WO2021235893A1 - 전자 디바이스 및 전자 디바이스가 레인징 기반 서비스를 제공하는 방법 - Google Patents

전자 디바이스 및 전자 디바이스가 레인징 기반 서비스를 제공하는 방법 Download PDF

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WO2021235893A1
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service
data
applet
reader device
electronic device
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금지은
한세희
조성규
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삼성전자 주식회사
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Definitions

  • the present disclosure relates to an electronic device and a method for the electronic device to provide a ranging-based service.
  • the Internet is evolving from a human-centered connection network where humans create and consume information, to an Internet of Things (IoT) network that exchanges and processes information between distributed components such as objects.
  • IoT Internet of Things
  • IoE Internet of Everything
  • sensing technology in which big data processing technology through connection with cloud servers, etc. is combined with IoT technology
  • wired/wireless communication and network infrastructure in which service interface technology, and security technology are required.
  • technologies such as a sensor network, Machine to Machine (M2M), and MTC (Machine Type Communication) for connection between objects are being studied.
  • M2M Machine to Machine
  • MTC Machine Type Communication
  • an intelligent IT (Internet Technology) service that collects and analyzes data generated from connected objects and creates new values in human life can be provided.
  • IoT through the convergence and complex between existing IT (information technology) technology and various industries, is a smart home, smart building, smart city, smart car or connected car, smart grid, health care, smart home appliance, advanced medical service, etc. can be applied in the field of
  • UWB Ultra Wide Band
  • MAC medium access control
  • UWB is a wireless communication technology that uses a very wide frequency band of several GHz or more in a baseband without using a wireless carrier.
  • a method for an electronic device to provide a ranging-based service transmitting information related to service data from a service application installed in the electronic device to a framework, the service data related information includes information about a service usage method and a storage location of the service data; receiving first data from the reader device when the electronic device approaches the reader device; establishing a secure channel with the reader device using information stored in a common applet identified based on the first data, wherein the common applet is installed in a secure element of the electronic device; and transmitting the service data to the reader device based on the second data received from the reader device.
  • 1 illustrates security threats that may occur in providing a general access service.
  • FIG. 2 shows a typical digital key management system.
  • FIG 3 shows an example of a data model stored in an applet installed within a secure element according to one embodiment.
  • FIG. 4 illustrates an example of a ranging-based service processing process according to an embodiment.
  • FIG. 5 shows an example of a data model stored in an applet installed within a secure element according to one embodiment.
  • FIG. 6 illustrates an example of a ranging-based service processing process according to an embodiment.
  • FIG. 7 illustrates an example of a ranging-based service processing process according to an embodiment.
  • FIG. 8 illustrates an API for setting a service profile, passed from a service application to a framework, according to an embodiment.
  • FIG. 9 illustrates an API for a Notifying Service Deployment Method, which is transmitted from a service application to a framework, according to an embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a method for an electronic device to provide a ranging-based service according to an embodiment.
  • FIG. 11 shows a block diagram of an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 12 shows a block diagram of a secure element according to an embodiment.
  • a method for an electronic device to provide a ranging-based service comprising transmitting information related to service data from a service application installed in the electronic device to a framework, wherein the service data related information includes: including information about a usage method and a storage location of the service data; receiving first data from the reader device when the electronic device approaches the reader device; establishing a secure channel with the reader device using information stored in a common applet identified based on the first data, wherein the common applet is installed in a secure element of the electronic device; and transmitting the service data to the reader device based on the second data received from the reader device.
  • the service use method includes a first method in which the service data is stored in the common applet installed in the secure element, and a second method in which the service data is stored in a legacy applet installed in the secure element. , and at least one of a third method in which the service data is stored in the service application, it is possible to provide a method.
  • the information on the storage location of the service data includes an identifier of the common applet installed in the secure element
  • the first data may include an identifier of the common applet installed in the secure element
  • the second data may include a tag value of the service data
  • the service usage method when the service usage method is the second method, the information on the storage location of the service data includes an identifier of the legacy applet, and the first data is stored in the security element.
  • the method may include an identifier of the installed common applet, and the second data may include an identifier of the legacy applet.
  • the service usage method when the service usage method is the third method, the information on the storage location of the service data includes an identifier of the service application, and the first data is stored in the security element.
  • the method may include an identifier of the installed common applet, and the second data may include an identifier of the service application.
  • the transmitting of the service data to the reader device includes an instruction application data unit (APDU) together with the identifier of the legacy applet from the reader device. ) receiving; passing the command APDU from the framework to the legacy applet via the common applet; in response to the command APDU, forwarding a response APDU from the legacy applet to the framework via the common applet; and transmitting the response APDU including the service data to the reader device.
  • APDU instruction application data unit
  • the transmitting of the service data to the reader device may include: receiving a command application program interface (API) from the reader device; passing the command API from the framework to the service application; in response to the command API, passing a response API from the service application to the framework; and transmitting the response API including the service data to the reader device.
  • API application program interface
  • the method may further include transmitting at least one of service profile setting information and key information for setting up the secure channel from the service application to the framework.
  • the information stored in the common applet used for the secure channel setup may include parameters and a session key used for UWB ranging, a method may be provided.
  • the method further includes performing ranging by transmitting and receiving a ranging frame including a scrambled timestamp sequence (STS) code generated using the session key with the reader device. can do.
  • STS timestamp sequence
  • an electronic device for providing a ranging-based service comprising: a communication interface for communicating with a reader device; a secure element for storing information necessary for establishing a secure channel with the reader device; and at least one processor coupled to the communication interface and the secure element, the at least one processor executing program instructions stored in a memory, wherein the at least one processor relates to service data from a service application installed in the electronic device to a framework.
  • the service data related information includes information on a service usage method and a storage location of the service data
  • the electronic device approaches the reader device, to receive first data from the reader device controlling the communication interface, and setting up a secure channel with the reader device using information stored in a common applet identified based on the first data, the common applet being installed in the secure element, receiving from the reader device It is possible to provide an electronic device that controls the communication interface to transmit the service data to the reader device based on the obtained second data.
  • the service usage method is the first method in which the service data is stored in the common applet installed in the secure element
  • the information on the storage location of the service data is stored in the secure element.
  • the electronic device includes an identifier of the common applet that is installed
  • the first data includes an identifier of the common applet that is installed on the secure element
  • the second data includes a tag value of the service data.
  • the service usage method is a second method in which the service data is stored in a legacy applet installed in the secure element
  • the information about the storage location of the service data is an identifier of the legacy applet may include, wherein the first data includes an identifier of the common applet installed in the secure element, and the second data includes an identifier of the legacy applet.
  • the service usage method is a third method in which the service data is stored in the service application
  • the information about the storage location of the service data includes an identifier of the service application
  • the first data may include an identifier of the common applet installed in the secure element
  • the second data may include an identifier of the service application.
  • Another aspect of the present disclosure relates to one or more computer-readable recording media storing a program for enabling an electronic device to perform a method of providing a ranging-based service, the method comprising: a framework from a service application installed in the electronic device transmitting service data-related information to the raw material, wherein the service data-related information includes information on a service usage method and a storage location of the service data; receiving first data from the reader device when the electronic device approaches the reader device; establishing a secure channel with the reader device using information stored in a common applet identified based on the first data, wherein the common applet is installed in a secure element of the electronic device; and transmitting the service data to the reader device through the secure channel based on the second data received from the reader device.
  • key means a digitized virtual key, and the user can control the device or access the device by using the key.
  • the present disclosure relates to a method of providing a ranging-based service using a key.
  • a “key” may be referred to as a "digital key”, a “smart key”, or a "session key”.
  • An embodiment of the present disclosure may be represented by functional block configurations and various processing steps. Some or all of these functional blocks may be implemented in various numbers of hardware and/or software configurations that perform specific functions.
  • the functional blocks of the present disclosure may be implemented by one or more microprocessors, or by circuit configurations for a given function.
  • the functional blocks of the present disclosure may be implemented in various programming or scripting languages.
  • the functional blocks may be implemented as an algorithm running on one or more processors.
  • the present disclosure may employ prior art for electronic configuration, signal processing, and/or data processing, and the like.
  • connecting lines or connecting members between the components shown in the drawings only exemplify functional connections and/or physical or circuit connections.
  • a connection between components may be represented by various functional connections, physical connections, or circuit connections that are replaceable or added.
  • wireless network technology is largely divided into a wireless local area network (WLAN) technology and a wireless personal area network (WPAN) technology according to a recognition distance.
  • WLAN wireless local area network
  • WPAN wireless personal area network
  • the wireless LAN is a technology based on IEEE 802.11, and it is a technology that can connect to a backbone network within a radius of 100 m.
  • the wireless private network is a technology based on IEEE 802.15, and includes Bluetooth, ZigBee, and ultra wide band (UWB).
  • UWB may refer to a short-range high-speed wireless communication technology that uses a wide frequency band of several GHz or more, low spectral density, and short pulse width (1 to 4 nsec) in a baseband state, or refers to the band itself to which UWB communication is applied You may.
  • a method of providing a ranging-based service between electronic devices using a UWB communication method will be described, but this is only an example and various wireless communication methods may be applied to the ranging-based service providing method of the present disclosure.
  • An electronic device may include a fixed terminal implemented as a computer apparatus or a mobile terminal, and may communicate with other devices and/or servers using a wireless or wired communication method.
  • the electronic device includes a smart phone, a mobile terminal, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation system, and a slate PC. ), a tablet PC, a digital TV, a desktop computer, a refrigerator, a projector, a car, a smart car, a digital doorlock, a printer, and the like, but is not limited thereto.
  • MAC medium access control
  • D2D device-to-device
  • D2D communication refers to a method in which geographically close electronic devices communicate directly without going through an infrastructure such as a base station. Electronic devices can communicate 1:1, 1:many, and many:many. D2D communication may use an unlicensed frequency band such as Wi-Fi Direct, UWB, and Bluetooth. Alternatively, D2D communication may improve frequency use efficiency of a cellular system by utilizing a licensed frequency band.
  • D2D communication is limitedly used as a term referring to communication between objects or object intelligence communication, D2D communication in the present disclosure includes not only a simple electronic device equipped with a communication function, but also a communication function such as a smart phone or a personal computer. Communication between various types of electronic devices equipped with
  • a distance between electronic devices needs to be measured.
  • a ranging technique may be used to measure a distance between electronic devices.
  • the vehicle (or door lock) performs security ranging with the user terminal using the digital key, and a security lane It is possible to measure the distance between the user terminal and the vehicle (or door lock) based on the result of the jing.
  • the vehicle (or door lock) may determine opening/closing of the vehicle door (or front door) based on the distance to the user terminal.
  • "access service” that provides various services as electronic devices approach each other is "ranging” that measures the distance between electronic devices using a ranging technology and provides various services based on the measured distance It may be used in the same meaning as "based service”.
  • a legitimate user 10 and a reader device 20 may perform authentication and ranging using D2D communication.
  • the access service providing system operates to guarantee the authentication of the party user 10 by the ranging result value of the party user 10 and the reader device 20 without using a key.
  • the attacker 30 may attack the ranging process by recording a signal transmitted from the party user 10 and replaying it to the reader device 20 . By reproducing the recorded signal, the attacker 30 makes the reader device 20 mistakenly as if the party user 10 exists within a range to which access rights are granted, thereby accessing the reader device 20 authority can be obtained.
  • the ranging security level can be improved.
  • Each of the access service providers can secure security by having an independent symmetric key-based secure channel creation method. Accordingly, the security key used to create the secure channel is considered a key asset that should not be shared with other entities (eg, other access service providers, other vendors, other servers, etc.).
  • the mobile device includes important information (e.g., a secure component) within the mobile device (for example, a secure element, a Trusted Execution Environment (TEE), etc.).
  • a secure component for example, a secure element, a Trusted Execution Environment (TEE), etc.
  • TEE Trusted Execution Environment
  • the TEE may mean a secure execution environment provided by the secure area in a processor in which a normal area and a secure area are separated.
  • a communication method using a secure channel is a method for a mobile device to safely access an access service, and it is necessary to create a fast and secure secure session without exposing a key value for protecting the corresponding communication section to the outside.
  • main UWB parameters including a UWB session key may be exchanged through a Bluetooth-level secure channel.
  • FIG. 2 shows a typical digital key management system.
  • Company A's backend server 21 may issue and store the key in the secure area 203 in the secure element 210 of the mobile device 200 .
  • only the dedicated application 201 provided by Company A can access the security area 203 in which the applet (or Trusted Application, TA) provided by Company A is installed and use the stored key. .
  • the secure element 210 of the mobile device 200 uses the key stored in the secure area 203 to create a secure channel with the device 23 that provides the access service related to the company A, and secures it through the created secure channel. communication can be performed.
  • the backend server 22 of the company B may issue and store a separate key in a separate secure area 204 in the secure element 210 of the mobile device 200 .
  • Only the dedicated application 202 provided by the company B can access the security area 204 in which the applet (or TA) provided by the company B is installed and use the stored key.
  • the secure element 210 of the mobile device 200 creates a secure channel with the device 24 that provides an access service related to company B using the key stored in the secure area 204, and through the created secure channel Secure communication can be performed.
  • an application or applet provided by a conventional access service provider creates a communication channel with the counterpart device by itself and connects separately through the communication channel.
  • UWB related parameters were exchanged or service related data was transmitted.
  • the electronic device 200 may exchange UWB related parameters or transmit service related data through the BLE module 205 .
  • company A and company B manage separate keys by utilizing applets installed in separate security areas
  • the company B application 202 is A in the security area 203 created by the backend server 21 of company A. I can't access the company applet. Accordingly, company A and company B can secure security by using applets installed in separate security areas, respectively.
  • a delay may occur and data exchange efficiency may be reduced.
  • the present disclosure discloses at least one of UWB related parameters or service related data through a secure channel created by a common applet inside the mobile device 200 (eg, a FiRa applet according to a standard document stipulated by the FiRa consortium) with the counterpart device.
  • a common applet inside the mobile device 200 eg, a FiRa applet according to a standard document stipulated by the FiRa consortium
  • the access service providing application transmits information about a service deployment case supported by the service deployment case and necessary parameters to the framework, and the framework operates according to the transmitted information.
  • a method for supporting an access service is provided.
  • multiple access services can use a secure channel between two devices in common, thereby reducing a delay required for secure channel creation and increasing data exchange efficiency.
  • the ranging-based service provided in the present disclosure may be implemented according to various embodiments based on a usage method of an applet in a secure element and a location where service application data is stored.
  • a common applet in the secure element may manage all essential data including service application data as well as data related to secure ranging.
  • a common applet in the secure element can be used to enhance existing applications using secure ranging over UWB.
  • a common applet in the secure element is used to establish a UWB session, but the data transaction of the application itself may be performed outside of the common applet.
  • a common applet can be used to provide a secure channel between two devices.
  • a common applet may be used to provide a secure channel between two devices so that the two devices exchange UWB session parameters and a ranging-based service related transaction is bound to the UWB session.
  • a common applet within the secure element may be used both to establish a UWB session and to support service application data.
  • the common applet according to an embodiment may manage the UWB security ranging function and maintain service application data.
  • An example of a data model used in accordance with this embodiment is shown in FIG. 3 .
  • FIG 3 shows an example of a data model stored in a common applet installed within a secure element according to one embodiment.
  • An application dedicated file (ADF) that the access service provider has may include service data unique to a service application.
  • the service data may be stored in the secure element.
  • the reader device may retrieve service data within the secure element when a service transaction occurs.
  • a tag value indicating service application-specific service data may be determined according to a ranging-based service-related standard (eg, FiRa service standard specification).
  • the service data may be access credentials.
  • the reader device eg, door lock
  • the access credential device eg, user terminal
  • FIG. 4 illustrates an example of a ranging-based service processing process according to an embodiment.
  • the service application 410 installed in the electronic device 400 of FIG. 4 is an application that provides a ranging-based service, and may be connected to the UWB subsystem 450 through the framework 420 . Also, the service application 410 may use the OOB module 440 to establish a service-specific out-of-band (OOB) connection with the counterpart device.
  • OOB connection may be used to negotiate configuration information for a ranging session with a counterpart device.
  • the OOB connection may include a connection using a Bluetooth Low Energy (BLE) communication method, a connection using a Near Field Communication (NFC) communication method, or any other connection available between two devices.
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • NFC Near Field Communication
  • the framework 420 may be an application supporting a ranging-based service.
  • the framework 420 manages UWB configuration information and OOB configuration information required to successfully establish a UWB session with the counterpart device, establishes an OOB connection with the counterpart device, and interacts with the secure element 430 . and interact with the UWB subsystem 450 .
  • the framework 420 may be a System Development Kit (SDK) mounted on the Android operating system.
