KR100187518B1 - 듀얼카드를 이용한 ic카드 단말기의 상호 인증 장치 - Google Patents

듀얼카드를 이용한 ic카드 단말기의 상호 인증 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 듀얼카드를 이용한 상호 인증방법 및 그 장치에 관한 것으로 특히, 기존의 IC카드 단말기(10)내 상기 CPU(4)와 연결되는 내장카드 접속구(9)를 설치하고, 이 내장카드 접속구(9)에는 소정의 암호들에 대한 알고리즘과 상기 암호들을 풀기 위한 키 데이타 및 상기 암호와 키를 조합하여 고객용 IC 카드(30)의 암호를 인증하기 위한 운영 소프트웨어의 기억된 인증용 IC 카드(40)를 착탈 가능하게 설치하여 암호인증절차를 수행시키므로써, 데이타의 안전성을 완벽히 보장할 수 있고, 인증절차로 인한 처리시간을 대폭 단축시킬 수 있으며, 설계자가 키를 전혀 모르는 상태에서 고객용 IC 카드의 발급과 내장 IC 카드를 발급할 수 있고, 다른 시스템 제공자에게서 키에 대한 해답을 제공받을 수 있으며, 암호가 주는 안전성을 그대로 보장 받을 수 있고, 또 시스템을 쉽게 관리할 수 있는 것이다.

Description

듀얼카드를 이용한 IC 카드 단말기의 상호 인증장치
제1도는 본 발명 상호 인증장치의 블럭 구성도.
제2도는 본 발명 장치가 적용된 IC 카드 단말기의 상호 인증방법을 설명하기 위한 플로우챠트.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 고객카드 접속구 2 : 액정표시부
3 : 키입력부 4 : CPU
5 : 라인 인터페이스부 6 : 키보드 인터페이스부
7 : ROM 8 : RAM
9 : 내장카드 접속구 10 : 단말기
20 : 호스트 컴퓨터 30 : 고객용 IC 기드
40 : 인증용 IC 카드 50 : 핀패드
본 발명은 듀얼카드를 이용한 IC 카드 단말기의 상호 인증장치에 관한 것으로 특히, 카드 단말장치내에 암호 알고리즘, 암호를 풀기위한 키 데이타 및 암호와 키를 조합하여 고객 IC 카드의 암호를 인증하기 위한 운영 소프트웨어가 칩내에 내장된 인증용 IC 카드를 설치하여 키의 안전성을 완벽히 보장할 수 있도록 한 듀얼카드를 이용한 IC 카드 단말기의 상호 인증장치에 관한 것이다.
IC 카드(스마트 카드)란 기존의 마그네틱 카드 형상을 갖는 합성수지판에 CPU등을 구비한 소형 컴퓨터 칩을 설치한 것으로, 이 IC 카드는 현금을 소지치 않고 카드로 현금결재를 대신할 수 있는 것인데, 그 카드에 기억된 데이타는 카드가 파손되지 않는한 영구히 기억되어지며, 선불용 IC 카드와 직불용 IC 카드등으로 널리 사용되어지고 있다.
이때, 선불용 IC 카드는 카드의 CPU내에 소정의 입력절차등을 거쳐 현금에 상응하는 금액데이타를 기억시켜 놓고, 비교적 소액인 물건을 사고 대금을 지불할시 오프-라인 상태에서 각 가맹점에서 이 카드에 기억되어 있는 금액에서 원하는 만큼 빼내고 나머지의 금액을 계속 기억하도록 구성되어져 있고, 직불용 IC 카드는 온-라인 상태에서 은행을 통해 가맹점 계좌로 직접 필요한 금액(비교적 많은 금액)을 입금시킬 수 있도록 구성되어져 있는데, 양 카드내의 금액데이타는 암호화된 비밀번호에 의해 보호되어 타인이 쉽게 사용하는 것이 방지된다.
따라서, 상기 IC 카드를 통해 소정금액을 결재코자 할시에는 카드단말기에서 고객용 IC 카드에 기록된 키에 대한 암호를 풀고 비밀번호가 맞는지를 확인하여 인증하는 절차를 밟아야만 된다.
그런데, 종래 대부분의 카드단말기에서는 단말기 내부의 중앙처리장치에 암호 알고리즘, 키 데이타 및 운영 프로그램이 기록된 별도의 메모리를 연결시켜 이 메모리를 통해 고객용 IC 카드의 인증절차를 수행하고 있다.
