KR960006385A - 복수의 정보 처리 장치를 구비하는 통신 시스템에서 비밀 정보의 분산, 디지탈 서명의 생성 및 인증의 수행 방법과 그 통신 시스템 - Google Patents

복수의 정보 처리 장치를 구비하는 통신 시스템에서 비밀 정보의 분산, 디지탈 서명의 생성 및 인증의 수행 방법과 그 통신 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 요약서는 실제적인 계산량과 통신량으로 확인가능한 비밀 분산을 수행하는 것이다. 또, 이 프로세스를 사용해서 분산된 디지털 서명이 생성되거나 또는 분산된 인증 서버가 제공된다.
비밀 통신로와 방송용 통신로를 통해 다수의 정보 처리 장치들을 접속하는 통신 시스템에서, 정보 처리 장치(d)는 비밀 정보(s)로부터 비밀 행렬(11, ......, 1k)을 생성하고, 각 장치(i)에 대한 제1 정보 세그먼트를 추출하며, 이를 각 장치(i)로 비밀리에 전송한다. 정보 처리 장치(d)는 비밀 행렬 상에 해시 함수를 수행하고 그 출력값을 방송한다. 각 정보 처리 장치(i)는 난수를 생성 및 방송하는 반면, 정보 처리 장치(d)는 난수값에 따라 제2 정보 세그먼트를 부분 배열로부터 생성 및 방송한다. 각 정보 처리 장치(i)는 제1 정보 세그먼트 및 난수에 따라 제3 정보세그먼트를 생성하고, 비밀 정보가 제3 정보 세그먼트를 제2 정보 세그먼트와 비교하므로써 올바르게 분산되었는지를 확인한다. 이 비밀 정보 분산 방법을 사용하므로써 서명자 그룹에 속하는 장치들은 서명을 협동하여 생성하고, 인증 서버를 구성하는 다수의 장치들은 인증을 협동하여 제공한다.

Description

복수의 정보 처리 장치를 구비하는 통신 시스템에서 비밀 정보의 분산, 디지털 서명의 생성 및 인증의 수행 방법과 그 통신 시스템
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명의 한 실시예에 따른 통신 시스템의 구성을 도시한 블럭도.
제2도는 각 가입자가 사용하는 정보 처리 장치의 구성을 도시한 블럭도.

Claims (31)

  1. 다수의 정보 처리 장치가 임의의 나머지 장치들의 정보 비밀을 유지하면서 장치들 중 다른 것과 정보를 교환하는 비밀 통신로 및 장치들은 다른 모든 포함된 장치들과 정보를 공통으로 교환하는 방송 통신로에 의해 접속되는 비밀 정보 처리 방법에 있어서, 상기 다수의 장치 중 한 구성원이고 상기 비밀 정보를 갖는 제1 장치를 이용하여 다수의 제2 장치를 위한 비밀 배열을 비밀 정보로부터 발생하는 단계, 상기 제1장치를 이용하여 상기 제2 장치를 위한 상기 비밀 배열로부터 제1 정보 세그멘트를 추출하고, 상기 제1 정보 세그멘트를 상기 제2 통신로를 통해 상기 제2 장치로 전송하는단계. 상기 제1 장치를 이용하여 상기 비밀 배열의 한 부분에 대한 소정의 함수를 수행하고, 얻어진 출력 값을 상기 방송 통신로를 통해 상기 난수를 방송하는 단계, 상기 제2 장치를 사용하여 난수를 발생하고, 상기 방송 통신로를 통해 상기 난수를 방송하는 단계, 비밀 배열로부터 그리고 방송된 난수에 따라 상기 제1 장치를 이용하여 상기 제2 장치를 위한 제 2정보 세그멘트를 발생하고, 상기 방송 통신로를 통해 상기 제2 정보 세그멘트를 방송하는 단계, 상기 제2 장치를 이용하여, 수신된 제1 정보 세그멘트와 상기 제2 장치에 의해 발생된 난수와 일치하는 상기 제1 장치를 이용하여 제2 장치를 위한 제2 정보 세그멘트로서 발생되는 제3 정보 세그멘트를 발생하는 단계, 및 상기 제2 정보 세그멘트를 비교하여, 상기 제1 장치에 의해 분산된 상기 비밀 정보를 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비밀 정보 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 확인을 위한 상기 단계에서 상기 비교 결과가 일치하지 않는 경우에 상기 제2 장치들은 상기 방송용 통신로를 통해 메시지를 방송하고 방송된 상기 메시지의 합을 기초로해서 확인을 수행하는 것을 특징으로 하는 비밀 정보 처리 