WO2023120875A1 - 속성 기반 접근 제어를 지원하는 실시간 iot 데이터 공유 시스템 및 그 방법 - Google Patents

속성 기반 접근 제어를 지원하는 실시간 iot 데이터 공유 시스템 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2023120875A1
WO2023120875A1 PCT/KR2022/013866 KR2022013866W WO2023120875A1 WO 2023120875 A1 WO2023120875 A1 WO 2023120875A1 KR 2022013866 W KR2022013866 W KR 2022013866W WO 2023120875 A1 WO2023120875 A1 WO 2023120875A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
iot
attribute
data
iot data
server
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/013866
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
전우진
유동현
하우슈 루에이
이제민
최지웅
Original Assignee
재단법인대구경북과학기술원
성균관대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재단법인대구경북과학기술원, 성균관대학교산학협력단 filed Critical 재단법인대구경북과학기술원
Publication of WO2023120875A1 publication Critical patent/WO2023120875A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/04—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks
    • H04L63/0428—Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks wherein the data content is protected, e.g. by encrypting or encapsulating the payload
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/06—Network architectures or network communication protocols for network security for supporting key management in a packet data network
    • H04L63/065—Network architectures or network communication protocols for network security for supporting key management in a packet data network for group communications
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/08—Network architectures or network communication protocols for network security for authentication of entities
    • H04L63/0869—Network architectures or network communication protocols for network security for authentication of entities for achieving mutual authentication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/10—Network architectures or network communication protocols for network security for controlling access to devices or network resources
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/40—Network security protocols

Definitions

  • Data collected in real time from Internet of Things (IoT) devices can be transmitted to other electronic devices through the Internet and used in various ways. For example, in order to share IoT data between the owner who collected the IoT data and the user who needs the IoT data, when the IoT data is encrypted and transmitted to the cloud server, the cloud server re-encrypts it to the owner at the request of the user. Key generation is requested, and IoT data encrypted using the re-encryption key can be decrypted only by the user and transmitted to the user.
  • IoT devices have low computational performance, it is difficult to share IoT data in real time due to the problem of performing complex cryptographic calculations equal to the number of users when the number of users requiring IoT data increases.
  • an IoT device in order to share IoT data in real time, may be provided that outsources some high-performance operation of an attribute-based encryption technique to a peripheral device.
  • a server may be provided that stores encrypted IoT data, retrieves IoT data by querying an attribute bloom filter, and provides IoT data to legitimate consumers.
  • a user device that generates an attribute bloom filter using the attribute of its own access policy, transmits it to a server, requests IoT data, and obtains the IoT data retrieved by querying the attribute bloom filter may be provided.
  • An IoT device including at least one sensor collects IoT data at regular intervals through the at least one sensor, and partially encrypts the IoT data by performing at least some calculations of an attribute-based encryption technique.
  • An intermediate ciphertext may be generated, and the intermediate ciphertext may be transmitted to a peripheral device to request remaining operations of the attribute-based encryption scheme on the intermediate ciphertext.
  • An electronic device including a communication interface provides an external network communication connection to an IoT device using the communication interface, receives data and an encryption request for the data from the IoT device, and In response to an encryption request, some operations of an attribute-based encryption technique may be performed on the data to generate ciphertext, and the ciphertext may be transmitted to the server.
  • An electronic device encrypts attributes constituting an access policy with a group key, generates an attribute bloom filter using the encrypted access policy, and sends the attribute bloom to a server to request IoT data. Transmit the filter, receive the ciphertext retrieved by querying the attribute bloom filter from the server and the attribute set for the ciphertext, and decrypt the ciphertext using the group key and private key to obtain IoT data. .
  • data can be safely transmitted to multiple recipients through one-time encryption using an attribute-based encryption technique in a system that shares IoT data.
  • an attribute-based encryption operation requiring relatively low performance is performed by an IoT device, and a peripheral device performs an attribute-based encryption operation requiring relatively high performance, thereby providing IoT data to a server in real time. It can be shared with consumers (recipients) through
  • IoT data can be provided only to legitimate consumers without leaking information about the cipher text by sending the cipher text retrieved by querying the attribute bloom filter in the server to the consumer.
  • FIG. 1 illustrates a network environment including a system for sharing IoT data according to an embodiment.
  • FIG. 2 illustrates a sequence diagram in which a system for sharing IoT data shares IoT data with a user device according to an embodiment.
  • FIG. 3 illustrates a table showing definitions of variables used in a method for sharing IoT data according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart of a protocol for sharing IoT data in a system for sharing IoT data according to an embodiment.
  • FIG. 5 shows a sequence diagram illustrating an IoT data storage protocol according to an embodiment.
  • FIG. 6 shows a sequence diagram illustrating a data access protocol of a user device according to an embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart of a method for IoT devices to share IoT data according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart of a method for sharing IoT data by a peripheral device according to an embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart of a method for a user device to share IoT data according to an embodiment.
  • the system 100 for sharing IoT data may include an IoT device 110 and a peripheral device 120 located around the IoT device 110 .
  • the system 100 for sharing IoT data may encrypt data collected from the IoT device 110 according to attribute-based encryption (ABE) and transmit the data to the server 200.
  • ABE attribute-based encryption
  • the attribute-based encryption method is one of the public key encryption methods and can encrypt data using an attribute. Decryption is possible when the attributes assigned to the ciphertext match the attributes of the private key. Attribute-based encryption techniques enable fine-grained access control because only specific recipients can access data through attribute assignment.
  • Attribute-based encryption techniques include CP (Ciphertext-policy)-ABE method and KP (Key-policy)-ABE method.
  • the CP-ABE method is a method in which an access policy consisting of attributes is assigned to ciphertext and an attribute set is assigned to a decryption key.
  • the KP-ABE method is a method in which an attribute set is assigned to ciphertext and an access policy is assigned to a decryption key.
  • the system 100 and the user device 300 that share IoT data may perform data encryption/decryption by applying the KP-ABE method of assigning a property set to ciphertext.
  • the system 100 for sharing IoT data prevents data leakage by symmetrically encrypting attributes included in the ciphertext using a group key.
  • the IoT device 110 may encrypt attributes of IoT data using the group key, and the user device 300 may encrypt attributes constituting its own access policy with the group key.
  • the IoT device 110 transmits the encrypted IoT data and the encrypted attribute set to the server 200 through the peripheral device 120, and the user device 300 generates an attribute bloom filter using the encrypted access policy, , the attribute bloom filter may be transmitted to the server 200 to request IoT data.
  • the server 200 may search for attribute sets of a plurality of stored IoT data by using an attribute bloom filter as a query and transmit encrypted IoT data corresponding to the matched attribute set to the matched user device 300 . Since the server 200 cannot know the group key shared by the IoT device 110 and the user device 300, the server 200 can act as an intermediary for data sharing without leakage of IoT data.
  • the IoT device 110 detects ambient data (eg, human heartbeat) through a sensor (eg, an electrocardiogram measuring sensor) at the end of the system 100 that shares IoT data, and transmits the detected data to another electronic device (eg, an electrocardiogram sensor). : Can be shared with the user device 300).
  • the IoT device 110 may encrypt IoT data together with the peripheral device 120 .
  • the IoT device 110 with low computational performance may outsource some operations of an encryption process according to an attribute-based encryption technique to the peripheral device 120 with relatively high computational performance.
  • the peripheral device 120 may be located around the IoT device 110 and serve as a path connecting the IoT device 110 to the external Internet.
  • the peripheral device 120 may provide resources necessary for the IoT device 110 to encrypt data.
  • the peripheral device 120 may be referred to as a security agent (SA).
  • SA security agent
  • the peripheral device 120 has better performance than the IoT device 110 and may be, for example, a router, a base station, or a roadside device.
  • the attribute-based encryption technique includes a multiplication operation, an exponential operation, and a bilinear pairing operation, and the exponential operation and the bilinear pairing operation require a large amount of computation. Since the IoT device 110 has low power and low computational performance, it takes a long execution time to process data in real time and transmit it to the server 200 when all operations of the attribute-based encryption technique are performed.
  • the IoT device 110 based on edge-computing, performs only some operations of the attribute-based encryption technique, and a process including exponential operation and bilinear pairing operation requiring a relatively large amount of computation is performed. It can be outsourced to peripherals 120.
  • the user device 300 may act as a consumer that requests and obtains necessary IoT data from the server 200 to utilize the IoT data.
  • the user device 300 may obtain/decrypt only desired data by receiving a private key from the trust authority (TA) 400 according to the definition of the access policy.
  • the user device 300 uses attribute bloom to check whether an attribute set encrypted in the ciphertext in which the IoT data is encrypted according to the attribute-based encryption technique and the private key of the data receiver (user device 300) match each other. You can use the attribute bloom filter as a query.
  • a bloom filter is a probabilistic data structure used to test whether it is an element of a set.
  • a bloom filter contains several blocks, each block consisting of a bit, represented by a value of 0 or 1, allowing us to test if a member is present in the set.
  • one block is composed of several bits, and data stored in the Bloom filter can be restored.
  • An access policy or attribute set is included in the ciphertext according to the attribute-based encryption technique, and a bloom filter for the access policy or attribute set may be generated.
  • the IoT device 110 encrypts an attribute set for attributes of IoT data using a group key and transmits it to the server 200 through the peripheral device 120
  • the user device according to an embodiment ( 300) may encrypt the access policy included in the private key generated according to the KP-ABE method with a group key, generate an attribute bloom filter, and transmit it to the server 200.
  • the server 200 queries the encrypted attribute set generated by the IoT device 110 and the attribute bloom filter generated by the user device 300, and if they match, the attribute set of the ciphertext and the access policy of the private key You can confirm that they match each other.
  • the receiver who succeeds in matching can decrypt the cipher text using the private key. Since the process of creating and querying attribute bloom filters only includes hash function calculations, calculations are small and fast.
  • the server 200 may store encrypted IoT data using, for example, a cloud server.
  • the server 200 may serve as a broker for finding and transmitting IoT data desired by the user from stored IoT data in response to a user request.
