에 기반하여 선택 키를 선별함을 특징으로 하는 서버.
- 제 11항에 있어서, 키 선택 알고리즘은 모듈형 인덱스에 기반하여 선택 키를 선별함을 특징으로 하는 서버.
- 제 11항에 있어서, 키 선택 알고리즘은 교체 가능한 랜덤 선택 알고리즘에 기반하여 선택 키를 선별함을 특징으로 하는 서버.
- 비접촉식 카드로부터 암호화된 통신을 수신하는 단계;
암호화된 통신을 서버로 전송하는 단계;
거래를 승인하는 시그널을 서버로부터 수신하는 단계;
를 포함하는 방법에 있어서,
암호화된 통신은 다양화 키를 사용하여 생성되고;
다양화 키는 선택된 마스터 키, 카운터 값 및 암호화 알고리즘을 사용하여 생성되고;
선택 마스터 키는 키 선택 알고리즘을 사용하여 선별되고; 및
비접촉식 카드는 비접촉식 카드의 통신 인터페이스가 클라이언트 디바이스의 통신 필드 범위 내에 있을 때 카운터 값을 증가시키도록 형상화 됨;
을 특징으로 하는 방법.
- 제 16항에 있어서, 키 선택 알고리즘은 카운터 값에 기반하여 선택 키를 선별함을 특징으로 하는 서버.
- 제 16항에 있어서, 키 선택 알고리즘은 거래 시간에 기반하여 선택 키를 선별함을 특징으로 하는 서버.
- 제 16항에 있어서, 키 선택 알고리즘은 모듈형 인덱스에 기반하여 선택 키를 선별함을 특징으로 하는 서버.
- 제 16항에 있어서, 키 선택 알고리즘은 교체 가능한 랜덤 선택 알고리즘에 기반하여 선택 키를 선별함을 특징으로 하는 서버.
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