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 장치들로 전송되는 제1 정보 세그먼트를 기초로 해서 상기 모든 제2 장치들로 상기 비밀 정보를 복원하는 복원 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 비밀 정보 처리 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 복원 단계에서 상기 제2 장치들은 개별적으로 상기 수신된 제1 정보를 기초로 해서 계산(cumputation)을 수행하고 이 계산 결과를 기초로 해서 복원을 수행하는 것을 특징으로 하는 비밀 정보 처리 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 비밀 배열은 상기 비밀 정보와 임의로 선택된 비밀 요소에 대해 결정되고, 상기 행렬의 행 백터와 열 백터는 상기 제1 정보 세그먼트로서 규정되는 것을 특징으로 하는 비밀 정보 처리 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 비밀 정보는 유한 집합 내의 요소이고, 상기 발생 단계에서 상기 요소의 계산이 상기 유한 집합에서 수행되는 것을 특징으로 하는 비밀 정보 처리 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기비밀 정보는 유한 집합 내의 요소이고, 상기 발생단계에서 상기 요소의 계산이 상기 유한 집합에서 수행되는 것을 특징으로 하는 비밀 정보 처리 방법.
  8. 다수의 장치는 임의의 나머지 장치의정보 비밀을 유지하면서 다른 장치와 정보를 교환하는 비밀 통신로와, 장치 각각이 모든 다른 장치와 정보를 공통으로 교환하는 방송 통신로에 의해 접속되는 통신 시스템용 서명 생성 방법에 있어서, 서명자의 그룹에 속하는 상기 장치 각각을 이용하여 제1 비밀 정보를 무작위로 선택하고, 상기 그룹내의 상기 장치와 제1 비밀 정보를 비밀로 하는 단계, 상기 장치들을 이용하여 상기 제1 비밀 정보에 대해 선정된 제1 함수를 수행하고 얻어진 출력값을 상기 그룹내의 상기 장치들 모두로 방송하는 단계, 상기 그룹내의 상기 장치들중의 상기 장치들 각각으로부터의 상기 제1 비밀정보를 분산하고, 상기 제1 비밀 정보를 가산하는 단계, 승산을 위해 상기 그룹내의 상기 장치들중에 출력 값을 분산하고 승산과 메시지에 의해 얻어진 결과에 대해 선정된 제2 함수를 수행하는 단계, 상기 그룹내의 상기 장치들 중에 상기 제2 비밀 정보를 분산하고 상기 제2 함수를 수행함으로써 얻어진 결과, 분산과 가산에 의해 얻어진 결과, 및 공개되는 요소를 이용함으로써 제2 비밀 정보를 계산하는 단계, 및 상기 그룹내의 상기 장치들과 관련한 상호 동작을 시도를 통하여, 분산된 제2 비밀 정보를 복원하고 분산과 승산에 의해 얻어진 결과를 함께 서명으로 복원된 제2 비밀 정보를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 서명 생성 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 계산 단계에서 상기 제2 비밀 정보에 대한 선형 결합 처리가 수행되는 것을 특징으로 하는 서명 생성 방법.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 계산 단계에서 상기 제2 비밀 정보에 대한 지수 승산을 포함하는 곱을 사용하여 결합 처리가 수행되는 것을 특징으로 하는 서명 생성 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 계산 단계에서 상기 제2 정보의 선형 결합 처리와 승산이 수행되는 것을 특징으로 하는 서명 생성 방법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 제2 함수는 일방향성 함수인 것을 특징으로 하는 서명 생성 방법.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 비밀 정보는 유한 집합 내의 요소이고, 상기 유한 집합에서의 가산은 상기 가산 단계에서 수행되는 것을 특징으로 하는 서명 생성 방법.
