(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置識別情報を伝送して認証を要求する送信装置と、
前記装置識別情報を利用して認証を処理し、認証の成功時に認証キーを生成して前記送信装置に提供する受信装置とを含み、
前記送信装置は、前記認証キーを利用して前記受信装置と予め約束された規則に従って複数の暗号キーを有する暗号リストを生成し、前記暗号リストによる暗号キーのうち予め指定された規則に従っていずれか１つを使用暗号キーとして選択して前記受信装置に伝送しようとする伝送データを暗号化し、
前記受信装置は、前記伝送データを受信すると、前記認証キーを利用して複数の復号キーを有する復号リストを生成し、前記復号リストによる復号キーのうち予め指定された規則に従っていずれか１つを選択して前記伝送データを復号化することを特徴とするデータ暗号化システム。
【請求項２】
前記受信装置は、前記送信装置に対して認証処理を行う度に前記認証キーを新たに生成して提供することを特徴とする請求項１に記載のデータ暗号化システム。
【請求項３】
前記受信装置は、前記認証キーの生成時間に対応する時間値を前記送信装置に伝送し、前記予め指定された規則は、前記送信装置および前記受信装置が前記時間値を利用して暗号キーまたは復号キーを選択するようにするものであることを特徴とする請求項１に記載のデータ暗号化システム。
【請求項４】
前記受信装置で行われる前記伝送データの暗号化は、
前記伝送データをｎ個の分割データに分割し、前記時間値を利用してランダムに生成される数字値を有するｎ個の配列を生成する段階と、
前記配列の各数字値を順番として利用して各分割データに相応する暗号キーを前記暗号リストから選択する段階と、
選択された暗号キーを利用して相応する分割データをそれぞれ暗号化する段階と、で行われることを特徴とする請求項３に記載のデータ暗号化システム。
【請求項５】
前記受信装置は、前記送信装置に提供された認証キーに対する個数をカウントして、カウントされた個数値を前記送信装置に提供し、前記送信装置は、前記個数値を前記使用暗号キーの選択にさらに利用することを特徴とする請求項４に記載のデータ暗号化システム。
【請求項６】
データを暗号化して伝送する送信装置で行われる暗号化方法において、
受信装置に接続して認証を要求する段階と、
認証を処理した前記受信装置から認証キーを受信する段階と、
前記受信装置と予め約束された規則に従って前記認証キーを利用して複数の暗号キーを有する暗号リストを生成する段階と、
前記暗号リストによる暗号キーのうちいずれか１つを使用暗号キーとして選択して伝送しようとする伝送データを暗号化する段階と、
暗号化された前記伝送データを前記受信装置に伝送する段階と、を含むデータ暗号化方法。
【請求項７】
前記受信装置から前記認証キーの生成時間に対応する時間値を受信する段階をさらに含み、
前記受信装置が前記時間値を利用して対応する復号キーを選択できるように、前記時間値を利用して前記使用暗号化キーを選択することを特徴とする請求項６に記載のデータ暗号化方法。
【請求項８】
前記データを暗号化する段階は、
前記伝送データをｎ個の分割データに分割し、前記時間値を利用してランダムに生成される数字値を有するｎ個の配列を生成する段階と、
前記配列の各数字値を順番として利用して各分割データに相応する暗号キーを前記暗号リストから選択する段階と、
選択された暗号キーを利用して相応する分割データをそれぞれ暗号化する段階とを含むことを特徴とする請求項７に記載のデータ暗号化方法。
【請求項９】
請求項６ないし請求項８のいずれか１項の方法を実行するためのプログラムがコンピュータで読み取りできるように記録された記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信端末間のデータ送受信時の装置認証キーを利用したデータ暗号化方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、無線通信の発達によって多様な電子機器間の無線通信によるデータ送受信が行われ、これにより、セキュリティの重要性が高くなっている。セキュリティデータは、ハッカーや非承認者などの許可されていない人にはセキュリティを維持する必要があるもので、電子認証書はもちろん、セキュリティを必要とする一般のデータも含む。
このようなセキュリティデータを送受信する過程において、データが流出されても重要情報が露出しないようにデータを暗号化して使用している。
しかしながら、大部分のデータ暗号化技術は、送受信されるデータ自体に暗号化したデータの復号化に必要な情報（例えば、復号化方式、受信者認証キーなど）が含まれているため、ハッカーにより復号化される可能性があるという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、前述した問題点を解決するためのものであり、データ伝送時に復号化のためのいかなる情報も含まなく純粋に暗号化されたデータのみを送受信する装置認証キーを利用したデータ暗号化方法を提供することを目的とする。
