KR102293888B1 - 분산원장을 rfid 키 저장소로 사용하는 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘을 이용한 무선전자태그 기반의 정품인증 서비스 시스템 - Google Patents

분산원장을 rfid 키 저장소로 사용하는 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘을 이용한 무선전자태그 기반의 정품인증 서비스 시스템 Download PDF

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Abstract

블록체인 개념을 도입하여 제품마다 13.56 RFID 태그 값과 인증 key가 저장되는, 인증 키는 인증 시도마다 해시 함수를 사용하여 계속 인증 키가 갱신되는, 분산원장(distributed ledger)을 RFID 키 저장소로 사용하는 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘을 이용한 무선전자태그 기반의 정품인증 서비스 시스템이 개시된다. 상기 정품인증 서비스 시스템은 제품 생산자로부터 블록체인 producer 자격 요청을 받으면, 해당 제품 생산자에게 Producer 자격 Key를 발급하며, 각각의 제품 별로 태깅된 13.56MHz RFID 태그별로 인증키를 사용하여 정품을 확인하는 정품 인증 서버; 제품 유통을 위한 900MHz RFID 태그 식별번호와 박스 정보, 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 인증 키를 분산원장에 저장하는 제품 생산자의 제품 관리 서버; 상기 정품 인증 서버의 RFID 키 저장소의 분산원장에 등록된 제품에 부착된 고유의 13.56MHz RFID 태그 정품 인증을 요청하며, 이에 대한 응답으로 정품 인증 결과를 수신받고, 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘을 사용하여 hash 함수를 사용하여 갱신된 해당 13.56MHz RFID 태그의 갱신된 인증 키를 상기 정품 인증 서버의 RFID 키 저장소의 분산원장과 동시에 상기 제품 생산자의 제품 관리 서버의 분산원장에 저장하는 13.56MHz RFID 태그 리더를 구비하는 소비자의 정품 인증 앱을 탑재한 스마트폰을 포함한다,

Description

분산원장을 RFID 키 저장소로 사용하는 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘을 이용한 무선전자태그 기반의 정품인증 서비스 시스템{RFID based genuine product certification service system using cipher update algorithm of certification key for forgery prevention to use distributed ledger stored in RFID key storage}
본 발명은 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘을 이용한 무선전자태그 기반의 정품인증 서비스 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 블록체인 개념을 도입하여 제품이나 문서마다 13.56 RFID 태그 식별번호와 인증 key가 정품 인증 서버의 RFID 키 저장소의 분산원장과 제품 생산자의 제품 관리 서버의 분산 원장 및 13.56MHz RFID 태그 칩에 동시에 저장되며, 상기 인증 키는 정품 인증 시도마다 또는 일정 시간 주기적으로 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘(해싱 알고리즘)으로 사용된 hash 함수를 사용하여 난수(random number)를 발생하여 계속 인증 키가 갱신 저장되며, 위변조를 방지하고 정품을 인증하는, 분산원장(distributed ledger)을 RFID 키 저장소로 사용하는 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘을 이용한 무선전자태그 기반의 정품인증 서비스 시스템에 관한 것이다.
RFID(무선 전자태그)는 제품에 부착된 고유의 정보를 포함하는 RFID 태그(tag)(10)와, 13.56MHz 또는 900MHz RFID 주파수 대역의 무선 통신 기술을 사용하여 제품에 부착된 태그 정보를 읽어들이는 RFID 리더(20), RFID 리더(20)로 인식된 정보를 RFID 미들웨어를 통해 호스트 컴퓨터(30)의 애플케이션으로 전송하는 시스템이다.
도 1은 기존 13.56 MHz RFID 태그와 RFID 리더 및 시스템 구성도이다.
제품 관리용 RFID 기술은 ISO/IEC JTC1 SC31에서 표준화를 하고 있으며, RFID 리더기와 태그 사이의 각 주파수별로 에어 인터페이스 프로토콜(Air Interface Protocol)을 ISO/IEC 18000 시리즈에서 정의하고 있다.
RFID 주파수는 135kHz, 13.56MHz, 433 MHz, 860~960MHz. 2.45 GHz 대역을 사용한다. 저주파 13.56MHz RFID 시스템은 제품에 부착된 태그 인식에 사용하는데 인식거리가 수 cm에 불과하며, EPCGlobal에서 제안하여 사용되고 있는 고주파수 900MHz UHF RFID 시스템은 100m 까지 인식이 가능하며 유통 및 물류, 항만의 컨테이너 등에 사용된다.
NFC 포럼의 모바일 RFID 컨버전스는 13.56MHz RFID 주파수 대역의 휴대폰을 이용한 모바일 RFID 정보 서비스를 제공하고, EPCglobal의 UHF 대역 900MHz RFID 주파수 대역의 물류유통 분야(B2B, B2C)에 연계시킴으로써 B2B2C 형태의 모바일 RFID 컨버전스를 제시하고 있다.
도 2는 주요 국가별 UHF 900 MHz 대역 RFID 주파수 규격을 나타낸 도면이다.