  14. 제8항에 있어서, 상기 제1 비밀 정보를 분산하는 상기 단계는, 상기 서명자 그룹에 속하고 상기 제1 비밀 정보를 점유하는 제1 장치를 사용하므로써 다수의 제2 장치에 대한 비밀 배열을 상기 제1 비밀 정부로부터 생성하는 단계; 상기 제1 장치를 사용하므로써 상기 제2 장치에 대한 상기 비밀 배열로부터 제1 정보 세그먼트를 추출하고, 상기 제1 정보 세그먼트를 상기 비밀 통신로를 통해 상기 제2 장치들로 전송하는단계; 상기 제1 장치를 사용하므로써 상기 비밀 배열의 부분 상에 소정의 함수를 수행하고, 얻어진 출력값을 상기 방송 통신로를 통해 방송하는 단계; 상기 제2 장치를 사용하므로써 난수를 생성하고, 상기 난수를 상기 방송 통신로를 통해 방송하는 단계; 방송된 상기 난수에 따라 상기 제1 장치를 사용하므로써 상기 비밀 배열수부터 상기 제2 장치에 대한 제2 정보 세그먼트를 생성하고, 상기 제2 정보 세그먼트를 상기 방송용 통신로를 통해 방송하는 단계; 수신된 상기 제1 정보 세그먼트와 상기 제2 장치가 생성한 상기 난수에 따라 상기 제1 장치를 사용하므로써 상기 제2 장치에 대한 상기 제2 정보 세그먼트로서 생성된 제3정보 세그먼트를 상기 제2 장치를 사용하므로써 생성하는 단계; 및 상기 제3 정보를 방송된 상기 제2 장치에 대한 상기 제2 정보 세그먼트와 상기 제2 장치를 사용하므로써 비교하고, 상기 비밀 정보가 사기 제1 장치에 의해 분산되는 것을 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 서명 생성 방법.
  15. 다수의 장치가 접속되고, 지정 그룹에 속하는 것들 중의 장치들은 인증을 공통으로 제공하는 인증 방법에 있어서, 인증자의 장치로부터 인증을 요구하는 증명자의 장치로부터 증명자와 인증자를 위한 식별자를 포함하는 인증 요구 메시지를 상기 특정 그룹의 장치 각각에 전송하는 단계, 상기 특정 그룹에 속하는 장치 모두에 관련한 상호 동작 시도를 이용하여 인증 요구 메시지에 기초한 상기 인증자에 관련된 비밀 키로 암호화된 인증 요소를 발생하고, 상기 인증 요소를 상기 증명자와 관련된 비밀 키로 암호화함으로써 인증 메시지를 발생하는 단계. 상기 특정 그룹의 상기 장치 각각으로부터의 상기 인증 메시지를 증명자의 상기 장치에 전송하는 단계, 상기 인증 메시지의 수신시 상기 증명자의 장치에서 상기 인증 메시지를 복원하고, 상기 복원된 인증 요소를 상기 인증자의 상기 장치에 전송하는 단계, 및 상기 인증자의 상기 장치에서 상기 인증 요소를 복원하고 인증을 상기 증명자에게 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인증 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 지정 그룹 내의 상기 장치들로부터 증명자 및 인증자의 상기 장치들로 상기 두 장치들 사이에서 암호와 통신을 위해 사용되는 공동키(common key)를 협동적으로 전송하는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인증 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 인증 메시지를 전송하는 단계에서 상기 증명자와 상기 인증자의 상기 장치들 사이에서 암호화 통신용으로 사용되고 상기 인증 메시지에 포함되는 공통 키는 상긴 증명자의 상기 장치로 전송되는 것을 특징으로 하는 인증 방법.