本発明の他の目的はは、セキュリティを強化するために、複数の暗号キーを適用してデータを暗号化する装置認証キーを利用したデータ暗号化方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、下記の説明により容易に理解できるだろう。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明の一側面によると、装置識別情報を伝送して認証を要求する送信装置と、前記装置識別情報を利用して認証を処理し、認証の成功時に認証キーを生成して前記送信装置に提供する受信装置とを含み、前記送信装置は、前記認証キーを利用して前記受信装置と予め約束された規則に従って複数の暗号キーを有する暗号リストを生成し、前記暗号リストによる暗号キーのうち予め指定された規則に従っていずれか１つを使用暗号キーとして選択して前記受信装置に伝送しようとする伝送データを暗号化し、前記受信装置は、前記伝送データを受信すると、前記認証キーを利用して複数の復号キーを有する復号リストを生成し、前記復号リストによる復号キーのうち予め指定された規則に従っていずれか１を選択して前記伝送データを復号化することを特徴とするデータ暗号化システムが提供される。
前記受信装置は、前記送信装置に対して認証処理を行う度に前記認証キーを新たに生成して提供することができる。
前記受信装置は、前記認証キーの生成時間に対応する時間値を前記送信装置に伝送することができ、前記予め指定された規則は、前記送信装置および前記受信装置が前記時間値を利用して暗号キーまたは復号キーを選択するようにするものであってもよい。
前記受信装置で行われる前記伝送データの暗号化は、前記伝送データをｎ個の分割データに分割し、前記時間値を利用してランダムに生成される数字値を有するｎ個の配列を生成する段階と、前記配列の各数字値を順番として利用して各分割データに相応する暗号キーを前記暗号リストから選択する段階と、選択された暗号キーを利用して相応する分割データをそれぞれ暗号化する段階と、で行われることができる。
前記受信装置は、前記送信装置に提供された認証キーに対する個数をカウントして、カウントされた個数値を前記送信装置に提供し、前記送信装置は、前記個数値を前記使用暗号キーの選択にさらに利用することができる。
本発明の他の側面によると、データを暗号化して伝送する送信装置で行われる暗号化方法において、受信装置に接続して認証を要求する段階と、認証を処理した前記受信装置から認証キーを受信する段階と、前記受信装置と予め約束された規則に従って前記認証キーを利用して複数の暗号キーを有する暗号リストを生成する段階と、前記暗号リストによる暗号キーのうちいずれか１つを使用暗号キーとして選択して伝送しようとする伝送データを暗号化する段階と、暗号化された前記伝送データを前記受信装置に伝送する段階と、を含むデータ暗号化方法及びその方法を実行するプログラムが記録された記録媒体が提供される。
前記データ暗号化方法は、前記受信装置から前記認証キーの生成時間に対応する時間値を受信する段階をさらに含むことができる。ここで、前記受信装置が前記時間値を利用して対応する復号キーを選択できるように、前記時間値を利用して前記使用暗号化キーが選択できる。
前記データを暗号化する段階は、前記伝送データをｎ個の分割データに分割し、前記時間値を利用してランダムに生成される数字値を有するｎ個の配列を生成する段階と、前記配列の各数字値を順番として利用して各分割データに相応する暗号キーを前記暗号リストから選択する段階と、選択された暗号キーを利用して相応する分割データをそれぞれ暗号化する段階とを含むことができる。
前述したもの以外の他の側面、特徴、利点が以下の図面、特許請求の範囲及び発明の詳細な説明から明確になるだろう。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の実施形態によると、データ伝送時に復号化のためのいかなる情報も含まなく純粋に暗号化されたデータのみを送受信することにより、セキュリティを強化できるという効果がある。
また、複数の暗号キーを適用してデータを暗号化することにより、一部の暗号キーまたは復号キーが流出されても正常なデータの復号化が困難であるため、さらにセキュリティを強化できるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の一実施形態による装置認証キーを利用したデータ暗号化システムを概略的に示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態によるデータ暗号化の過程を概略的に示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態による送信装置で行われるデータ暗号化の過程を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態による複数の暗号キーを有する暗号リストを生成する方式を示す例示図である。