  • the server 200 may query an attribute bloom filter that several user devices have created and transmitted for each necessary data with respect to the data attribute of the cipher text, and transmit matching IoT data to each user device. Since the group key for IoT data has only the system 100 and the user device 300 that share IoT data, the server 200 only knows some information (attribute bloom filter) on the ciphertext and decrypts the ciphertext Security can be maintained because you can't.
  • a Trust Authority (TA) 400 may provide system initialization and authorization for entities.
  • the authentication device 400 may provide device authentication for the IoT device 110 during an initial construction process.
  • the authentication device 400 may generate parameters for the system through a setting process and distribute encryption keys suitable for each entity (eg, the IoT device 110 and the user device 300).
  • the encryption key management center (Key Management Center, KMC) 500 may periodically update and manage the group key G shared by the IoT device 110 and the user device 300 .
  • the system 100 for sharing IoT data encrypts some of the IoT data collected by the IoT device 110, generates a final ciphertext in the peripheral device 120, and shares it with the user device 300 through the server 200. can do.
  • the IoT device 110 may collect data at regular intervals using a sensor.
  • the IoT device 110 may include various sensors, and the IoT device 110 may operate in a fixed location or may be movable.
  • the IoT device 110 may perform primary encryption on the collected sensor data according to an attribute-based encryption technique.
  • the IoT device 110 may perform some stages of encryption including relatively simple operations among attribute-based encryption techniques.
  • the IoT device 110 may generate an attribute set obtained by symmetrically encrypting attributes of IoT data using a group key.
  • the IoT device 110 may transmit primary encrypted data to the peripheral device 120.
  • the IoT device 110 may transmit the encrypted attribute set to the peripheral device 120 together.
  • the peripheral device 120 may receive primary encrypted data according to the attribute-based encryption scheme, perform secondary encryption according to the attribute-based encryption scheme, and generate final ciphertext.
  • the peripheral device 120 may perform a communication function for connecting to the external Internet, and may perform relatively high-performance computation compared to the IoT device 110 .
  • the peripheral device 120 may be, for example, a router, and may perform remaining operations of the attribute-based encryption method on the received data.
  • the peripheral device 120 may transmit the final cipher text and a set of properties for the cipher text to the server 200.
  • step S205 in order to request the desired IoT data, the user device 300 encrypts the attributes constituting the access policy included in its private key using the group key, and the attribute bloom filter for the encrypted access policy ( ABF) is generated, and in step S206, necessary IoT data may be requested by transmitting the attribute volume filter (ABF) to the server 200.
  • ABF attribute bloom filter for the encrypted access policy
  • the server 200 may retrieve a matched attribute set of IoT data by using an attribute bloom filter (ABF) as a query among stored encrypted IoT data. Since the encrypted attribute set and the attribute bloom filter using the encrypted access policy are compared, the server 200 can act as an intermediary without the need to verify (decrypt) the encrypted IoT data.
  • ABSF attribute bloom filter
  • step S208 the server 200 may transmit the matched IoT data encrypted text to the user device 300 that has requested the IoT data.
  • step S209 the user device 300 may decrypt the received cipher text according to the attribute-based encryption method using the private key.
  • FIG. 3 illustrates a table showing variables used when IoT data is encrypted according to an attribute-based encryption method according to an embodiment and definitions thereof.
  • variables and descriptions (definitions) of the variables are first described in the table of FIG. 3 in order to describe embodiments. Variables mentioned in the present disclosure may be interpreted in detail by the description of FIG. 3 .
  • FIG. 4 is a flowchart of a protocol for sharing IoT data in a system for sharing IoT data according to an embodiment.
  • step S401 the authentication device (TA) 400 may initialize the system by setting parameter values for implementing the entire protocol.
  • each entity may set security through the authentication device 400.
  • Each entity eg, IoT device 110, peripheral device (SA) 120, server 200, user device 300
  • SA peripheral device
  • the IoT device 110 and the peripheral device (SA) 120 may exchange keys for authentication before transmitting IoT data.
  • the IoT device 110 may exchange key values necessary for mutual authentication in order to outsource a part of data encryption to the peripheral device 120 in advance.
  • step S404 mutual authentication with the peripheral device (SA) 120 for the movable IoT device 110 may be established.
  • the SA 120 for Internet connection may be continuously changed.
  • the IoT device 110 needs to quickly authenticate with the peripheral device 120 to enable real-time data sharing.
  • a handover process when moving from the previous peripheral device 120 to the next peripheral device 120 may be set in advance.
  • various methods that can be used for handover between the mobile IoT device 110 and the peripheral device (SA) 120 for communication establishment may be applied.
  • the IoT device 110 may use a secure domain-based handover scheme (ReHand) for quick mutual authentication with the peripheral device 120 .
  • ReHand secure domain-based handover scheme
  • step S405 mutual authentication is performed between the IoT device 110 and the peripheral device 120 to share the IoT data, and the IoT device 110 and the peripheral device 120 encrypt the IoT data together so that the server 200 can be sent to
  • the IoT device 110 collects data through a sensor and mutually authenticates the IoT device 110, the peripheral device (SA) 120, and the server 200 using various keys exchanged in the system initialization setting.
  • the IoT device 110 is a symmetric key by symmetrically encrypting IoT data by randomly selecting can make The IoT device 110 is a symmetric key cast Encrypt with an algorithm to intermediate ciphertext can create The algorithm includes some operations of the attribute-based encryption technique, and may include multiplication and subtraction operations with relatively low computational complexity. The algorithm is pre-computed set properties using About data can be partially encrypted. The IoT device 110 receives the key from the KMC 500 A set of properties for raw IoT data by symmetric encryption can create The IoT device 110 symmetrically encrypts the IoT data , and intermediate ciphertext and encrypted property set may be transmitted to the peripheral device (SA) 120.
  • SA peripheral device
  • the peripheral device (SA) 120 is an intermediate passphrase about The final ciphertext is performed by performing the remaining operations of the attribute-based encryption method using an algorithm.
  • can create Peripheral (SA) 120 is a symmetric ciphertext , and the final ciphertext and the set of encrypted properties may be transmitted to the server 200.
  • the server 220 receives the symmetric cipher text from the peripheral device (SA) 120. , and the final ciphertext and the set of encrypted properties can be stored on a cloud server. This step will be described in detail in FIG. 5 .
  • the user device 300 may mutually authenticate and request data with the server 200 for IoT data access, and may receive IoT data.
  • the user device 300 and the server 200 may authenticate each other prior to IoT data request and transmission.
  • the user device 300 has an access policy included in its private key. cast Symmetric encryption with key ( )can do. The key is received from the KMC (500), is shared with the IoT device (110), and the server (200) does not know.
  • the user device 300 Encrypted Access Policy Using Algorithm
  • An attribute bloom filter for may be generated and transmitted to the server 200 to request necessary IoT data.
  • the server 200 stores the received attribute bloom filter in the cloud server as a query. about to retrieve suitable IoT data.
  • Server 200 results in TRUE may be transmitted to the user device 300.
  • Server 200 When sending Symmetric ciphertext for and final ciphertext may be transmitted to the user device 300 together.
  • the user device 300 received cast A set of properties of the IoT data by decryption with the key can be obtained.
  • User device 300 is a private key, final passphrase , attribute set about using symmetric key can be obtained.
  • the user device 300 is a symmetric key Symmetric ciphertext using It is possible to obtain IoT data by decoding. This step will be described in detail in FIG. 6 .
  • FIG. 5 shows a sequence diagram illustrating an IoT data storage protocol according to an embodiment.
  • the IoT device 110 primarily performs some operations of attribute-based encryption on IoT data to generate intermediate ciphertext and transmits the intermediate ciphertext to the peripheral device 120
  • the peripheral device 120 converts the intermediate ciphertext to attribute-based encryption IoT data can be stored by performing the remaining operations of to generate the final cipher text and transmitting it to the server 200.
  • functions used in the IoT data storage protocol will be described first.
  • the IoT data storage protocol of an embodiment may outsource a complex operation to the peripheral device (SA) 120 according to an encryption outsourced keypolicy attribute-based encryption method (EO-KP-ABE).
  • access structure has three components is composed as Is is a matrix, is the attribute name of angle of A function mapped to a row. each is a set of attribute values attribute value included in have Set of properties for encrypted data Is can be defined as, and each value is is the property value of
  • setup function Is can be defined as setup function Is by running About, A bilinear group with can create and Is Order and Bilinear Map are multiplicative cyclic groups for and is an arbitrarily chosen value.
  • setup function is the system's public key with master secret key outputs
  • key generation function can be defined as is the access structure of each user device for the user device. Generates the corresponding private key.
  • first row is any column vector that is can choose each about, is the attribute set can represent each row About by increasing it to an arbitrary power and randomly can choose Calculate, and the secret key outputs
  • offline encryption function Is can be defined as is the set of random numbers can choose Is calculate, outputs
  • Is can be defined as is pre-calculated set properties using message about partially encrypted. Is select, , by calculating outputs
  • Secondary attribute-based encryption function Is can be defined as Is , , by calculating outputs
  • Is can be defined as Is is certified set if it satisfies outputs first, looking for a set go if it satisfies Calculate Is can be calculated with Is If it is not found, it prints false ( ⁇ ). Otherwise, each about, Calculate and by calculating outputs
  • the IoT device 110 , and the peripheral device 120 , and the server 200 can be called
  • step S501 is a constant , select, , , and calculate, cast can be sent to
  • step S502 is included in the message stored via can be searched for. Is to obtain, check whether it is If verification passes, Is Calculate is a random constant select, and Calculate Is including some of the values received from cast can be sent to
  • step S503 silver by search for , and can be obtained. silver and check whether it is If either validation fails, stops this step. Otherwise, i.e. if both validations pass, silver , , and Calculate and silver to send
  • step S504 Is check whether it is If verification passes, Is By calculating to send
  • step S505 go Check whether it is, and if it is the same Calculate and, Is and if the verification passes, Calculated, stored cast change to Then the, is the IoT data you want to share. Symmetric key to encrypt create, Calculate and Is using generate next Is and Calculate Is After calculating to send
  • step S506 Is calculate, check whether it is If the verification passes, calculated and stored cast and saved cast change to Is using generate and Is by calculating to send
  • step S507 silver calculate, check whether it is If verification passes, is stored cast change to and silver is calculated, and in the storage space of the server Save the
  • the user device 300 first performs mutual authentication, and the access policy from the server 200 It is possible to obtain data that satisfies
  • the server 200 and the user device 300 can be called
  • functions used in the data access protocol will be described first.