주요 국가별 UHF 대역 RFID 사용 주파수는 902-928MHz의 ISM(Industrial, Scientific, and Medical) 대역을 RFID 주파수 대역으로 사용하고 한 채널의 점유 대역폭이 500kHz로 50개 이상의 채널을 사용하고 있으며, 유럽의 경우 865-868MHz를 RFID 주파수 대역으로 사용하고 한 채널의 점유 대역폭이 200kHz로 제한되어 있으며 15개 밖에 되지 않는다. 호주는 918-926MHz, 한국의 경우 910-914MHz 유럽과 비슷하게 200kHz 점유 대역폭을 가지고 있고, 일본은 950-956MHz를 사용한다.
표 1은 13.56MHz와 900 MHz 주파수를 사용하는 RFID 태그와 리더의 기능을 비교하였다.
RFID 13.56 MHz 900 MHz
리더 10cm 이내의 근거리 장거리 인식 (~1m)
태그 - 재고관리, 주차관리, 도서관 책자 관리
- 교통카드,금융카드,스마트카드,신분증의 ID 카드
-스마트폰을 이용한 모바일 RFID 정보 서비스		 - B2C 유통 물류, B2B 기업 제품에 RFID 태그 부착
RFID 리더와 RFID 태그는 정보의 전송 방향에 따라 순방향 링크(forward link) 및 역방향 링크(reverse link)로 구성된다. 순방향 링크는 RFID 리더로부터 태그로 태그의 고유한 정보를 얻기 위해 명령 신호 및 태그로 전원을 공급하는 CW(Continuous Wave) 신호를 전송한다. 역방향 링크는 태그가 RFID 리더로부터 수신한 CW 신호를 바탕으로 역산란 과정을 거쳐 RFID 리더로 태그 신호를 도달할 때까지의 과정이다.RFID 태그는 고유의 제품 정보를 포함하는 태그 칩과 안테나로 구성되며, 전원 공급 방식에 따라 능동형 태그(active tag)와 수동형 태그(passive tag)로 분류된다.
능동형 태그(active tag)는 내부에 배터리 전원을 사용하며 RFID 리더와 독립적으로 정보 수집이 가능하다. 배터리의 내장되며 이에 따른 가격이 올라가고, 크기와 무게가 커지는 단점이 있으며, 배터리의 수명이 다하면 사용기간이 다해 RFID 태그로써의 기능을 상실한다.
수동형 태그(passive tag)는 RFID 리더로부터 수신된 RF 신호로부터 DC 전원을 생산하여 태그 칩을 구동시킨다. 수동형 태그와 RFID 리더 사이의 통신은 비동기로 진행되며, RFID 리더의 응답 요청이 있을 경우 수동형 태그는 후방 산란 변조를 통해 데이터를 전송한다. 수동형 태그는 별도의 전원을 갖지 않고 RFID 리더로부터 수신된 전력에 의해 RFID 태그의 구동 전원을 공급받으며, RFID 리더로부터 전원을 공급받을 수 있는 거리는 제한되어 있어 인식거리가 짧고 저전력으로 구동된다.
RFID 태그와 리더를 구비하는 시스템은 제품의 생산관리, 재고 관리, 유통, 판매관리, 물류, 항만, 수출입 통관, 의약품과 제약산업, 의료기기, 국방 탄약관리 등 많은 분야에 적용되고 있다.
이와 관련된 선행기술1로써, 특허 등록번호 10-0817222에서는 AES 암호화/복호화 알고리즘을 바탕으로 전자 상품 코드를 암호화/복호화함으로써 RFID 인증시에 전자 상품 코드의 보안을 향상시키는 '전자 상품 코드를 암호화/복호화하는 방법 및 이를 이용한 RFID 시스템'이 개시되어 있다.
전자 상품 코드를 암호화하는 RFID 시스템은, 전자 상품 코드(EPC)를 저장하고, 저장된 전자 상품 코드를 RFID 리더에 전송하며, 암호화된 전자상품코드를 RFID 리더로부터 수신하여 저장하는 RFID 태그; 상기 RFID 태그에 저장된 전자 상품코드를 읽어 들여 미들웨어에 전달하며, 상기 미들웨어로부터 전달되는 암호화된 전자 상품코드를 상기 RFID 태그에 전송하는 RFID 리더; 상기 RFID 리더로부터 전송된 전자 상품코드에 난수를 패딩(padding)한 후 암호화 알고리즘을 바탕으로 상기 난수가 패딩된 전자 상품 코드(EPC)를 암호화하며, 상기 암호화된 전자 상품 코드를 전단코드와 후단코드로 분할하여 데이터베이스에 저장하고, 상기 암호화된 전자 상품 코드를 상기 RFID 리더를 경유하여 RFID 태그에 전송하는 암호화모듈을 구비하는 미들웨어; 및 상기 미들웨어의 암호화모듈에 의해 암호화된 전자 상품 코드의 전단코드와 후단코드가 각각 저장되는 인덱스 영역과 정보영역을 구비하는 데이터베이스를 포함하여 구성된다.
이와 관련된 선행기술2로써, 특허 등록번호 10-1813658에서는 "위변조 방지를 위한 암호갱신 알고리즘을 이용한 무선전자태그 기반의 정품인증 서비스 시스템 및 방법"이 등록되어 있다.
