스마트카드 기반의 3자간 키 교환 방법 및 시스템과 이에 사용되는 스마트카드 및 마이크로프로세서
Method and system for smart card based three party key exchange, and smart card and microprocessor used thereto
특허 요약
본 발명은 스마트카드를 사용하여 서버의 개입 없이 안전한 키 교환을 수행하기 위한 3자간 키 교환 방법 및 시스템과 이에 사용되는 스마트카드 및 마이크로프로세서에 관한 것이다. 본 발명에 따른 스마트카드 기반의 3자간 키 교환 방법은 사용자 단말기에서 트랩도어 해시함수에 의해 변환된 개인정보를 포함하는 사용자 개인정보 및 서버의 비밀키를 통해, 서버에서 사용자 개인정보에 대한 슈노르(schnorr) 서명을 생성하고, 상기 사용자 개인정보에 대한 슈노르 서명을 포함하는 등록정보를 스마트카드에 저장하는 사용자 등록 단계; 상기 스마트카드와 인터페이싱(interfacing)할 수 있는 단말기를 통해 사용자의 개인정보가 입력되면, 상기 스마트카드에 저장된 상기 사용자 개인정보에 대한 슈노르 서명을 이용하여 상기 사용자가 상기 사용자 등록 단계에 의한 등록 사용자인지를 검증하는 사용자 검증 단계; 등록 사용자로 검증되면 타임스탬프에 대한 슈노르 서명을 생성하고 상기 타임스탬프에 대한 슈노르 서명을 포함하는 인증정보를 구성하는 인증정보 구성 단계; 네트워크를 통해 등록 사용자 간에 인증정보를 교환하고 상기 교환된 인증정보를 이용하여 상호 인증하는 상호 인증 단계; 및 상기 교환된 인증정보에 포함된 상기 타임스탬프에 대한 슈노르 서명을 이용하여 세션키를 생성하는 키 교환 단계를 포함한다.
청구항
번호청구항
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스마트카드를 기반으로 3자간 키 교환을 수행하는 방법에 있어서,사용자 단말기가 임의의 제1 난수를 이용하여 트랩도어 해시함수에 의해 변환된 개인정보를 포함하는 사용자 개인정보를 서버로 전송하고, 상기 서버는 상기 서버에 의해 선택된 임의의 제2 난수를 이용하여 상기 사용자 개인정보에 대한 슈노르(schnorr) 서명을 생성하고, 상기 사용자 개인정보에 대한 슈노르 서명을 포함하는 등록정보를 스마트카드에 저장하는 사용자 등록 단계;상기 스마트카드와 인터페이싱(interfacing)할 수 있는 단말기를 통해 아이디 및 패스워드를 포함하는 사용자 개인정보가 입력되고, 상기 사용자 등록 단계에서 생성된 슈노르 서명과 상기 입력된 패스워드를 이용하여 산출한 슈노르 서명을 비교함으로써, 상기 사용자가 상기 사용자 등록 단계에 의한 등록 사용자인지를 검증하는 사용자 검증 단계;등록 사용자로 검증되면 타임스탬프에 대한 슈노르 서명을 생성하고 상기 타임스탬프에 대한 슈노르 서명을 포함하는 인증정보를 구성하는 인증정보 구성 단계;네트워크를 통해 등록 사용자 간에 인증정보를 교환하고 상기 교환된 인증정보를 이용하여 상호 인증하는 상호 인증 단계; 및상기 교환된 인증정보에 포함된 상기 타임스탬프에 대한 슈노르 서명을 이용하여 세션키를 생성하는 키 교환 단계를 포함하고,상기 사용자 개인정보에 대한 슈노르 서명은 상기 트랩도어 해시함수에 의해 변환된 패스워드와 상기 제2난수를 이용하여 생성되는 제 1 값과 상기 트랩도어 해시함수에 의해 변환된 패스워드, 상기 제2난수, 및 해시함수에 의해 변환된 아이디를 이용하여 생성되는 제 2 값을 생성하는 것을 특징으로 하는 스마트카드 기반의 3자간 키 교환 방법.

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제1항에 있어서,상기 사용자 등록 단계는, 상기 사용자 단말기에서 상기 임의의 제1 난수를 이용하여 상기 트랩도어 해시함수에 의해 변환된 개인정보를 생성하는 단계;상기 사용자 단말기에서 네트워크를 통해 상기 트랩도어 해시함수에 의해 변환된 개인정보를 포함하는 사용자 개인정보를 상기 서버로 전송하는 단계; 및상기 서버에서 상기 서버에 의해 선택된 임의의 제2 난수를 이용하여 상기 사용자 개인정보에 대한 슈노르 서명을 생성하고, 상기 사용자 개인정보에 대한 슈노르 서명을 포함하는 상기 등록정보를 상기 스마트카드에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트카드 기반의 3자간 키 교환 방법.

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제2항에 있어서,상기 사용자 등록 단계는, 상기 스마트카드와 인터페이싱할 수 있는 단말기를 통해 상기 제1 난수, 상기 트랩도어 해시함수의 해시값을 계산하기 위한 해시키, 및 상기 해시값의 충동쌍을 찾기 위한 트랩도어 키를 상기 스마트카드에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트카드 기반의 3자간 키 교환 방법.

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제3항에 있어서,상기 트랩도어 해시함수에 의해 변환된 개인정보는, 패스워드(PW)를 트랩도어 해시함수에 의해 변환한 개인정보인 것을 특징으로 하는 스마트카드 기반의 3자간 키 교환 방법.

