AC(인증센터)의 주요한 기능은 이동국과 인증을 수행하고 이동국과 인증센터간에 사용하는 인증정보를 갱신하는 일이다 이러한 일을 수행하는 데 있어서 인증키의 교환 관리 분배는 가장 기본적인 것이라고 할 수 있을 것이다 KDS는 위와같이 인증에 관여하는 여러 블록중에서 특히 키의 생성 관리 분배 등을 맡고 있는 블록이다 즉 가입자의 인증키는 KDS에 의해서 생성되고 관리된다 KDS는 인증센터 내부에 하나의 블록으로 존재할수도 있고 인증센터와 분리될 수 도 있으므로 설계시 이 사항을 고려해야 한다 본 논문에서는 이동국과 인증센터간의 정확한 인증키의 공유(분배)를 위한 KDS의 역할 및 KDS와 주변블럭들간의 메시지 흐름을 설명한다.
본고에서는 키 분배 및 인증과 관련된 기본적 사항들을 간단히 고찰 소개한다. 키 분배 방식을 구성하는 주요 요소, 기본적인 키 분배 방식과 인증 기법 및 그 기법의 안전성, 인증과 키 분배를 동시에 수행하는 프로토콜과 UNIX 망에서 실질적으로 서비스되는 Kerberos 프로토콜을 소개한다.
개인정보에 기초한 암호법은 통신자간 인증문제를 극복하고 공개 키 화일을 제거할 수 있는 방안으로 많이 연구되고 있다. Ham-Yang은 AMV 서명 기법에 기반하여 사용자 인증, 디지탈 서명과 키 분배가 가능한 개인정보에 기초한 암호법을 제시하였다. 본 논문에서는 이를 분석하고 Moon의 서명기법을 사용하여 개인정보에 기초한 사용자 인증, 디지탈 서명과 키 분배 시스템을 제안한다. 이 시스템의 안전성은 이산대수에 근거하며, 연산량과 시스템 구현 측면에서 효율적이다 대화형 간접 인증 키 분배 방식을 개선하였고 E-mail 등의 일방향 통신에 적합한 키 분배 방안을 제시한다
많은 센서 네트워크 응용분야에서 센서 노드는 개방된 환경에 놓이게 된다. 공격자는 개방된 환경에 놓인 센서 노드를 물리적으로 획득할 수 있으며, 포획한 노드를 이용하여 허위보고서를 센서네트워크에 삽입 시킬 수 있다. 삽입된 허위 보고서는 제한된 센서노드 에너지를 고갈 시키며, 허위 경보를 일으켜 심각한 문제를 야기 시킬 수도 있다. 이러한 공격을 막기 위해 Yu와 Guan은 Dynamic En-route Filtering(DEF) 방법을 제안 하였다. DEF는 인증키 재분배를 통하여 필터링 효율을 강화 시키지만, 키 분배 효율을 높일수록 인증키를 분배에 사용되는 에너지 소비가 커지는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 인증키 분배에 소비되는 에너지를 줄이면서 효율적인 키 분배를 위해 퍼지 시스템 기반의 키 분배 거리 결정 방법을 제안하였다.
Kaisa Nyberg와 Rainer A. Rueppel 등은 〔10〕, 〔11〕, 〔12〕에서 메시지 회복형 DSA를 최초로 제안하였으며, 이를 이용한 일방향 상호 인증 키분배 방식을 제안했다. Nyberg-Rueppel 키분배 방식은 일방향 상호 인증 키분배 방식이면서, 지정된 수신자만이 key token의 출처를 확인할 수 있으며 필요시에 제3자에게 key token의 정당성을 증명할 수 있으므로 메시지의 서명과 암호화를 함께 필요로 하는 응용에 적합하다는 특성을 갖는다. 본 논문에서는 기존의 Nyberg-Rueppel 키분배 방식에 비해 보다 효율적인 키분배 방식을 제안한다.