그러나, 무선전자태그(RFID 태그)는 RFID 리더를 구비하는 유무선 단말기 RFID 태그에 저장된 태그 값과 암호를 읽어들이는게 가능하였지만, 제품 생산자와 소비자들과의 유통시에 RFID 태그 위변조 시에 이를 해결할 방법이 없었으며, 무선전자태그(RFID 태그)가 부착된 제품이나 문서, 의약품/농산품/식음료/주류 등의 모조품(짝퉁) 방지 및 무선전자태그(RFID 태그)가 부착된 신분증/계약서/공증문서 등의 중요문서 위/변조 방지 기능을 제공하지 않았다.
특허 등록번호 10-08172220000 (등록일자 2008년 03월 20일), "전자 상품 코드를 암호화/복호화하는 방법 및 이를 이용한 ＲＦＩＤ 시스템", 롯데아이티테크 주식회사, 고려대학교 산학협력단 특허 등록번호 10-1813658 (등록일자 2017년 12월 22일), "위변조 방지를 위한 암호갱신 알고리즘을 이용한 무선전자태그 기반의 정품인증 서비스 시스템 및 방법", 홍종혁, 주식회사 비주얼넷
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 블록체인 개념을 도입하여 제품이나 문서마다 13.56 RFID 태그 식별번호와 인증 key가 정품 인증 서버의 RFID 키 저장소의 분산원장과 제품 생산자의 제품 관리 서버의 분산 원장 및 13.56MHz RFID 태그 칩에 동시에 저장되며, 상기 인증 키는 정품 인증 시도마다 또는 일정 시간 주기적으로 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘(해싱 알고리즘)으로 사용된 hash 함수를 사용하여 난수(random number)를 발생하여 계속 인증 키가 갱신 저장되며, 위변조를 방지하고 정품을 인증하는, 분산원장(distributed ledger)을 RFID 키 저장소로 사용하는 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘을 이용한 무선전자태그 기반의 정품인증 서비스 시스템을 제공한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, 분산원장을 RFID 키 저장소로 사용하는 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘을 이용한 무선전자태그 기반의 정품인증 서비스 시스템은, 제품 마다 부착되는 13.56MHz RFID 태그; 제품 생산자로부터 블록체인 producer 자격 요청을 받으면, 해당 제품 생산자에게 Producer 자격 Key를 발급하며, 각각의 제품 별로 태깅된 13.56MHz RFID 태그별로 인증 키를 사용하여 정품을 확인하는 정품 인증 서버; 제품 유통을 위한 900MHz RFID 태그 식별번호와 박스 정보, 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 인증 키를 분산원장에 저장하는 제품 생산자의 제품 관리 서버; 및 상기 정품 인증 서버의 RFID 키 저장소의 분산원장에 등록된 제품에 부착된 고유의 13.56MHz RFID 태그 정품 인증을 요청하며, 이에 대한 응답으로 정품 인증 결과를 수신받고, 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘을 사용하여 hash 함수를 사용하여 해당 13.56MHz RFID 태그의 갱신된 인증 키를 상기 정품 인증 서버의 RFID 키 저장소의 분산원장과 상기 제품 생산자의 제품 관리 서버의 분산원장 및 해당 13.56MHz RFID 태그 칩에 동시에 저장하고, 13.56MHz RFID 태그 리더를 구비하는 소비자의 정품 인증 앱을 탑재한 스마트폰을 포함하며,
상기 제품 생산자는 Producer로써, RFID 라이터/리더를 구비하는 유무선 단말기를 사용하여 13.56MHz RFID 태그의 제품 단위 태깅, 900MHz RFID 태그의 박스 단위 태깅에 사용하며,
상기 제품 생산자는 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 인증 키를 RFID 리더에 의해 RFID 태그식별번호를 독취하여 미들웨어를 통해 PC에 존재하는 해당 제품 생산자의 제품 관리 서버의 분산원장 및 상기 정품 인증 서버의 RFID 키 저장소의 분산원장 및 해당 13.56MHz RFID 태그 칩에 각각의 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 인증 키가 동시에 저장되며, 그리고
추가적으로 상기 정품 인증 서버와 제품 생산자의 제품 관리 서버는 각각 900MHz RFID 태그 식별번호와 박스 정보가 저장한다.
상기 인증 키는 제품 생산자의 각각의 제품에 부착된 13.56MHz RFID 태그의 정품 인증 시도 후마다 또는 주기적으로 상기 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘을 사용하여 hash 함수를 사용하여 계속 인증 키가 갱신되며, 정품 인증 후마다 갱신되는 인증 키와 해당 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 상기 정품 인증 서버의 RFID 키 저장소의 분산원장 및 상기 제품 생산자의 제품 관리 서버의 분산원장 및 해당 13.56MHz RFID 태그 칩에 동시에 저장된다.
상기 정품 인증 서버는 박스 단위 태깅된 900MHz RFID 태그 식별번호와, 각각의 제품 별로 태깅된 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 인증 키를 등록받아 저장한다.
상기 정품 인증 서버는 제품 마다 부착된 RFID 태그와 인증 키와 RFID 키 저장소에 저장된 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 인증 키가 동일하면 정품으로 인증되며 정품 인증 결과를 전송하는 정품 인증부; 박스 단위 태깅을 위한 900MHz RFID 태그 식별번호와 박스 정보와 producer 자격 발급 key를 받은 제품 생산자의 각각의 제품에 부착되는 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 태그 정보를 관리하는 RFID 태그 정보 관리부; 및 각각의 제품 마다 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 인증 키가 저장되며, 갱신되는 인증 키를 사용하여 RFID 태그의 정품 인증을 하는 RFID 키 저장소를 포함한다.