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제4항에 있어서,상기 사용자 개인정보는 사용자 아이디(ID)를 포함하고, 그리고 상기 사용자 개인정보에 대한 슈노르 서명은 상기 사용자 아이디(ID)에 대한 슈노르 서명인 것을 특징으로 하는 스마트카드 기반의 3자간 키 교환 방법.

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제5항에 있어서,상기 등록정보는, 유한 순환 곱셈군의 생성자로서 상기 제2 난수를 승수로 하는 상기 생성자 및 상기 서버의 공개키를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트카드 기반의 3자간 키 교환 방법.

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제6항에 있어서,상기 사용자 검증 단계는, 입력된 아이디 및 패스워드가 상기 사용자 등록 단계에서 사용된 상기 사용자 아이디(ID) 및 패스워드(PW)와 동일한지를 검증하는 단계인 것을 특징으로 하는 스마트카드 기반의 3자간 키 교환 방법.

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스마트카드의 제어, 데이터 처리 및 연산을 수행하는 마이크로프로세서 및 데이터를 저장하는 기억장치를 포함하는 스마트카드를 기반으로 3자간 키 교환을 수행하는 시스템에 있어서,상기 스마트카드 기반의 3자간 키 교환 시스템은, 임의의 제1 난수를 이용하여 트랩도어 해시함수에 의해 변환된 개인정보를 생성하고, 네트워크를 통해 상기 트랩도어 해시함수에 의해 변환된 개인정보를 포함하는 사용자 개인정보를 서버로 전송하는 사용자 단말기;임의의 제2 난수, 상기 사용자 개인정보, 및 상기 서버의 비밀키를 이용하여 사용자 개인정보에 대한 슈노르(schnorr) 서명을 생성하고, 상기 사용자 개인정보에 대한 슈노르 서명을 포함하는 등록정보를 상기 스마트카드의 상기 기억장치에 저장함으로써 사용자 등록을 수행하는 상기 서버; 및상기 스마트카드와 인터페이싱(interfacing)할 수 있는 단말기로서 상기 스마트카드에 데이터를 입력할 수 있는 상기 단말기를 포함하고,상기 슈노르 서명은 상기 트랩도어 해시함수에 의해 변환된 패스워드와 상기 제2난수를 이용하여 생성되는 제 1 값과 상기 트랩도어 해시함수에 의해 변환된 패스워드, 상기 제2난수, 및 해시함수에 의해 변환된 아이디를 이용하여 생성되는 제 2 값을 생성하는 것이고,상기 스마트카드의 상기 마이크로프로세서는, 상기 스마트카드와 인터페이싱(interfacing)할 수 있는 상기 단말기를 통해 아이디 및 패스워드를 포함하는 사용자의 개인정보가 입력되고, 상기 등록정보에 포함된 슈노르 서명과 상기 입력된 패스워드를 이용하여 산출한 슈노르 서명을 비교함으로써, 상기 사용자가 등록 사용자인지를 검증하는 사용자 검증 단계;상기 사용자가 등록 사용자로 검증되면 타임스탬프에 대한 슈노르 서명을 생성하고, 상기 타임스탬프에 대한 슈노르 서명을 포함하는 인증정보를 구성하는 인증정보 구성 단계;네트워크를 통해 등록 사용자 간에 인증정보를 교환하고, 상기 교환된 인증정보를 이용하여 상호 인증하는 상호 인증 단계; 및상기 교환된 인증정보에 포함된 상기 타임스탬프에 대한 슈노르 서명을 이용하여 세션키를 생성하는 키 교환 단계를 실행시키는 스마트카드 기반의 3자간 키 교환 시스템.

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제8항에 있어서,상기 사용자 단말기가 생성하는 상기 트랩도어 해시함수에 의해 변환된 개인정보는, 패스워드(PW)를 트랩도어 해시함수에 의해 변환한 개인정보인 것을 특징으로 하는 스마트카드 기반의 3자간 키 교환 시스템.

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제9항에 있어서,상기 사용자 단말기가 상기 서버로 전송하는 상기 사용자 개인정보는 사용자 아이디(ID)를 포함하고, 그리고 상기 서버가 생성하는 상기 사용자 개인정보에 대한 슈노르 서명은 상기 사용자 아이디(ID)에 대한 슈노르 서명인 것을 특징으로 하는 스마트카드 기반의 3자간 키 교환 시스템.

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제10항에 있어서,상기 스마트카드의 상기 마이크로프로세서는 상기 사용자 검증 단계에서 상기 입력된 아이디 및 패스워드가 상기 서버에 의한 사용자 등록시 사용된 상기 사용자 아이디(ID) 및 패스워드(PW)와 동일한지를 검증하는 것을 특징으로 하는 스마트카드 기반의 3자간 키 교환 시스템.

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제11항에 있어서,상기 스마트카드의 상기 마이크로프로세서는, 상기 사용자 검증 단계에 의해 상기 사용자가 등록 사용자임이 검증된 후에 상기 패스워드(PW)를 변경하여 키 교환을 수행하는 경우, 상기 스마트카드와 인터페이싱할 수 있는 상기 단말기를 통해 새로운 패스워드(PWnew)를 입력받아 상기 새로운 패스워드를 상기 패스워드(PW)로서 상기 스마트카드의 상기 기억장치에 저장하는 패스워드 변경 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트카드 기반의 3자간 키 교환 시스템.

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제 1 항 내지 제 7 항 중에 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.