협대역 ISDN은 사용자-망 인터페이스가 디지탈화되므로 사용자 정보를 보호하기 위한 기능을 비교적 저렴하게 사용자-망 인터페이스에서 제공할 수 있다. 그러나 음성, 화상, 데이타 등 정보의 종류가 다양하고 여러 채널을 통한 다양한 서비스 기능이 있으므로 실제적인 구현에는 많은 어려움이 따른다. 이러한 문제들을 고려하여 본 논문에서는 ISDN 사용자 정보의 비밀보장 서비스를 위한 키 분배 및 인증 방법을 제안하였다. 따라서 먼저 ITU-T(구 CCITT) 권고안의 표준을 중심으로 ISDN 사용자-망 인터페이스의 구조와 ISDN의 각종 서비스에서 우려되는 정보침해 요소론 분석한 후, 이 분석 자료를 근간으로 하여 비밀보장 서비스를 위한 기본적인 정책을 수립하고 적합한 프로토콜 구조를 제안하였다. 그리고 Diffie-Hellman이 제안한 공개키 분배방식을 기반으로 하여, 호(Call)설정시 Q.931 메세지 교환을 통하여 키 분배 및 인증이 안전하게 이루어지도록 적합한 키 분배 프로토콜을 제안하였으며, 키의 분배 및 인증의 명확성 여부를 GNY 로직을 이용하여 검증하였다.
네트워크의 보안문제는 트래픽의 증가요인의 하나로 작용한다. 본 논문에서 키 분배와 인증 문제를 해결하면서 트래픽을 증가를 억제할 수 있는 키 관리 시스템을 제안하였다. 인터넷의 도메인 방식을 이용한 제안된 키 관리 시스템은, 기존의 키 관리 시스템인 중앙 집중형 키 관리 및 분산형 키 관리 시스템의 문제점을 개선할 수 있을 뿐 아니라 이들 시스템과 혼용하여 사용할 수 있을 것으로 판단된다. 키의 인증기관은 각각의 도메인에 존재하는 키 분배 센터 내에 분산시켜 상위 도메인으로부터 인증을 받게 되므로 인증 수준을 다중으로 할 수 있으며 단일화 된 인증기관의 위험을 해결할 수 있다.
센서 네트워크(Sensor Network)는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경 구현을 위한 기반 네트워크 기술로 다양한 분야에 활용되고 있다. 그러나 센서 네크워크의 구조적 특징으로 인해 보안에 취약하다는 단점이 있다. 본 논문에서는 센서 네트워크 환경에서 안전한 통신을 위한 Trust Center 기반 키 관리 기법을 설계하였다. 신규 노드 인증을 위한 키 관리 절차를 크게 키 생성, 키 분배, 키 갱신으로 구분하였다. 특히 키 분배 절차를 Trust Center 와 센서 노드 간의 키 분배, 센서 노드 간의 키 분배, Trust Center 간의 키 분배로 세분화시켜 Trust Center 가 신규 노드 인증시 이전의 인증 정보를 재사용함으로서 키 관리의 효율성을 높였다.
본 논문에서는 ElGamal 암호 기반에 PAK(Password-Authenticated Key Exchange) 프로토콜을 적용하여, 새로운 패스워드-인증 키 분배 프로토콜을 제안하고자 한다. ElGamal 암호 기법에서 사용자와 서버의 공개키와 개인키로 미리 공유된 패스워드와 비밀 정보를 암호문으로 전송하고 복호함으로써 서버-클라이언트 상호 인증을 하고, 비밀 정보를 근거로 세션키를 나누어 갖는 것이 이 프로토콜의 목적이다. 또한 설계 시 패스워드-인증 키 교환 프로토콜에서의 보안 요구사항을 고려하여 패스워드 기반의 인증 키 분배 프로토콜에서 요구하는 보안 요구사항을 만족하고 있다.
본 논문에서는 PAK(Password-Authenticated Key Exchange)와 PAK-R 프로토콜 기반으로 세가지 형태의 MTI(Matsumoto, Takashima, Imai) 키 일치 프로토콜을 적용하여, 안전한 보안성 요구 조건을 만족하면서 다양한 시스템에 적용할 수 있는, 패스워드-인증 키 분배 프로토콜을 소개하고자 한다. PAK 패스워드-인증 키 프로토콜은 통신 주체의 짧은 길이의 패스워드를 이용하여 통신 주체의 식별 및 상호 인증 후, 크기가 긴 세션키를 분배하기 위한 프로토콜이다. 또한 PAK는 이미 안전한 보안성이 증명되었고,[8,9,10]이를 이용한 많은 패스워드 기반의 인증 키 분배 프로토콜이 소개되었다. 본 논문은 이미 안정성 검증이 된 키 분배 프로토콜을 이용하여 새로운 PAK 프로토콜을 제안하며, credential의 이용성을 보장하기 위한 다양한 응용에 적용될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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