삭제
삭제
삭제
상기 13.56MHz RFID 태그와 상기 900MHz RFID 태그는 안테나, 통신부, 제어부, 메모리를 구비하는 능동형 태그(active tag)를 사용한다.
제품이나 문서에 부착된 해당 13.56MHz RFID 태그 칩은 제품 생산자의 각각의 제품에 부착된 13.56MHz RFID 태그의 정품 인증 시도 후마다 또는 일정 시간 주기적으로 13.56MHz RFID 태그 식별번호 및 갱신된 인증키가 저장된다.
상기 시스템은 제품 생산자 또는 소비자 또는 유통업자가 사용하며, 제조-생산-유통-소비의 유통 경로상에 제품 유통을 위한 박스 단위로 부착된 900MHz RFID 태그 정보를 독출하며, PC와 미들웨어를 통해 연결되는 900MHz RFID 태그 리더를 더 포함한다.
본 발명의 분산원장(distributed ledger)을 RFID 키 저장소로 사용하는 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘을 이용한 무선전자태그 기반의 정품인증 서비스 시스템은 블록체인 개념을 도입하여 제품이나 문서마다 13.56 RFID 태그 식별번호와 인증 key가 정품 인증 서버의 RFID 키 저장소의 분산원장과 제품 생산자의 제품 관리 서버의 분산 원장 및 13.56MHz RFID 태그 칩에 동시에 저장되며, 상기 인증 키는 정품 인증 시도마다 또는 일정 시간 주기적으로 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘(해싱 알고리즘)으로 사용된 hash 함수를 사용하여 난수(random number)를 발생하여 계속 인증 키가 갱신 저장되며, 위변조를 방지하고 짝퉁 제품의 정품 인증을 방지하는 효과가 있다.
제품 생산자의 각각의 제품이나 문서에 부착된 13.56MHz RFID 태그와 인증 키(정품인증 암호)를 정품 인증 서버의 RFID 키 저장소의 분산원장과 제품 생산자의 제품 관리 서버의 분산원장 및 해당 RFID 태그 칩에 동시에 분산 저장하고, 제품 생산자-유통자-소비자의 유통체계에서 제품이나 문서에 부착된 13.56MHz 정품인증 시도할 때 또는 일정 시간 주기적으로 정품 인증 서버로 RFID 라이터/리더를 구비하는 유무선 단말기를 통해 RFID 태그에 대한 인증 키의 암호를 수시로 변경해 줌으로써 타인이 제품이나 문서의 위변조를 방지하며, 제품이나 문서에 부착된 13.56MHz 무선전자태그(RFID) 자체를 복제하여도 갱신되는 가변적인 인증 키(정품 인증 암호)에 의해 위변조나 복제품의 정품인증 시도를 방지할 수 있다.
접근 허가된 유통 업자(distributer)는 정품 인증 서버에 접속하여 제품 단위 태깅되는 13.56MHz RFID 태그와 인증 키를 사용하여 각각의 제품이나 문서의 정품 여부를 확인하고, 제품 유통을 위해 박스 단위 태깅되는 900MHz RFID 태그 식별번호와 박스 정보를 사용하여 별도의 유통 정보 시스템에 정보를 저장관리하여 제품 유통정보를 사용될 수 있다.
도 1은 기존 13.56 MHz RFID 태그와 RFID 리더 및 시스템 구성도이다.
도 2는 이전에 실시된 당사의 위변조 방지를 위한 암호갱신 알고리즘을 이용한 무선전자태그 기반의 정품인증 서비스 방법을 나타낸 서비스 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 블록체인 개념을 도입하여 분산원장을 RFID 키 저장소로 사용하는 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘을 이용한 무선전자태그 기반의 정품인증 서비스 시스템 및 방법을 나타낸 구성도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 발명의 구성 및 동작을 상세하게 설명한다.
도 2는 이전에 실시된 당사의 위변조 방지를 위한 인증키 암호갱신 알고리즘을 이용한 무선전자태그 기반의 정품인증 서비스 방법을 나타낸 서비스 흐름도이다.