  • SDK System Development Kit
  • the framework 420 provides an API that an external entity (eg, an access service providing server, a backend server of a certain company, etc.) can access to the secure element 430 through the service application 410 , and provides security Functions such as access control for access to the element 430 and command conversion may be provided.
  • an external entity eg, an access service providing server, a backend server of a certain company, etc.
  • security Functions such as access control for access to the element 430 and command conversion may be provided.
  • the OOB module 440 may be a communication module configured to establish an OOB connection with the reader device 460
  • the UWB subsystem 450 may be a communication module configured to perform secure ranging with the reader device 460 . have.
  • the secure element 430 may be hardware connected to the UWB subsystem 450 in order to transmit data for UWB ranging to the UWB subsystem 450 .
  • a common applet for providing a ranging-based service and managing data related to secure ranging may be installed.
  • the access service provider (or the backend server providing the access service) provides sensitive information (eg, ADF) to the common applet 470 within the secure element 430 via the framework 420 .
  • sensitive information eg, ADF
  • the ADF may include at least one of a UWB session key, UWB capability information, and service data.
  • the electronic device 400 may perform secure communication and secure ranging with the reader device 460 based on information included in the ADF stored in the common applet 470 .
  • the reader device 460 may be, for example, a device that provides a physical access service, such as a door lock.
  • the electronic device 400 may use the OOB module 440 to perform secure communication with the reader device 460 through, for example, NFC, BLE, or other connection method. For example, the electronic device 400 performs mutual authentication with the reader device 460 through the OOB module 440 , and upon mutual authentication, the UWB session key or information related to the UWB session key stored in the common applet 470 . may be transmitted to the reader device 460 through the OOB module 440 . In addition, the electronic device 400 according to an embodiment may use the UWB session key or information related to the UWB session key for UWB security ranging with the reader device 460 .
  • the electronic device 400 generates an STS code using the UWB session key or information related to the UWB session key stored in the common applet 470, and performs UWB security ranging based on the generated STS code.
  • the description of each configuration of the electronic device 400 described above with reference to FIG. 4 may also be applied to the electronic device 600 of FIG. 6 and the electronic device 700 of FIG. 7 , and overlapping descriptions will be omitted.
  • an ADF including service data may be stored in a common applet of the secure element.
  • the service application 410 may notify the framework 420 that the service application data (ie, service data) is maintained in the common applet 470 .
  • the API for informing that the service application data is maintained within the common applet 470 includes at least one of an identifier AID indicating the common applet 470, a file ADF dedicated to the service application, a tag value of the service application data, and a value of the service application data.
  • the reader device 460 selects an APDU (ie, Select (common) Applet AID)) can be transmitted.
  • the reader device 460 may transmit an application-specific file (ADF) or an APDU (ie, Get Data (Application ADF/Service Data Tag)) including a tag value of service data in order to obtain data.
  • ADF application-specific file
  • APDU ie, Get Data (Application ADF/Service Data Tag)
  • the electronic device 400 may establish a secure channel with the reader device 460 using the information contained in the ADF in the common applet 470 .
  • the electronic device 400 identifies the service data stored in the common applet 470 based on the service tag value received from the reader device 460, and transmits the service data to the reader device 460 through the established secure channel. can Based on the transmitted service data, mutual authentication between the electronic device 400 and the reader device 460 may be performed.
  • the electronic device 400 may perform mutual authentication and negotiate a UWB capability parameter and a UWB session key between the secure element 430 and the reader device 460 via the OOB module 440 . After negotiation, the UWB capability parameters and UWB session key may be maintained in a common applet 470 . Using the ADF maintained within the common applet 470 , the UWB subsystem 450 may trigger a UWB secure ranging session. The electronic device 400 may generate an STS code using the UWB session key stored in the common applet 470 , and may perform UWB security ranging based on the generated STS code.
  • the service application 410 may support the following API.
  • FiRa Service deployment (1, Tag for service data, value of service data)
  • the service application 410 notifies the framework 420 that it operates according to Deployment case 1 by transmitting the API to the framework 420 , and provides a tag of service data and a service data value to the framework 420 .
  • the API may be transmitted in step S401 of FIG. 4 .
  • the embodiment is not limited to the example shown in FIG. 4 , and the API may be transmitted in various steps depending on an implementation method, such as a key provisioning step.
  • the service application 410 may additionally transmit an identifier AID of a common applet in which service data is to be stored to the framework 420 .
  • the API will be described in more detail later with reference to FIG. 9 .
  • Fig. 5 shows an example of a data model stored in an applet installed within a secure element, according to an embodiment different from the embodiment shown in Figs. 3 and 4;
  • a common applet 500 within the secure element includes a UWB session key 512 that should be used to set up a UWB secure ranging session and parameters 511 for UWB capabilities. ) can be maintained.
  • the service data 513 is maintained within the legacy applet 501 .
  • Service data 513 maintained in the legacy applet 501 may be transmitted through a secure channel established between common applets.
  • the legacy applet 501 may mean a unique applet provided by each service application differently from the common applet newly proposed in the present disclosure.
  • the FiRa_TUNNEL_REQ (APDU) API and the FiRa_TUNNEL_RES (APDU) API are processed in the framework, and corresponding between the framework and the common applet in the secure element. APIs can be sent and received.
  • FIG. 6 illustrates an example of a ranging-based service processing process according to an embodiment.
  • the service application 610 may inform the framework 620 that service data should be transmitted from the legacy applet 680 in the secure element 630 through the secure channel.
  • the API transmitted from the service application 610 to the framework 620 must be transmitted together with the AID value of the legacy applet 680 .
  • the reader device 660 in step S602 APDU including the identifier of the common applet 670 to select the common applet 670 in the secure element (630) (ie, Select (common applet AID)), an APDU for selecting an application-specific file ADF (ie, Select (ADF)), and an APDU for mutual authentication may be transmitted.
  • the reader device 660 may set up a secure channel using the ADF in the common applet 670 .
  • step S603 the reader device 660 sends the command APDU (C-APDU) together with the APDU (ie, Select (legacy applet AID)) for selecting the legacy applet 680 through the OOB module 640 to the legacy applet ( 680).
  • C-APDU command APDU
  • APDU ie, Select (legacy applet AID)
  • step S604 the framework 620 transmits an APDU command in the FIRA_TUNNEL_REQ ( ) format to the common applet 670 .
  • step S605 the common applet 670 transmits the command APDU (C-APDU) received from the framework 620 to the legacy applet 680 .
  • C-APDU command APDU
  • step S606 the legacy applet 680 transmits a response APDU (R-APDU) to the command APDU (C-APDU) to the common applet 670 .
  • R-APDU response APDU
  • C-APDU command APDU
  • the common applet 670 may transmit a response APDU (R-APDU) together with the service application data to the framework 620 in a FIRA_TUNNEL_RES ( ) format.
  • R-APDU response APDU
  • step S608 the framework 620 transmits a response APDU (R-APDU) to the reader device 660 . Based on the service application data transmitted through the response APDI, mutual authentication between the electronic device 600 and the reader device 660 may be performed.
  • R-APDU response APDU
  • the UWB capability parameters and the UWB session key may be maintained within a common applet 670 .
  • the UWB subsystem 650 can trigger a UWB secure ranging session.
  • the service application 610 must support the following API.
  • the service application 610 notifies the framework 620 that it operates according to Deployment case 2 by transmitting the API to the framework 620 , and sends the identifier AID of the legacy applet 680 to the framework 620 .
  • the API may be transmitted in step S601.
  • the embodiment is not limited to the example shown in FIG. 6 , and the API may be transmitted in various steps depending on an implementation method, such as a key provisioning step.
  • the service application 410 may additionally transmit an identifier AID of a common applet in which service data is to be stored to the framework 420 .
  • the API will be described in more detail later with reference to FIG. 9 .
  • the framework 620 since the service data is in the legacy applet 680 , when the reader device 660 selects the legacy applet 680 and sends a command APDU, the framework 620 generates the following FIRA_TUNNEL_REQ The APDU should be transmitted to the common applet 670 in the () format. The following APIs should be supported between the framework 620 and the common applet 670 .
  • the role of the API is to transmit the APDU to the legacy applet 680 selected by the reader device 660 through the common applet 670 .
  • the role of the API is to transmit the APDU from the legacy applet 680 to the framework 620 through the common applet 670 .
  • a common applet in the secure element is used to establish a UWB session, but the data transaction itself of the application may be performed outside the secure element.
  • FIG. 7 illustrates an example of a ranging-based service processing process according to an embodiment.
  • a common applet 770 within the secure element 730 may maintain a UWB session key and parameters related to UWB capabilities, and may set up a secure channel.
  • the service data is maintained in the service application 710 on the host and not in the secure element 730 .
  • the secure channel established through the common applet 770 may be used only for transmitting UWB session related parameters (eg, UWB session key, UWB capability parameters, etc.) rather than service data.
  • Service data may be transmitted through an insecure channel.
  • Several APIs may be used to personalize the service application to manipulate the ADF inside the common applet 770 .
  • keys for establishing a secure channel may be inserted into secure element 730 by service application 710 .
  • FIG. 7 illustrates a service data transaction process from a service application 710 on a host, which is an application processor.
  • a command API in the form of FiRa_TUNNEL_REQ (API) and a response API (R-API) in the form of FiRa_TUNNEL_RES (API)
  • C-API command API
  • R-API response API
  • FiRa_TUNNEL_RES API
  • the framework 720 may trigger a UWB session start upon successful completion of the service application data transaction.
  • the message delivered from the service application 710 to the framework 720 is Rather, only the identifier of the service application 710 is informed to the framework 720 .
  • the monitor 721 in the framework 720 may continuously monitor whether a message indicating the ID of the service application 710 is transmitted from the reader device 760 .
  • the framework 720 may transmit a C-API (ie, a command targeting service data) to the service application 710 . have.
  • the internal parameters of the API message delivered from the service application 610 to the framework 620 are different.
  • the messages delivered in steps S703, S704, and S705 are different, and the monitor 721 entity is added to the framework 720 .
  • the service application 710 may notify the framework 720 that the service data is stored in the service application 710 using the following API.
  • FiRa Service deployment (3, AID of FiRa Service application)
  • the service application 710 notifies the framework 720 that it operates according to Deployment case 3 by transmitting the API to the framework 720 , and delivers the ID of the service application 710 to the framework 720 .
  • the API may be transmitted to step S701 of FIG. 7 .
  • the embodiment is not limited to the example shown in FIG. 7 , and the API may be transmitted in various steps depending on an implementation method such as a key provisioning step. The API will be described in more detail later with reference to FIG. 9 .
  • the reader device 760 may transmit an APDU for establishing a secure channel to the electronic device 700 using the ADF in the common applet 770 in the secure element 730 .
  • the reader device 760 is an APDU including the identifier of the common applet 770 in order to select the common applet 770 in the secure element 730 .
  • an APDU for selecting an application-specific file ADF ie, Select (ADF)
  • an APDU for mutual authentication may be transmitted.
  • step S703 the reader device 760 sends a command API (C-API) along with an API (ie, Select (application ID)) for selecting the service application 710 to the OOB module 740 of the electronic device 700 . send to When the command API (C-API) for service application data transaction is transmitted from the reader device 760 to the framework 720 through the OOB module 740 , the command API (C-API) is transmitted to the service application 710 . is transmitted to
  • the service application 710 After the service application 710 processes the command API (C-API), the service application 710 transmits the response API (R-API) including the processing result to the framework 720 in step S705 .
  • the response API (R-API) is transmitted from the framework 720 to the reader device 760 together with the service application data. Based on the transmitted service application data, mutual authentication between the electronic device 700 and the reader device 760 may be performed.
  • the UWB capability parameters and the UWB session key are maintained in a common applet 770 .
  • the UWB subsystem 750 can trigger a UWB secure ranging session.
  • the service application may support at least one of APIs to be described later in order to inform profile information of the framework for the service application.
  • Configuration parameters of APIs to be described later should be delivered to a framework supporting a corresponding service.
  • the configuration parameters may include application configuration parameters described in a UWB Command Interface (UCI) Generic Specification for UWB session setup (eg, paragraph 6.2 of the UCI Generic Standard document).
  • UCI UWB Command Interface
  • the configuration parameters may further include parameters related to BLE communication.
  • FIG. 8 shows an API 810 for setting a service profile, passed from a service application to a framework, according to an embodiment.
  • the API 810 for setting a service profile is a parameter indicating whether the role of the electronic device is a scanner role or an advertiser role, and whether the role of the service provided is a server role, or a client It can indicate whether the role is or not.
  • the value of the parameter of the API used according to various embodiments of the present disclosure is not limited to the example shown in FIG. 8 .
  • the service application installed on the electronic device may use the API for providing the key to the secure element.
  • the key may be used to establish a secure channel between the secure element of the electronic device and the secure element of the counterpart device.
  • FIG. 9 illustrates an API for Notifying Service Deployment Method, which is delivered from a service application to a framework according to an embodiment.
  • the service usage method notification API 910 may include a parameter indicating a service usage method, a parameter indicating a service data storage location, and a parameter indicating a service data value.
  • the parameter indicating the service deployment case may indicate which case of the deployment case 1, the deployment case 2-A, and the deployment case 2-B is used by the service application.
  • Deployment case 2-A and Deployment case 2-B may be referred to as Deployment case 2 and Deployment case 3 .
  • Deployment case 1 may represent a case where a common applet in the secure element is used not only to establish a UWB session but also to support service application data. An operation process according to deployment case 1 is illustrated in FIG. 4 .
  • Deployment case 2-A may represent a case in which an application (or applet) in a secure element leverages security ranging through UWB.
  • service application data may be persisted in a legacy applet within a secure element.
  • An operation process according to deployment case 2-A is shown in FIG. 6 .
  • Deployment case 2-B may represent a case in which an application on a host leverages security ranging through UWB.
  • the service application data may be maintained in the service application outside the secure element.
  • An operation process according to deployment case 2-B is shown in FIG. 7 .
  • the parameter indicating the service data storage location may be an AID of a common applet, an ADF of a service provider of an application, and a tag value of service data when operating in Deployment case 1.
  • the parameter indicating the service data storage location may be the AID of the legacy applet.
  • a parameter indicating a service data storage location may be an ID of a service application.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a method for an electronic device to provide a ranging-based service according to an embodiment.
  • the electronic device may transmit information related to service data from a service application installed in the electronic device to the framework.
  • the service data related information may include information about a service usage method and a storage location of the service data.
  • the service usage method is a first method in which service data is stored in a common applet installed in the secure element (ie, Deployment case 1), and a second method in which service data is stored in a legacy applet installed in the security element (ie, Deployment case 2 - 2).
  • A) and a third method in which service data is stored in the service application (ie, Deployment case 2-B) may include at least one of.
  • the information about the storage location of the service data may include an identifier of a common applet installed in the secure element.
  • the service usage method is the second method
  • the information on the storage location of the service data may include an identifier of the legacy applet.
  • the service usage method is the third method
  • the information about the storage location of the service data may include an identifier of the service application.
  • the electronic device may further transmit at least one of service profile setting information and key information for setting up a secure channel from the service application to the framework.
  • the electronic device may receive first data from the reader device.
  • the first data may include an identifier of a common applet installed in the secure element.
  • the electronic device may receive an APDU (ie, Select (applet AID)) including an identifier of a common applet using NFC or BLE communication method.
  • APDU ie, Select (applet AID)
  • the electronic device may set up a secure channel with the reader device using information stored in a common applet identified based on the first data.
  • the common applet may be an applet installed in a secure element of an electronic device and used by a plurality of service applications for secure channel setup.
  • the information stored in the common applet used for secure channel setup may be an application-specific file (ADF) including parameters used for UWB ranging (eg, UWB capability parameters) and a session key.
  • ADF application-specific file
  • the electronic device may transmit service data to the reader device through a secure channel (or non-secure channel) based on the second data received from the reader device.
  • the electronic device may transmit service data to the reader device using NFC or BLE communication method.
  • the second data may include a tag value of the service data.
  • the electronic device may identify an ADF corresponding to the tag value in the common applet based on the tag value received from the reader device, and use the identified ADF to establish a secure channel with the reader device.
  • the service data may be delivered to the reader device through a secure channel set up by the common applet.
  • the second data may include an identifier of the legacy applet.
  • the electronic device may receive a command application data unit (APDU) along with the identifier of the legacy applet from the reader device, and pass the command APDU from the framework to the legacy applet via a common applet in the secure element.
  • the secure element of the electronic device may, in response to the command APDU, forward the response APDU from the legacy applet to the framework via the common applet.
  • the electronic device may transmit a response APDU including service data to the reader device.
  • the service data may be delivered to the reader device through a secure channel set up by the common applet.
  • the second data may include an identifier of the service application.
  • the electronic device may receive the command API together with the identifier of the service application from the reader device, and transmit the command API from the framework to the service application.