【図５】本発明の一実施形態による使用暗号キーの選択過程を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態による複数の暗号キーを利用した暗号化の過程を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態による複数の暗号キーを適用してデータを暗号化する方式を示す例示図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明は、様々な変更を加えることができ、種々の実施形態を有することができるところ、特定の実施形態を図面に例示して詳細に説明する。しかし、これは、本発明を特定の実施形態に限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物ないし代替物を含むものと理解されるべきである。
ある構成要素が他の構成要素に「連結」または「接続」されていると言及された場合は、その他の構成要素に直接的に連結または接続されていることもあるが、中間に他の構成要素が存在する可能性もあると理解されるべきである。一方、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結」または「直接接続」されていると言及された場合は、中間に他の構成要素が存在しないと理解されるべきである。
本明細書で使用された用語は、単に特定の実施形態を説明するために使用されたもので、本発明を限定するためのものではない。単数の表現は、文脈上明らかに他の意味を表すものでない限り、複数の表現を含む。本明細書において、「含む」または「有する」などの用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、またはこれらの組み合わせが存在することを指定しようとするもので、１つまたはそれ以上の他の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、またはこれらの組み合わせの存在や付加の可能性を予め排除するものではないと理解されるべきである。
第１、第２などの用語は、多様な構成要素の説明に使用できるが、前記構成要素は前記用語により限定されてはいけない。前記用語は、１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使用される。
また、明細書に記載された「…部」、「…ユニット」、「…モジュール」などの用語は、少なくとも１つの機能や動作を処理する単位を意味し、それは、ハードウェアまたはソフトウェアにより具現されるか、ハードウェアとソフトウェアとの結合により具現できる。
また、各図面を参照して説明する実施形態の構成要素は該当実施形態にのみ制限的に適用されるものではなく、本発明の技術的思想が維持される範囲内で他の実施形態に含まれるように具現でき、また、別途説明がなくても複数の実施形態が統合された１つの実施形態で再び具現できることも当然である。
また、添付図面を参照して説明するとき、図面符号にかかわらず、同一の構成要素は同一であるか関連した参照符号を付与し、これに関する重複説明は省略する。本発明に説明において、関連した公知技術に関する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にする恐れがあると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
図１は、本発明の一実施形態による装置認証キーを利用したデータ暗号化システムを概略的に示す構成図であり、図２は、本発明の一実施形態によるデータ暗号化の過程を概略的に示すフローチャートである。
図１を参照すると、全体システムは、データを暗号化して伝送する送信装置１０と、送信装置１０で暗号化に使用する認証キーを送信装置１０に提供する受信装置２０とを含む。
つまり、２つの装置間の通信過程において、ある１つは暗号化したデータを伝送する送信装置１０の機能を行い、他の１つは暗号化に利用される認証キーを生成して提供し、また、暗号化したデータを受信する受信装置２０の機能を行う。
例えば、送信装置１０は、センサーを備えた通信端末であってもよく、受信装置２０は、ゲートウェイであってもよい。もちろん、これは一例に過ぎず、送信装置１０および受信装置２０は、両方ともスマートフォン、タブレットＰＣのような通信端末であってもよく、または、１つの装置が時によって送信装置１０の役割と受信装置２０の役割を変えながら機能を行ってもよい。例えば、データを伝送しようとする端末装置が送信装置１０の機能を行い、データを受信しようとする端末装置が受信装置２０の機能を行う。