위변조 방지를 위한 인증키 암호갱신 알고리즘을 이용한 무선전자태그 기반의 정품인증 서비스 방법은,
(a) RFID 태그 식별번호, 무선전자태그 접속암호, 정품인증 암호를 저장하고 제품 또는 문서에 부착된 RFID 태그를 인식 거리 내에서 RFID 라이터와 리더를 구비하는 유무선 단말기가 RFID 태그를 인식하는 단계; (b) 상기 유무선 단말기로부터 정품인증 서버로 인식된 RFID 태그와 상기 무선전자태그 접속암호를 요청하고, 상기 정품인증 서버가 정품인증 정보 저장장치에 조회하여 해당 RFID 태그에 대한 접속 권한을 확인하여 상기 유무선 단말기로 상기 RFID 태그에 대한 무선전자태그 접속암호를 전송하는 단계; (c) 상기 유무선 단말기로부터 상기 RFID 태그로 상기 무선전자태그 접속암호를 전송하고, 상기 RFID 태그는 이를 RFID 태그의 자체 메모리에 저장된 상기 무선전자태그 접속암호와 비교하여 일치하면, 상기 유무선 단말기가 상기 RFID 태그의 상기 RFID 태그 식별번호와 상기 정품인증 암호를 인식하며, 이를 상기 정품인증 서버로 전송하여 정품인증을 요청하는 단계; (d) 상기 정품인증 서버가 정품인증 정보 저장장치에 저장된 정품인증을 요청한 RFID 태그의 제품 상세 정보를 조회하고, 상기 정품인증 암호가 상기 정품인증 정보 저장 장치에 저장된 정품인증 암호와 상호 일치하면, 상기 유무선 단말기로 정품인증 인증 성공 응답과 제품 상세 정보 및 새로운 정품인증 암호를 전송하고, 상기 새로운 정품인증 암호를 상기 정품인증 정보 저장 장치로 저장하는 단계; 및 (e) 상기 유무선 단말기에서 정품 인증 성공과 상기 제품 상세 정보를 상기 유무선 단말기 표시창에 출력하고, 상기 유무선 단말기로부터 상기 RFID 태그로 상기 새로운 정품 인증 암호를 전송하며, 상기 RFID 태그가 상기 새로운 정품 인증 암호를 갱신하여 저장하는 단계를 포함한다.
상기 RFID 태그는 고유의 RFID 태그 식별번호, 무선전자태그 접속암호, 일정주기 주기적으로 또는 정품인증 시도 시마다 위변조를 방지하기 위해 가변적으로 갱신되는 새로운 정품인증 암호(인증 키)를 저장한다.
상기 방법은 상기 (d)와 (e) 단계에서, 상기 정품인증 서버에 의해 일정 주기 주기적으로 또는 정품인증 시도 시마다 상기 RFID 태그 식별번호와 상기 정품인증 암호(인증 키)에 따라 상기 유무선 단말기로 정품인증 확인과 제품 상세 정보를 제공하며, 제품 또는 문서의 위변조를 방지하기 위한 새로운 정품인증 암호(인증 키)를 자체 정품인증 정보 저장 장치에 저장하고 동시에 상기 유무선 단말기를 통해 상기 제품 또는 문서에 부착된 RFID 태그에 갱신하여 저장되도록 한다.
상기 방법은 (f) 상기 위변조 방지를 위한 암호갱신 알고리즘을 이용한 무선전자태그 기반의 정품인증 서비스 시스템에서 정품 인증 앱이 설치된 서버 감시 단말기에 의해 정품 인증 앱이 설치된 상기 RFID 라이터와 리더를 구비하는 유무선 단말기와 상기 정품인증 서버 및 상기 정품인증 정보 저장 장치의 상태를 감시하는 단계를 더 포함한다.
정품인증 서버는 일정 주기 주기적으로 또는 정품인증 시도 시마다 RFID 라이터와 리더를 구비하는 유무선 단말기를 통해 해당 13.56MHz RFID 태그의 새로운 정품인증 암호를 갱신함으로써 제품과 문서에 부착된 13.56MHz RFID 태그의 위변조를 방지할 수 있다.
이와 같이, 13.56MHz RFID 태그가 부착된 제품/의약품/농산품/명품잡화/식음료/주류 등의 모조품(짝퉁) 방지 및 13.56MHz RFID 태그가 부착된 신분증/계약서/공증문서/여권 등의 중요 문서의 위/변조를 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 블록체인 개념을 도입하여 분산원장을 RFID 키 저장소로 사용하는 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘을 이용한 무선전자태그 기반의 정품인증 서비스 시스템 및 방법을 나타낸 구성도이다.
본 발명의 블록체인(block chain) 개념과 분산 P2P 기술을 사용하여 분산원장(distributed ledger)을 RFID 키 저장소로 사용하는 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘을 이용한 무선전자태그 기반의 정품인증 서비스 시스템은 블록체인 개념을 도입하여 제품이나 문서마다 13.56 RFID 태그 식별번호와 인증 key가 정품 인증 서버의 RFID 키 저장소의 분산원장과 제품 생산자의 제품 관리 서버의 분산 원장 및 13.56MHz RFID 태그 칩에 동시에 저장되며, 상기 인증 키는 정품 인증 시도마다 또는 일정 시간 주기적으로 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘(해싱 알고리즘)으로 사용된 해시 함수(hash function)를 사용하여 난수(random number)를 발생하여 계속 인증 키가 갱신 저장되며, 위변조를 방지하고 정품을 인증한다.
위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘은 해싱 알고리즘을 사용한다.
정품 인증 서버(100)의 RFID 키 저장소(102)의 분산원장 그리고 제품 생산자의 제품 관리 서버의 분산원장 및 해당 제품/문서에 부착된 RFID 태그 칩에는 각각의 제품/문서에 부착된 13.56MHz RFID 태그는 각각의 13.56MHz RFID 태그에 저장된 13.56MHz RFID 태그 식별번호와, 정품 여부를 판단하는 정품인증 암호로 사용되는 인증 키(certification key)가 저장된다.