  • the service application of the electronic device may, in response to the command API, pass the response API to the framework.
  • the electronic device may transmit a response API including service data to the reader device.
  • the service data since the service data is located outside the secure element, it may be delivered to the reader device through a channel other than the secure channel set up by the secure element.
  • mutual authentication between the electronic device and the reader device may be performed.
  • the electronic device After the electronic device negotiates the UWB capability parameter and the UWB session key through the secure channel, the electronic device maintains an ADF including the UWB capability parameter and the UWB session key in a common applet.
  • the electronic device may trigger a UWB secure ranging session using the ADF maintained within a common applet.
  • the electronic device may perform ranging by transmitting and receiving a ranging frame including a scrambled timestamp sequence (STS) code generated by using a session key included in the ADF in the common applet to and from the reader device in the UWB communication method.
  • STS scrambled timestamp sequence
  • FIG. 11 shows a block diagram of an electronic device according to an embodiment.
  • the electronic device 1100 may include, but is not limited to, a personalized mobile device, and may include various types of electronic devices.
  • the electronic device 1100 may include a smartphone, a tablet PC, a PC, a camera, and a wearable device.
  • the electronic device 1100 may include a communication interface 1110 , a memory 1120 , a secure element 1130 , and a bus 1150 connecting the processor 1140 and each component.
  • the communication interface 1110 may perform wired/wireless communication with another device (eg, an access service providing server or a reader device) or a network.
  • the communication interface 1110 may include a communication module supporting at least one of various wired and wireless communication methods.
  • the communication module may be in the form of a chipset, or may be a sticker/barcode (eg, a sticker including an NFC tag) including information necessary for communication.
  • Wireless communication for example, cellular communication, Wi-Fi (Wireless Fidelity), Wi-Fi Direct, Bluetooth (Bluetooth), BLE (Bluetooth Low Energy), UWB (Ultra Wide Band) or NFC (Near Field Communication) of It may include at least one.
  • Wired communication may include, for example, at least one of USB and High Definition Multimedia Interface (HDMI).
  • HDMI High Definition Multimedia Interface
  • the communication interface 1110 may include a communication module for short range communication.
  • the communication interface 1110 is for performing various short-distance communication such as infrared communication, MST (Magnetic Secure Transmission, magnetic secure communication) in addition to Wi-Fi, Wi-Fi Direct, Bluetooth, BLE, UWB, and NFC described above. It may include a communication module.
  • Various types of data such as programs (eg, applications, etc.) and files may be installed and stored in the memory 1120 .
  • the processor 1140 may access and use data stored in the memory 1120 , or may store new data in the memory 1120 .
  • a program eg, a service application, a framework
  • data for managing a digital key may be installed and stored in the memory 1120 .
  • the memory 1120 may include a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, and a card type memory (eg, SD or XD). memory, etc.), RAM (Random Access Memory), SRAM (Static Random Access Memory), ROM (Read-Only Memory), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), It may include at least one type of storage medium among a magnetic memory, a magnetic disk, and an optical disk.
  • RAM Random Access Memory
  • SRAM Static Random Access Memory
  • ROM Read-Only Memory
  • EEPROM Electrical Erasable Programmable Read-Only Memory
  • PROM Programmable Read-Only Memory
  • It may include at least one type of storage medium among a magnetic memory, a magnetic disk, and an optical disk.
  • the electronic device 1100 includes a secure element 1130, and the secure element 1130 generates, deletes, manages key parameters including a digital key for controlling or accessing an external device. can be performed, and authentication of the digital key can be performed.
  • the secure element may provide a function for securely managing the digital key by authenticating access to the digital key of an external entity such as a service provider server or a reader device, and verifying authority.
  • the secure element may include a secure element (SE) and/or a trust execution environment (TEE).
  • the secure element 1130 is an independent secure storage device of the electronic device 1100 , and only authorized applications can access it.
  • the secure element 1130 may be configured to be physically isolated from other hardware components.
  • a program and data eg, a secure domain, an applet, etc.
  • ADF application dedicated file
  • the processor 1140 controls the overall operation of the electronic device 1100 and may include at least one processor such as a CPU or GPU.
  • the processor 1140 may control other components included in the electronic device 1100 to perform an operation for a ranging-based service.
  • the processor 1140 may execute a program stored in the memory 1120 and the secure element 1130 , read a stored file, or store a new file.
  • the processor 1140 may transmit information related to service data from a service application installed in the electronic device to the framework.
  • the service data related information may be a Notifying Service Deployment Method API including information on a service usage method and a storage location of the service data.
  • the service use method may be selected from among a first method in which service data is stored in a common applet installed in the secure element, a second method in which service data is stored in a legacy applet installed in the secure element, and a third method in which service data is stored in a service application. It may include at least one.
  • the information about the storage location of the service data may include an identifier of a common applet installed in the secure element.
  • the service usage method is the second method
  • the information on the storage location of the service data may include an identifier of the legacy applet.
  • the service usage method is the third method
  • the information about the storage location of the service data may include an identifier of the service application.
  • the processor 1140 may further transmit at least one of a service profile setting API and a key providing API for setting up a secure channel from the service application to the framework.
  • the processor 1140 may receive first data from the reader device when the electronic device 1100 approaches the reader device.
  • the first data may include an identifier of a common applet installed in the secure element.
  • the electronic device 1100 may receive an APDU including an identifier of a common applet by using an NFC module or a BLE module included in the communication interface 1110 .
  • the processor 1140 may transmit the first data to the secure element 1130 .
  • the secure element 1130 may identify a common applet based on the first data, and set up a secure channel with the reader device using information stored in the identified common applet.
  • the common applet may be an applet commonly used by a plurality of service applications of the electronic device for secure channel setup.
  • Information stored in the common applet used for secure channel setup may be an ADF including parameters used for UWB ranging and a session key.
  • the processor 1140 may transmit service data to the reader device based on the second data received from the reader device.
  • the processor 1140 may transmit service data to the reader device using an NFC communication module or a BLE communication module of the communication interface 1110 .
  • the processor 1140 may receive a tag value of the service data as second data from the reader device.
  • the secure element 1130 of the electronic device 1100 may identify the ADF in the common applet based on the tag value received from the reader device, and use the identified ADF to establish a secure channel with the reader device.
  • the processor 1140 may receive the identifier of the legacy applet as second data from the reader device.
  • the processor 1140 may receive the command APDU together with the identifier of the legacy applet from the reader device.
  • the framework of the processor 1140 may pass the instruction APDU to the legacy applet via the common applet in the secure element 1130 .
  • the secure element 1130 may, in response to the command APDU, forward a response APDU from the legacy applet to the framework via the common applet.
  • the framework of the processor 1140 may transmit a response APDU including service data to the reader device.
  • the processor 1140 may receive the identifier of the service application as second data from the reader device.
  • the framework of the processor 1140 may receive the command API together with the identifier of the service application from the reader device, and transmit the command API from the framework to the service application.
  • the service application may, in response to the command API, pass the response API to the framework.
  • the framework of the processor 1140 may transmit a response API including service data to the reader device.
  • the electronic device 1100 Based on the service application data transmitted from the electronic device 1100 to the reader device, mutual authentication between the electronic device 1100 and the reader device may be performed. After negotiating the UWB capability parameter and the UWB session key over the secure channel, the electronic device 1100 maintains the ADF including the UWB capability parameter and the UWB session key in a common applet within the secure element 1130 . The electronic device 1100 may establish a UWB secure ranging session using the ADF maintained within the secure element 1130 .
  • the UWB communication module of the communication interface 1110 of the electronic device 1100 according to an embodiment generates an STS code using a UWB session key included in an ADF maintained in a common applet, and includes the generated STS code. Ranging with the reader device may be performed by transmitting and receiving the ranging frame.
  • the bus BUS 1150 is a common data transmission path connecting the communication interface 1110 , the memory 1120 , the secure element 1130 , and the processor 1140 .
  • FIG. 12 shows a block diagram of a secure element 1130 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the secure element 1130 may include a communication interface 1210 , a memory 1220 , and a processor 1230 .
  • the secure element 1130 is an independent secure storage device of the electronic device 1100, and only an authenticated application may be accessed.
  • the secure element 1130 may include TEE, embedded Secure Element (eSE), Universal integrated Circuit Card (UICC), Secure Digital Card (SD Card), or embedded UICC (eUICC), other hardware/software, or hardware. It may include a separate security system (SPU, Security Processing Unit) of the method.
  • eSE embedded Secure Element
  • UICC Secure Digital Card
  • SPU Security Processing Unit
  • the communication interface 1210 may communicate with the host 101 or another device (eg, an access service providing server or a reader device, etc.). To this end, the communication interface 1210 may include a communication module supporting at least one of various wired and wireless communication methods.
  • the host 101 may be one of devices included in the electronic device 1100 , and may include, for example, an application processor (AP), a memory, and the like.
  • the communication interface 1210 is, for example, a serial interface such as ISO 7816, Universal Serial Bus (USB), Inter-Integrated Circuit (IC), Serial Peripheral Interface (SPI), Single Wire Protocol (SWP), or two hardware devices. It can be any serial interface commonly used for communication between them.
  • the communication interface 1210 may be a wireless interface such as IS0 14443, Zigbee, Bluetooth, etc. that directly connects the antenna to the hardware device.
  • the communication interface 1210 may be a parallel interface connected to a central bus (BUS) of the electronic device 1100 , and in this case, the communication interface 1210 is configured to receive commands and data from the host 101 . It may contain a buffer.
  • the processor 1230 may access and use data stored in the memory 1220 , or may store new data in the memory 1220 .
  • a program and data for processing a digital key may be installed and stored in the memory 1220 .
  • the memory 1220 may be a nonvolatile memory device.
  • the processor 1230 controls the overall operation of the secure element 1130 , and may include at least one processor such as a CPU or a GPU.
  • the processor 1230 may control other components included in the secure element 1130 to perform an operation for managing the ADF.
  • the processor 1230 may execute a program stored in the memory 1220 , read a stored file, or store a new file.
  • the processor 1230 may perform an operation for managing the ADF by executing a program stored in the memory 1220 .
  • the electronic device 1100 including the secure element 1130 may further include a framework.
  • the framework is a service application serving as a gateway when there is access to the secure element 1130 from an external entity.
  • the framework may provide an application programming interface (API) that an external entity can access, and provide functions such as access control and command conversion for accessing the secure element 1130 .
  • the external entity may be, for example, a security realm issuer, a service provider, a reader device and/or an access service providing device, and the like.
  • a lightweight application eg, an applet or a trusted application (TA)
  • the applet may store the ADF in the secure element 1130 and provide services such as use, deletion, and management of the stored ADF.
  • This applet may be preloaded on the secure element 1130 , or may be loaded or installed later as needed.
  • the disclosed embodiments may be implemented as a S/W program including instructions stored in a computer-readable storage medium.
  • a computer is an apparatus capable of calling a stored instruction from a storage medium and operating according to the disclosed embodiment according to the called instruction, and may include the electronic device according to the disclosed embodiment.
  • the computer-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory' means that the storage medium does not include a signal and is tangible, and does not distinguish that data is semi-permanently or temporarily stored in the storage medium.
  • the 'non-transitory storage medium' may include a buffer in which data is temporarily stored.
  • the electronic device or method according to the disclosed embodiments may be provided by being included in a computer program product.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • the computer program product may include a S/W program and a computer-readable storage medium in which the S/W program is stored.
  • computer program products may include products (eg, downloadable apps) in the form of S/W programs distributed electronically through manufacturers of electronic devices or electronic markets (eg, Google Play Store, App Store). have.
  • the storage medium may be a server of a manufacturer, a server of an electronic market, or a storage medium of a relay server temporarily storing a SW program.
  • the computer program product in a system consisting of a server and a terminal, may include a storage medium of a server or a storage medium of a terminal.
  • a third device eg, a smart phone
  • the computer program product may include a storage medium of the third device.
  • the computer program product may include the S/W program itself transmitted from the server to the terminal or the third device, or transmitted from the third device to the terminal.
  • one of the server, the terminal, and the third device may execute the computer program product to perform the method according to the disclosed embodiments.
  • two or more of the server, the terminal, and the third device may execute the computer program product to distribute the method according to the disclosed embodiments.
  • a server eg, a cloud server or an artificial intelligence server
  • the third device may execute a computer program product to control the terminal communicatively connected to the third device to perform the method according to the disclosed embodiment.
  • the third device may download the computer program product from the server and execute the downloaded computer program product.
  • the third device may execute the computer program product provided in a preloaded state to perform the method according to the disclosed embodiments.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

일 실시예에 따라 전자 디바이스가 레인징 기반 서비스를 제공하는 방법은, 상기 전자 디바이스에 설치된 서비스 애플리케이션으로부터 프레임워크로 서비스 데이터와 관련된 정보를 전달하는 단계로서, 상기 서비스 데이터 관련 정보는, 서비스 이용 방식, 및 상기 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보를 포함하는, 단계; 상기 전자 디바이스가 리더 디바이스에 접근하면, 상기 리더 디바이스로부터 제1데이터를 수신하는 단계; 상기 제1데이터에 기초하여 식별되는 공통 애플릿에 저장된 정보를 이용하여 상기 리더 디바이스와 보안 채널을 셋업하는 단계로서, 상기 공통 애플릿은 상기 전자 디바이스의 보안 요소 내에 설치되는, 단계; 및 상기 리더 디바이스로부터 수신된 제2데이터에 기초하여, 상기 서비스 데이터를 상기 보안 채널을 통해 상기 리더 디바이스에게 전달하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

전자 디바이스 및 전자 디바이스가 레인징 기반 서비스를 제공하는 방법
본 개시는 전자 디바이스 및 전자 디바이스가 레인징 기반 서비스를 제공하는 방법에 관한 것이다.
인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT (Internet of Things, 사물 인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터 (Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE(Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서는, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구된다. 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신 (Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication) 등의 기술이 연구되고 있다.
IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는, 기존의 IT(information technology) 기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여, 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
무선 통신 시스템의 발전에 따라 무선 통신 시스템이 다양한 서비스를 제공할 수 있게 됨으로써, 이러한 서비스들을 효과적으로 제공하기 위한 방안이 요구되고 있다. 예를 들어, 매체 접근 제어(medium access control, MAC)에 있어서, UWB(Ultra Wide Band)를 이용하여 전자 디바이스들 간의 거리를 측정하는 레인징(ranging) 기술이 사용될 수 있다. UWB는, 무선 반송파를 사용하지 않고 기저 대역에서 수 GHz이상의 매우 넓은 주파수 대역을 사용하는 무선 통신 기술이다.
전자 디바이스가 레인징 기술을 이용한 레인징 기반 서비스를 제공함에 있어서, 다른 전자 디바이스와 보안 채널을 통해 안전하게 통신하며, 빠르고 효율적으로 데이터를 주고 받는 방법이 요구된다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 디바이스가 레인징 기반 서비스를 제공하는 방법에 있어서, 상기 전자 디바이스에 설치된 서비스 애플리케이션으로부터 프레임워크로 서비스 데이터와 관련된 정보를 전달하는 단계로서, 상기 서비스 데이터 관련 정보는, 서비스 이용 방식, 및 상기 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보를 포함하는, 단계; 상기 전자 디바이스가 리더 디바이스에 접근하면, 상기 리더 디바이스로부터 제1데이터를 수신하는 단계; 상기 제1데이터에 기초하여 식별되는 공통 애플릿에 저장된 정보를 이용하여 상기 리더 디바이스와 보안 채널을 셋업하는 단계로서, 상기 공통 애플릿은 상기 전자 디바이스의 보안 요소 내에 설치되는, 단계; 및 상기 리더 디바이스로부터 수신된 제2데이터에 기초하여, 상기 서비스 데이터를 상기 리더 디바이스에게 전달하는 단계를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 일반적인 접근 서비스 제공에 있어서 발생할 수 있는 보안 위협을 도시한다.
도 2는 일반적인 디지털 키 관리 시스템을 도시한다.
도 3은 일 실시예에 따라 보안 요소 내에 설치된 애플릿에 저장되는 데이터 모델의 예를 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 레인징 기반 서비스 처리 과정의 예를 도시한다.
도 5는 일 실시예에 따라 보안 요소 내에 설치된 애플릿에 저장되는 데이터 모델의 예를 도시한다.
도 6은 일 실시예에 따른 레인징 기반 서비스 처리 과정의 예를 도시한다.
도 7은 일 실시예에 따른 레인징 기반 서비스 처리 과정의 예를 도시한다.
도 8은 일 실시예에 따라 서비스 애플리케이션으로부터 프레임워크로 전달되는, 서비스 프로필 셋팅을 위한 API를 도시한다.
