공개키 기반의 인증서 상태 검증 시스템은 사용자 인증서에 대해 전자 서명을 수행함으로써 사용자 중요 정보의 대한 무결성, 인증, 부인방지, 기밀성 등을 보장해 준다. 이와 같은 인증서 상태 검증 서비스를 제공하기 위해 인증서 상태 검증 시스템은 하루에 한번씩 인증기관(CA)으로부터 디렉토리 서버에 개시된 인증서 폐지 목록을 다운 받아야한다. 하지만 현재 사용되고 있는 인증서 폐지 목록 배포 시스템은 특정시간에 다수의 인증서 상태 검증 서버가 디렉토리 서버에 접속해 인증서 폐지 목록을 다운 받아야 하기 때문에 네트워크에 대한 과부하로 인한 인증서 폐지 목록 다운로드 시간이 많이 소요된다는 단점과 디렉토리 서버의 처리량의 초과로 인한 서버가 다운될 수 있는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 인증서 폐지 목록 배포 방식에 대한 분석과 더불어 위와 같은 문제를 해결하기 위한 Peer-to-Peer 서비스를 이용한 효율적인 인증서 폐지 목록 배포 시스템을 제안 하고자 한다.
공개키 기반 구조(PKI; Public Key Infrastructure)에 필수적인 요소인 인증서의 상태 검증에 있어서 인증서 상태 검증 서버인 OCSP (Online Certificate Status Protocol) 서버는 실시간 상태 검증을 제공한다. 그러나, 서버와 클라이언트의 메시지 인증을 위해 전자 서명을 수행해야 하며, 이 때 사용되는 공개 암호 연산 과정의 복잡성은 동시에 많은 클라이언트의 요청이 발생할 경우에 응답 시간을 크게 지연시킨다는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 인증서 상태 검증 서버의 시뮬레이션 모델을 DEVS (Discrete Event system Specification) 방법론을 이용하여 설계하였다. 이 모델은 인증서의 상태 검증을 요청하는 영역에 위치하여 해쉬 함수를 적용한 인증을 수행하도록 구성되었으며, 시뮬레이션 결과는 제시한 방법이 인증서 상태 검증 속도를 증대시켜 결과적으로 사용자의 응답 시간이 감소되는 것을 보여준다.
공개키 기반 구조에서 가장 비용이 많이 드는 부분이 인증서가 유효한지 여부를 검증하는 것이다. 특히 고액의 주식 거래나 전자상거래에서 실시간 인증서 상태 검증은 반드시 필요하다. 그동안 연구되어 왔던 인증서 폐지 여부를 확인하는 방법으로 CRL, delta-CRL, OCSP, CRTs, CRSL 등의 방법들이 제안되었다. 하지만, 이들 방법들은 즉시성 과 네트워크 비용간의 trade-off가 발생하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이종의 시스템에서 인증서 사용 용도에 따라 실시간성이 요구되는 인증서는 OCSP를 통해서 그렇지 않은 인증서는 CRSL을 통해서 폐지 여부를 검증하여 각각에 맞는 서비스를 제공해 주는 방안을 제안한다.
인증서 상태 확인은 해당 거래에 사용되는 인증서에 대해 유효한 인증서임을 판별하기 위한 과정으로 인증서 표준이 제정된 이후로 계속적으로 연구되고 있는 분야이다. 현재 가장 보편적으로 이용되는 인증서 상태 확인 기법은 인증서폐지목록(CRL : Certificate Revocation List)을 이용하는 기법이다. 이 기법은 방법 자체가 가지고 있는 시간격차 문제와 물리적 파일 처리의 과부하로 인하여 사용에 많은 제약이 따른다. 이를 해결하기 위해 온라인 인증서 상태 프로토콜(OCSP : OnLine Certificate Status Protocol) 기법이 제시되었다. 이 기법은 CRL 기법의 비 실시간성 문제를 해결한다. 하지만 서비스 요청 서버의 과부하 문제와 구조적 집중화 문제로 인하여 인증서 상태를 확인 하는데 소요되는 시간이 다소 오래 걸린다는 문제가 있다. 본 논문에서는 검증 요청자의 신원정보에 대한 해쉬값을 이용하여 인증서 상태 확인 요청을 하고 이를 통해 인증서 상태 확인 과정을 진행함으로써 통신 부하를 감소시키고 실시간으로 인증서 상태를 확인 할 수 있는 검증 요청자 신원 정보를 이용한 인증서 상태 확인 메커니즘을 제안한다.
사용자 어플리케이션에서 인증서 검증 과정을 모두 수행하는 것은 복잡하고 시간 소비적인 작업으로서 사용자 측에 상당한 부담을 줄 수 있다. 특히, 인증서의 서명을 검증하는 작업은 인증 경로 상의 모든 인증서들에 대한 암호화 계산이 수반되기 때문에 부담의 큰 원인이 된다. 본 논문에서는 사용자가 계층적 PKI 영역의 인증 기관 (Certificate Authority:CA)들에게 안전하고 신뢰성 있게 서명 검증 작업을 위임함으로서 인증서 검증 작업에 대한 사용자 측 부담을 줄이고 CA들의 활용도를 높일 수 있는 효율적인 인증서 검증 방식을 제안하였다. 제안한 방식은 기존 검증 방식의 암호화 계산으로 인한 부담을 감소시키고 CA들의 검증 작업의 참여로 인해 정적인 CA들을 동적으로 활용할 수 있다.