  • the attribute of data is a group key of the protocol. Since encryption is performed with , the server 200 acting as an intermediary cannot know the properties of the data. The server 200 cannot compare the attribute with the consumer's access policy.
  • the server 200 may use an attribute bloom filter in order to check a hidden attribute value with relatively little computation.
  • the user device 300 provides an attribute volume filter for the access policy included in its private key ( ) is generated and transmitted to the server 200, the server 200 receives the and for encrypted properties stored on the storage server.
  • function is can be defined as function is empty made up of blocks generate At this time, each block consists of function is of Attribute name corresponding to the first row and attribute value second as a single element.
  • function is each element in to put in, arbitrarily doggy bit length string select, Calculate function at 1 outputs one of the integers up to using hash functions cast hash with The result of each hash function is Indicates the position index of each Is person of get into position if If the position is occupied by a previously appended string, reused by function is After repeating the above process for all rows of outputs
  • function is can be defined as function for each attribute value For , the corresponding attribute name combine, as a hash function hash with function is each about, of string in position can be obtained.
  • the function converts these strings into elements cast reconstitute as function is elemental from last take a bit string, Make sure it is the same as If same, attribute name and attribute value this access structure can be interpreted as being included in function is the property name and attribute value matrix corresponding to representing the row of good deeds of get a bit function is all After repeating the above process for , with the obtained row number create a set go is satisfied, The function corresponds to the obtained row number. row of using to satisfy One after another you can find them. in this case The function outputs 1 which means true and vice versa i.e. go If not satisfied, output 0.
  • step S601 is a random constant select, and Calculate Is to send
  • step S602 silver by search for , Acquire silver It checks whether or not it is recognized, and if the verification fails, the above step is stopped. if not silver by calculating cast send to
  • step S603 Is Check the After verification, Is calculate, cast change to Then the, Is , and Calculate , and send to
  • step S604 Is calculate, verify whether or not Is by calculating cast change to to satisfy In order to find data containing is all of the storage server about, run the function is true for all query result values. , and to encrypt all search results Calculate calculate, Is to send
  • Step S605 Steps can be taken to obtain the ciphertext and set of hidden attributes. Is to verify that all about, Is , and Calculate
  • FIG. 7 is a flowchart of a method for IoT devices to share IoT data according to an embodiment.
  • the IoT device 110 may collect IoT data at regular intervals through at least one sensor included in the IoT device 110.
  • the IoT device 110 may generate an intermediate ciphertext obtained by partially encrypting the collected IoT data by performing some operations of an attribute-based encryption technique.
  • Some operations of attribute-based encryption techniques may include multiplication operations and subtraction operations, and may not include exponential operations and bilinear pairing operations.
  • the IoT device 110 may generate a property set for the IoT data.
  • the IoT device 110 may encrypt the attribute set using the group key.
  • the group key may be shared in advance with the user device 300 requiring IoT data by the encryption key management center 500 .
  • the IoT device 110 may transmit the intermediate ciphertext and the encrypted attribute set together to the peripheral device 120 in order to request the execution of the remaining operations of the attribute-based encryption technique.
  • the peripheral device 120 may provide an external network communication connection for the IoT device 110 and may perform higher-performance calculations than the IoT device 110 .
  • the remaining operations of the attribute-based encryption scheme requested from the peripheral device 120 may include an exponential operation and a bilinear pairing operation.
  • FIG. 8 is a flowchart of a method for sharing IoT data by a peripheral device according to an embodiment.
  • the peripheral device 120 may receive an intermediate cipher text and an encrypted attribute set from the IoT device 110.
  • the peripheral device 120 may generate final ciphertext for the intermediate ciphertext by performing the remaining operations of the attribute-based encryption technique.
  • Remainder operations of the attribute-based encryption scheme may include exponential operations and bilinear pairing operations.
  • the peripheral device 120 may transmit the final cipher text and encrypted attribute set to the server.
  • FIG. 9 is a flowchart of a method for a user device to share IoT data according to an embodiment.
  • the user device 300 may generate an ABF for attributes of an access policy.
  • the user device 300 may encrypt an attribute constituting an access policy included in a private key using a group key and generate an attribute bloom filter using the encrypted access policy.
  • the group key may be shared in advance with the IoT device 110 that generated the IoT data by the cryptographic key management center 500 .
  • step S902 the user device 300 may transmit ABF to the server 200 to request IoT data.
  • the user device 300 may receive the encrypted text matched with the ABF from the server 200.
  • the ciphertext matched to ABF is the ciphertext of the property set retrieved by querying ABF.
  • IoT data may be obtained by decrypting the ciphertext received by the user device 300 according to an attribute-based encryption technique.
  • the embodiments described above may be implemented as hardware components, software components, and/or a combination of hardware components and software components.
  • the devices, methods, and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate (FPGA). array), programmable logic units (PLUs), microprocessors, or any other device capable of executing and responding to instructions.
  • a processing device may run an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system.
  • a processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of software.
  • OS operating system
  • a processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of software.
  • the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it can include.
  • a processing device may include a plurality of processors or a processor and a controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.
  • Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, which configures a processing device to operate as desired or processes independently or collectively.
  • the device can be commanded.
  • Software and/or data may be any tangible machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device, intended to be interpreted by or provide instructions or data to a processing device. , or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave.
  • Software may be distributed on networked computer systems and stored or executed in a distributed manner.
  • Software and data may be stored on one or more computer readable media.
  • the method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium.
  • the computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
  • Program commands recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment or may be known and usable to those skilled in computer software.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks.
  • - includes hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, as well as machine language codes such as those produced by a compiler.
  • the hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Storage Device Security (AREA)

Abstract

본 개시의 일 실시예에 따른 IoT 장치는 주변 장치를 이용하여 IoT 데이터를 암호화하여 서버에 전송하고, 사용자 장치는 서버에 필요한 IoT 데이터를 요청하여 이를 획득함으로써 실시간 IoT 데이터의 공유가 가능하다. 일 실시 예에서, IoT 장치는 센서를 통해 수집한 IoT 데이터를 암호화하기 위해, 속성 기반 암호화 기법의 비교적 저성능 연산만 수행하고, IoT 장치에게 외부 통신 네트워크 연결을 제공하는 주변 장치에 속성 기반 암호화 기법의 고성능 연산을 포함하는 나머지 단계를 아웃소싱함으로써 최종 암호문을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따른 사용자 장치는 자신의 액세스 정책을 이용하여 속성 블룸 필터를 생성하여, 속성 기반 암호화 기법에 따라 암호화된 IoT 데이터를 요청하여, 이를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따른 클라우드 서버는 IoT 장치 및 주변 장치가 속성 기반 암호화 기법에 따라 암호화한 IoT 데이터를 수신하여 저장하고, 사용자 장치의 요청에 의해 수신한 속성 블룸 필터를 쿼리로 검색되는 IoT 데이터를 해당 사용자 장치에 전송할 수 있다.

Description

속성 기반 접근 제어를 지원하는 실시간 IOT 데이터 공유 시스템 및 그 방법
실시간 IoT 데이터를 공유하는 시스템에 연관되며, 보다 상세하게는 속성 기반 접근 제어를 지원하는 실시간 IoT 데이터 공유 시스템에 연관된다.
IoT(Internet of Things) 장치에서 실시간으로 수집한 데이터는 인터넷을 통해 다른 전자 장치에 전송되어 다양하게 활용될 수 있다. 예를 들어, IoT 데이터를 수집한 소유자와 IoT 데이터를 필요로 하는 사용자 사이에서 IoT 데이터를 공유하기 위해서, IoT 데이터를 암호화하여 클라우드 서버에 전송하면, 클라우드 서버는 사용자의 요청에 의해 소유자에게 재암호화키 생성을 요청하고, 재암호화키를 이용하여 암호화된 IoT 데이터를 사용자만 복호화할 수 있도록 만들어 해당 사용자에게 전송할 수 있다. 그러나, IoT 장치는 계산 성능이 낮기 때문에 IoT 데이터를 필요로 하는 사용자가 많아지는 경우 사용자 수만큼 복잡한 암호화 연산을 수행해야 하는 문제로 인해 실시간으로 IoT 데이터를 공유하기 어렵다.
실시 예들에 따르면, 실시간으로 IoT 데이터를 공유하기 위해서 속성 기반 암호화 기법의 일부 고성능 연산을 주변 장치에 아웃소싱하는 IoT 장치가 제공될 수 있다.
실시 예들에 따르면, 암호화된 IoT 데이터를 저장하고, 속성 블룸 필터를 쿼리로 IoT 데이터를 검색하여 정당한 소비자에게 IoT 데이터를 제공하는 서버가 제공될 수 있다.
실시 예들에 따르면, 자신의 액세스 정책의 속성을 이용하여 속성 블룸 필터를 생성하여, 서버에 전송함으로써 IoT 데이터를 요청하고, 속성 블룸 필터를 쿼리로 검색된 IoT 데이터를 획득하는 사용자 장치가 제공될 수 있다.
실시 예의 일 측면에 따른 적어도 하나의 센서를 포함하는 IoT 장치는, 상기 적어도 하나의 센서를 통해 일정 주기로 IoT 데이터를 수집하고, 상기 IoT 데이터에 대하여 속성 기반 암호화 기법의 적어도 일부 연산을 수행하여 부분 암호화한 중간 암호문을 생성하고, 상기 중간 암호문에 대한 상기 속성 기반 암호화 기법의 나머지 연산을 요청하기 위해, 주변 장치에 상기 중간 암호문을 전송할 수 있다.