도 9는 일 실시예에 따라 서비스 애플리케이션으로부터 프레임워크로 전달되는, 서비스 이용 방법 알림(Notifying Service Deployment Method)을 위한 API를 도시한다.
도 10은 일 실시예에 따라 전자 디바이스가 레인징 기반 서비스를 제공하는 방법의 흐름도를 도시한다.
도 11은 일 실시예에 따른 전자 디바이스의 블록도를 도시한다.
도 12는 일 실시예에 따른 보안 요소의 블록도를 도시한다.
본 개시의 일 측면은 전자 디바이스가 레인징 기반 서비스를 제공하는 방법에 있어서, 상기 전자 디바이스에 설치된 서비스 애플리케이션으로부터 프레임워크로 서비스 데이터와 관련된 정보를 전달하는 단계로서, 상기 서비스 데이터 관련 정보는, 서비스 이용 방식, 및 상기 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보를 포함하는, 단계; 상기 전자 디바이스가 리더 디바이스에 접근하면, 상기 리더 디바이스로부터 제1데이터를 수신하는 단계; 상기 제1데이터에 기초하여 식별되는 공통 애플릿에 저장된 정보를 이용하여 상기 리더 디바이스와 보안 채널을 셋업하는 단계로서, 상기 공통 애플릿은 상기 전자 디바이스의 보안 요소 내에 설치되는, 단계; 및 상기 리더 디바이스로부터 수신된 제2데이터에 기초하여, 상기 서비스 데이터를 상기 리더 디바이스에게 전달하는 단계를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 서비스 이용 방식은, 상기 보안 요소 내에 설치된 상기 공통 애플릿에 상기 서비스 데이터가 저장되는 제1방식, 상기 보안 요소 내에 설치된 레거시 애플릿에 상기 서비스 데이터가 저장되는 제2방식, 및 상기 서비스 애플리케이션에 상기 서비스 데이터가 저장되는 제3방식 중 적어도 하나를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 서비스 이용 방식이 상기 제1방식인 경우, 상기 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보는, 상기 보안 요소 내에 설치되는 상기 공통 애플릿의 식별자를 포함하고, 상기 제1 데이터는, 상기 보안 요소에 설치되는 상기 공통 애플릿의 식별자를 포함하고, 상기 제2데이터는, 상기 서비스 데이터의 태그 값을 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 서비스 이용 방식이 상기 제2방식인 경우, 상기 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보는, 상기 레거시 애플릿의 식별자를 포함하고, 상기 제1 데이터는, 상기 보안 요소에 설치되는 상기 공통 애플릿의 식별자를 포함하고, 상기 제2데이터는, 상기 레거시 애플릿의 식별자를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 서비스 이용 방식이 상기 제3방식인 경우, 상기 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보는, 상기 서비스 애플리케이션의 식별자를 포함하고, 상기 제1 데이터는, 상기 보안 요소에 설치되는 상기 공통 애플릿의 식별자를 포함하고, 상기 제2데이터는, 상기 서비스 애플리케이션의 식별자를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 서비스 이용 방식이 상기 제2방식인 경우, 상기 서비스 데이터를 상기 리더 디바이스에게 전달하는 단계는, 상기 리더 디바이스로부터 상기 레거시 애플릿의 식별자와 함께 명령 애플리케이션 데이터 유닛(APDU)를 수신하는 단계; 상기 프레임워크로부터 상기 공통 애플릿을 통해 상기 레거시 애플릿으로 상기 명령 APDU를 전달하는 단계; 상기 명령 APDU에 응답하여, 상기 레거시 애플릿으로부터 상기 공통 애플릿을 통해 상기 프레임워크에게 응답 APDU를 전달하는 단계; 및 상기 서비스 데이터를 포함하는 상기 응답 APDU를 상기 리더 디바이스에게 전달하는 단계를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 서비스 이용 방식이 상기 제3방식인 경우, 상기 서비스 데이터를 상기 리더 디바이스에게 전달하는 단계는, 상기 리더 디바이스로부터 명령 애플리케이션 프로그램 인터페이스(API)를 수신하는 단계; 상기 프레임워크로부터 상기 서비스 애플리케이션으로 상기 명령 API를 전달하는 단계; 상기 명령 API에 응답하여, 상기 서비스 애플리케이션으로부터 상기 프레임워크에게 응답 API를 전달하는 단계; 및 상기 서비스 데이터를 포함하는 상기 응답 API를 상기 리더 디바이스에게 전달하는 단계를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 서비스 애플리케이션으로부터 상기 프레임워크로 서비스 프로필 설정 정보 및 상기 보안 채널을 셋업하기 위한 키 정보 중 적어도 하나를 전달하는 단계를 더 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 보안 채널 셋업을 위해 이용되는 상기 공통 애플릿에 저장되는 정보는, UWB 레인징에 이용되는 파라미터들 및 세션 키를 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 세션 키를 이용하여 생성된 STS(scrambled timestamp sequence) 코드를 포함하는 레인징 프레임을 상기 리더 디바이스와 송수신함으로써 레인징을 수행하는 단계를 더 포함하는, 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 다른 측면은 레인징 기반 서비스를 제공하는 전자 디바이스에 있어서, 리더 디바이스와 통신하기 위한 통신 인터페이스; 상기 리더 디바이스와 보안 채널 셋업을 위해 필요한 정보를 저장하는 보안 요소; 및 상기 통신 인터페이스 및 상기 보안 요소에 연결되고, 메모리에 저장된 프로그램 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 전자 디바이스에 설치된 서비스 애플리케이션으로부터 프레임워크로 서비스 데이터와 관련된 정보를 전달하고, 상기 서비스 데이터 관련 정보는, 서비스 이용 방식, 및 상기 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보를 포함하고, 상기 전자 디바이스가 리더 디바이스에 접근하면, 상기 리더 디바이스로부터 제1데이터를 수신하도록 상기 통신 인터페이스를 제어하고, 상기 제1데이터에 기초하여 식별되는 공통 애플릿에 저장된 정보를 이용하여 상기 리더 디바이스와 보안 채널을 셋업하고, 상기 공통 애플릿은 상기 보안 요소 내에 설치되고, 상기 리더 디바이스로부터 수신된 제2데이터에 기초하여, 상기 서비스 데이터를 상기 리더 디바이스에게 전달하도록 상기 통신 인터페이스를 제어하는, 전자 디바이스를 제공할 수 있다.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 서비스 이용 방식이, 상기 보안 요소 내에 설치된 상기 공통 애플릿에 상기 서비스 데이터가 저장되는 제1방식인 경우, 상기 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보는, 상기 보안 요소에 설치되는 상기 공통 애플릿의 식별자를 포함하고, 상기 제1 데이터는, 상기 보안 요소에 설치되는 상기 공통 애플릿의 식별자를 포함하고, 상기 제2데이터는, 상기 서비스 데이터의 태그 값을 포함하는, 전자 디바이스를 제공할 수 있다.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 서비스 이용 방식이, 상기 보안 요소 내에 설치된 레거시 애플릿에 상기 서비스 데이터가 저장되는 제2방식인 경우, 상기 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보는, 상기 레거시 애플릿의 식별자를 포함하고, 상기 제1 데이터는, 상기 보안 요소에 설치되는 상기 공통 애플릿의 식별자를 포함하고, 상기 제2데이터는, 상기 레거시 애플릿의 식별자를 포함하는, 전자 디바이스를 제공할 수 있다.
또한 본 개시의 일 실시예에서 상기 서비스 이용 방식이, 상기 서비스 애플리케이션에 상기 서비스 데이터가 저장되는 제3방식인 경우, 상기 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보는, 상기 서비스 애플리케이션의 식별자를 포함하고, 상기 제1 데이터는, 상기 보안 요소에 설치되는 상기 공통 애플릿의 식별자를 포함하고, 상기 제2데이터는, 상기 서비스 애플리케이션의 식별자를 포함하는, 전자 디바이스를 제공할 수 있다.
본 개시의 다른 측면은 전자 디바이스가 레인징 기반 서비스를 제공하는 방법을 수행하도록 하는 프로그램이 저장된 하나 이상의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 있어서, 상기 방법은, 상기 전자 디바이스에 설치된 서비스 애플리케이션으로부터 프레임워크로 서비스 데이터와 관련된 정보를 전달하는 단계로서, 상기 서비스 데이터 관련 정보는, 서비스 이용 방식, 및 상기 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보를 포함하는, 단계; 상기 전자 디바이스가 리더 디바이스에 접근하면, 상기 리더 디바이스로부터 제1데이터를 수신하는 단계; 상기 제1데이터에 기초하여 식별되는 공통 애플릿에 저장된 정보를 이용하여 상기 리더 디바이스와 보안 채널을 셋업하는 단계로서, 상기 공통 애플릿은 상기 전자 디바이스의 보안 요소 내에 설치되는, 단계; 및 상기 리더 디바이스로부터 수신된 제2데이터에 기초하여, 상기 서비스 데이터를 상기 보안 채널을 통해 상기 리더 디바이스에게 전달하는 단계를 포함하는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 개시의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 개시에서 사용되는 용어는, 본 개시에서 언급되는 기능을 고려하여 현재 사용되는 일반적인 용어로 기재되었으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 다양한 다른 용어를 의미할 수 있다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 용어의 명칭만으로 해석되어서는 안되며, 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 한다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 이 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 이 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다.
또한, 본 개시에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것이며, 본 개시를 한정하려는 의도로 사용되는 것이 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수를 뜻하지 않는 한, 복수의 의미를 포함한다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서 전반에 걸쳐 사용된 “상기” 및 이와 유사한 지시어는 단수 및 복수 모두를 지시하는 것일 수 있다. 또한, 본 개시에 따른 방법을 설명하는 단계들의 순서를 명백하게 지정하는 기재가 없다면, 기재된 단계들은 적당한 순서로 행해 질 수 있다. 기재된 단계들의 기재 순서에 따라 본 개시가 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 "키"는, 디지털화 된 가상의 키를 의미하고, 사용자는 키를 이용함으로써 디바이스를 제어하거나 디바이스에 접근할 수 있다. 본 개시는 키를 이용하여 레인징 기반 서비스를 제공하는 방법에 관한 것으로서, 이하에서 "키"는 "디지털 키", "스마트 키", 또는 "세션 키"라고 지칭될 수 있다.
본 명세서에서 다양한 곳에 등장하는 "일 실시 예에서" 등의 어구는 반드시 모두 동일한 실시 예를 가리키는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시 예는 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어 질 수 있다. 이러한 기능 블록들의 일부 또는 전부는, 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 하나 이상의 마이크로프로세서들에 의해 구현되거나, 소정의 기능을 위한 회로 구성들에 의해 구현될 수 있다. 또한, 예를 들어, 본 개시의 기능 블록들은 다양한 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능 블록들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 개시는 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다.
또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 연결 선 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것일 뿐이다. 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가된 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들에 의해 구성 요소들 간의 연결이 나타내어 질 수 있다.
일반적으로 무선 네트워크 기술은 인식 거리에 따라 크게 무선랜(WLAN; Wireless Local Area Network; WLAN) 기술과 무선 사설망(Wireless Personal Area Network; WPAN) 기술로 구분된다. 이 때 무선랜은 IEEE 802.11에 기반한 기술로서, 반경 100m 내외에서 기간망(backbone network)에 접속할 수 있는 기술이다. 그리고 무선 사설망은 IEEE 802.15에 기반한 기술로서, 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), 초광대역 통신(ultra wide band, UWB) 등이 있다.
UWB는, 기저 대역 상태에서 수 GHz 이상의 넓은 주파수 대역, 낮은 스펙트럼 밀도 및 짧은 펄스 폭(1~4 nsec)을 이용하는 단거리 고속 무선 통신 기술을 의미할 수 있으며, 또는 UWB 통신이 적용되는 대역 자체를 의미할 수도 있다. 이하에서는 전자 디바이스들간에 UWB 통신 방식을 이용하여 레인징 기반 서비스를 제공 방법을 설명하나, 이는 하나의 예시에 불과하고 본 개시의 레인징 기반 서비스 제공 방법에는 다양한 무선 통신 방법들이 적용될 수 있다.
본 개시의 실시 예들에 따른 전자 디바이스는 컴퓨터 장치로 구현되는 고정형 단말이거나 이동형 단말을 포함할 수 있으며, 무선 또는 유선 통신방식을 이용하여 다른 디바이스 및/또는 서버와 통신할 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스는, 스마트 폰(smart phone), 이동 단말기, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털 방송용 단말기, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿PC(tablet PC), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 냉장고, 프로젝터, 자동차, 스마트 카, 디지털 도어록(digital doorlock), 프린터 등을 포함할 수 있으며, 이러한 예에 제한되지 않는다.
본 개시의 다양한 실시 예들은 D2D(Device-to-Device) 통신에 기초한 매체 접근 제어(medium access control, MAC)에 관한 기술이다.
D2D 통신이란 기지국과 같은 인프라를 거치지 않고 지리적으로 근접한 전자 디바이스들이 직접적으로 통신하는 방식을 말한다. 전자 디바이스들은 1:1, 1:다(多), 다(多):다(多)로 통신할 수 있다. D2D 통신은 와이파이 다이렉트(Wi-Fi Direct), UWB, 블루투스(bluetooth)와 같이 비면허 주파수 대역을 사용할 수 있다. 또는, D2D 통신은 면허 주파수 대역을 활용하여 셀룰러 시스템의 주파수 이용 효율을 향상시킬 수도 있다. D2D 통신은 사물과 사물 간의 통신이나 사물 지능 통신을 지칭하는 용어로 제한적으로 사용되기도 하지만, 본 개시에서의 D2D 통신은 통신 기능이 장착된 단순한 전자 디바이스는 물론, 스마트 폰이나 개인용 컴퓨터와 같이 통신 기능을 갖춘 다양한 형태의 전자 디바이스들 간의 통신을 모두 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들은 상술한 D2D 통신에 기초한 매체 접근 제어에 관한 것으로서, 매체 접근 제어를 위해서는 전자 디바이스들 간의 거리가 측정될 필요가 있다. 이때, 전자 디바이스들 간의 거리를 측정하기 위하여 레인징(ranging) 기술이 사용될 수 있다. 예를 들어, 차량 문(또는, 현관문)의 개폐를 위해 사용자 단말에 저장된 디지털 키를 이용하는 경우, 차량(또는, 도어락)은 디지털 키를 이용하여 사용자 단말과 보안 레인징을 수행하고, 보안 레인징 결과에 기초하여 사용자 단말과 차량(또는, 도어락)과의 거리를 측정할 수 있다. 차량(또는, 도어락)은, 사용자 단말까지의 거리에 기초하여, 차량 문(또는, 현관문)의 개폐를 결정할 수 있다. 본 개시에서, 전자 디바이스들이 서로 접근함에 따라 다양한 서비스를 제공하는 "접근 서비스"는, 레인징 기술을 이용하여 전자 디바이스들 간의 거리를 측정하고 측정된 거리에 기초하여 다양한 서비스를 제공하는 "레인징 기반 서비스"와 동일한 의미로 이용될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 개시를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 접근 서비스 제공에 있어서 발생할 수 있는 보안 위협을 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 정당 사용자(Legitimate user)(10)와 리더(reader) 디바이스(20)는 D2D 통신을 이용하여 인증을 수행하고 레인징을 수행할 수 있다. 이 때, 접근 서비스 제공 시스템이, 키를 이용하지 않고, 정당 사용자(10)와 리더 디바이스(20)의 레인징 결과 값에 의해 정당 사용자(10)의 자격(authentication)을 보장하도록 동작하는 경우, 보안 공격(security attack) 가능성이 존재한다는 문제점이 있다. 구체적으로, 공격자(Attacker)(30)는 정당 사용자(10)로부터 전송되는 신호를 기록(record)하여 리더 디바이스(20)에게 재생(replay)함으로써, 레인징 과정을 공격할 수 있다. 공격자(30)는 기록된 신호를 재생함으로써, 마치 정당 사용자(10)가 접근 권한이 부여되는 범위(range) 내에 존재하는 것처럼 리더 디바이스(20)가 착각하게 하여, 리더 디바이스(20)에 대한 접근 권한을 획득할 수 있다.
따라서, 접근 서비스 제공에 있어서 발생할 수 있는 보안 위협을 줄이기 위하여, 미리-공유된 키(pre-shared key)에 기초한 보안 프로토콜을 구성하는 것이 요구될 수 있다. 미리-공유된 키에 기초한 보안 프로토콜에 따르면, 미리-공유된 키를 이용하여 암호화된 데이터를 주고받음으로써, 레인징 보안 레벨을 향상시킬 수 있다.