  18. 제15항에 있어서, 상기 인증 메시지를 전송하는 단계에서 상긴 증명자와 상기 인증자의 상기 장치들 사이에서 암호화 통신용으로 사용되고 상기 인증 메시지에 포함되는 공통 키는 상기 인증자의 상기 장치로 전송되는 것을 특징으로 하는 인증 방법.
  19. 제15항에 있어서, 확인가능한 비밀 분산 처리를 사용하는 단계와, 상기 지정 그룹의 상기 장치들로 상기 증명자 및 상기 인증자의 상기 장치들 사이에서 암호화 통신용으로 사용되는 공통키를 분산된 의사 난수 비밀로서 협동적으로 생성하는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인증 방법.
  20. 제15항에 있어서, 상기 생성 단계에서 비밀 키에 의한 암호화는 다수의 블럭으로 암호화 하도록 데이터를 분할하고, 소정의 유한 집합 상에서 상이한 비밀 키들을 상기 블럭에 가산하므로써 수행되는 것을 특징으로 하는 인증 방법.
  21. 제15항에 있어서, 상기 생성 단계에서 비밀 키에 의한 암호화는 다수의 블럭으로 암호화 하도록 데이터를 분할하고, 소정의 유한 집합 상에서 상이한 비밀 키들을 상기 블럭에 승산하며, 상이한 비밀 키를 이 승산 결과에 더 가산하므로써 수행되는 것을 특징으로 하는 인증 방법.
  22. 제15항에 있어서, 통신 시스템의 각 장치와 관련되는 비밀 키를 상기 지정 그룹의 각 장치들을 분산 및 배포하기 위해 비밀 분산 처리를 수행하는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인증 방법.
  23. 제15항에 있어서, 상기 생성 단계에서 상기 인증 요소는 상기 증명자와 상기 인증자의 상기 장치들을 위한 공통 키를 사용하여 타임 스탬프와 함께 암호화되고 그 결과가 전송되며, 상기 인증자의 상기 장치는 상기 공통키를 사용하여 상기 증명자의 상기 장치로부터 수신된 정보를 복원하고 상기 타임 스탬프를 확인하는 것을 특징으로 하는 인증 방법.
  24. 다수의 통신 장치, 장치 각각이 임의의 나머지 장치의 정보 비밀을 유지하면서 다른 장치와 비밀로 정보를 교환할 수 있는 비밀 통신로 및 장치 각각이 모든 다른 장치에 정보를 공통으로 전송하는 방송 통신로를 포함하는 통신 시스템에 있어서, 다수의 정보 처리 장치의 제1 정보 처리 장치는, 비밀 정보로부터 선정된 부분 배열을 발생하는 제1 발생수단, 부분 배열로부터 임의의 나머지 정보 처리 장치에 대한 제1 정보 세그먼트를 추출하고 상기 나머지 정보 처리 장치에 상기 제1 정보 세그멘트를 전송하는 추출수단, 상기 제1정보 세그먼트에 대해 소정의 함수를 수행하고 얻어진 출력 값을 상기 방송 통신로를 통해 상기 나머지 정보 처리 장치에 방송하는 함수 처리 수단, 및 상기 나머지 정보 처리 장치에 의해 방송된 난수와 일치하는 제2 정보 세그멘트를 발생하고, 상기 방송 통신로를 통해 상기 제2 세그멘트를 방송하는 제2 발생 수단을 포함하고, 상기 나머지 정보 처리 장치 각각은 난수를 발생하고 상기 방송통신로를 통해 상기 난수를 방송하는 난수 발생수단, 상기 제1 정보 처리 장치에 의해 상기 제2 정보 세그멘트로서 발생될 제3 정보 세그멘트를 상기 제1 정보 세그멘트와 상기 난수와 일치하게 발생하는 제3 발생수단, 및 상기 제3 정보 세그멘트를 방송된 상기 제2 정보 세그멘트와 비교하여, 상기 제1 정보 처리장치에 의해 수행된 비밀의 분산을 확인하는 확인 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  25. 