실시 예의 다른 일 측면에 따른 통신 인터페이스를 포함하는 전자 장치는, 상기 통신 인터페이스를 이용하여 IoT 장치에 외부 네트워크 통신 연결을 제공하고, 상기 IoT 장치로부터 데이터 및 상기 데이터에 대한 암호화 요청을 수신하고, 상기 암호화 요청에 응답하여, 상기 데이터에 대하여 속성 기반 암호화 기법의 일부 연산을 수행하여 암호문을 생성하고, 상기 암호문을 서버에 전송할 수 있다.
실시예의 또 다른 일 측면에 따른 전자 장치는, 액세스 정책을 구성하는 속성을 그룹 키로 암호화하고, 상기 암호화된 액세스 정책을 이용하여 속성 블룸 필터를 생성하고, IoT 데이터를 요청하기 위해 서버에 상기 속성 블룸 필터를 전송하고, 상기 서버로부터 상기 속성 블룸 필터를 쿼리로 하여 검색된 암호문과 상기 암호문에 대한 속성 세트를 수신하고, 상기 그룹 키 및 개인 키를 이용하여 상기 암호문을 복호화하여 IoT 데이터를 획득할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 및 이점이 이하의 도면, 청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
실시 예들에 따르면, IoT 데이터를 공유하는 시스템에서 속성 기반 암호화 기법을 사용하여 한번의 암호화를 통해 다수의 수신자에게 안전하게 데이터를 전송 할 수 있다.
실시 예들에 따르면, IoT 데이터를 공유하는 시스템에서 비교적 저성능이 요구되는 속성 기반 암호화 연산은 IoT 장치가 수행하고, 주변 장치가 비교적 고성능이 요구되는 속성 기반 암호화 연산을 수행함으로써 실시간으로 IoT 데이터를 서버를 통해 소비자(수신자)와 공유할 수 있다.
실시 예들에 따르면, 소비자가 자신의 액세스 정책의 속성을 IoT 데이터를 생성하는 장치와 공유하는 그룹 키로 암호화하고, 액세스 정책을 이용하여 생성한 속성 블룸 필터를 이용하여 서버에 암호화된 IoT 데이터를 요청하면, 서버에서 속성 블룸 필터를 쿼리로 검색된 암호문을 소비자에게 전송함으로써, 암호문에 대한 정보 유출 없이 정당한 소비자에게만 IoT 데이터를 제공받을 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 IoT 데이터를 공유하는 시스템을 포함하는 네트워크 환경을 도시한다.
도 2는 일 실시 예에 따른 IoT 데이터를 공유하는 시스템이 IoT 데이터를 사용자 장치와 공유하는 시퀀스 다이어그램을 도시한다.
도 3은 일 실시 예에 따라 IoT 데이터를 공유하기 위한 방법에서 사용되는 변수에 대한 정의를 나타낸 표를 도시한다.
도 4는 일 실시 예에 따른 IoT 데이터를 공유하는 시스템에서 IoT 데이터를 공유하는 프로토콜의 순서도를 도시한다.
도 5는 일 실시 예에 따른 IoT 데이터 저장 프로토콜을 설명하는 시퀀스 다이어그램을 도시한다.
도 6은 일 실시 예에 따른 사용자 장치의 데이터 액세스 프로토콜을 설명하는 시퀀스 다이어그램을 도시한다.
도 7은 일 실시 예에 따른 IoT 장치가 IoT 데이터를 공유하는 방법의 순서도를 도시한다.
도 8은 일 실시 예에 따른 주변 장치가 IoT 데이터를 공유하는 방법의 순서도를 도시한다.
도 9는 일 실시 예에 따른 사용자 장치가 IoT 데이터를 공유하는 방법의 순서도를 도시한다.
이하에서, 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이러한 실시 예들에 의해 권리범위가 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
아래 설명에서 사용되는 용어는, 연관되는 기술 분야에서 일반적이고 보편적인 것으로 선택되었으나, 기술의 발달 및/또는 변화, 관례 기술자의 선호 등에 따라 다른 용어가 있을 수 있다. 따라서, 아래 설명에서 사용되는 용어는 기술적 사상을 한정하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 실시 예들을 설명하기 위한 예시적 용어로 이해되어야 한다.
또한 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 설명 부분에서 상세한 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 아래 설명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미와 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 이해되어야 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 IoT 데이터를 공유하는 시스템(100)을 포함하는 네트워크 환경을 도시한다. IoT 데이터를 공유하는 시스템(100)은 IoT 장치(110)와 IoT 장치(110) 주변에 위치한 주변장치(120)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, IoT 데이터를 공유하는 시스템(100)은 속성 기반 암호화 기법(Attribute-based ecryption, ABE)에 따라 IoT 장치(110)에서 수집한 데이터를 암호화하여 서버(200)에 전송할 수 있다. 속성 기반 암호화 기법은 공개키 암호화 기법 중 하나로 속성(attribute)을 사용하여 데이터를 암호화할 수 있다. 암호문에 부여된 속성들과 개인 키의 속성들이 매칭되면 복호화가 가능하다. 속성 기반 암호화 기법은 속성 부여를 통해 특정 수신자들만 데이터에 접근할 수 있기 때문에 세밀한 접근 제어(fine-grained access control)가 가능하다. 속성 기반 암호화 기법(ABE)은 CP(Ciphertext-policy)-ABE 방법과 KP(Key-policy)-ABE 방법이 있다. CP-ABE 방법은 암호문에 속성들로 이루어진 액세스 정책(access policy)이 부여되고, 복호화 키에 속성세트(attribute set)가 부여되는 방식이다. 이와 반대로 KP-ABE 방법은 암호문에 속성 세트(attribute set)가 부여되고, 복호화 키에 액세스 정책(access policy)이 부여되는 방식이다. 일 실시 예에서, IoT 데이터를 공유하는 시스템(100)과 사용자 장치(300)는 암호문에 속성 세트를 부여하는 KP-ABE 방법을 적용하여 데이터 암호화/복호화를 진행할 수 있다. KP-ABE 방법에 따른 암호문에는 데이터를 암호화하는데 사용된 속성 세트가 포함되어 있고, 속성은 암호문의 데이터에 대한 정보를 나타내기 때문에 원본 데이터에 대한 정보가 유출될 수 있다. 일 실시 예에서, IoT 데이터를 공유하는 시스템(100)은 암호문에 포함되어 있는 속성을 그룹 키를 이용하여 대칭 암호화하여 데이터 유출을 방지하였다. IoT 장치(110)는 그룹 키를 이용하여 IoT 데이터의 속성을 암호화하고, 사용자 장치(300)는 자신의 액세스 정책을 구성하는 속성을 그룹 키로 암호화할 수 있다. IoT 장치(110)는 주변 장치(120)를 통해 서버(200)에 암호화된 IoT 데이터와 암호화된 속성 세트를 전송하고, 사용자 장치(300)는 암호화한 액세스 정책을 이용하여 속성 블룸 필터를 생성하고, 속성 블룸 필터를 서버(200)에 전송하여 IoT 데이터를 요청할 수 있다. 서버(200)는 저장된 복수 개의 IoT 데이터의 속성세트에 대해서 속성 블룸 필터를 쿼리로 하여 검색하여, 일치되는 속성세트에 대응하는 암호화된 IoT 데이터를 매칭되는 사용자 장치(300)에 전송할 수 있다. IoT 장치(110)와 사용자 장치(300)가 공유하는 그룹 키는 서버(200)가 알 수 없기 때문에, IoT 데이터의 유출 없이 서버(200)가 데이터 공유의 중개자 역할을 할 수 있다.
IoT 장치(110)는 IoT 데이터를 공유하는 시스템(100)의 말단에서 센서(예: 심전도 측정 센서)를 통해 주변 데이터(예: 사람의 심박동)를 감지하고, 감지한 데이터를 다른 전자 장치(예: 사용자 장치(300))에 공유할 수 있다. 일 실시 예에서, IoT 장치(110)는 주변 장치(120)와 함께 IoT 데이터를 암호화할 수 있다. 예를 들어, 연산 성능이 낮은 IoT 장치(110)가 속성 기반 암호화 기법에 따른 암호화 과정의 일부 연산을 상대적으로 연산 성능이 높은 주변 장치(120)에 아웃소싱(outsourcing)할 수 있다. 주변 장치(120)는 IoT 장치(110) 주변에 위치하여 IoT 장치(110)를 외부 인터넷에 연결하는 경로 역할을 할 수 있다. 일실시예에서, 주변 장치(120)는 IoT 장치(110)가 데이터를 암호화하는데 필요한 자원을 제공할 수 있다. 암호화 연산을 위한 자원을 제공한다는 측면에서 주변 장치(120)는 보안 장치(security agent, SA)라 할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 주변 장치(120)는 IoT 장치(110)보다 성능이 우수하고, 예를 들어, 라우터, 기지국, 도로변 장치 등이 될 수 있다. 속성 기반 암호화 기법은 곱셈 연산, 지수 연산, 이중선형 페어링(bilinear pairing) 연산을 포함하고, 지수 연산과 이중선형 페어링 연산은 많은 계산량을 필요로 한다. IoT 장치(110)는 저전력이고 연산 성능이 낮기 때문에 속성 기반 암호화 기법의 모든 연산을 수행하는 경우, 실행 시간이 오래 걸려 실시간으로 데이터를 처리하여 서버(200)에 전송하기 어렵다. 일 실시예에서, 엣지 컴퓨팅(edge-computing)에 기반하여 IoT 장치(110)는 속성 기반 암호화 기법의 일부 연산만 수행하고, 비교적 많은 계산량을 요구하는 지수 연산과 이중선형 페어링 연산을 포함하는 과정은 주변 장치(120)에 아웃소싱할 수 있다.