図２をともに参照すると、受信装置２０は、送信装置１０から接続の要求を受けると（Ｓ１０）、送信装置１０に対して認証された装置であるか否かに関する装置認証を処理する（Ｓ２０）。送信装置１０は、ＭＡＣアドレス、装置一連番号のような固有の装置識別情報を受信装置２０に提供することにより認証を要求することができ、受信装置２０は、予め保存されている使用可能な端末装置に関する識別情報に基づいて送信装置１０の認証を処理することができる。
受信装置２０は、認証が成功する場合、認証キーを生成および保存し（Ｓ３０）、生成した認証キーを送信装置１０に提供する（Ｓ４０）。
一例によると、受信装置２０は、送信装置１０がデータを伝送するために接続を要求する度に、新たな認証キーを生成して送信装置１０に提供することもできる。この場合、毎回認証キーが変更されることにより新たな暗号キーを利用するようになるため、さらにセキュリティを強化することができる。後述するように、送信装置１０は、認証キーを利用して暗号キーを生成し、同様に受信装置２０も認証キーを利用して復号キーを生成するためである。
前述したように、送信装置１０は、受信された認証キーを利用して受信装置２０と予め約束された規則に従って暗号キーを生成し、生成された暗号キーを利用して伝送しようとするデータ（以下、伝送データという）を暗号化（Ｓ５０）して受信装置２０に提供する（Ｓ６０）。
受信装置２０は、受信された伝送データを復号化するが、復号化に必要な復号キーは、送信装置１０に伝送した認証キーを利用して送信装置１０においての方式と同一の方式で生成される（Ｓ７０）。つまり、認証キーを利用して送信装置１０と予め約束された規則に従って復号キーを生成する。
また、一例によると、送信装置１０は、認証キーを利用して複数の暗号キーを生成することもできる。以下、送信装置１０で行われるデータ暗号化の過程について説明する。
図３は、本発明の一実施形態による送信装置１０で行われるデータ暗号化の過程を示すフローチャートであり、図４は、本発明の一実施形態による複数の暗号キーを有する暗号リストを生成する方式を示す例示図であり、図５は、本発明の一実施形態による使用暗号キーの選択過程を示すフローチャートである。
図３を参照すると、送信装置１０は、受信装置２０から受信した認証キーを利用して複数の暗号キーを有する暗号リストを生成する（Ｓ３１０）。
暗号リストを生成する一例を示す図４をともに参照すると、認証キーが２進法による数［１０１０１０１１］である場合、送信装置１０は、受信装置２０と予め約束された規則に従って認証キーの値に数字２（２進法に変換される場合、１０）を加えた結果である［１０１０１１０１］を利用して複数の暗号キーを有する暗号リストを生成することができる。図示されているように、先行する前の４桁、後行する後ろの４桁、前の４桁に数字２を加えた値などがそれぞれ暗号キーとして利用できる。
このように、送信装置１０は、受信装置２０と予め約束された規則に従って認証キーの値を変換する数学的アルゴリズムを適用して複数の暗号キーを有する暗号リストを生成することができる。図４を参照して説明した暗号キーの生成方式は一例に過ぎず、認証キーの値を多様な基準によって変換して暗号キーを生成するすべての方式が同一に適用できる。
送信装置１０は、このように生成された暗号リストに含まれた暗号キーのうちいずれか１つを使用暗号キーとして選択して（Ｓ３２０）、伝送データを暗号化し（Ｓ３３０）、これを受信装置２０に伝送する（Ｓ３４０）。
ここで、一例によると、送信装置１０は、ランダム方式で暗号リストのうち使用暗号キーを選択し、伝送データを受信装置２０に提供するとき、暗号リストによる暗号キーのうち何番目の暗号キーを利用したかに関する暗号識別情報を一緒に提供することもできる。
従って、受信装置２０は、認証キーを利用して送信装置１０と同一の規則に従って複数の復号キーを有する復号リストを生成し、送信装置１０から受信された暗号識別情報による復号キーを選択して伝送データの暗号化を復号化することができる。
他の一例によると、送信装置１０と受信装置２０が予め約束された規則に従って使用暗号キーを選択するように設定することにより、送信装置１０が暗号識別情報を提供する必要がないようにすることもできる。この場合、受信装置２０は、伝送データが受信されると、認証キーを利用して生成した復号リストによる複数の復号キーのうち送信装置１０と予め約束された規則に従っていずれか１つを選択することができる。
暗号キーまたは復号キーを選択するための規則として、一例によると、受信装置２０で認証キーを生成した生成時間に関する情報を利用することができる。例えば、認証キーを生成した時間を数字化し、当該数字に予め指定された特定の数学的変換を加えた値を算出し、算出された値を順番とする暗号キー（または、復号キー）を選択することができる。