제24항에 있어서, 상기 정보 처리 장치들은 상기 비교 결과가 일치하지 않는 경우에 메시지를 상기 방송용 통신로를 통해 방송하는 메시지 방송 수단을 포함하며, 상기 확인 수단은 방송된 상기 전체 메시지를 기초로 해서 확인을 수행하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  26. 제24항에 있어서, 상기 정보 처리 장치들은 전송된 상기 제1 정보 세그먼트를 기초로 해서 상기 모든 정보 처리 장치들을 사용하여 상기 비밀 정보를 복원하는 복원 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  27. 제24항에 있어서, 상기 정보 처리 장치들은 전송된 상기 제1 정보 세그먼트를 기초로 해서 계산을 수행하는 계산 수단을 구비하며, 상기 복원 수단은 상기 계산 결과를 기초로 해서 상기 비밀 정보를 복원하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  28. 제24항에 있어서, 상기 부분 배열은 상기 비밀 정보와 임의로 선택한 비밀 요소들에 대해 결정되는 부분 행렬이고, 상기 부분 행렬의 행 벡터 및 열 벡터는 대응하는 비밀들에 대한 비밀 부분들이며, 상기 헹 벡터 및 열 벡터의 요소들은 상기 행 및 열 벡터의 비밀 부분들인 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  29. 제24항에 있어서, 상기 소정의 함수는 일방향성 함수인 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  30. 제24항에 있어서, 상기 비밀 정보는 유한 집합 요소이며, 상기 생성수단은 상기 유한 집합 상에서 계산을 수행하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  31. 다수의 정보 처리 장치, 장치 각각이 임의의 나머지 장치의 정보 비밀을 유지하면서 다른 장치들과 비밀로 정보를 교환할 수 있는 비밀 통신로, 및 장치 각각이 다른 모든 장치에 정보를 공통으로 전송하는 방송 통신 통신로를 갖는 통신 시스템에 있어서, 서명자의 그룹에 속하는 다수의 장치 중에서의 장치 각각은 제1 비밀 정보를 무작위로 선택하고 상기 그룹의 상기 장치들중에 상기 제1 비밀 정보를 비밀로 분산하는 분산 수단, 상기 제1 비밀 정보에 대해 선정된 제1 함수를 수행하고 얻어진 값을 상기 그룹의 모든 나머지 장치들로 전송하는 방송 수단, 상기 그룹의 상기 장치들 중의 장치 각각에 의해 보유된 제1 비밀 정보를 분산하고 상기 제1 비밀 정보를 가산하는 가산 수단, 상기 그룹의 상기 장치들 중에서의 장치 각각에 의해 보유된 상기 출력 값을 분산하여 상기 출력 값을 승산하고, 승산과 메시지에 의해 얻어진 결과에 선정된 제2 함수를 수행하는 처리 수단, 승산 결과를 이용하여, 분산과 가산에 의해 얻어진 결과, 및 상기 그룹의 상기 장치들중에 제2 정보를 분산하고, 상기 제2 정보를 계산하기 위해 공개된 요소를 계산하는 계산 수단, 및 상기 제2 비밀 정보가 분산되는 상기 그룹의 상기 장치 모두의 결합 시도에 의해 상기 제2 비밀 정보를 복원하고, 분산과 승산에 의해 얻어진 결과와 함께 서명으로서 복원된 제2 비밀 정보를 출력하는 복원 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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