공개키 기반 구조에서 가장 비용이 많이 드는 부분이 인증서가 유효한지 여부를 검증하는 것이다. 특히 고액의 주식 거래나 전자상거래에서 실시간 인증서 상태 검증은 반드시 필요하다. 그동안 연구되어 왔던 인증서 폐지 여부를 확인하는 방법으로 CRL, delta-CRL, OCSP, CRTs, CRSL 등의 방법들이 제안되었다. 하지만, 이들 방법들은 즉시성과 네트워크 비용간의 trade-off가 발생하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 Simple skip lists를 사용하여 인증서 사용 용도에 따라 알맞게 서비스를 제공하는 방안인 OCRS를 제안한다.
인터넷과 정보통신의 발달과 더불어, 공개키 기반구조를 이용한 전자상거래가 광범위하게 사용하고 있으며, 또한 웹 응용 및 DB 시스템에 대한 접근제어에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 공개키 인증서에 대한 검증방법으로는 CRL, OCSP, SCVP 등의 방법이 있으나, PKI 기반구조에서 사용되고 있는 인증서 검증방법이 권한제어를 필요로 하는 PMI 시스템에서 적용되기 위해서는 두개의 인증서에 대한 검증방법이 서로 연계되어야 한다. 왜냐하면 속성인증서는 권한제어를 위한 사용자의 속성정보를 저장하고 있는 반면에, 서명, 암호화 기능 등에 사용될 수 있는 공개키 정보를 포함하지 않고 있기 때문이다. 본 논문에서는 이와 같은 PKC와 PMI 간의 인증서 사용에서의 문제점을 분석하고 이를 해결하기 위하여 PMI 기반에서의 속성인증서를 중심으로 한 통합인증서 검증모델을 제안한다.
최근 전자상거래 보안을 위해 공인 인증서를 사용하는 공개키 기반구조(PKI) 환경이 널리 확대되고 있다. 이에 따라 인증서의 정당성을 확인하기 위한 공개키 인증서의 실시간 검증에 대한 연구가 활발히 진행되고 있지만 이러한 연구에서는 서비스를 제공하는 서버와 클라이언트 간의 메시지 형식만을 기술하고 실제적으로 서비스를 제공하기 위한 정보 획득에 관한 모델 제시가 나타나 있지 않으며, 현재성있는 인증서 상태를 제공하기 위한 방법이 제시되고 있지 않다. 본 논문에서는 공개키 기반구조에서 사용하고자 하는 인증서의 현재 상태 정보를 제공하며 인증서의 유효성을 실시간으로 제공할 수 있는 실시간 인증서 검증 시스템을 구축하는데 유용한 모델을 제시한다.
이동통신 기술과 인터넷 기술을 접목시킨 무선인터넷을 이용한 다양한 서비스가 제공되고 있다. 무선 인터넷 서비스의 경우에도 유선인터넷 환경에서와 같은 보안 알고리즘 및 인증 서비스를 활용한 서비스가 제공되어야 하나 무선 단말기의 제약으로 인해 유선 인터넷 기술을 그대로 적용하는 것은 용이하지 않다. 본 논문에서는 무선 인터넷 환경에서 인증서의 신뢰성을 보장하기 위해서 인증서의 상태를 확인하고 검증하는 방법들을 분석하고, 검증정보를 최소화하고 실시간 검증이 가능한 새로운 인증서 상태 확인 및 검증방법을 제안하였다. 제안한 검증방법은 사용자가 폐지된 인증서를 사용 시 옵저버를 이용하여 핸드셰이크 과정에서 옵저버 정보를 추가하여 전송함으로써 실시간 검증 뿐 아니라 인증서 검증으로 인한 전송시간을 절감할 수 있다.
인증기관에 의해 발급된 인증서는 개인키 분실, 자격 상실, 키 변경 등의 여러 사유로 유효기간 이전에 폐지될 수 있다. 이로 인해 해당 거래의 사용되는 인증서에 대한 상태 검증은 반드시 선행되어야 한다. 현재 가장 보편적인 방식은 CRL을 이용하는 방식과 OCSP를 이용하는 방식이 있다 하지만 CRL 방식은 인증서 상태에 대한 현재성 보장이 어려우며 OCSP방식은 실시간으로 대용량의 메시지를 이용해 상태 검증을 요청하고 검증을 수행함으로서 많은 통신량을 발생시킨다. 본 논문에서는 사용자 신원 정보에 대한 VDN을 생성하여 검증을 요청하고 인증기관은 해당 VDN에 대한 사용자 신원 정보를 찾아 검증을 수행함으로서 인증서 상태에 대한 현재성 보장 및 서버 과부하 그리고 네트워크 과부하를 해결한다. 이 결과로 인증서 상태 검증 수행 속도를 향상시키는 실시간 인증서 상태 검증 시스템을 제안한다. 또한, 기존 방식들과의 비교 실험을 통해 인증서 상태 검증 수행 속도가 향상됨을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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