본 발명의 제품이나 문서의 위변조 방지를 위한 인증키 암호갱신 알고리즘을 이용한 무선전자태그 기반의 정품인증 서비스 시스템은
제품 마다 부착되는 13.56MHz RFID 태그;
제품 생산자로부터 블록체인 producer 자격 요청을 받으면, 해당 제품 생산자에게 Producer 자격 key를 발급하며, 제품 유통을 위해 박스(box) 단위 태깅된 900MHz RFID 태그 식별번호와, 각각의 제품 또는 문서별로 태깅된 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 인증 키를 등록받아 저장하고, 각각의 제품 또는 문서별로 태깅된 13.56MHz RFID 태그별로 인증 키를 사용하여 정품을 확인하는 정품 인증 서버(100);
제품 유통을 위한 900MHz RFID 태그 식별번호와 박스 정보, 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 인증 키를 분산원장에 저장하는 제품 생산자의 제품 관리 서버(200); 및
상기 정품 인증 서버(100)의 RFID 키 저장소(102)의 분산원장에 등록된 제품 생산자의 각각의 제품이나 문서에 부착된 고유의 13.56MHz RFID 태그 정품 인증을 요청하며, 이에 대한 응답으로 정품 인증 결과를 수신받고 정품 인증 시도 후마다 또는 일정 시간 주기적으로 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘으로 사용된 hash 함수(hash function)를 사용하여 해당 13.56MHz RFID 태그의 갱신된 인증 키와 해당 13.56MHz RFID 태그 식별번호를 상기 정품 인증 서버(100)의 RFID 키 저장소(102)의 분산원장과 제품 생산자의 제품 관리 서버(200)의 분산원장 및 해당 13.56MHz RFID 태그에 동시에 저장하며, 소비자(Consumer)의 13.56MHz RFID 태그 리더를 구비하는 정품 인증 앱을 탑재한 스마트폰(300)을 포함하며,
상기 제품 생산자는 Producer로써, RFID 라이터/리더를 구비하는 유무선 단말기를 사용하여 13.56MHz RFID 태그의 제품 단위 태깅, 900MHz RFID 태그의 박스 단위 태깅에 사용하며,
상기 제품 생산자는 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 인증 키를 RFID 리더에 의해 RFID 태그식별번호를 독취하여 미들웨어를 통해 PC에 존재하는 해당 제품 생산자의 제품 관리 서버의 분산원장 및 상기 정품 인증 서버의 RFID 키 저장소의 분산원장 및 해당 13.56MHz RFID 태그 칩에 각각의 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 인증 키가 동시에 저장되며, 그리고
추가적으로 상기 정품 인증 서버와 제품 생산자의 제품 관리 서버는 각각 900MHz RFID 태그 식별번호와 박스 정보가 저장하며,
상기 인증 키는 제품 생산자의 각각의 제품이나 문서에 부착된 13.56MHz RFID 태그의 정품 인증 시도 후마다 또는 일정 시간 주기적으로 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘(해싱 알고리즘)을 사용하여 hash 함수(hash function)를 사용하여 계속 인증 키가 갱신되어 저장되며, 정품 인증 후마다 또는 일정시간 주기적으로 갱신되는 인증 키와 해당 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 함께 상기 정품 인증 서버(100)가 상기 정품 인증 서버(100)의 RFID 키 저장소(102)의 분산원장 및 상기 제품 생산자의 제품 관리 서버(200)의 분산원장 및 해당 13.56MHz RFID 태그 칩에 동시에 저장된다.
제품이나 문서에 부착된 해당 13.56MHz RFID 태그 칩은 제품 생산자의 각각의 제품이나 문서에 부착된 13.56MHz RFID 태그의 정품 인증 시도 후마다 또는 일정 시간 주기적으로 13.56MHz RFID 태그 식별번호 및 갱신된 인증키가 저장된다.
상기 정품인증 서버(100)는 제품 마다 부착된 RFID 태그와 인증 키와 상기 정품인증 서버(100)의 RFID 키 저장소(102)에 저장된 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 인증 키가 비교하여 동일하면 정품으로 인증되며, 정품 인증 결과를 전송하는 정품 인증부; Platform으로써 박스 단위 태깅을 위한 900MHz RFID 태그 식별번호와 박스 정보와 producer 자격 발급 key를 받은 제품 생산자의 각각의 제품이나 문서에 부착되는 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 태그 정보를 관리하는 RFID 태그 정보 관리부(101); 및 각각의 제품이나 문서마다 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 인증 key가 저장되는 RFID 키 저장소(102)를 포함하며,
상기 정품인증 서버(100)는 제품 생산자로부터 블록체인 producer 자격 요청을 받으면, 해당 제품 생산자에게 Producer 자격 Key를 발급하며, 박스 단위 태깅된 900MHz RFID 태그 식별번호와 박스 정보와, 각각의 제품 또는 문서별로 태깅된 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 인증 키를 RFID 키 저장소이 분산원장에 등록받아 저장하고, 각각의 제품 또는 문서별로 태깅된 13.56MHz RFID 태그별로 정품을 확인하는 기능을 수행한다.
상기 정품인증 서비스 시스템은 제조->생산->유통->소비의 유통 경로상에서 제품 생산자 또는 유통업자 또는 소비자가 사용하며, 제품 유통을 위한 박스 단위로 부착된 900MHz RFID 태그 정보를 독출하며, PC와 미들웨어를 통해 연결되는 900MHz RFID 태그 리더를 더 포함한다.