접근 서비스 제공자(Access service provider)들 각각은 독자적인 대칭 키(symmetric key) 기반의 보안 채널(secure channel) 생성 방식을 보유함으로써 보안성을 확보할 수 있다. 따라서, 보안 채널을 생성하기 위해 이용되는 보안 키는 다른 엔티티(예를 들어, 다른 접근 서비스 제공자, 다른 업체, 다른 서버 등)와 공유하여서는 안되는 핵심 자산으로 여겨진다.
모바일 디바이스 기반의 접근 서비스를 안전하게 제공하기 위하여, 모바일 디바이스는 모바일 디바이스 내의 보안 요소(secure component)(예를 들어, 보안 엘레먼트(secure element), TEE(Trusted Execution Environment) 등)내에 중요 정보(예를 들어, 보안 채널을 생성하기 위해 이용되는 키)를 저장한다. TEE는, 일반 영역(normal area)과 보안 영역(secure area)이 분리된 프로세서에서, 보안 영역이 제공하는 안전한 실행 환경을 의미할 수 있다.
보안 채널을 이용한 통신 방식은, 모바일 디바이스가 접근 서비스에 안전하게 접근하기 위한 방법으로서, 해당 통신 구간을 보호하기 위한 키 값을 외부에 노출시키지 않은 상태로 빠르고 안전한 보안 세션을 생성하는 것이 필요하다.
예를 들어, UWB 통신 방식을 이용한 보안 레인징을 구현하기 위해서, UWB 세션 키를 포함하는 주요 UWB 파라미터들이 블루투스 레벨의 보안 채널을 통해 교환될 수 있다.
도 2는 일반적인 디지털 키 관리 시스템을 도시한다.
A 회사의 백엔드(Backend) 서버(21)는, 모바일 디바이스(200)의 보안 요소(210) 내의 보안 영역(203)에 키를 발행하여 저장할 수 있다. 이 때, A 회사가 제공하는 전용 애플리케이션(201)만이 A 회사가 제공하는 애플릿(또는, 신뢰할 수 있는 애플리케이션(Trusted Application, TA))가 설치된 보안 영역(203)에 접근하여 저장된 키를 이용할 수 있다.
모바일 디바이스(200)의 보안 요소(210)는 보안 영역(203)에 저장된 키를 이용하여 A 회사와 관련된 접근 서비스를 제공하는 디바이스(23)와 보안 채널을 생성하고, 생성된 보안 채널을 통해 보안 통신을 수행할 수 있다.
한편, B 회사의 백엔드 서버(22)는, 모바일 디바이스(200)의 보안 요소(210) 내의 별도의 보안 영역(204)에 별도의 키를 발행하여 저장할 수 있다. B 회사가 제공하는 전용 애플리케이션(202)만이 B 회사가 제공하는 애플릿(또는, TA)가 설치된 보안 영역(204)에 접근하여 저장된 키를 이용할 수 있다.
모바일 디바이스(200)의 보안 요소(210)는, 보안 영역(204)에 저장된 키를 이용하여 B 회사와 관련된 접근 서비스를 제공하는 디바이스(24)와 보안 채널을 생성하고, 생성된 보안 채널을 통해 보안 통신을 수행할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 접근 서비스 제공자(또는, 접근 서비스를 제공하는 백엔드 서버)가 제공하는 애플리케이션이나 애플릿은, 상대 디바이스와 통신 채널을 자체적으로 생성하고 해당 통신 채널을 통해 별도로 연결하여 UWB 관련 파라미터를 교환하거나 서비스 관련 데이터를 전송하였다. 예를 들어, 전자 디바이스(200)는, BLE 모듈(205)을 통해 UWB 관련 파라미터를 교환하거나 서비스 관련 데이터를 전송할 수 있다. A 회사와 B 회사는 각각 별도의 보안 영역에 설치된 애플릿을 활용하여 별도의 키를 관리하기 때문에, B 회사 애플리케이션(202)은 A회사의 백엔드 서버(21)가 생성한 보안 영역(203)의 A회사 애플릿에 접근할 수 없다. 따라서, A 회사와 B 회사는 각각 별도의 보안 영역에 설치된 애플릿을 이용함으로써 보안성을 확보할 수 있다. 다만, 이러한 종래 기술에 따를 경우, 접근 서비스들이 각각의 보안 채널을 생성함에 따라 딜레이가 발생하고 데이터 교환 효율성이 떨어질 수 있다.
본 개시는 모바일 디바이스(200) 내부의 공통 애플릿(예를 들어, FiRa 컨소시엄에서 규정하는 표준 문서에 따른 FiRa 애플릿)이 상대 디바이스와 생성한 보안 채널을 통하여, UWB 관련 파라미터 또는 서비스 관련 데이터 중에서 적어도 하나를 안전하게 전송하는 방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 접근 서비스 제공 애플리케이션이, 지원하는 서비스 이용 방식(service deployment case)과 필요한 파라미터들에 관한 정보를 프레임워크에게 전송하여, 전송된 정보에 따라 프레임워크가 접근 서비스를 지원하는 방법이 제공된다.
따라서, 본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 두 디바이스들 간의 보안 채널을 여러 접근 서비스가 공통으로 사용할 수 있게 됨으로써, 보안 채널 생성에 필요한 딜레이를 줄일 수 있고, 데이터 교환 효율성이 높아질 수 있다.
본 개시에서 제공되는 레인징 기반 서비스는, 보안 요소 내의 애플릿의 사용 방식과 서비스 애플리케이션 데이터가 저장되는 위치에 기초하여 다양한 실시예들에 따라 구현될 수 있다. 제1실시예에 따르면, 보안 요소 내의 공통 애플릿이, 서비스 애플리케이션 데이터뿐만 아니라 보안 레인징과 관련된 데이터를 포함하는 모든 필수 데이터를 관리할 수 있다.
제2실시예 및 제3실시예에 따르면, 보안 요소 내의 공통 애플릿이 UWB를 통한 보안 레인징을 이용하여 기존 애플리케이션을 강화하기 위해 이용될 수 있다. 제2실시예 및 제3실시예에 따르면, 보안 요소 내의 공통 애플릿은 UWB 세션을 설정하는 데 사용되지만, 애플리케이션의 데이터 트랜잭션(transaction) 자체는 공통 애플릿의 외부에서 수행될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 공통 애플릿은, 두 디바이스들 간의 보안 채널을 제공하기 위해 이용될 수 있다. 공통 애플릿은, 두 디바이스들이 UWB 세션 파라미터들을 교환하고, 레인징 기반 서비스 관련 트랜잭션이 UWB 세션에 바인딩되도록 두 디바이스들 간에 보안 채널을 제공하기 위해 이용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보안 요소 내의 공통 애플릿은, UWB 세션을 설정하고 서비스 애플리케이션 데이터를 지원하는 데 모두 사용될 수 있다. 일 실시예에 따른 공통 애플릿은 UWB 보안 레인징 기능을 관리하고, 서비스 애플리케이션 데이터를 유지할 수 있다. 이러한 실시예에 따라 이용되는 데이터 모델의 일 예는 도 3에 도시된다.
도 3은 일 실시예에 따라 보안 요소 내에 설치된 공통 애플릿에 저장되는 데이터 모델의 예를 도시한다.
접근 서비스 제공자가 가지고 있는 애플리케이션 전용 파일(Application dedicated file, ADF)은, 서비스 애플리케이션 고유의 서비스 데이터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 서비스 데이터는, 보안 요소 내에 저장될 수 있다. 리더 디바이스는, 서비스 트랜잭션이 발생하면 보안 요소 내에서 서비스 데이터를 검색(retrieve) 할 수 있다. 이 경우, 서비스 애플리케이션 고유의 서비스 데이터를 나타내는 태그 값은 레인징 기반 서비스 관련 표준(예를 들어, FiRa 서비스 표준 규격)에 따라 결정될 수 있다.
예를 들어, 물리적 액세스 제어 서비스의 경우, 서비스 데이터는 접근 자격 증명(Access Credential) 일 수 있다. 따라서, 리더 디바이스(예를 들어, 도어락)는 액세스 크리덴셜 디바이스(예를 들어, 사용자 단말)로부터 접근 자격 증명을 검색할 수 있으며, 검색된 접근 자격 증명에 기초하여 전자 디바이스와 인증 프로세스를 수행할 수 있다.
이하에서는, 도 4를 참조하여, 도 3에 도시된 데이터 모델을 이용하는 일 실시예에 따른 레인징 기반 서비스 제공 시스템의 레인징 기반 서비스 관련 데이터 교환 절차를 설명한다. 도 4는 일 실시예에 따른 레인징 기반 서비스 처리 과정의 예를 도시한다.
일 실시예에 따른 레인징 기반 서비스 처리 과정을 설명하기에 앞서, 레인징 기반 서비스 제공 시스템의 구조를 설명하도록 한다.
먼저, 도 4의 전자 디바이스(400)에 설치된 서비스 애플리케이션(410)은, 레인징 기반 서비스를 제공하는 애플리케이션으로서, 프레임워크(420)를 통해 UWB 서브시스템(450)으로 연결될 수 있다. 또한, 서비스 애플리케이션(410)은, 상대 디바이스와 서비스 고유의 OOB(Out-of-Band) 연결을 수립하기 위해 OOB 모듈(440)을 이용할 수 있다. OOB 연결은, 레인징 세션을 위한 구성 정보를 상대 디바이스와 협상하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, OOB 연결은, BLE (Bluetooth Low Energy) 통신 방식을 이용한 연결, NFC(Near Field Communication) 통신 방식을 이용한 연결, 또는 두 디바이스들 간에 이용 가능한 다른 연결을 모두 포함할 수 있다.
프레임워크(420)는 레인징 기반 서비스를 지원하는 애플리케이션일 수 있다. 프레임워크(420)는, 상대 디바이스와의 UWB 세션을 성공적으로 수립하기 위해 요구되는 UWB 구성 정보 및 OOB 구성 정보를 관리하고, 상대 디바이스와의 OOB 연결을 수립하고, 보안 요소(430)와 상호 작용하고, UWB 서브 시스템(450)과 상호 작용할 수 있다. 예를 들어, 프레임워크(420)는, 안드로이드 운영 체제에 탑재되는 SDK(System Development Kit) 일 수 있다.
프레임워크(420)는, 서비스 애플리케이션(410)을 통해 외부 엔티티(예를 들어, 접근 서비스 제공 서버, 소정 업체의 백엔드 서버 등)가 보안 요소(430)로 접근할 수 있는 API를 제공하고, 보안 요소(430)으로의 접근(access)을 위한 접근 제어 및 명령어(command) 변환 등과 같은 기능을 제공할 수 있다.
OOB 모듈(440)은, 리더 디바이스(460)와 OOB 연결을 수립하도록 구성되는 통신 모듈이고, UWB 서브 시스템(450)은, 리더 디바이스(460)와 보안 레인징을 수행 하도록 구성되는 통신 모듈일 수 있다.
보안 요소(430)는, UWB 서브 시스템(450)에게 UWB 레인징을 위한 데이터를 전달하기 위해, UWB 서브 시스템(450)과 연결되는 하드웨어일 수 있다.
일 실시예에 다른 전자 디바이스(400)의 보안 요소(430) 내에는, 레인징 기반 서비스를 제공하고 보안 레인징과 관련된 데이터 관리를 위한 공통 애플릿이 설치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 접근 서비스 제공자(또는, 접근 서비스를 제공하는 백엔드 서버)는, 프레임워크(420)를 통해 보안 요소(430) 내의 공통 애플릿(470)에 중요 정보(예를 들어, ADF)를 저장할 수 있다. ADF에는 UWB 세션 키, UWB 능력(capability) 정보, 및 서비스 데이터 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 디바이스(400)는, 공통 애플릿(470)에 저장된 ADF에 포함된 정보를 기반으로, 리더 디바이스(460)과 보안 통신 및 보안 레인징을 수행할 수 있다. 리더 디바이스(460)는, 예를 들어, 도어락과 같이, 물리적 접근 서비스를 제공하는 디바이스일 수 있다.
전자 디바이스(400)는, OOB 모듈(440)을 이용하여, 예를 들어, NFC, BLE 또는 다른 연결 방식을 통해, 리더 디바이스(460)와 보안 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스(400)는 OOB 모듈(440)을 통해 리더 디바이스(460)와 상호 인증을 수행하고, 상호 인증이 되면 공통 애플릿(470)에 저장된 UWB 세션 키 또는 UWB 세션 키와 관련된 정보를 OOB 모듈(440)을 통해 리더 디바이스(460)에게 전달할 수 있다. 그리고, 일 실시예에 따른 전자 디바이스(400)는, UWB 세션 키 또는 UWB 세션 키와 관련된 정보를, 리더 디바이스(460)와의 UWB 보안 레인징에 이용할 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스(400)는 공통 애플릿(470)에 저장된 UWB 세션 키 또는 UWB 세션 키와 관련된 정보를 이용하여 STS 코드를 생성하고, 생성된 STS 코드에 기초하여 UWB 보안 레인징을 수행할 수 있다. 도 4를 참조하여 상술한 전자 디바이스(400)의 각 구성에 대한 설명은, 도 6의 전자 디바이스(600) 및 도 7의 전자 디바이스(700)에도 적용될 수 있으며, 중복되는 설명은 생략한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 서비스 데이터를 포함하는 ADF가 보안 요소의 공통 애플릿 내에 저장될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 단계 S401에서 서비스 애플리케이션(410)은, 서비스 애플리케이션 데이터(즉, 서비스 데이터)가 공통 애플릿(470) 내에서 유지되고 있음을 프레임워크(420)에게 알릴 수 있다. 서비스 애플리케이션 데이터가 공통 애플릿(470) 내에서 유지됨을 알리는 API에는, 공통 애플릿(470)을 나타내는 식별자 AID, 서비스 애플리케이션 전용 파일 ADF, 서비스 애플리케이션 데이터의 태그 값 및 서비스 애플리케이션 데이터의 값 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
전자 디바이스(400)가 리더 디바이스(460)에게 접근하면, 단계 S402에서 리더 디바이스(460)는 공통 애플릿(470)을 선택하기 위하여 공통 애플릿(470)의 식별자를 포함하는 APDU(즉, Select(공통 애플릿 AID))를 전송할 수 있다. 그리고, 리더 디바이스(460)는, 데이터를 가져오기 위하여, 애플리케이션 전용 파일(ADF) 또는 서비스 데이터의 태그 값을 포함하는 APDU(즉, Get Data (Application ADF/Service Data Tag))를 전송할 수 있다.
전자 디바이스(400)는, 공통 애플릿(470) 내의 ADF에 포함된 정보를 사용하여 리더 디바이스(460)와 보안 채널을 셋업할 수 있다. 전자 디바이스(400)는, 리더 디바이스(460)로부터 수신된 서비스 태그 값에 기초하여 공통 애플릿(470)에 저장된 서비스 데이터를 식별하고, 셋업된 보안 채널을 통해 리더 디바이스(460)에게 서비스 데이터를 전송할 수 있다. 전송되는 서비스 데이터에 기초하여, 전자 디바이스(400)와 리더 디바이스(460) 간의 상호 인증이 수행될 수 있다.
전자 디바이스(400)는, 상호 인증을 수행하고, OOB 모듈(440)을 통해 보안 요소(430)와 리더 디바이스(460) 간에 UWB 능력 파라미터 및 UWB 세션 키를 협상할 수 있다. 협상 후, UWB 능력 파라미터 및 UWB 세션 키는 공통 애플릿(470) 내에 유지될 수 있다. 공통 애플릿(470) 내에 유지되는 ADF를 이용하여, UWB 서브시스템(450)은 UWB 보안 레인징 세션을 트리거할 수 있다. 전자 디바이스(400)는 공통 애플릿(470)에 저장된 UWB 세션 키를 이용하여 STS 코드를 생성하고, 생성된 STS 코드에 기초하여 UWB 보안 레인징을 수행할 수 있다.
예를 들어, 도 4에 도시된 실시예에 따르면, 서비스 애플리케이션(410)은, 다음의 API를 지원할 수 있다.
FiRa Service deployment (1, Tag for service data, value of service data)
서비스 애플리케이션(410)은, 상기 API를 프레임워크(420)에게 전송함으로써, Deployment case 1에 따라 동작함을 프레임워크(420)에게 알리고, 서비스 데이터의 태그 및 서비스 데이터 값을 프레임워크(420)에게 전달할 수 있다. 상기 API는 도 4의 단계 S401에 전송될 수 있다. 그러나, 실시예는 도 4에 도시된 예에 제한되지 않으며, 상기 API는 키 제공(Key Provisioning) 단계 등 구현 방식에 따라 다양한 단계에 전송될 수 있다.