사용자 장치(300)는 IoT 데이터를 활용하고자 서버(200)에 필요한 IoT 데이터를 요청하여 획득하는 소비자 역할(consumer)을 할 수 있다. 사용자 장치(300)는 액세스 정책의 정의에 따라 인증 장치(Trust authority, TA)(400)로부터 개인 키를 받음으로써, 원하는 데이터만 획득/복호화 할 수 있다. 일 실시 예에서, 사용자 장치(300)는 속성 기반 암호화 기법에 따라 IoT 데이터가 암호화된 암호문 속에 암호화된 속성 세트와 데이터 수신자(사용자 장치(300))의 개인 키가 서로 매칭되는지 확인하기 위해서 속성 블룸 필터(attribute bloom filter)를 쿼리(query)로 이용할 수 있다. 블룸 필터는 세트(set)의 구성요소(element)인지 여부를 테스트하는데 사용되는 확률적 데이터 구조이다. 블룸 필터는 여러 개의 블록을 포함하고, 각 블록은 한 비트로 구성되어 0 또는 1 값으로 표현되어, 세트에 구성요소가 있는지 테스트할 수 있다. 가블드 블룸 필터(Garbled Bloom Filter)는 한 블록이 여러 비트로 구성되고, 블룸 필터에 저장된 데이터는 복구가 가능하다. 속성 기반 암호화 기법에 따른 암호문에 액세스 정책이나 속성 세트가 포함되고, 액세스 정책이나 속성 세트에 대한 블룸 필터를 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따른 IoT 장치(110)는 IoT 데이터의 속성에 대한 속성 세트를 그룹 키를 이용하여 암호화하여 주변 장치(120)를 통해 서버(200)에 전송하고, 일 실시 예에 따른 사용자 장치(300)는 KP-ABE 방법에 따라 생성된 개인 키에 포함된 액세스 정책을 그룹 키로 암호화한 후 속성 블룸 필터를 생성하여, 서버(200)에 전송할 수 있다. 서버(200)는 IoT 장치(110)가 생성한 암호화된 속성 세트와 사용자 장치(300)가 생성한 속성 블룸 필터를 쿼리(query)하여, 매칭되는 경우 암호문의 속성 세트와 개인 키의 액세스 정책이 서로 매칭되었음을 확인할 수 있다. 매칭에 성공한 수신자는 개인 키를 이용하여 암호문을 복호화 할 수 있다. 속성 블룸 필터를 생성하고, 쿼리하는 과정은 hash 함수 연산만 포함하기 때문에 연산량이 적고 빠른 계산이 가능하다.
서버(200)는 예를 들어, 클라우드 서버를 이용하여 암호화된 IoT 데이터를 저장할 수 있다. 서버(200)는 사용자 요청에 응답하여 저장된 IoT 데이터 중에서 사용자가 원하는 IoT 데이터를 찾아 전송하는 중개자 역할(broker)을 할 수 있다. 서버(200)는 암호문에 대한 데이터 속성에 대하여, 여러 사용자 장치가 각자 필요한 데이터에 대해 작성하여 전송한 속성 블룸 필터를 쿼리로 조회하여, 매칭되는 IoT 데이터를 각각의 사용자 장치에 전송할 수 있다. IoT 데이터에 대한 그룹 키는 IoT 데이터를 공유하는 시스템(100)과 사용자 장치(300)만 가지고 있으므로, 서버(200)는 암호문에 대한 일부 정보(속성 블룸 필터)만 알 수 있을 뿐, 암호문을 복호화 할 수 없기 때문에 보안이 유지될 수 있다.
인증 장치(Trust Authority, TA)(400)는 시스템 초기화 및 엔티티에 대한 권한부여를 제공할 수 있다. 인증 장치(400)는 IoT 장치(110)에 대하여 초기 구축 과정에서 디바이스 인증을 제공할 수 있다. 인증 장치(400)는 설정 과정을 통해 시스템에 대한 매개변수를 생성하고, 각 엔티티(예: IoT 장치(110), 사용자 장치(300))에 적합한 암호 키를 배포할 수 있다.
암호 키 관리 센터(Key Management Center, KMC)(500)는 IoT 장치(110)와 사용자 장치(300)에서 공유하는 그룹 키(G)를 주기적으로 업데이트하고 관리할 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 IoT 데이터를 공유하는 시스템이 IoT 데이터를 사용자 장치와 공유하는 시퀀스 다이어그램을 도시한다. IoT 데이터를 공유하는 시스템(100)은 IoT 장치(110)에서 수집한 IoT 데이터를 일부 암호화하고, 주변 장치(120)에서 최종 암호문을 생성하여, 서버(200)를 통해 사용자 장치(300)와 공유할 수 있다.
S201 단계에서, IoT 장치(110)는 센서를 이용하여 일정 주기로 데이터를 수집할 수 있다. 다양한 실시 예에서, IoT 장치(110)는 다양한 센서를 포함할 수 있고, IoT 장치(110)는 고정된 위치에서 동작할 수도 있고, 이동 가능할 수도 있다. IoT 장치(110)는 수집한 센서 데이터를 속성 기반 암호화 기법에 따라 1차 암호화를 수행할 수 있다. 예를 들어, IoT 장치(110)는 속성 기반 암호화 기법 중 비교적 간단한 연산만을 포함하는 일부 단계의 암호화를 수행할 수 있다. IoT 장치(110)는 IoT 데이터의 속성을 그룹 키를 이용하여 대칭 암호화한 속성 세트를 생성할 수 있다.
S202 단계에서, IoT 장치(110)는 1차 암호화된 데이터를 주변 장치(120)에 전송할 수 있다. IoT 장치(110)는 암호화된 속성 세트를 함께 주변 장치(120)에 전송할 수 있다.
S203 단계에서, 주변 장치(120)는 속성 기반 암호화 방식에 따라 1차 암호화된 데이터를 수신하고, 속성 기반 암호화 방식에 따라 2차 암호화를 수행하여, 최종 암호문을 생성할 수 있다. 주변 장치(120)는 외부 인터넷과 연결하기 위한 통신 기능을 수행하고, IoT 장치(110)와 비교하여 상대적으로 고성능 연산이 가능할 수 있다. 주변 장치(120)는 예를 들어, 라우터일 수 있고, 수신한 데이터에 대하여 속성 기반 암호화 방식의 나머지 연산을 수행할 수 있다.
S204 단계에서, 주변 장치(120)는 최종 암호문 및 암호문에 대한 속성 세트를 서버(200)에 전송할 수 있다.
S205 단계에서, 사용자 장치(300)는 원하는 IoT 데이터를 요청하기 위해서, 자신의 개인 키에 포함된 액세스 정책을 구성하는 속성을 그룹 키를 이용하여 암호화하고, 암호화된 액세스 정책에 대한 속성 블룸 필터(ABF)를 생성하고, S206 단계에서, 서버(200)에 속성 볼륨 필터(ABF)를 전송함으로써 필요한 IoT 데이터를 요청할 수 있다.
S207 단계에서, 서버(200)는 저장하고 있는 암호화된 IoT 데이터 중에서 속성 블룸 필터(ABF)를 쿼리로 이용하여, 매칭되는 IoT 데이터의 속성 세트를 조회할 수 있다. 암호화된 속성 세트와 암호화된 액세스 정책을 이용한 속성 블룸 필터를 비교하기 때문에, 서버(200)는 암호화된 IoT 데이터를 확인(복호화)할 필요 없이 중개자 역할을 할 수 있다.
S208 단계에서, 서버(200)는 매칭된 IoT 데이터 암호문을 IoT 데이터를 요청한 사용자 장치(300)에 전송할 수 있다.
S209 단계에서, 사용자 장치(300)는 수신한 암호문을 개인 키를 이용하여 속성 기반 암호화 방식에 따라 복호화 할 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 속성 기반 암호화 방식에 따라 IoT 데이터를 암호할 때 사용되는 변수 및 그에 대한 정의를 나타낸 표를 도시한다. 본 개시에서는 실시 예들을 설명하기 위해 변수 및 변수에 대한 설명(정의)을 도 3의 표로 먼저 설명하였다. 본 개시에서 언급하는 변수는 도 3의 설명에 의해 상세히 해석될 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 IoT 데이터를 공유하는 시스템에서 IoT 데이터를 공유하는 프로토콜의 순서도를 도시한다.
S401 단계에서, 인증 장치(TA)(400)가 전체 프로토콜 실시를 위한 파라미터 값들을 설정하여 시스템을 초기화할 수 있다.
S402 단계에서, 각 엔티티들이 인증 장치(400)를 통해 보안 설정을 할 수 있다. 각 엔티티(예: IoT 장치(110), 주변 장치(SA)(120), 서버(200), 사용자 장치(300))들은 IoT 데이터를 공유하는 전체 시스템을 위해 인증 장치에 ID를 전송하고, TA에 등록하여 이후 IoT 데이터를 공유하는 과정에서 필요한 파라미터들을 수신할 수 있다.
S403 단계에서, IoT 장치(110)와 주변 장치(SA)(120)가 IoT 데이터를 전송하기 전 인증을 위한 키를 교환할 수 있다. 예를 들어, IoT 장치(110)가 주변 장치(120)에게 데이터 암호화의 일부를 아웃소싱하기 위해 상호 인증할 때 필요한 키 값들을 사전에 교환할 수 있다.
S404 단계에서, 이동 가능한 IoT 장치(110)에 대한 주변 장치(SA)(120)와의 상호 인증을 설정할 수 있다. 차량, 스마트 폰 등 모바일 IoT 장치(110)는 이동에 따라 인터넷 연결을 위한 주변 장치(SA)(120)가 지속적으로 변경될 수 있다. IoT 장치(110)는 실시간 데이터 공유를 가능하기 위해서 주변 장치(120)와 빠르게 인증할 필요가 있다. 이전 주변 장치(120)에서 다음 주변 장치(120)로 이동할 때의 핸드오버 프로세서를 사전에 설정할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 모바일 IoT 장치(110)가 통신 설정을 위해 주변 장치(SA)(120)와의 핸드오버에 사용될 수 있는 다양한 방식이 적용될 수 있다. 예를 들어, IoT 장치(110)는 주변 장치(120)와 빠르게 상호 인증을 위해, 보안 영역 기반 핸드오버 방식(ReHand)를 이용할 수 있다.