이와같이 키값등이 일반인이 쉽게 해독할 수 있는 비안전 장소에 보관(즉, 메모리상에 노출된 상태로 보관됨)되어 있으면, 핵커의 입장에서 볼때 시큐리티 모듈(Security Module)을 푼다는 것이 암호를 푼다는 것이 아니고, 암호에 사용된 키를 하드웨어적으로 공격하여 찾아낼 수 있다는 것이다.
즉, 오프-라인 시스템을 갖는 카드단말기에 있어서는 키값을 어떻게 보관하느냐가 시큐리티 모듈의 안전성을 결정짓는 요점이 되는데, 종래와 같이 메모리상에 암호 알고리즘, 키 데이타 및 운영 프로그램을 기록하여 사용하게 되면 핵커로부터의 안전성이 전혀 없는 것이다.
또, DES(Data Encryption Standard)를 사용했을 때 우리가 그 기반으로 하고 있는 안전성은 암호문 자체만 갖고 키를 추적하는 것이 극히 어려운데, 현재의 시스템은 암호문과 상관없이 고정된 키값을 찾는 공격만 성공하면 해독이 이루어지므로 이러한 의미에서 키 보관이 취약하다는 것이다.
또한, 암호의 키를 찾아내기 위한 핵킹만 성공되면 암호학적 보호를 받을 수 없으므로 이와같은 시스템은 암호를 사용하였지만 암호 시스템이라고 볼 수 없게 된다.
뿐만 아니라, 이와같은 구성을 갖는 단말기는 안전성이 암호에 의존되는 것이 아니라 시큐리티 모듈의 구조에 기인하고 있으므로 시큐리티 모듈을 설계한 사람은 키값을 알아낼 수 있고, 키값의 소유자는 오히려 시큐리티 모듈을 알 수 없게 되는 문제점이 있다.
즉, 소유자의 키값에 설계자가 다시 키값을 추가하므로 실제 키값은 소유자의 키값이 아니라 설계자가 온전한 키값을 취할 수 있는 문제점이 있는 것이다.
또, 종래 시큐리티 모듈은 근본적으로 취약한 구조를 가지고 있어 시큐리티를 보강하기 위해 여러번 암호를 사용하게 됨은 물론 복잡한 프로세싱을 하게 되므로 처리속도가 느려 실용성에 문제가 된다. 다시 말해서 현 시스템에서는 안전성에 대한 취약구조를 개선하기 위해 암호학적 고찰없이 별로 도움이 되지 않는 복잡하고 긴 프로세서를 사용하므로 안전성 자체는 개선되지 않고 처리시간만 길어지는데, 이는 8비트 중앙처리장치를 사용하는 각 기기에서 최적으로 프로그램했을 때 10여초(현재는 25-39초임)이상 소요되어 실용성이 문제시된다.
또한, 안전성도 결코 증가되지 않는데 구체적으로 분석해 볼 때 일정유형이 주기적으로 반복되는 것을 알 수 있다.
그리고 시큐리티가 알고리즘에 기인하는 것이 아니라 구조에 기인하므로 암호를 공개할 수 없어 키 소유자는 시큐리티 모듈 설계자에게 종속되고, 또 다른 업체가 전혀 참여할 수 없게 되어 결국 폐쇄적인 구조로 인해 표준화에서 제외되는 문제점이 있다.
본 발명의 첫번째 목적은, 데이타의 안전성이 매우 우수한 IC 카드에 암호 알고리즘, 키 데이타 및 운영 프로그램을 기록하여 단말기에 내장시켜 고객용 IC 카드의 인증절차가 이 내장형 IC 카드에 의해 이루어지도록 하여, 데이타의 완벽한 안전성을 보장할 수 있는 듀얼카드를 이용한 IC 카드 단말기의 상호 인증장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 두번째 목적은, 고객용 IC 카드와 인증용 IC 카드 사이에서의 인증절차가 최적의 상태로 이루어질 수 있도록 하여 인증절차로 인한 처리시간을 대폭 단축시킬 수 있는 듀얼카드를 이용한 IC 카드 단말기의 상호 인증장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 세번째 목적은, 시큐리티 모듈을 배제하고 내장 IC 카드인 인증 IC 카드에 모든 인증키를 두어 설계자가 키를 전혀 모르는 상태에서 고객용 IC 카드의 발급과 내장 IC 카드를 발급할 수 있는 듀얼카드를 이용한 IC 카드 단말기의 상호 인증장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 네번째 목적은, 시스템 소유자가 시스템의 설계자에게 종속되지 않고 다른 시스템 제공자에게서 해답을 제공받을 수 있는 듀얼카드를 이용한 IC 카드 단말기의 상호 인증장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다섯번째 목적은, 내장 IC 카드와 고객용 IC 카드와의 난수를 통한 암호학적 인증절차를 거쳐 암호가 주는 안전성을 그대로 보장 받을 수 있는 듀얼카드를 이용한 IC 카드 단말기의 상호 인증장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 여섯번째 목적은, 시스템 관리를 할때 내장 IC 카드만 잘 관리하면 모든 관리가 가능하므로 시스템을 쉽게 관리할 수 있는 듀얼카드를 이용한 IC 카드 단말기의 상호 인증장치를 제공하는 데 있다.