또한, 서비스 애플리케이션(410)은, 서비스 데이터가 저장될 공통 애플릿의 식별자 AID를 프레임워크(420)에게 추가적으로 전달할 수 있다. 상기 API에 대해서는, 추후에 도 9를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
한편, 다른 일 실시예에 따르면, 보안 요소 내의 공통 애플릿은 UWB 세션을 설정하는 데에는 사용되지만, 애플리케이션의 데이터 트랜잭션(transaction) 자체는 공통 애플릿의 외부에서 수행될 수 있다. 도 5는, 도 3 및 도 4에 도시된 실시예와 상이한 실시예에 따라, 보안 요소 내에 설치된 애플릿에 저장되는 데이터 모델의 예를 도시한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 보안 요소 내의 공통 애플릿(500)은, UWB 보안 레인징 세션을 셋업하기 위해 이용되어야 하는 UWB 세션 키(512)와 UWB 능력에 대한 파라미터들(511)을 포함하는 ADF를 유지할 수 있다. 도 3과 비교하였을 때, 서비스 데이터(513)가 레거시 애플릿(501) 내에 유지된다는 점이 달라질 수 있다. 레거시 애플릿(501)에서 유지되는 서비스 데이터(513)는, 공통 애플릿들 간에 설정된 보안 채널을 통해 전송될 수 있다. 레거시 애플릿(501)이란, 본 개시에서 새롭게 제안되는 공통 애플릿과 상이하게, 각 서비스 애플리케이션이 제공하는 고유의 애플릿을 의미할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 레거시 애플릿(501)에 대한 APDU를 리더 디바이스에게 전달하기 위해, FiRa_TUNNEL_REQ (APDU) API 및 FiRa_TUNNEL_RES (APDU) API가 프레임워크에서 처리되고, 보안 요소 내의 공통 애플릿과 프레임워크 간에 해당 API들이 송수신될 수 있다.
이하에서는, 도 6을 참조하여, 도 5에 도시된 데이터 모델을 이용하는 일 실시예에 따른 레인징 기반 서비스 관련 데이터 교환 절차를 설명한다. 도 6은 일 실시예에 따른 레인징 기반 서비스 처리 과정의 예를 도시한다.
도 4에 도시된 실시예와 비교하여, 도 6에 도시된 실시예에 따르면, 서비스 애플리케이션(610)으로부터 프레임워크(620)로 전달되는 API 메시지의 내부 파라미터가 달라진다. 또한, 단계 S603, S604, S605, S606, 및 S607에서 전달되는 메시지가 달라진다.
먼저, 단계 S601에서 서비스 애플리케이션(610)은, 서비스 데이터가 보안 요소(630) 내의 레거시 애플릿(680)으로부터 보안 채널을 통해 전송되어야 함을 프레임워크(620)에게 알릴 수 있다. 서비스 애플리케이션(610)로부터 프레임워크(620)에게 전달되는 API는 레거시 애플릿(680)의 AID 값과 함께 전송되어야 한다.
전자 디바이스(600)가 리더 디바이스(660)에게 접근하면, 단계 S602에서 리더 디바이스(660)는 보안 요소(630) 내의 공통 애플릿(670)을 선택하기 위하여 공통 애플릿(670)의 식별자를 포함하는 APDU(즉, Select(공통 애플릿 AID)), 애플리케이션 전용 파일 ADF를 선택하기 위한 APDU(즉, Select(ADF)), 및 상호 인증을 위한 APDU를 전송할 수 있다. 리더 디바이스(660)는 공통 애플릿(670) 내의 ADF를 이용하여 보안 채널을 셋업할 수 있다.
단계 S603에서 리더 디바이스(660)는, 레거시 애플릿(680)을 선택하기 위한 APDU(즉, Select(레거시 애플릿 AID))와 함께 명령 APDU(C-APDU)를 OOB 모듈(640)을 통해 레거시 애플릿(680)에게 전송한다.
단계 S604에서 프레임워크(620)는, FIRA_TUNNEL_REQ () 형식의 APDU 명령을 공통 애플릿(670)에게 전송한다.
단계 S605에서 공통 애플릿(670)은, 프레임워크(620)로부터 전달받은 명령 APDU(C-APDU)를 레거시 애플릿(680)으로 전송한다.
단계 S606에서 레거시 애플릿(680)은 명령 APDU(C-APDU)에 대한 응답 APDU(R-APDU)를 공통 애플릿(670)으로 전송한다.
단계 S607에서 공통 애플릿(670)은, 서비스 애플리케이션 데이터와 함께 응답 APDU(R-APDU)를 FIRA_TUNNEL_RES () 형식으로 프레임 워크(620)에게 전송할 수 있다.
단계 S608에서, 프레임워크(620)는, 응답 APDU(R-APDU)를 리더 디바이스(660)에게 전송한다. 응답 APDI를 통해 전송되는 서비스 애플리케이션 데이터에 기초하여, 전자 디바이스(600)와 리더 디바이스(660) 간의 상호 인증이 수행될 수 있다.
OOB 모듈(640)을 통해 보안 요소(630)와 리더 디바이스(660) 간에 UWB 능력 파라미터 및 UWB 세션 키를 협상한 후, UWB 능력 파라미터 및 UWB 세션 키는 공통 애플릿(670) 내에 유지될 수 있다. 공통 애플릿(670) 내에 유지되는 ADF를 이용하여, UWB 서브시스템(650)은 UWB 보안 레인징 세션을 트리거할 수 있다.
도 6에 도시된 실시예에 따르면, 서비스 애플리케이션(610)은, 다음의 API를 지원해야 한다.
FiRa Service deployment (2, AID of legacy applet)
서비스 애플리케이션(610)은, 상기 API를 프레임워크(620)에게 전송함으로써, Deployment case 2에 따라 동작함을 프레임워크(620)에게 알리고, 레거시 애플릿(680)의 식별자 AID를 프레임워크(620)에게 전달할 수 있다. 상기 API는 단계 S601에서 전송될 수 있다. 그러나, 실시예는 도 6에 도시된 예에 제한되지 않으며, 상기 API는 키 제공(Key Provisioning) 단계 등 구현 방식에 따라 다양한 단계에 전송될 수 있다.
또한, 서비스 애플리케이션(410)은, 서비스 데이터가 저장될 공통 애플릿의 식별자 AID를 프레임워크(420)에게 추가적으로 전달할 수 있다. 상기 API에 대해서는, 추후에 도 9를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 6에 도시된 실시예에 따르면, 서비스 데이터는 레거시 애플릿(680)에 있으므로, 리더 디바이스(660)가 레거시 애플릿(680)을 선택하고 명령 APDU를 전송하면, 프레임워크(620)는 다음의 FIRA_TUNNEL_REQ () 형식으로 공통 애플릿(670)에게 APDU를 전송해야한다. 프레임 워크(620)와 공통 애플릿(670) 간에 다음의 API가 지원되어야한다.
FIRA_TUNNEL_REQ(APDU)
상기 API의 역할은, 리더 디바이스(660) 에 의해 선택된 레거시 애플릿(680)에게 APDU를 공통 애플릿(670)을 통해 전송하는 것이다.
FiRa_TUNNEL_RES(APDU)
또한, 상기 API의 역할은, 공통 애플릿(670)을 통해 레거시 애플릿(680)으로부터 프레임워크(620)로 APDU를 전송하는 것이다.
한편, 다른 일 실시예에 따르면, 보안 요소 내의 공통 애플릿은 UWB 세션을 설정하는 데 사용되지만, 애플리케이션의 데이터 트랜잭션(transaction) 자체는 보안 요소의 외부에서 수행될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 레인징 기반 서비스 처리 과정의 예를 도시한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 보안 요소(730) 내의 공통 애플릿(770)은, UWB 세션 키와 UWB 능력과 관련된 파라미터들을 유지하고, 보안 채널을 셋업할 수 있다. 도 6과 비교하였을 때, 서비스 데이터는, 보안 요소(730)가 아닌 호스트 상의 서비스 애플리케이션(710)에서 유지된다. 따라서, 공통 애플릿(770)을 통해 설정된 보안 채널은, 서비스 데이터가 아닌 UWB 세션 관련 파라미터들(예를 들어, UWB 세션 키, UWB 능력 파라미터 등)을 전송하는 용도로만 사용될 수 있다. 서비스 데이터는, 비보안 채널을 통해 전송될 수 있다.
공통 애플릿(770) 내부의 ADF를 조작하기 위해 서비스 애플리케이션을 개인화하기위한 여러 API가 이용될 수 있다. 예를 들어, 보안 채널을 셋업하기 위한 키들이, 서비스 애플리케이션(710)에 의해 보안 요소(730) 내에 삽입될 수 있다.
도 7은, 애플리케이션 프로세서인 호스트 상의 서비스 애플리케이션(710)으로부터의 서비스 데이터 트랜잭션 과정을 도시한다.
일 실시예에 따르면, 서비스 애플리케이션(710)에 대한 API를 리더 디바이스(760)에게 전달하기 위해 FiRa_TUNNEL_REQ (API) 형태의 명령 API(C-API) 및 FiRa_TUNNEL_RES (API) 형태의 응답 API(R-API)가 프레임워크에서 처리되고, 서비스 애플리케이션(710)과 프레임워크(720) 간에 해당 API들이 송수신될 수 있다.
프레임워크(720)는, 서비스 애플리케이션 데이터 트랜잭션이 성공적으로 완료되면, UWB 세션 시작을 트리거 할 수 있다.
도 4에 도시된 실시예 및 도 6에 도시된 실시예와 비교하여, 도 7에 도시된 실시예에 따르면, 서비스 애플리케이션(710)으로부터 프레임워크(720)로 전달되는 메시지는 서비스 데이터를 전달하는 것이 아니라, 서비스 애플리케이션(710)의 식별자만을 프레임워크(720)에게 알려준다. 프레임워크(720) 내의 모니터(721)는, 리더 디바이스(760)로부터 서비스 애플리케이션(710)의 ID를 가리키는 메시지가 전달되는 지를 계속 모니터링할 수 있다. 프레임워크(720)는, 리더 디바이스(760)로부터 서비스 애플리케이션(710)의 ID를 가리키는 메시지가 전달되면, 서비스 애플리케이션(710)에게 C-API (즉, 서비스 데이터를 타겟으로 하는 명령어)를 전달할 수 있다.
도 4에 도시된 실시예 및 도 6에 도시된 실시예와 비교하여, 도 7에 도시된 실시예에 따르면, 서비스 애플리케이션(610)으로부터 프레임워크(620)로 전달되는 API 메시지의 내부 파라미터가 달라진다. 또한, 단계 S703, S704, 및 S705에서 전달되는 메시지가 상이하고, 프레임워크(720)에 모니터(721) 엔티티가 추가된다.
단계 S701에서 서비스 애플리케이션(710)은, 서비스 데이터가 서비스 애플리케이션(710)에 저장되었음을 프레임워크(720)에게 다음의 API를 사용하여 알릴 수 있다.
FiRa Service deployment (3, AID of FiRa Service application)
서비스 애플리케이션(710)은, 상기 API를 프레임워크(720)에게 전송함으로써, Deployment case 3에 따라 동작함을 프레임워크(720)에게 알리고, 서비스 애플리케이션(710)의 ID를 프레임워크(720)에게 전달할 수 있다. 상기 API는 도 7의 단계 S701에 전송될 수 있다. 그러나, 실시예는 도 7에 도시된 예에 제한되지 않으며, 상기 API는 키 제공(Key Provisioning) 단계 등 구현 방식에 따라 다양한 단계에 전송될 수 있다. 상기 API에 대해서는, 추후에 도 9를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
단계 S702에서 리더 디바이스(760)는, 보안 요소(730) 내의 공통 애플릿(770) 내의 ADF를 이용하여 보안 채널을 셋업하기 위한 APDU를 전자 디바이스(700)에게 전송할 수 있다.
구체적으로, 전자 디바이스(700)가 리더 디바이스(760)에게 접근하면, 리더 디바이스(760)는 보안 요소(730) 내의 공통 애플릿(770)을 선택하기 위하여 공통 애플릿(770)의 식별자를 포함하는 APDU(즉, Select(공통 애플릿 AID)), 애플리케이션 전용 파일 ADF를 선택하기 위한 APDU(즉, Select(ADF)), 및 상호 인증을 위한 APDU를 전송할 수 있다.
단계 S703에서 리더 디바이스(760)는, 서비스 애플리케이션(710)을 선택하기 위한 API(즉, Select(애플리케이션 ID))와 함께 명령 API(C-API)를 전자 디바이스(700)의 OOB 모듈(740)에게 전송한다. 서비스 애플리케이션 데이터 트랜잭션을위한 명령 API(C-API)가, OOB 모듈(740)을 통해 리더 디바이스(760)로부터 프레임워크(720)에게 전송되면, 명령 API(C-API)는 서비스 애플리케이션(710)으로 전달된다.
서비스 애플리케이션(710)이 명령 API(C-API)를 처리한 후, 단계 S705에서 서비스 애플리케이션(710)은, 처리 결과를 포함하는 응답 API(R-API)를 프레임워크(720)로 전달한다. 단계 S706에서 프레임워크(720)로부터 리더 디바이스(760)로 서비스 애플리케이션 데이터와 함께 응답 API(R-API)가 전달된다. 전송되는 서비스 애플리케이션 데이터에 기초하여, 전자 디바이스(700)와 리더 디바이스(760) 간의 상호 인증이 수행될 수 있다.
OOB 모듈(740)을 통해 보안 요소(730)와 리더 디바이스(760) 간에 UWB 능력 파라미터 및 UWB 세션 키를 협상한 후, UWB 능력 파라미터 및 UWB 세션 키는 공통 애플릿(770) 내에 유지된다. 공통 애플릿(770) 내에 유지되는 ADF를 이용하여, UWB 서브시스템(750)은 UWB 보안 레인징 세션을 트리거할 수 있다.
상술한 본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 서비스 애플리케이션은, 서비스 애플리케이션에 대한 프레임워크의 프로필 정보를 알리기 위해 후술하는 API들 중 적어도 하나를 지원할 수 있다. 후술하는 API들의 구성 파라미터들은, 해당 서비스를 지원하는 프레임워크에게 전달되어야 한다. 구성 파라미터들은, UWB 세션 셋업을 위한 UCI (UWB Command Interface) 제너릭 표준(Generic Specification)(예를 들어, UCI 제너릭 표준 문서의 단락 6.2)에 기재된 애플리케이션 구성 파라미터들을 포함할 수 있다. 구성 파라미터들은, BLE 통신과 관련된 파라미터들도 더 포함할 수 있다.
첫번째로, 도 8은 일 실시예에 따라 서비스 애플리케이션으로부터 프레임워크로 전달되는, 서비스 프로필 셋팅을 위한 API(810)를 도시한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 서비스 프로필 셋팅을 위한 API(810)는 전자 디바이스의 역할이 스캐너 역할인지, 또는 광고자 역할인지 여부를 나타내는 파라미터, 및 제공하는 서비스의 역할이 서버 역할인지, 또는 클라이언트 역할인지 여부를 나타낼 수 있다. 그러나, 본 개시의 다양한 실시들에 따라 이용되는 API의 파라미터의 값은 도 8에 도시된 예에 제한되지 않는다.
두번째로, 전자 디바이스에 설치된 서비스 애플리케이션은 보안 요소에게 키를 제공하기 위한 API를 이용할 수 있다. 키는, 전자 디바이스의 보안 요소와 상대 디바이스의 보안 요소 간에 보안 채널을 셋업하기 위해 이용될 수 있다.
세번째로, 도 9는 일 실시예에 따라 서비스 애플리케이션으로부터 프레임워크로 전달되는, 서비스 이용 방법 알림(Notifying Service Deployment Method)을 위한 API를 도시한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 서비스 이용 방법 알림 API(910)는, 서비스 이용 방식을 나타내는 파라미터, 서비스 데이터 저장 위치를 나타내는 파라미터, 서비스 데이터 값을 나타내는 파라미터를 포함할 수 있다.
서비스 이용 방식(Service Deployment Case)을 나타내는 파라미터는, 서비스 애플리케이션이 Deployment case 1, Deployment case 2-A, 및 Deployment case 2-B 중 어떤 case를 이용하는 지를 나타낼 수 있다. 본 개시에서, Deployment case 2-A 및 Deployment case 2-B는 Deployment case 2 및 Deployment case 3으로 지칭될 수 있다.
Deployment case 1은, 보안 요소 내의 공통 애플릿이 UWB 세션을 수립하는데 이용될 뿐만 아니라 서비스 애플리케이션 데이터를 지원하는 데에도 이용되는 경우를 나타낼 수 있다. Deployment case 1에 따른 동작 과정은 도 4에 도시된다.
Deployment case 2-A는, 보안 요소 내의 애플리케이션(또는, 애플릿)이 UWB를 통한 보안 레인징을 레버리징하는 경우를 나타낼 수 있다. 예를 들어, Deployment case 2-A에서, 서비스 애플리케이션 데이터는 보안 요소 내의 레거시 애플릿에 유지될 수 있다. Deployment case 2-A에 따른 동작 과정은 도 6에 도시된다.