각각의 제품이나 문서에 부착된 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 인증 키를 정품 인증 서버(100)의 RFID 키 저장소(102)이 분산원장에 저장하고, 동시에 제품 생산자의 제품 관리 서버의 분산원장 및 해당 13.56MHz RFID 태그 칩에 제품 단위 태깅된 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 인증 키를 저장하며,
추가적으로 정품 인증 서버와 제품 생산자의 제품 관리 서버는 박스 단위 태깅된 900MHz RFID 태그 식별번호와 박스 정보가 저장된다.
생산자1, 생산자2, 생산자3... 등의 많은 제품 생산자는 정품 인증 서버(100)로 블록체인 producer의 자격 요청을 하고, 상기 정품 인증 서버(100)로부터 producer 자격 발급 key를 받은 제품 생산자는 정품 인증 서버(100)의 RFID 키 저장소(102)의 분산원장 및 제품 관리 서버의 분산원장 및 해당 RFID 태그 칩에 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 갱신되는 인증키를 등록 저장하여 사용한다.
제품 생산자는 Producer로써, RFID 라이터/리더를 구비하는 유무선 단말기를 사용하여 13.56MHz RFID 태그의 제품 단위 태깅, 900MHz RFID 태그의 박스 단위 태깅에 사용하며, 13.56MHz RFID 태그와 900MHz RFID 태그는 안테나, 통신부, 제어부, 메모리를 구비하는 능동형 태그(active tag)를 사용한다.
상기 제품 생산자는 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 인증 키를 13.56MHz RFID 리더에 의해 13.56MHz RFID 태그식별번호를 독취하여 미들웨어를 통해 PC에 존재하는 해당 제품 생산자의 해당 RFID 태그 칩과 제품 관리 서버의 분산원장 및 상기 정품 인증 서버(100)의 RFID 키 저장소(102)의 분산원장에 각각의 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 인증 키가 동시에 저장되며, 그리고
정품 인증 서버(100)와 제품 생산자의 제품 관리 서버는 제조->생산->유통->소비의 유통 경로상에서 추가적으로 각각 박스(box) 단위 유통을 위한 900MHz RFID 태그 식별번호와 박스 정보를 저장한다.
제품 박스(box)는 900MHz RFID 태그가 부착되고, 박스 내에 포함된 많은 제품들의 각 제품에 13.56MHz RFID 태그가 부착된다.
접근 허가된 유통 업자(distributer)는 정품 인증 서버(100)에 접속하여 제품 단위 태깅되는 13.56MHz RFID 태그와 갱신되는 인증 키를 사용하여 각각의 제품이나 문서의 정품 여부를 확인한다.
추가적으로, 제조->생산->유통->소비의 유통 경로상에서 제품 유통을 위한 박스(box) 단위 태깅되는 900MHz RFID 태그 식별번호와 박스 정보를 사용하여 별도의 유통 정보 시스템에서 900MHz RFID 태그 식별번호와 박스 정보를 저장관리하며, 제품 유통정보를 활용할 수 있다.
제품 생산자의 각각의 제품이나 문서에 부착된 13.56MHz RFID 태그와 인증 키(정품인증 암호)를 정품 인증 서버의 RFID 키 저장소의 분산원장과 제품 생산자의 제품 관리 서버의 분산원장 및 해당 13.56MHz RFID 태그 칩에 동시에 분산 저장(distibued replication)하고, 제조->생산->유통->소비의 유통 경로상에 제품 생산자-유통자-소비자의 유통체계에서 각각의 제품이나 문서에 부착된 13.56MHz 정품인증 시도할 때 또는 일정 주기를 가지고 주기적으로 정품인증 서버로부터 RFID 라이터/리더를 구비하는 유무선 단말기를 통해 13.56MHz RFID 태그에 대한 인증 키의 암호를 수시로 변경해 줌으로써 타인이 제품이나 문서의 위변조를 방지하며, 제품이나 문서에 부착된 13.56MHz 무선전자태그(RFID) 자체를 복제하여도 주기적으로 갱신되는 가변적인 인증 키(정품 인증 암호)에 의해 위변조나 복제품의 정품인증 시도를 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 기록 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조를 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체는 스토리지, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리와 같은 저장 매체에 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다.　프로그램 명령의 예는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과, 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터를 사용하여 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.　상기 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로써 작동하도록 구성될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터의 소프트웨어를 이용하여 읽을 수 있는 형태로 기록매체(CD-ROM, RAM, ROM, 메모리 카드, 하드 디스크, 광자기 디스크, 스토리지 디바이스 등)에 저장될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 정품 인증 서버
101: RFID 태그 정보 관리부
102: RFID 키 저장소(분산원장 : RFID 태그, 인증 키)
200: 제품 생산자의 제품 관리 서버
300: 정품 인증 앱을 탑재한 스마트폰

Claims (8)

  1. 제품 마다 부착되는 13.56MHz RFID 태그;
    제품 생산자로부터 블록체인 producer 자격 요청을 받으면, 해당 제품 생산자에게 Producer 자격 Key를 발급하며, 각각의 제품 별로 태깅된 13.56MHz RFID 태그별로 인증 키를 사용하여 정품을 확인하는 정품 인증 서버;
    제품 유통을 위한 900MHz RFID 태그 식별번호와 박스 정보, 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 인증 키를 분산원장에 저장하는 제품 생산자의 제품 관리 서버; 및