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명 장치는 제1도에 나타낸 바와 같이, 고객용 IC 카드(30)가 선택적으로 결합되면 CPU(4)와 데이타 통신이 이루어지도록 하는 고객카드 접속구(1)와, CPU(4)의 제어를 받아 결재금액등을 포함한 각종 정보를 문자 및 숫자로 표시해 주는 액정표시부(2)와, 숫자키를 포함하여 각종 기능키를 구비하고 사용자에 의해 선택적으로 조작되어 소정의 키신호를 발생시키는 키입력부(3)와, 카드 소유자가 비밀번호등을 입력시키기 위해 별도로 형성시켜서 된 핀패드(50)의 출력신호를 CPU(4)에 입력시켜 주는 키보드 인터페이스부(6)와, ROM(7)에서 제공되는 소정프로그램을 통해 시스템의 전반적인 제어기능을 수행하는 CPU(4)와, 전화선로를 통해 은행의 호스트 컴퓨터(20)와 데이타 통신이 이루어지도록 하는 라인 인터페이스부(5)와, 시스템의 운영 프로그램을 포함하여 각종 데이타가 기억되는 ROM(7)과, 시스템 운영중 소정의 데이타가 일시 저장되었다가 필요에 따라 출력되는 RAM(8)을 구비한 IC 카드 단말기(10)에 있어서, 상기 단말기(10)내에는 상기 CPU(4)와 연결되는 내장카드 접속구(9)를 설치하되, 이 내장카드 접속구(9)에는 소정의 암호들에 대한 알고리즘과 상기 암호들을 풀기 위한 키 데이타 및 상기 암호와 키를 조합하여 고객용 IC카드(30)의 암호를 인증하기 위한 운영 소프트웨어가 기억된 인증용 IC 카드(40)가 착탈 가능하게 설치되도록 한 것을 특징으로 한다.
제2도는 본 발명 장치가 적용된 IC 카드 단말기의 상호 인증방법에 대한 플로우챠트를 나타낸 것으로써, 단말기의 고객카드 접속구(1)에 고객용 IC 카드(30)가 결합되면 CPU(4)에서 이를 인식하고 고객용 IC 카드(30)에 난수발생요청신호를 발생시키는 제1단계와, 난수발생요구에 부응하여 고객용 IC 카드에서 난수를 발생시키면 상기 CPU(4)에서 이를 입력받아 인증용 IC 카드(40)로 전달시켜 주는 제2단계와, 난수를 입력받은 인증용 IC 카드(40)에서 상기의 난수들을 소정 키로 암호화하여 CPU(4)로 전송시켜 주는 제3단계와, 상기 고객용 IC 카드(30)에서 CPU(4)를 통해 암호화된 상태의 난수를 입력받고 이를 자체내의 키로 암호를 푼 다음, 키가 풀어진 난수가 최초에 자신이 전송한 난수와 동일한지를 검출하는 제4단계와, 상기에서 검출한 결과 난수가 상호 동일하면 데이타 송, 수신을 승인하고, 난수가 서로 다르면 데이타 송, 수신을 포함하여 모든 명령의 수행을 거부토록 하는 제5단계로 이루어진다.
이와같이 구성된 본 발명 장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 소정의 암호에 대한 알고리즘과, 이 암호를 풀기 위한 키 데이타 및 상기 암호와 키를 조합하여 고객용 IC 카드(30)의 암호를 인증하기 위한 운영 소프트웨어가 기억된 인증용 IC 카드(40)를 카드단말기(10)에 설치된 내장카드 접속구(9)에 접속시키면 상기 인증용 IC 카드(40)와 CPU(4)가 상호 연결되어 데이타의 입출력이 가능한 상태가 된다.
이와같은 상태에서 가맹점의 시스템 운영자가 고객으로부터 소정의 물건등에 대한 대금을 받기 위해 비밀번호와 암호키 및 금액등을 포함하여 각종 데이타가 칩내에 기억되어 있는 고객용 IC 카드(30)를 건너 받아 내장카드 접속구(9)와 별도로 설치된 고객카드 접속구(1)에 꽂아 상호 결합시키면, 상기 CPU(4)에서는 이를 인식하고 고객용 IC 카드(30)에 난수발생요청신호를 발생시키게 된다.