S405 단계에서, IoT 데이터 공유를 위해 IoT 장치(110)와 주변 장치(120) 사이의 상호 인증을 수행하고, IoT 장치(110)와 주변 장치(120)가 함께 IoT 데이터를 암호화하여 서버(200)에 전송할 수 있다. IoT 장치(110)가 센서를 통해 데이터를 수집하고, 시스템 초기화 설정에서 서로 교환했던 여러 키들을 이용하여 IoT 장치(110), 주변 장치(SA)(120), 및 서버(200)는 상호 간 인증을 먼저 수행한다. IoT 장치(110)가 대칭키
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000001
를 임의로 선택하여 IoT 데이터를 대칭 암호화함으로써
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000002
를 만들 수 있다. IoT 장치(110)가 대칭키
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000003
를
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000004
알고리즘으로 암호화하여 중간 암호문
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000005
를 생성할 수 있다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000006
알고리즘은 속성 기반 암호화 기법의 일부 연산을 포함하며, 비교적 연산량이 적은 곱셈 및 빼기 연산을 포함할 수 있다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000007
알고리즘은 미리 계산된
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000008
를 사용하여 속성 세트
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000009
에 대해 데이터
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000010
을 부분적으로 암호화할 수 있다. IoT 장치(110)는 KMC(500)로부터 수신한 키
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000011
로 IoT 데이터의 속성 세트
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000012
를 대칭 암호화하여
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000013
를 생성할 수 있다. IoT 장치(110)가 IoT 데이터를 대칭 암호화한
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000014
, 및 중간 암호문
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000015
과 암호화된 속성 세트
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000016
를 주변 장치(SA)(120)에 전송할 수 있다. 주변 장치(SA)(120)는 중간 암호문
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000017
에 대하여
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000018
알고리즘을 이용하여 속성 기반 암호화 기법의 나머지 연산을 수행함으로써 최종 암호문
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000019
을 생성할 수 있다. 주변장치(SA)(120)는 대칭 암호문
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000020
, 및 최종 암호문
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000021
와 암호화된 속성 세트
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000022
를 서버(200)에 전송할 수 있다. 서버(220)는 주변 장치(SA)(120)로부터 수신한 대칭 암호문
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000023
, 및 최종 암호문
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000024
와 암호화된 속성 세트
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000025
를 클라우드 서버에 저장할 수 있다. 상기 단계는 도 5에서 상세히 설명하겠다.
S406 단계에서, 사용자 장치(300)가 IoT 데이터 액세스를 위해 서버(200)와 상호 인증 및 데이터 요청을 하고, IoT 데이터를 수신할 수 있다. 사용자 장치(300)와 서버(200)가 IoT 데이터 요청 및 전송에 앞서 서로 인증을 수행할 수 있다. 사용자 장치(300)는 자신의 개인 키에 포함된 액세스 정책
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000026
를
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000027
키로 대칭 암호화(
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000028
)할 수 있다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000029
키는 KMC(500)로부터 수신한 것으로, IoT 장치(110)와 서로 공유하고, 서버(200)는 알지 못한다. 사용자 장치(300)가
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000030
알고리즘을 이용하여 암호화된 액세스 정책
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000031
에 대한 속성 블룸 필터를 생성하고, 서버(200)에 전송하여 필요한 IoT 데이터를 요청할 수 있다. 서버(200)는 수신한 속성 블룸 필터를 쿼리로 클라우드 서버에 저장된
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000032
에 대하여
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000033
를 수행하여 적합한 IoT 데이터를 검색할 수 있다. 서버(200)는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000034
의 결과로 TRUE가 나온
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000035
을 사용자 장치(300)에 전송할 수 있다. 서버(200)는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000036
을 전송할 때,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000037
에 대한 대칭 암호문
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000038
및 최종 암호문
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000039
을 함께 사용자 장치(300)에 전송할 수 있다. 사용자 장치(300)는 수신한
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000040
를
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000041
키로 복호화 하여 IoT 데이터의 속성 세트
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000042
를 획득할 수 있다. 사용자 장치(300)는 개인 키, 최종 암호문
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000043
, 속성 세트
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000044
에 대하여
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000045
를 이용하여 대칭 키
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000046
를 얻을 수 있다. 사용자 장치(300)는 대칭 키
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000047
를 이용하여 대칭 암호문
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000048
을 복호화하여 IoT 데이터를 획득할 수 있다. 상기 단계는 도 6에서 상세히 설명하겠다.
도 5는 일 실시 예에 따른 IoT 데이터 저장 프로토콜을 설명하는 시퀀스 다이어그램을 도시한다. IoT 장치(110)가 1차적으로 IoT 데이터를 속성 기반 암호화 기법의 일부 연산을 수행하여 중간 암호문을 생성하고, 주변 장치(120)에 전송하면, 주변 장치(120)가 중간 암호문을 속성 기반 암호화 기법의 나머지 연산을 수행하여 최종 암호문을 생성하여, 서버(200)에 전송함으로써 IoT 데이터를 저장할 수 있다. 도 5의 각 단계를 설명하기에 앞서, IoT 데이터 저장 프로토콜에 사용되는 함수를 먼저 설명하겠다.
일 실시 예의 IoT 데이터 저장 프로토콜은, 아웃소싱 키 정책 속성 기반 암호화 방법(encryption outsourced keypolicy attribute-based encryption, EO-KP-ABE)에 따라 복잡한 연산을 주변 장치(SA)(120)에 아웃소싱 할 수 있다. 액세스 구조
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000049
는 세 개의 구성요소로
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000050
와 같이 구성된다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000051
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000052
행렬이고,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000053
는 속성 이름
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000054
의
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000055
의 각
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000056
행에 매핑되는 함수다. 각
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000057
는 속성 값 세트
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000058
에 포함된 속성 값
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000059
을 가진다. 암호화된 데이터에 대한 속성 세트
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000060
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000061
와 같이 정의할 수 있고, 각
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000062
값은
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000063
의 속성 값이다.
셋업 함수
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000064
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000065
와 같이 정의할 수 있다. 셋업 함수
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000066
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000067
를 실행하여 서로 다른 소수
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000068
에 대해,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000069
을 가지는 쌍선형(bilinear) 그룹
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000070
을 생성할 수 있다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000071
및
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000072
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000073
위수와 쌍선형 맵
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000074
에 대한 곱셈 순환 그룹(multiplicative cyclic groups)이다. 그리고
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000075
는 임의로 선택된 값이다. 셋업 함수
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000076
는 시스템의 공개 키
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000077
와 마스터 비밀 키
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000078
를 출력한다.
키 생성 함수는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000079
와 같이 정의할 수 있다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000080
는 사용자 장치를 위해 각 사용자 장치의 액세스 구조
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000081
에 대응한 개인 키를 생성한다. 첫 번째 행이
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000082
인 임의의 열 벡터
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000083
를 선택할 수 있다. 각
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000084
에 대해서,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000085
는 속성 세트
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000086
를 나타낼 수 있다. 각 행
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000087
에 대해
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000088
를 임의의 거듭제곱으로 증가시켜
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000089
를 선택하고, 무작위로
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000090
를 선택할 수 있다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000091
를 계산하고, 비밀키
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000092
를 출력한다.
오프라인암호화 함수
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000093
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000094
로 정의할 수 있다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000095
는 난수 집합
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000096
를 선택할 수 있다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000097
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000098
를 계산하고,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000099
를 출력한다.
1차 속성기반 암호화 함수
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000100
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000101
와 같이 정의할 수 있다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000102
는 미리 계산된
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000103
를 이용하여 속성 세트
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000104
에 대해 메시지
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000105
를 부분적으로 암호화한다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000106
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000107
를 선택하고,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000108
,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000109
를 계산하여
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000110
를 출력한다.
2차 속성기반 암호화 함수
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000111
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000112
와 같이 정의할 수 있다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000113
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000114
,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000115
,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000116
를 계산하여
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000117
를 출력한다.
복호화 함수
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000118
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000119
와 같이 정의할 수 있다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000120
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000121
가 인증된 세트
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000122
를 만족하면
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000123
을 출력한다. 먼저,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000124
세트를 찾고,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000125
가
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000126
를 만족하면
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000127
를 계산한다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000128
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000129
로 계산할 수 있다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000130
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000131
를 찾을 수 없으면, 거짓(⊥)을 출력한다. 그렇지 않으면, 각
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000132
에 대해서,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000133
를 계산한다. 그리고
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000134
를 계산하여
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000135
를 출력한다. 이하에서, IoT 장치(110)를
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000136
라 하고, 주변 장치(120)는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000137
라 하고, 서버(200)는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000138
라 할 수 있다.
S501 단계에서,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000139
는 상수
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000140
,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000141
를 선택하고,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000142
,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000143
,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000144
및
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000145
를 계산하고,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000146
를
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000147
에 보낼 수 있다.
S502 단계에서,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000148
는 메시지에 포함된
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000149
를 통해 저장된
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000150
를 검색할 수 있다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000151
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000152
를 획득하고,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000153
인지 여부를 확인한다. 확인이 통과되면,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000154
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000155
를 계산한다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000156
는 랜덤으로 상수
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000157
를 선택하고,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000158
및
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000159
를 계산한다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000160
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000161
로부터 받은 값 중 일부를 포함하여,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000162
를
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000163
에 전송할 수 있다.
S503 단계에서,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000164
은
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000165
에 의해
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000166
를 검색하고,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000167
및
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000168
를 획득할 수 있다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000169
은
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000170
및
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000171
인지 여부를 확인한다. 두 가지 검증 중 하나라도 실패하면,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000172
은 상기 단계를 중단한다. 그렇지 않으면, 즉 두 가지 검증을 모두 통과하면,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000173
은
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000174
,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000175
, 및
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000176
를 계산한다. 그리고
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000177
은
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000178
에
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000179
를 전송한다.