Deployment case 2-B는, 호스트 상의 애플리케이션이 UWB를 통한 보안 레인징을 레버리징하는 경우를 나타낼 수 있다. 예를 들어, Deployment case 2-B에서, 서비스 애플리케이션 데이터는 보안 요소 밖의 서비스 애플리케이션 내에 유지될 수 있다. Deployment case 2-B에 따른 동작 과정은 도 7에 도시된다.
서비스 데이터 저장 위치를 나타내는 파라미터는, Deployment case 1으로 동작하는 경우, 공통 애플릿의 AID, 애플리케이션의 서비스 제공자의 ADF, 및 서비스 데이터의 태그 값일 수 있다. 또는, Deployment case 2-A로 동작하는 경우, 서비스 데이터 저장 위치를 나타내는 파라미터는, 레거시 애플릿의 AID일 수 있다. 또는, Deployment case 2-B로 동작하는 경우, 서비스 데이터 저장 위치를 나타내는 파라미터는, 서비스 애플리케이션의 ID일 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따라 전자 디바이스가 레인징 기반 서비스를 제공하는 방법의 흐름도를 도시한다.
단계 S1010에서 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 디바이스는, 전자 디바이스에 설치된 서비스 애플리케이션으로부터 프레임워크로 서비스 데이터와 관련된 정보를 전달할 수 있다. 서비스 데이터 관련 정보는, 서비스 이용 방식, 및 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보를 포함할 수 있다.
서비스 이용 방식은, 보안 요소 내에 설치된 공통 애플릿에 서비스 데이터가 저장되는 제1방식(즉, Deployment case 1), 보안 요소 내에 설치된 레거시 애플릿에 서비스 데이터가 저장되는 제2방식(즉, Deployment case 2-A), 및 서비스 애플리케이션에 서비스 데이터가 저장되는 제3방식(즉, Deployment case 2-B) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
서비스 이용 방식이 제1방식인 경우, 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보는, 보안 요소에 설치되는 공통 애플릿의 식별자를 포함할 수 있다. 서비스 이용 방식이 제2방식인 경우, 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보는, 레거시 애플릿의 식별자를 포함할 수 있다. 서비스 이용 방식이 제3방식인 경우, 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보는, 서비스 애플리케이션의 식별자를 포함할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 전자 디바이스는, 서비스 애플리케이션으로부터 프레임워크로, 서비스 프로필 설정 정보 및 보안 채널을 셋업하기 위한 키 정보 중 적어도 하나를 더 전달할 수 있다.
단계 S1020에서 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 디바이스는, 전자 디바이스가 리더 디바이스에 접근하면, 리더 디바이스로부터 제1데이터를 수신할 수 있다. 제1 데이터는, 보안 요소에 설치되는 공통 애플릿의 식별자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스는, NFC 또는 BLE 통신 방식을 이용하여, 공통 애플릿의 식별자를 포함하는 APDU(즉, Select(applet AID))를 수신할 수 있다.
단계 S1030에서 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 디바이스는, 제1데이터에 기초하여 식별되는 공통 애플릿에 저장된 정보를 이용하여 리더 디바이스와 보안 채널을 셋업할 수 있다. 공통 애플릿은 전자 디바이스의 보안 요소 내에 설치되고, 복수의 서비스 애플리케이션들이 보안 채널 셋업을 위해 이용하는 애플릿일 수 있다.
보안 채널 셋업을 위해 이용되는 공통 애플릿에 저장되는 정보는, UWB 레인징에 이용되는 파라미터들(예를 들어, UWB 능력 파라미터들) 및 세션 키를 포함하는 애플리케이션 전용 파일(ADF)일 수 있다.
단계 S1040에서 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 디바이스는, 리더 디바이스로부터 수신된 제2데이터에 기초하여, 서비스 데이터를 보안 채널(또는 비보안 채널)을 통해 리더 디바이스에게 전달할 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스는, NFC 또는 BLE 통신 방식을 이용하여 서비스 데이터를 리더 디바이스에게 전달할 수 있다.
서비스 이용 방식이 제1방식인 경우(즉, 서비스 데이터가 보안 요소 내의 공통 애플릿에 저장되는 경우), 제2데이터는, 서비스 데이터의 태그 값을 포함할 수 있다. 전자 디바이스는 리더 디바이스로부터 수신된 태그 값에 기초하여, 공통 애플릿 내에서 태그 값에 대응하는 ADF를 식별하고, 식별된 ADF를 사용하여 리더 디바이스와 보안 채널을 셋업할 수 있다. 이 경우, 서비스 데이터는 공통 애플릿에 의해 셋업된 보안 채널을 통해 리더 디바이스에게 전달될 수 있다.
서비스 이용 방식이 제2방식인 경우(즉, 서비스 데이터가 보안 요소 내의 레거시 애플릿에 저장되는 경우), 제2데이터는 레거시 애플릿의 식별자를 포함할 수 있다. 전자 디바이스는, 리더 디바이스로부터 레거시 애플릿의 식별자와 함께 명령 애플리케이션 데이터 유닛(APDU)을 수신하고, 보안 요소 내의 공통 애플릿을 통해 프레임워크로부터 레거시 애플릿으로 명령 APDU를 전달할 수 있다. 전자 디바이스의 보안 요소는, 명령 APDU에 응답하여, 공통 애플릿을 통해 레거시 애플릿으로부터 프레임워크로 응답 APDU를 전달할 수 있다. 전자 디바이스는, 서비스 데이터를 포함하는 응답 APDU를 리더 디바이스에게 전달할 수 있다. 이 경우, 서비스 데이터는 공통 애플릿에 의해 셋업된 보안 채널을 통해 리더 디바이스에게 전달될 수 있다.
서비스 이용 방식이 제3방식인 경우(즉, 서비스 데이터가 보안 요소 밖의 서비스 애플리케이션에 저장되는 경우), 제2데이터는, 서비스 애플리케이션의 식별자를 포함할 수 있다. 전자 디바이스는, 리더 디바이스로부터 서비스 애플리케이션의 식별자와 함께 명령 API를 수신하고, 프레임워크로부터 서비스 애플리케이션으로 명령 API를 전달할 수 있다. 전자 디바이스의 서비스 애플리케이션은, 명령 API에 응답하여, 프레임워크에게 응답 API를 전달할 수 있다. 전자 디바이스는, 서비스 데이터를 포함하는 응답 API를 리더 디바이스에게 전달할 수 있다. 이 경우, 서비스 데이터는, 보안 요소 밖에 위치하므로, 보안 요소에 의해 셋업된 보안 채널이 아닌 다른 채널을 통해 리더 디바이스에게 전달될 수 있다.
전자 디바이스로부터 리더 디바이스로 전송되는 서비스 애플리케이션 데이터에 기초하여, 전자 디바이스와 리더 디바이스 간의 상호 인증이 수행될 수 있다. 전자 디바이스는, 보안 채널을 통해 UWB 능력 파라미터 및 UWB 세션 키를 협상한 후, UWB 능력 파라미터 및 UWB 세션 키를 포함하는 ADF를 공통 애플릿 내에 유지한다. 전자 디바이스는, 공통 애플릿 내에 유지되는 ADF를 이용하여, UWB 보안 레인징 세션을 트리거할 수 있다.
전자 디바이스는, 공통 애플릿 내의 ADF에 포함되는 세션 키를 이용하여 생성된 STS(scrambled timestamp sequence) 코드를 포함하는 레인징 프레임을 UWB 통신 방식으로 리더 디바이스와 송수신함으로써 레인징을 수행할 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 전자 디바이스의 블록도를 도시한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 전자 디바이스(1100)는 개인화된 모바일 디바이스를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않고, 다양한 종류의 전자 디바이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스(1100)는 스마트폰, 태블릿 PC, PC, 카메라 및 웨어러블 장치 등을 포함할 수 있다.
도 11을 참조하면, 전자 디바이스(1100)는 통신 인터페이스(1110), 메모리(1120), 보안 요소(1130) 및 프로세서(1140)와 각 구성을 연결하는 버스(1150)를 포함할 수 있다.
통신 인터페이스(1110)는, 다른 디바이스(예를 들어, 접근 서비스 제공 서버 또는 리더 디바이스) 또는 네트워크와 유무선 통신을 수행할 수 있다. 이를 위해, 통신 인터페이스(1110)는 다양한 유무선 통신 방법 중 적어도 하나를 지원하는 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 모듈은 칩셋(chipset)의 형태일 수도 있고, 또는 통신에 필요한 정보를 포함하는 스티커/바코드(e.g. NFC tag를 포함하는 스티커)등일 수도 있다.
무선 통신은, 예를 들어, 셀룰러 통신, Wi-Fi(Wireless Fidelity), Wi-Fi Direct, 블루투스(Bluetooth), BLE (Bluetooth Low Energy), UWB(Ultra Wide Band) 또는 NFC(Near Field Communication) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 유선 통신은, 예를 들어, USB 또는 HDMI(High Definition Multimedia Interface) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 통신 인터페이스(1110)는 근거리 통신(short range communication)을 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 인터페이스(1110)는 위에서 설명한 Wi-Fi, Wi-Fi Direct, 블루투스, BLE, UWB, NFC 외에 적외선 통신, MST(Magnetic Secure Transmission, 마그네틱 보안 통신과 같은 다양한 근거리 통신을 수행하기 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다.
메모리(1120)에는, 프로그램(예를 들어, 애플리케이션 등), 및 파일 등과 같은 다양한 종류의 데이터가 설치 및 저장될 수 있다. 프로세서(1140)는 메모리(1120)에 저장된 데이터에 접근하여 이를 이용하거나, 또는 새로운 데이터를 메모리(1120)에 저장할 수도 있다. 일 실시예에서, 메모리(1120)에는 디지털 키의 관리를 위한 프로그램(예를 들어, 서비스 애플리케이션, 프레임워크) 및 데이터가 설치 및 저장될 수 있다.
예를 들어, 메모리(1120)는, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM, Random Access Memory) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 디바이스(1100)는 보안 요소(1130)를 포함하며, 보안 요소(1130)는 외부 디바이스를 제어하거나 접근하기 위한 디지털 키를 포함하는 주요 파라미터들을 생성, 삭제, 관리 등의 처리를 수행할 수 있으며, 디지털 키에 대한 인증을 수행할 수 있다. 나아가, 보안 요소는 서비스 제공자 서버, 또는 리더 디바이스와 같은 외부 엔티티의 디지털 키에 대한 접근에 대해서 인증하고, 권한을 확인하여 디지털 키를 안전하게 관리할 수 있는 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 보안 요소는, SE(Secure Element), 및/또는 TEE(Trust Execution Enviornment)를 포함할 수 있다.
보안 요소(1130)는 전자 디바이스(1100)의 독립된 보안 저장 장치로, 인증된 애플리케이션만 접근 가능하다. 보안 요소(1130)는 다른 하드웨어 구성과 물리적으로 분리(isolate)되도록 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 애플리케이션 전용 파일(Application dedicated file, ADF)의 관리를 위한 프로그램 및 데이터(예를 들어, 보안 도메인, 애플릿 등)가 보안 요소(1130)에 설치 및 저장될 수도 있다.
프로세서(1140)는 전자 디바이스(1100)의 전체적인 동작을 제어하며, CPU, GPU 등과 같은 프로세서를 적어도 하나 이상 포함할 수 있다. 프로세서(1140)는 레인징 기반 서비스를 위한 동작을 수행하도록 전자 디바이스(1100)에 포함된 다른 구성들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1140)는 메모리(1120) 및 보안 요소(1130)에 저장된 프로그램을 실행시키거나, 저장된 파일을 읽어오거나, 새로운 파일을 저장할 수도 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(1140)는, 전자 디바이스에 설치된 서비스 애플리케이션으로부터 프레임워크로 서비스 데이터와 관련된 정보를 전달할 수 있다. 서비스 데이터 관련 정보는, 서비스 이용 방식, 및 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보를 포함하는 서비스 이용 방법 알림(Notify ing Service Deployment Method) API일 수 있다.
서비스 이용 방식은, 보안 요소 내에 설치된 공통 애플릿에 서비스 데이터가 저장되는 제1방식, 보안 요소 내에 설치된 레거시 애플릿에 서비스 데이터가 저장되는 제2방식, 및 서비스 애플리케이션에 서비스 데이터가 저장되는 제3방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
서비스 이용 방식이 제1방식인 경우, 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보는, 보안 요소에 설치되는 공통 애플릿의 식별자를 포함할 수 있다. 서비스 이용 방식이 제2방식인 경우, 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보는, 레거시 애플릿의 식별자를 포함할 수 있다. 서비스 이용 방식이 제3방식인 경우, 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보는, 서비스 애플리케이션의 식별자를 포함할 수 있다.
서비스 이용 방법 알림 API 이외에도, 일 실시예에 따른 프로세서(1140)는, 서비스 애플리케이션으로부터 프레임워크로, 서비스 프로필 설정 API 및 보안 채널을 셋업하기 위한 키 제공 API 중 적어도 하나를 더 전달할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(1140)는, 전자 디바이스(1100)가 리더 디바이스에 접근하면, 리더 디바이스로부터 제1데이터를 수신할 수 있다. 제1 데이터는, 보안 요소에 설치되는 공통 애플릿의 식별자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스(1100)는, 통신 인터페이스(1110)에 포함되는 NFC 모듈 또는 BLE 모듈을 이용하여, 공통 애플릿의 식별자를 포함하는 APDU를 수신할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(1140)는, 보안 요소(1130)에 제1데이터를 전달할 수 있다. 보안 요소(1130)는, 제1데이터에 기초하여 공통 애플릿을 식별하고, 식별된 공통 애플릿에 저장된 정보를 이용하여 리더 디바이스와 보안 채널을 셋업할 수 있다. 공통 애플릿은 전자 디바이스의 복수의 서비스 애플리케이션들이 보안 채널 셋업을 위해 공통적으로 이용하는 애플릿일 수 있다.
보안 채널 셋업을 위해 이용되는 공통 애플릿에 저장되는 정보는, UWB 레인징에 이용되는 파라미터들 및 세션 키를 포함하는 ADF일 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(1140)는, 리더 디바이스로부터 수신된 제2데이터에 기초하여, 서비스 데이터를 리더 디바이스에게 전달할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1140)는, 통신 인터페이스(1110)의 NFC 통신 모듈 또는 BLE 통신 모듈을 이용하여 서비스 데이터를 리더 디바이스에게 전달할 수 있다.
서비스 이용 방식이 제1방식인 경우, 프로세서(1140)는, 리더 디바이스로부터 제2데이터로서 서비스 데이터의 태그 값을 수신할 수 있다. 전자 디바이스(1100)의 보안 요소(1130)는 리더 디바이스로부터 수신된 태그 값에 기초하여, 공통 애플릿 내의 ADF를 식별하고, 식별된 ADF를 사용하여 리더 디바이스와 보안 채널을 셋업할 수 있다.
서비스 이용 방식이 제2방식인 경우, 프로세서(1140)는, 리더 디바이스로부터 제2데이터로서 레거시 애플릿의 식별자를 수신할 수 있다. 프로세서(1140)는, 리더 디바이스로부터 레거시 애플릿의 식별자와 함께 명령 APDU를 수신할 수 있다. 프로세서(1140)의 프레임워크는, 보안 요소(1130) 내의 공통 애플릿을 통해 레거시 애플릿으로 명령 APDU를 전달할 수 있다. 보안 요소(1130)는, 명령 APDU에 응답하여, 레거시 애플릿으로부터 공통 애플릿을 통해 프레임워크로 응답 APDU를 전달할 수 있다. 프로세서(1140)의 프레임워크는, 서비스 데이터를 포함하는 응답 APDU를 리더 디바이스에게 전달할 수 있다.
서비스 이용 방식이 제3방식인 경우, 프로세서(1140)는, 리더 디바이스로부터 제2데이터로서 서비스 애플리케이션의 식별자를 수신할 수 있다. 프로세서(1140)의 프레임워크는, 리더 디바이스로부터 서비스 애플리케이션의 식별자와 함께 명령 API를 수신하고, 프레임워크로부터 서비스 애플리케이션으로 명령 API를 전달할 수 있다. 서비스 애플리케이션은, 명령 API에 응답하여, 프레임워크에게 응답 API를 전달할 수 있다. 프로세서(1140)의 프레임워크는, 서비스 데이터를 포함하는 응답 API를 리더 디바이스에게 전달할 수 있다.