理解の便宜のために具体的な例を挙げて説明すると、生成時間がＡＭ１０：１５である場合、ＡＭは１（ＰＭは２）に変換して残りの時間値と連結された値である［１１０１５］の各桁を加えた値［８］を暗号キーの順番値として利用することができる。従って、送信装置１０は、暗号リストの８番目の暗号キーを使用暗号キーとして利用し、同様に受信装置２０も復号リストの８番目の復号キーを利用して伝送データを復号化することができる。
これに関する実施形態を示す図５を参照すると、送信装置１０は、受信装置２０から認証キーの生成時間に対応する時間値を受信し（Ｓ５１０）、前述したように、受信装置２０と予め約束された規則に従って時間値を利用して順番値を算出する（Ｓ５２０）。
送信装置１０は、暗号リストに含まれた複数の暗号キーのうち算出された順番による暗号キーを使用暗号キーとして利用して伝送データを暗号化する（Ｓ５３０）。同様に、伝送データを受信した受信装置２０も認証キーの生成時間による時間値を利用して順番を算出し、復号リストに含まれた複数の復号キーのうち、当該順番による復号キーを利用して暗号化された伝送データを復号化する。
図示されてはいないが、他の一例によると、認証キーの生成時間と一緒に、認証キーの生成個数を暗号キー（または、復号キー）の選択に利用することもできる。つまり、受信装置２０は、送信装置１０に提供された認証キーに関する個数をカウントし（前述したように、受信装置２０は送信装置１０を認証する度に新たな認証キーを生成できる）、カウントされた個数値を送信装置１０に提供する。送信装置１０または受信装置２０は、認証キーの時間値と同一または類似した方式で個数値を暗号キーまたは復号キーの選択にさらに利用することができる。
今までは複数の暗号キーのうち１つの暗号キーを選択して利用することを中心に説明した。他の一例によると、複数の暗号キーを利用して伝送データを暗号化することができるが、これに関して関連図面を参照して説明する。
図６は、本発明の一実施形態による複数の暗号キーを利用した暗号化の過程を示すフローチャートであり、図７は、本発明の一実施形態による複数の暗号キーを適用してデータを暗号化する方式を示す例示図である。
図６を参照すると、送信装置１０は、伝送しようとするデータである伝送データをｎ個に分割する（Ｓ６１０）。例えば、１６バイト単位で伝送データを分割し、これにより、ｎ個の分割データが生成される。
送信装置１０は、受信装置２０から受信した認証キーの生成時間による時間値を利用して分割データの個数と一致するｎ個の数字値を有する配列を生成する（Ｓ６２０）。一例を示す図７をともに参照すると、ｎ＝５の場合、送信装置１０は時間値を利用して５つの値を有する配列を生成することができる。
再び図６を参照すると、送信装置１０は、時間値を利用して生成した配列の各値を順番として利用して、各分割データを暗号化するための暗号キーを暗号リストからそれぞれ選択し、各選択された暗号キーを利用して相応する分割データをそれぞれ暗号化する（Ｓ６３０）。
これに関する一例を示す図７を再び参照すると、５つの分割データそれぞれを配列の各値により選択される暗号キーを利用してそれぞれ暗号化する。これによると、伝送データは複数の暗号キーで暗号化されることによりさらにセキュリティが強化され、細かくは、データが分割され、分割された各データがそれぞれの暗号キーで暗号化されたことにより、一部の暗号キーが露出されても正常なデータを復号化することができなくなる。
同様に、受信装置２０も当該伝送データが受信されると、伝送データをｎ個に分割し、各分割データに対して同一の方法で選択される復号キーを利用してそれぞれ復号化する。
以上、説明した本発明によるデータ暗号化方法は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体においてコンピュータ可読コードとして具現されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体としては、コンピュータシステムにより可読できるデータが格納されたあらゆる種類の記録装置を含む。例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、磁気テープ、磁気ディスク、フラッシュメモリ、光データ格納装置などがある。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、コンピュータ通信網によって連結されたコンピュータシステムに分散し、分散方式で可読なコードとして格納され実行されてもよい。
また、上記では、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、当該技術分野の通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を様々に修正及び変更させることができることを理解できるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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