    상기 정품 인증 서버의 RFID 키 저장소의 분산원장에 등록된 제품에 부착된 고유의 13.56MHz RFID 태그 정품 인증을 요청하며, 이에 대한 응답으로 정품 인증 결과를 수신받고, 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘으로 사용된 hash 함수를 사용하여 해당 13.56MHz RFID 태그의 갱신된 인증 키를 상기 정품 인증 서버의 RFID 키 저장소의 분산원장과 상기 제품 생산자의 제품 관리 서버의 분산원장 및 해당 13.56MHz RFID 태그 칩에 동시에 저장하고, 13.56MHz RFID 태그 리더를 구비하는 소비자의 정품 인증 앱을 탑재한 스마트폰을 포함하며,
    상기 제품 생산자는 Producer로써, RFID 라이터/리더를 구비하는 유무선 단말기를 사용하여 13.56MHz RFID 태그의 제품 단위 태깅, 900MHz RFID 태그의 박스 단위 태깅에 사용하며,
    상기 제품 생산자는 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 인증 키를 RFID 리더에 의해 RFID 태그식별번호를 독취하여 미들웨어를 통해 PC에 존재하는 해당 제품 생산자의 제품 관리 서버의 분산원장 및 상기 정품 인증 서버의 RFID 키 저장소의 분산원장 및 해당 13.56MHz RFID 태그 칩에 각각의 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 인증 키가 동시에 저장되며, 그리고
    추가적으로 상기 정품 인증 서버와 제품 생산자의 제품 관리 서버는 각각 900MHz RFID 태그 식별번호와 박스 정보가 저장하는, 분산원장을 RFID 키 저장소로 사용하는 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘을 이용한 무선전자태그 기반의 정품인증 서비스 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인증 키는 제품 생산자의 각각의 제품에 부착된 13.56MHz RFID 태그의 정품 인증 시도 후마다 또는 주기적으로 상기 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘으로 사용된 hash 함수를 사용하여 계속 인증 키가 갱신되며, 상기 정품 인증 서버가 정품 인증 후마다 갱신되는 인증 키와 해당 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 상기 정품 인증 서버의 RFID 키 저장소의 분산원장 및 상기 제품 생산자의 제품 관리 서버의 분산원장 및 해당 13.56MHz RFID 태그 칩에 동시에 저장되는, 분산원장을 RFID 키 저장소로 사용하는 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘을 이용한 무선전자태그 기반의 정품인증 서비스 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 정품 인증 서버는
    박스 단위 태깅된 900MHz RFID 태그 식별번호와, 각각의 제품 별로 태깅된 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 인증 키를 등록받아 저장하는, 분산원장을 RFID 키 저장소로 사용하는 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘을 이용한 무선전자태그 기반의 정품인증 서비스 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 정품 인증 서버는
    제품 마다 부착된 RFID 태그와 인증 키와 RFID 키 저장소에 저장된 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 인증 키가 동일하면 정품으로 인증되며 정품 인증 결과를 전송하는 정품 인증부;
    박스 단위 태깅을 위한 900MHz RFID 태그 식별번호와 박스 정보와 producer 자격 발급 key를 받은 제품 생산자의 각각의 제품에 부착되는 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 태그 정보를 관리하는 RFID 태그 정보 관리부; 및
    각각의 제품 마다 13.56MHz RFID 태그 식별번호와 인증 키가 저장되며, 갱신되는 인증 키를 사용하여 RFID 태그의 정품 인증을 하는 RFID 키 저장소;
    를 포함하는 분산원장을 RFID 키 저장소로 사용하는 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘을 이용한 무선전자태그 기반의 정품인증 서비스 시스템.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 13.56MHz RFID 태그와 상기 900MHz RFID 태그는 안테나, 통신부, 제어부, 메모리를 구비하는 능동형 태그(active tag)를 사용하는, 분산원장을 RFID 키 저장소로 사용하는 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘을 이용한 무선전자태그 기반의 정품인증 서비스 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    제품이나 문서에 부착된 해당 13.56MHz RFID 태그 칩은 제품 생산자의 각각의 제품에 부착된 13.56MHz RFID 태그의 정품 인증 시도 후마다 또는 일정 시간 주기적으로 13.56MHz RFID 태그 식별번호 및 갱신된 인증키가 저장되는, 분산원장을 RFID 키 저장소로 사용하는 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘을 이용한 무선전자태그 기반의 정품인증 서비스 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    제품 생산자 또는 소비자 또는 유통업자가 사용하며, 제조-생산-유통-소비의 유통 경로상에 제품 유통을 위한 박스 단위로 부착된 900MHz RFID 태그 정보를 독출하며, PC와 미들웨어를 통해 연결되는 900MHz RFID 태그 리더를 더 포함하는 분산원장을 RFID 키 저장소로 사용하는 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘을 이용한 무선전자태그 기반의 정품인증 서비스 시스템.
KR1020190076371A 2019-06-26 2019-06-26 분산원장을 rfid 키 저장소로 사용하는 위변조 방지를 위한 인증 키 암호갱신 알고리즘을 이용한 무선전자태그 기반의 정품인증 서비스 시스템 KR102293888B1 (ko)

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