전자 디바이스(1100)로부터 리더 디바이스로 전송되는 서비스 애플리케이션 데이터에 기초하여, 전자 디바이스(1100)와 리더 디바이스 간의 상호 인증이 수행될 수 있다. 전자 디바이스(1100)는, 보안 채널을 통해 UWB 능력 파라미터 및 UWB 세션 키를 협상한 후, UWB 능력 파라미터 및 UWB 세션 키를 포함하는 ADF를 보안 요소(1130) 내의 공통 애플릿 내에 유지한다. 전자 디바이스(1100)는, 보안 요소(1130) 내에 유지되는 ADF를 이용하여, UWB 보안 레인징 세션을 수립할 수 있다. 일 실시예에 따른 전자 디바이스(1100)의 통신 인터페이스(1110)의 UWB 통신 모듈은, 공통 애플릿 내에 유지되는 ADF에 포함되는 UWB 세션 키를 이용하여 STS 코드를 생성하고, 생성된 STS 코드를 포함하는 레인징 프레임을 송수신함으로써 리더 디바이스와의 레인징을 수행할 수 있다.
버스(BUS, 1150)는 통신 인터페이스(1110), 메모리(1120), 보안 요소(1130) 및 프로세서(1140)를 연결하는 공통 데이터 전송 통로이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 보안 요소(1130)의 블록도를 도시한다.
도 12를 참조하면, 보안 요소(1130)는 통신 인터페이스(1210), 메모리(1220) 및 프로세서(1230)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 보안 요소(1130)는 전자 디바이스(1100)의 독립된 보안 저장 장치로, 인증된 애플리케이션만 접근 가능할 수 있다. 예를 들어, 보안 요소(1130)는 TEE, embedded Secure Element(eSE), Universal integrated Circuit Card(UICC), Secure Digital Card(SD Card), 또는 embedded UICC (eUICC), 기타 하드웨어/소프트웨어가 혼합되거나 하드웨어 방식의 별도의 보안 시스템(SPU, Security processing unit) 등을 포함할 수 있다.
통신 인터페이스(1210)는 호스트(Host, 101) 또는 다른 디바이스(예를 들어, 접근 서비스 제공 서버 또는 리더 디바이스 등)와 통신을 수행할 수 있다. 이를 위해, 통신 인터페이스(1210)는 다양한 유무선 통신 방법 중 적어도 하나를 지원하는 통신 모듈을 포함할 수 있다. 여기서 호스트(101)는 전자 디바이스(1100)에 포함되는 장치들 중 하나일 수 있으며, 예를 들어, AP(Application Processor), 메모리 등을 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(1210)는 예를 들어, ISO 7816, USB(Universal Serial Bus), I2C(Inter-Integrated Circuit), SPI(Serial Peripheral Interface), SWP(Single Wire Protocol)와 같은 직렬 인터페이스 또는 두 개의 하드웨어 장치들 사이의 통신에 일반적으로 사용되는 임의의 직렬 인터페이스일 수 있다. 또한, 안테나를 하드웨어 장치에 직접 연결시키는 IS0 14443, 지그비(Zigbee), 블루투스(Bluetooth) 등과 같은 무선 인터페이스일 수도 있다. 나아가, 통신 인터페이스(1210)는 전자 디바이스(1100)의 중앙 버스(BUS)에 연결되는 병렬 인터페이스일 수도 있으며, 이 경우, 통신 인터페이스(1210)는 호스트(101)로부터의 커맨드와 데이터를 수신하기 위한 버퍼를 포함할 수도 있다.
메모리(1220)에는 애플릿과 같은 프로그램 및 파일 등과 같은 다양한 종류의 데이터가 설치 및 저장될 수 있다. 프로세서(1230)는 메모리(1220)에 저장된 데이터에 접근하여 이를 이용하거나, 또는 새로운 데이터를 메모리(1220)에 저장할 수도 있다. 일 실시예에서, 메모리(1220)에는 디지털 키를 처리하기 위한 프로그램 및 데이터가 설치 및 저장될 수 있다. 메모리(1220)는, 비휘발성 기억 장치일 수 있다.
프로세서(1230)는 보안 요소(1130)의 전체적인 동작을 제어하며, CPU, GPU 등과 같은 프로세서를 적어도 하나 이상 포함할 수 있다. 프로세서(1230)는 ADF를 관리하기 위한 동작을 수행하도록 보안 요소(1130)에 포함된 다른 구성들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1230)는 메모리(1220)에 저장된 프로그램을 실행시키거나, 저장된 파일을 읽어오거나, 새로운 파일을 저장할 수도 있다. 일 실시예에서, 프로세서(1230)는 메모리(1220)에 저장된 프로그램을 실행함으로써, ADF를 관리하기 위한 동작을 수행할 수 있다.
도 11에는 도시되지 않았지만, 일 실시예에 따른 보안 요소(1130)를 포함하는 전자 디바이스(1100)는 프레임 워크를 더 포함 할 수 있다. 프레임워크는 외부 엔티티(external entity)로부터 보안 요소(1130)로의 접근이 있는 경우, 게이트웨이 역할을 하는 서비스 어플리케이션이다. 프레임워크는 외부 엔티티가 접근할 수 있는 API(Application Programming Interface)를 제공하고, 보안 요소(1130)에 접근(access)을 위한 엑세스 컨트롤 및 명령어(command) 변환 등과 같은 기능을 제공할 수 있다. 외부 엔티티는, 예를 들어, 보안 영역 발급자, 서비스 제공자, 리더 디바이스 및/또는 접근 서비스 제공 디바이스 등이 될 수 있다.
일 실시예에 따른 보안 요소(1130)에는 경량화된 애플리케이션(예를 들어, 애플릿(applet) 또는 TA(Trusted application))이 설치되어 구동될 수 있다. 애플릿은 ADF를 보안 요소(1130) 내부에 저장하고, 저장된 ADF의 사용, 삭제, 관리 등의 서비스를 제공할 수 있다. 이러한 애플릿은 보안 요소(1130)에 미리 탑재되어 있거나, 추후 필요에 따라 로딩되거나 혹은 설치될 수 있다.
개시된 실시 예들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어를 포함하는 S/W 프로그램으로 구현될 수 있다.
컴퓨터는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 개시된 실시 예에 따른 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시 예들에 따른 전자 다비이스를 포함할 수 있다.
컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다. 예로, '비일시적 저장매체'는 데이터가 임시적으로 저장되는 버퍼를 포함할 수 있다.
또한, 개시된 실시 예들에 따른 전자 장치 또는 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다.
컴퓨터 프로그램 제품은 S/W 프로그램, S/W 프로그램이 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 프로그램 제품은 전자 장치의 제조사 또는 전자 마켓(예, 구글 플레이 스토어, 앱 스토어)을 통해 전자적으로 배포되는 S/W 프로그램 형태의 상품(예, 다운로더블 앱)을 포함할 수 있다. 전자적 배포를 위하여, S/W 프로그램의 적어도 일부는 저장 매체에 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다. 이 경우, 저장 매체는 제조사의 서버, 전자 마켓의 서버, 또는 SW 프로그램을 임시적으로 저장하는 중계 서버의 저장매체가 될 수 있다.
컴퓨터 프로그램 제품은, 서버 및 단말로 구성되는 시스템에서, 서버의 저장매체 또는 단말의 저장매체를 포함할 수 있다. 또는, 서버 또는 단말과 통신 연결되는 제3 장치(예, 스마트폰)가 존재하는 경우, 컴퓨터 프로그램 제품은 제3 장치의 저장매체를 포함할 수 있다. 또는, 컴퓨터 프로그램 제품은 서버로부터 단말 또는 제3 장치로 전송되거나, 제3 장치로부터 단말로 전송되는 S/W 프로그램 자체를 포함할 수 있다.
이 경우, 서버, 단말 및 제3 장치 중 하나가 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시 예들에 따른 방법을 수행할 수 있다. 또는, 서버, 단말 및 제3 장치 중 둘 이상이 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시 예들에 따른 방법을 분산하여 실시할 수 있다.
예를 들면, 서버(예로, 클라우드 서버 또는 인공 지능 서버 등)가 서버에 저장된 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여, 서버와 통신 연결된 단말이 개시된 실시 예들에 따른 방법을 수행하도록 제어할 수 있다.
또 다른 예로, 제3 장치가 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여, 제3 장치와 통신 연결된 단말이 개시된 실시 예에 따른 방법을 수행하도록 제어할 수 있다.
제3 장치가 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하는 경우, 제3 장치는 서버로부터 컴퓨터 프로그램 제품을 다운로드하고, 다운로드된 컴퓨터 프로그램 제품을 실행할 수 있다. 또는, 제3 장치는 프리로드된 상태로 제공된 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시 예들에 따른 방법을 수행할 수도 있다.

Claims (15)

  1. 전자 디바이스가 레인징 기반 서비스를 제공하는 방법에 있어서,
    상기 전자 디바이스에 설치된 서비스 애플리케이션으로부터 프레임워크로 서비스 데이터와 관련된 정보를 전달하는 단계로서, 상기 서비스 데이터 관련 정보는, 서비스 이용 방식, 및 상기 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보를 포함하는, 단계;
    상기 전자 디바이스가 리더 디바이스에 접근하면, 상기 리더 디바이스로부터 제1데이터를 수신하는 단계;
    상기 제1데이터에 기초하여 식별되는 공통 애플릿에 저장된 정보를 이용하여 상기 리더 디바이스와 보안 채널을 셋업하는 단계로서, 상기 공통 애플릿은 상기 전자 디바이스의 보안 요소 내에 설치되는, 단계; 및
    상기 리더 디바이스로부터 수신된 제2데이터에 기초하여, 상기 서비스 데이터를 상기 리더 디바이스에게 전달하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서비스 이용 방식은,
    상기 보안 요소 내에 설치된 상기 공통 애플릿에 상기 서비스 데이터가 저장되는 제1방식,
    상기 보안 요소 내에 설치된 레거시 애플릿에 상기 서비스 데이터가 저장되는 제2방식, 및
    상기 서비스 애플리케이션에 상기 서비스 데이터가 저장되는 제3방식 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 서비스 이용 방식이 상기 제1방식인 경우,
    상기 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보는, 상기 보안 요소 내에 설치되는 상기 공통 애플릿의 식별자를 포함하고,
    상기 제1 데이터는, 상기 보안 요소에 설치되는 상기 공통 애플릿의 식별자를 포함하고, 상기 제2데이터는, 상기 서비스 데이터의 태그 값을 포함하는, 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 서비스 이용 방식이 상기 제2방식인 경우,
    상기 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보는, 상기 레거시 애플릿의 식별자를 포함하고,
    상기 제1 데이터는, 상기 보안 요소에 설치되는 상기 공통 애플릿의 식별자를 포함하고, 상기 제2데이터는, 상기 레거시 애플릿의 식별자를 포함하는, 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 서비스 이용 방식이 상기 제3방식인 경우,
    상기 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보는, 상기 서비스 애플리케이션의 식별자를 포함하고,
    상기 제1 데이터는, 상기 보안 요소에 설치되는 상기 공통 애플릿의 식별자를 포함하고, 상기 제2데이터는, 상기 서비스 애플리케이션의 식별자를 포함하는, 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 서비스 이용 방식이 상기 제2방식인 경우,
    상기 서비스 데이터를 상기 리더 디바이스에게 전달하는 단계는,
    상기 리더 디바이스로부터 상기 레거시 애플릿의 식별자와 함께 명령 애플리케이션 데이터 유닛(APDU)를 수신하는 단계;
    상기 프레임워크로부터 상기 공통 애플릿을 통해 상기 레거시 애플릿으로 상기 명령 APDU를 전달하는 단계;
    상기 명령 APDU에 응답하여, 상기 레거시 애플릿으로부터 상기 공통 애플릿을 통해 상기 프레임워크에게 응답 APDU를 전달하는 단계; 및
    상기 서비스 데이터를 포함하는 상기 응답 APDU를 상기 리더 디바이스에게 전달하는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 서비스 이용 방식이 상기 제3방식인 경우,
    상기 서비스 데이터를 상기 리더 디바이스에게 전달하는 단계는,
    상기 리더 디바이스로부터 명령 애플리케이션 프로그램 인터페이스(API)를 수신하는 단계;
    상기 프레임워크로부터 상기 서비스 애플리케이션으로 상기 명령 API를 전달하는 단계;
    상기 명령 API에 응답하여, 상기 서비스 애플리케이션으로부터 상기 프레임워크에게 응답 API를 전달하는 단계; 및
    상기 서비스 데이터를 포함하는 상기 응답 API를 상기 리더 디바이스에게 전달하는 단계를 포함하는, 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 서비스 애플리케이션으로부터 상기 프레임워크로 서비스 프로필 설정 정보 및 상기 보안 채널을 셋업하기 위한 키 정보 중 적어도 하나를 전달하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 보안 채널 셋업을 위해 이용되는 상기 공통 애플릿에 저장되는 정보는, UWB 레인징에 이용되는 파라미터들 및 세션 키를 포함하는, 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 세션 키를 이용하여 생성된 STS(scrambled timestamp sequence) 코드를 포함하는 레인징 프레임을 상기 리더 디바이스와 송수신함으로써 레인징을 수행하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  11. 레인징 기반 서비스를 제공하는 전자 디바이스에 있어서,
    리더 디바이스와 통신하기 위한 통신 인터페이스;
    상기 리더 디바이스와 보안 채널 셋업을 위해 필요한 정보를 저장하는 보안 요소; 및
    상기 통신 인터페이스 및 상기 보안 요소에 연결되고, 메모리에 저장된 프로그램 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 전자 디바이스에 설치된 서비스 애플리케이션으로부터 프레임워크로 서비스 데이터와 관련된 정보를 전달하고, 상기 서비스 데이터 관련 정보는, 서비스 이용 방식, 및 상기 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보를 포함하고,
    상기 전자 디바이스가 리더 디바이스에 접근하면, 상기 리더 디바이스로부터 제1데이터를 수신하도록 상기 통신 인터페이스를 제어하고,
    상기 제1데이터에 기초하여 식별되는 공통 애플릿에 저장된 정보를 이용하여 상기 리더 디바이스와 보안 채널을 셋업하고, 상기 공통 애플릿은 상기 보안 요소 내에 설치되고,
    상기 리더 디바이스로부터 수신된 제2데이터에 기초하여, 상기 서비스 데이터를 상기 리더 디바이스에게 전달하도록 상기 통신 인터페이스를 제어하는, 전자 디바이스.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 서비스 이용 방식이, 상기 보안 요소 내에 설치된 상기 공통 애플릿에 상기 서비스 데이터가 저장되는 제1방식인 경우,
    상기 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보는, 상기 보안 요소에 설치되는 상기 공통 애플릿의 식별자를 포함하고,
    상기 제1 데이터는, 상기 보안 요소에 설치되는 상기 공통 애플릿의 식별자를 포함하고, 상기 제2데이터는, 상기 서비스 데이터의 태그 값을 포함하는, 전자 디바이스.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 서비스 이용 방식이, 상기 보안 요소 내에 설치된 레거시 애플릿에 상기 서비스 데이터가 저장되는 제2방식인 경우,
    상기 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보는, 상기 레거시 애플릿의 식별자를 포함하고,
    상기 제1 데이터는, 상기 보안 요소에 설치되는 상기 공통 애플릿의 식별자를 포함하고, 상기 제2데이터는, 상기 레거시 애플릿의 식별자를 포함하는, 전자 디바이스.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 서비스 이용 방식이, 상기 서비스 애플리케이션에 상기 서비스 데이터가 저장되는 제3방식인 경우,
    상기 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보는, 상기 서비스 애플리케이션의 식별자를 포함하고,
    상기 제1 데이터는, 상기 보안 요소에 설치되는 상기 공통 애플릿의 식별자를 포함하고, 상기 제2데이터는, 상기 서비스 애플리케이션의 식별자를 포함하는, 전자 디바이스.
  15. 전자 디바이스가 레인징 기반 서비스를 제공하는 방법을 수행하도록 하는 프로그램이 저장된 하나 이상의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 전자 디바이스에 설치된 서비스 애플리케이션으로부터 프레임워크로 서비스 데이터와 관련된 정보를 전달하는 단계로서, 상기 서비스 데이터 관련 정보는, 서비스 이용 방식, 및 상기 서비스 데이터의 저장 위치에 관한 정보를 포함하는, 단계;
    상기 전자 디바이스가 리더 디바이스에 접근하면, 상기 리더 디바이스로부터 제1데이터를 수신하는 단계;
    상기 제1데이터에 기초하여 식별되는 공통 애플릿에 저장된 정보를 이용하여 상기 리더 디바이스와 보안 채널을 셋업하는 단계로서, 상기 공통 애플릿은 상기 전자 디바이스의 보안 요소 내에 설치되는, 단계; 및
    상기 리더 디바이스로부터 수신된 제2데이터에 기초하여, 상기 서비스 데이터를 상기 보안 채널을 통해 상기 리더 디바이스에게 전달하는 단계를 포함하는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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