S504 단계에서,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000180
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000181
인지 여부를 확인한다. 만약 검증이 통과되면,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000182
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000183
를 계산하여,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000184
에
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000185
를 전송한다.
S505 단계에서,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000186
가
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000187
인지 여부를 확인하고, 만약 동일한 경우
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000188
를 계산한다. 그리고,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000189
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000190
인지 여부를 확인하고, 만약 검증이 통과되면,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000191
를 계산하여, 저장된
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000192
를
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000193
로 바꾼다. 그리고 나서,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000194
가 공유하고자 하는 IoT 데이터인
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000195
를 암호화하기 위한 대칭키
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000196
를 생성하고,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000197
를 계산한다. 그리고
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000198
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000199
를 이용하여
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000200
를 생성한다. 그 다음
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000201
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000202
및
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000203
를 계산한다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000204
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000205
를 계산한 후,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000206
에
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000207
를 전송한다.
S506 단계에서,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000208
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000209
를 계산하고,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000210
인지 여부를 확인한다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000211
는 검증이 통과되면,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000212
를 계산하여 저장된
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000213
를
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000214
로 바꾸고, 저장된
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000215
를
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000216
로 바꾼다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000217
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000218
를 이용하여
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000219
를 생성한다. 그리고
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000220
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000221
를 계산하여
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000222
에
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000223
를 전송한다.
S507 단계에서,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000224
은
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000225
를 계산하고,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000226
인지 여부를 확인한다. 만약 검증이 통과되면,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000227
은 저장된
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000228
를
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000229
로 바꾼다. 그리고
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000230
은
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000231
를 계산하고, 서버의 저장공간에
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000232
를 저장한다.
도 6은 일실시예에 따른 사용자 장치의 데이터 액세스 프로토콜을 설명하는 시퀀스 다이어그램을 도시한다. 사용자 장치(300)는 상호 인증을 먼저 수행하고, 서버(200)로부터 액세스 정책
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000233
을 만족하는 데이터를 획득할 수 있다. 이하에서, 서버(200)는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000234
라 하고, 사용자 장치(300)는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000235
라 할 수 있다. 도 6의 각 단계를 설명하기에 앞서, 데이터 액세스 프로토콜에 사용되는 함수를 먼저 설명하겠다. 일 실시 예의 데이터 액세스 프로토콜에 따르면, 데이터의 속성은 프로토콜의 그룹 키
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000236
로 암호화하기 때문에 중개자 역할을 하는 서버(200)는 데이터의 속성을 알 수 없다. 서버(200)는 속성과 소비자의 액세스 정책을 비교할 수 없다. 일 실시 예에서는 비교적 적은 연산만으로 서버(200)가 숨겨진 속성 값을 확인하기 위해서, 속성 블룸 필터를 이용할 수 있다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000237
함수를 통해 사용자 장치(300)는 자신의 개인 키에 포함된 액세스 정책에 대한 속성 볼름 필터(
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000238
)를 생성하여 서버(200)에 전송하면, 서버(200)는 수신한
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000239
와 저장 서버에 저장된 암호화된 속성에 대해
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000240
함수를 수행하여, 액세스 정책을 만족하는 암호문을 찾을 수 있다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000241
함수는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000242
와 같이 정의할 수 있다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000243
함수는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000244
블럭들로 구성된 빈
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000245
를 생성한다. 이때 각 블록들은
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000246
로 구성된다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000247
함수는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000248
의
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000249
번째 행에 대응하는 속성 이름
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000250
과 속성 값
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000251
을
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000252
와 같이 하나의 원소로 연결한다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000253
함수는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000254
에 각 원소
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000255
를 넣기 위해서, 임의로
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000256
개의
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000257
비트 길이의 문자열
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000258
을 선택하고,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000259
를 계산한다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000260
함수는 1에서
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000261
까지의 정수들 중 하나를 출력하는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000262
개의 해시 함수를 이용하여
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000263
를
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000264
와 같이 해시한다. 각 해시 함수의 결과는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000265
의 위치 인덱스를 나타내며, 각
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000266
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000267
인
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000268
의
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000269
위치에 들어간다. 만약
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000270
위치가 이전에 추가된 문자열에 의해 차있는 경우,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000271
에 의해 다시 사용된다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000272
함수는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000273
의 모든 행에 대해서 위 과정을 반복한 후,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000274
를 출력한다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000275
함수는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000276
와 같이 정의할 수 있다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000277
함수는 각각의 속성 값
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000278
에 대해서, 대응하는 속성 이름
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000279
을 결합하고,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000280
해시 함수로
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000281
와 같이 해시한다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000282
함수는 각
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000283
에 대해서,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000284
의
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000285
위치에서 문자열
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000286
를 획득할 수 있다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000287
함수는 이러한 문자열로 원소
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000288
를
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000289
와 같이 재구성한다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000290
함수는 원소
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000291
로부터 마지막
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000292
비트 문자열을 가져와서,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000293
과 동일한지 확인한다. 동일하다면, 속성 이름
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000294
과 속성 값
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000295
이 액세스 구조
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000296
에 포함된다고 해석할 수 있다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000297
함수는 속성 이름
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000298
과 속성 값
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000299
에 대응하는 행렬
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000300
의 행을 나타내는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000301
의 선행
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000302
비트를 획득한다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000303
함수는 모든
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000304
에 대해서 상기 과정을 반복한 후에, 획득한 행 번호로
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000305
집합을 생성한다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000306
가
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000307
를 만족하면,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000308
함수는 획득한 행 번호에 대응하는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000309
의 행
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000310
을 이용하여
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000311
을 만족하는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000312
들을 찾을 수 잇따. 이 경우
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000313
함수는 참을 의미하는 1을 출력하고, 반대의 경우 즉
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000314
가
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000315
를 만족하지 않으면 0을 출력한다.
S601 단계에서,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000316
는 랜덤으로 상수
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000317
를 선택하고,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000318
및
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000319
를 계산한다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000320
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000321
에
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000322
를 전송한다.
S602 단계에서,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000323
은
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000324
에 의해
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000325
를 검색하고,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000326
를 획득한다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000327
은
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000328
인지 여부를 확인하고, 검증을 실패하면 상기 단계는 중단된다. 그렇지 않은 경우
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000329
은
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000330
를 계산하여
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000331
를
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000332
에 전송한다.
S603 단계에서,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000333
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000334
를 확인한다. 검증 후에,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000335
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000336
를 계산하고,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000337
를
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000338
로 바꾼다. 그리고 나서,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000339
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000340
,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000341
및
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000342
를 계산하고, 를
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000343
에 전송한다.
S604 단계에서,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000344
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000345
를 계산하고,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000346
인지 여부를 검증한다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000347
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000348
를 계산하여
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000349
를
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000350
로 바꾼다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000351
을 만족하는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000352
를 포함하는 데이터를 찾기 위해서,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000353
는 저장 서버의 모든
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000354
에 대해서,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000355
함수를 실행한다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000356
는 쿼리 결과 값이 참(True)인 모든
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000357
를 검색하고, 모든 검색 결과를 암호화하기 위해서
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000358
를 계산한다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000359
를 계산하고,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000360
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000361
에게
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000362
를 전송한다.
S605 단계에서,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000363
는 다음
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000364
단계를 수행하여 암호문 및 숨겨진 속성 세트를 획득할 수 있다.
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000365
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000366
인지 검증하고, 모든
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000367
에 대해서,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000368
는
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000369
,
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000370
및
Figure PCTKR2022013866-appb-img-000371
를 계산한다.
도 7은 일 실시 예에 따른 IoT 장치가 IoT 데이터를 공유하는 방법의 순서도를 도시한다.
S701 단계에서, IoT 장치(110)가 IoT 장치(110)에 포함된 적어도 하나의 센서를 통해 일정 주기로 IoT 데이터를 수집할 수 있다.
S702 단계에서, IoT 장치(110)가 속성 기반 암호화 기법의 일부 연산을 수행하여 상기 수집한 IoT 데이터를 일부 암호화한 중간 암호문을 생성할 수 있다. 속성 기반 암호화 기법의 일부 연산은 곱셈 연산 및 빼기 연산을 포함할 수 있고, 지수 연산 및 이중선형 페어링 연산을 포함하지 않을 수 있다.
S703 단계에서, IoT 장치(110)가 상기 IoT 데이터에 대한 속성 세트를 생성할 수 있다. IoT 장치(110)는 그룹 키를 이용하여 속성 세트를 암호화할 수 있다. 그룹 키는 암호 키 관리 센터(500)에 의해 IoT 데이터를 필요로 하는 사용자 장치(300)와 사전에 공유될 수 있다.
S704 단계에서, IoT 장치(110)가 속성 기반 암호화 기법의 나머지 연산의 수행을 요청하기 위해서, 중간 암호문과 암호화된 속성 세트를 함께 주변 장치(120)에 전송할 수 있다. 주변 장치(120)는 IoT 장치(110)에 대하여 외부 네트워크 통신 연결을 제공하고 IoT 장치(110)보다 높은 성능의 연산이 가능할 수 있다. 주변 장치(120)에 요청한 속성 기반 암호화 기법의 나머지 연산은 지수 연산 및 이중선형 페어링 연산을 포함할 수 있다.
도 8은 일 실시 예에 따른 주변 장치가 IoT 데이터를 공유하는 방법의 순서도를 도시한다.
S801 단계에서, 주변 장치(120)가 IoT 장치(110)로부터 중간 암호문과 암호화된 속성 세트를 수신할 수 있다.
S802 단계에서, 주변 장치(120)가 속성 기반 암호화 기법의 나머지 연산을 수행하여 중간 암호문에 대한 최종 암호문을 생성할 수 있다. 속성 기반 암호화 기법의 나머지 연산은 지수 연산 및 이중선형 페어링 연산을 포함할 수 있다.
S803 단계에서, 주변 장치(120)가 최종 암호문 및 암호화된 속성 세트를 서버에 전송할 수 있다.
도 9는 일 실시 예에 따른 사용자 장치가 IoT 데이터를 공유하는 방법의 순서도를 도시한다.