따라서, 상기 고객용 IC 카드(30)에서는 상기 난수발생요구신호에 부응하여 소정의 난수를 CPU(4)로 발생시키게 되고, 이 난수를 입력 받은 CPU(4)는 다시 이 난수를 인증용 IC 카드(40)로 전송시켜 주게 된다.
또한, 기존의 시큐리티 모듈과 동일한 기능을 수행하는 인증용 IC 카드(40)에서는 상기에서 입력받은 난수를 자체내에 기억되어 있는 키값으로 암호화시켜 CPU(4)를 통해 고객용 IC 카드(30)로 재차 송출시켜 준다.
이와같이 인증용 IC 카드(40)로 부터 암호화된 난수를 입력받은 고객용 IC 카드(30)에서는 자체내의 키로 난수내의 암호를 풀어 그 난수가 최초 자신이 CPU(4)를 통해 승인용 IC 카드(40)로 송출한 난수와 동일한지를 판별하게 된다.
그 결과, 키가 풀린 난수가 초기 자신이 송출한 난수와 동일하면 적법한 IC 카드로 인식하고 금액 데이타를 포함하여 각종 데이타의 입출력을 승인한다.
그러나, 암호화된 난수의 키를 푼 결과 최초 자신이 송출한 난수가 아니면, 데이타의 입출력을 포함하여 모든 명령을 거부하므로써, 비밀번호를 모르는 타인이 남의 IC 카드를 사용하여 물건등을 구입하는 것을 미연에 방지할 수 있다.
즉, 암호 알고리즘과 키 데이타 및 운영 소프트웨어가 기록되고 그의 보관성이 매우 양호한 단말기 내장형 인증용 IC 카드(40)를 통하여 고객용 IC 카드(30)의 인증절차가 진행되므로 핵커로부터 키를 완벽하게 보호할 수 있는 것이다.
다시말해서 IC 카드(인증형 IC 카드)가 주는 안전한 키의 보관으로 키 관리의 위험성을 배제시킬 수 있고, 또 IC 카드는 하드웨어가 외부의 공격으로 부터 안전하게 보존되며, 암호시스템을 내장하고 있어 외부의 적합하지 않는 키 제출로부터 암호학적, 수학적 보장을 받을 수 있다.
또한, 적법한 키 소유자의 입장에서 보면 키를 여러번 사용해서 인증받지 않고 안전한 키를 한 두번만 사용하여 인증을 받을 수 있음으로 인해 최적의 인증절차를 실시할 수 있어 처리시간을 대폭 단축시킬 수 있다.
또, 종래와 같이 시큐리티 모듈을 사용하지 않고 인증 IC 카드(40)에 모든 인증 키를 두므로, 안전성이 설계자의 선을 떠나 내장카드 발행자에게로 이관되어 설계자가 키를 전혀 모르는 상태에서 고객용 IC 카드의 발급과 인증용 IC 카드를 발급할 수 있을 뿐만 아니라, 시스템 소유자가 시스템의 설계자에게 종속되지 않으므로 다른 시스템 제공자로부터 키에 대한 해답을 제공받을 수 있다.
그리고, 인증용 IC 카드(40)와 고객용 IC 카드(30)에서 난수를 통해 암호학적 인증절차를 밟게 되므로 암호가 주는 안전성을 그대로 보장 받을 수 있으며, 시스템관리시 내장 IC 카드만 잘 관리하면 되므로 그 비용을 줄일 수 있다.
다만, 상기와 같이 인증용 IC 카드를 별도로 설치하여 고객용 IC 카드의 적법성을 판정하게 되면 제품의 생산원가가 메모리를 사용할 때 보다 상승되는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 비교적 고가이며 거래량이나 거래금액이 많은 가맹점에 설치되는 단말기에 적용시키는 것이 좋다.
한편, 고객용 IC 카드(30)가 상기의 인증절차를 통해 단말기 자체로 인증되면 단말기(10)의 조작자는 키입력부(3)를 통해 결재코자 하는 금액을 입력시키면 되는데, 이때의 금액은 액정표시부(2)에 표시된다.
이후, 카드 소지자가 상기 액정표시부(2)에 나타나는 금액을 확인하고 키입력부(3) 또는 핀패드(60)를 통해 자신의 카드에 따른 비밀번호를 입력시키면, 이 비밀번호와 금액등이 암호화되어 CPU(4)로 입력된다.
따라서, 상기 CPU(4)는 이 비밀번호와 고객용 IC 카드(30)에 기억되어 있는 비밀번호가 상호 일치되는지를 판별하여 만약 일치되면 상기 고객용 IC 카드(30)내에 소정의 입력절차등을 걸쳐 기억되어 있는 금액데이타로부터 원하는 금액을 빼내어 CPU(4)내의 데이타 캡춰부(도시생략됨)에 입력시키고(선불용 IC 카드의 경우) 나머지의 금액을 상기 고객용 IC 카드에 재기억시키게 된다.
그러므로, 고객용 IC 카드(30)의 소지자는 나머지 잔금을 이용하여 현금이 없이도 다른 물건등을 계속 구입할 수 있는데, 이때 상기 CPU(4)내의 데이타 캡춰부는 그날 그날 고객들의 카드번호, 구입금액등과 같은 각종 거래정보를 기억하고 있다가 오프 라인(Off-Line) 후 라인 인터페이스부(5)를 통해 은행의 호스트 컴퓨터(20)와 연결되어 일제히 정산을 실시하게 된다.
즉, 적은 금액의 물건 대금인데도 불구하고 매번 은행의 호스트 컴퓨터에 카드조회를 실시하게 되면, 그 통신비 및 시간이 불필요하게 많이 들게 되므로, 전자지갑으로 사용되는 IC 카드의 암호인증 절차를 통해 자체 신용도를 판별하고 일단 거래를 실시한 후, 오프-라인 상태인 야간등에 일괄 처리하면 된다.
물론, 직불용 IC 카드의 경우는 온-라인 상태에서 비밀번호 확인 후 은행의 호스트 컴퓨터(20)를 통해 가맹점 계좌로 직접 필요한 금액(비교적 많은 금액)을 입금시키게 된다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명에 의하면, 첫째 메모리 대신 데이타의 안전성이 매우 우수한 IC 카드를 사용하여 인증절차를 진행시키므로써 데이타의 안전성을 완벽히 보장할 수 있고, 둘째 인증절차로 인한 처리시간을 대폭 단축시킬 수 있으며, 셋째 설계자가 키를 전혀 모르는 상태에서 고객용 IC 카드의 발급과 내장 IC 카드를 발급할 수 있고, 넷째 시스템 소유자가 설계자에게 종속되지 않고 다른 시스템 제공자에게서 해답을 제공받을 수 있으며, 다섯째 암호가 주는 안전성을 그대로 보장 받을 수 있고, 여섯째 시스템을 쉽게 관리할 수 있는 것이다.

Claims (1)

  1. 고객용 IC 카드(30)가 선택적으로 결합되면 CPU(4)와 데이타 통신이 이루어지도록 하는 고객카드 접속구(1)와, CPU(4)의 제어를 받아 결재금액등을 포함한 각종 정보를 문자 및 숫자로 표시해 주는 액정표시부(2)와, 숫자키를 포함하여 각종 기능키를 구비하고 사용자에 의해 선택적으로 조작되어 소정의 키신호를 발생시키는 키입력부(3)와, 카드 소유자가 비밀번호등을 입력시키기 의해 별도로 형성시켜서 된 핀패드(50)의 출력신호를 CPU(4)에 입력시켜 주는 키보드 인터페이스부(6)와, ROM(7)에서 제공되는 소정프로그램을 통해 시스템의 전반적인 제어기능을 수행하는 CPU(4)와, 전화선로를 통해 은행의 호스트 컴퓨터(20)와 데이타 통신이 이루어지도록 하는 라인 인터페이스부(5)와, 시스템의 운영 프로그램을 포함하여 각종 데이타가 기억되는 ROM(7)과, 시스템 운영중 소정의 데이타가 일시 저장되었다가 필요에 따라 출력되는 RAM(8)을 구비한 IC 카드 단말기(10)에 있어서, 상기 단말기(10)내에는 상기 CPU(4)와 연결되는 내장카드 접속구(9)를 설치하되, 이 내장카드 접속구(9)에는 소정의 암호들에 대한 알고리즘과 상기 암호들을 풀기 위한 키 데이타 및 상기 암호와 키를 조합하여 고객용 IC 카드(30)의 암호를 인증하기 위한 운영 소프트웨어가 기억된 인증용 IC 카드(40)가 착탈 가능하게 설치되도록 한 것을 특징으로 하는 듀얼카드를 이용한 IC 카드 단말기의 상호 인증장치.
KR1019950011300A 1995-05-09 1995-05-09 듀얼카드를 이용한 ic카드 단말기의 상호 인증 장치 KR100187518B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100443485B1 (ko) * 1996-10-31 2004-11-03 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 인증함수를변경할수있는기기인증시스템

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KR100443485B1 (ko) * 1996-10-31 2004-11-03 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 인증함수를변경할수있는기기인증시스템

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