S901 단계에서, 사용자 장치(300)가 액세스 정책의 속성에 대한 ABF를 생성할 수 있다. 사용자 장치(300)가 개인 키에 포함된 액세스 정책을 구성하는 속성을 그룹 키를 이용하여 암호화하고, 암호화된 액세스 정책을 이용하여 속성 블룸 필터를 생성할 수 있다. 그룹 키는 암호 키 관리 센터(500)에 의해 IoT 데이터를 생성한 IoT 장치(110)와 사전에 공유될 수 있다.
S902 단계에서, 사용자 장치(300)가 IoT 데이터를 요청하기 위해 서버(200)에 ABF를 전송할 수 있다.
S903 단계에서, 사용자 장치(300)가 서버(200)로부터 ABF에 매칭된 암호문을 수신할 수 있다. ABF에 매칭된 암호문은 ABF를 쿼리로 검색된 속성 세트의 암호문이다.
S904 단계에서, 사용자 장치(300)가 수신한 암호문을 속성 기반 암호화 기법에 따라 복호화하여 IoT 데이터를 획득할 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (14)

  1. 적어도 하나의 센서를 포함하는 IoT 장치에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서를 통해 일정 주기로 IoT 데이터를 수집하고,
    상기 IoT 데이터에 대하여 속성 기반 암호화 기법의 적어도 일부 연산을 수행하여 부분 암호화한 중간 암호문을 생성하고,
    상기 중간 암호문에 대한 상기 속성 기반 암호화 기법의 나머지 연산을 요청하기 위해, 주변 장치에 상기 중간 암호문을 전송하는 IoT 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 IoT 데이터에 대한 속성 세트를 생성하고, 그룹 키를 이용하여 상기 속성 세트를 암호화하여 상기 주변 장치에 전송하도록 하는 IoT 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 그룹 키는 상기 IoT 데이터를 요청하는 사용자 장치와 사전에 공유하도록 하는 IoT 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 주변 장치는 상기 IoT 장치에 대하여 외부 네트워크 통신 연결을 제공하고, 상기 IoT 장치의 연산 성능보다 높은 연산 성능을 가지는 IoT 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 속성 기반 암호화 기법의 적어도 일부 연산은 곱셈 연산 및 빼기 연산을 포함하고,
    상기 속성 기반의 암호화 기법의 나머지 연산은 지수 연산 및 이중선형 페어링 연산을 포함하는 IoT 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 IoT 장치가 이동하는 것에 대응하여, 핸드오버 방식에 기반하여 상기 IoT 장치의 위치에 따라 상기 주변 장치가 특정되고,
    상기 특정된 주변 장치와 상호 인증을 수행한 후, 상기 중간 암호문을 전송하는 IoT 장치.
  7. 통신 인터페이스를 포함하는 전자 장치에 있어서,
    상기 통신 인터페이스를 이용하여 IoT 장치에 외부 네트워크 통신 연결을 제공하고,
    상기 IoT 장치로부터 데이터 및 상기 데이터에 대한 암호화 요청을 수신하고,
    상기 암호화 요청에 응답하여, 상기 데이터에 대하여 속성 기반 암호화 기법의 일부 연산을 수행하여 암호문을 생성하고,
    상기 암호문을 서버에 전송하는 전자 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 IoT 장치로부터 상기 데이터에 대한 암호화된 속성 세트를 수신하고, 상기 암호문과 함께 상기 속성 세트를 상기 서버에 전송하는 전자 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 암호문은 IoT 데이터를 요청하기 위해 작성된 속성 블룸 필터를 쿼리로 하여 식별되는 전자 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 암호화 요청에 따른 상기 속성 기반의 암호화 기법의 일부 연산은 지수 연산 및 이중선형 페어링 연산을 포함하는 전자 장치.
  11. 전자 장치에 있어서,
    액세스 정책을 구성하는 속성을 그룹 키로 암호화하고, 상기 암호화된 액세스 정책을 이용하여 속성 블룸 필터를 생성하고,
    IoT 데이터를 요청하기 위해 서버에 상기 속성 블룸 필터를 전송하고,
    상기 서버로부터 상기 속성 블룸 필터를 쿼리로 하여 검색된 암호문과 상기 암호문에 대한 속성 세트를 수신하고,
    상기 그룹 키 및 개인 키를 이용하여 상기 암호문을 복호화하여 IoT 데이터를 획득하는 전자 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 그룹 키는 상기 IoT 데이터를 생성한 IoT 장치와 사전에 공유하는 전자 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 그룹 키를 이용하여 상기 속성 세트를 복호화하고, 상기 개인 키를 이용하여 속성 기반 암호화 기법에 기반하여 상기 암호문을 복호화 하는 전자 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 속성 세트는 상기 액세스 정책을 구성하는 속성과 서로 대응되는 전자 장치.
PCT/KR2022/013866 2021-12-23 2022-09-16 속성 기반 접근 제어를 지원하는 실시간 iot 데이터 공유 시스템 및 그 방법 WO2023120875A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2021-0186293 2021-12-23
KR1020210186293A KR102629617B1 (ko) 2021-12-23 2021-12-23 속성 기반 접근 제어를 지원하는 실시간 IoT 데이터 공유 시스템 및 그 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023120875A1 true WO2023120875A1 (ko) 2023-06-29

Family

ID=86902801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2022/013866 WO2023120875A1 (ko) 2021-12-23 2022-09-16 속성 기반 접근 제어를 지원하는 실시간 iot 데이터 공유 시스템 및 그 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102629617B1 (ko)
WO (1) WO2023120875A1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101423956B1 (ko) * 2012-11-15 2014-08-01 고려대학교 산학협력단 속성 기반 암호화 시스템 및 그 방법
KR20170119418A (ko) * 2016-04-19 2017-10-27 동국대학교 경주캠퍼스 산학협력단 이동체 정보 보안 시스템 및 이를 이용한 이동체 정보 보안 방법
KR20190035835A (ko) * 2016-08-05 2019-04-03 후아웨이 인터내셔널 피티이. 엘티디. 데이터 처리 방법 및 디바이스
KR20200048760A (ko) * 2018-10-30 2020-05-08 고려대학교 산학협력단 모바일 헬스케어를 위한 가상 물리 시스템에서 안전한 연산 위임 방법
KR102224264B1 (ko) * 2020-08-14 2021-03-08 세종대학교산학협력단 주변 장치를 이용한 인증 시스템 및 방법
KR102295660B1 (ko) * 2020-12-17 2021-08-30 임경훈 1 인 가구를 위한 ＩｏＴ 기기 공유 서비스 제공 시스템

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101423956B1 (ko) * 2012-11-15 2014-08-01 고려대학교 산학협력단 속성 기반 암호화 시스템 및 그 방법
KR20170119418A (ko) * 2016-04-19 2017-10-27 동국대학교 경주캠퍼스 산학협력단 이동체 정보 보안 시스템 및 이를 이용한 이동체 정보 보안 방법
KR20190035835A (ko) * 2016-08-05 2019-04-03 후아웨이 인터내셔널 피티이. 엘티디. 데이터 처리 방법 및 디바이스
KR20200048760A (ko) * 2018-10-30 2020-05-08 고려대학교 산학협력단 모바일 헬스케어를 위한 가상 물리 시스템에서 안전한 연산 위임 방법
KR102224264B1 (ko) * 2020-08-14 2021-03-08 세종대학교산학협력단 주변 장치를 이용한 인증 시스템 및 방법
KR102295660B1 (ko) * 2020-12-17 2021-08-30 임경훈 1 인 가구를 위한 ＩｏＴ 기기 공유 서비스 제공 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230096626A (ko) 2023-06-30
KR102629617B1 (ko) 2024-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108063752B (zh) 基于区块链与代理重加密的可信基因检测及数据共享方法
CN110099043B (zh) 支持策略隐藏的多授权中心访问控制方法、云存储系统
WO2014126322A1 (ko) 클라우드 컴퓨팅을 위한 효율적인 자원 배분 장치
CN106850652B (zh) 一种仲裁可搜索加密方法
WO2019074326A1 (en) SECURE OFFLINE PAYMENT METHOD AND APPARATUS
WO2017105072A1 (ko) 생체 정보 기반 인증 장치 그리고 이의 동작 방법
JPH06175905A (ja) 暗号化ファイル共有方法
CN106980794A (zh) 基于TrustZone的文件加解密方法、装置及终端设备
CN110572258B (zh) 一种云密码计算平台及计算服务方法
GB2585170A (en) Oblivious pseudorandom function in a key management system
WO2020153552A1 (ko) 기록된 거래의 수정이 가능한 블록체인을 위한 방법 및 장치
CN112364376A (zh) 一种属性代理重加密医疗数据共享方法
WO2015030553A1 (ko) 래티스 기반 인증서 비사용 서명 시스템 및 방법
Niu et al. Attribute-based searchable encrypted scheme with edge computing for Industrial Internet of Things
WO2023120875A1 (ko) 속성 기반 접근 제어를 지원하는 실시간 iot 데이터 공유 시스템 및 그 방법
CN113315624A (zh) 一种基于多点协作机制的数据安全管理方法及系统
CN111737708A (zh) 一种支持外包数据高效更新的可验证删除方法及系统
Shalabi et al. Cryptographically enforced role-based access control for NoSQL distributed databases
RU2001116571A (ru) Способ и устройство для защищенного распределения верительных данных аутентификации для пользователей роуминга
CN112765669B (zh) 基于时间授权的正则语言可搜索加密系统
CN112925850B (zh) 一种区块链数据加密上链共享方法及装置
WO2021060720A1 (ko) 트랜잭션에 포함된 평문 데이터의 변경을 지원하는 블록체인 시스템
WO2017155230A1 (ko) 가변 그리드의 인덱스를 이용한 입력 인식 방법 및 시스템
CN107239682A (zh) 一种基于云计算的计算机互联网信息安全控制系统
CN106933676A (zh) 一种数学运算系统

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22911514

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1