KR20100076058A - 일-방향 액세스 인증 방법 - Google Patents

일-방향 액세스 인증 방법 Download PDF

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Abstract

일-방향 액세스 인증 방법이 개시된다. 상기 방법은 다음과 같은 단계들을 포함한다. 제 3 엔티티에 의해 설정된 시스템 파라미터에 따라, 제 2 엔티티는 인증 요청 및 키 분배 그룹화 메시지를 제 1 엔티티로 송신한다. 제 1 엔티티는 제 2 엔티티로부터 송신된 메시지의 유효성을 검증하고, 그 메시지가 유효하면, 제 1 엔티티는 인증 및 키 응답 그룹화 메시지를 생성하고 이를 제 2 엔티티로 송신하며, 상기 제 2 엔티티는 상기 제 1 엔티티로부터 송신된 메시지의 유효성을 검증하고, 그 메시지가 유효하면, 제 2 엔티티는 인증 및 키 확인 그룹화 메시지를 생성하고 그 메시지를 제 1 엔티티로 송신한다. 제 1 엔티티는 상기 인증 및 키 확인 그룹화 메시지의 유효성을 검증하고, 그 메시지가 유효하면, 인증은 성공하고 키는 동의된 마스터 키로서 간주된다.

Description

일-방향 액세스 인증 방법{A METHOD OF ONE-WAY ACCESS AUTHENTICATION}
본 발명은 2007년 11월 8일에 중국특허청에 출원된 중국 특허출원번호 200710019023.7, 발명의 명칭 "A METHOD OF ONE-WAY ACCESS AUTHENTICATION"을 기초로 우선권을 주장하고, 그 전체는 이하 참조로서 도입된다.
본 발명은 무선 통신 기술 분야에 관한 것으로, 구체적으로 일-방향 액세스 인증 방법에 관한 것이다.
RFID(Radio Frequency Identification)의 보안 통신 전에, RFID 리더와 RFID 전자 태그 간의 보안 인증(security authentication) 및 키 동의(key agreement)의 문제점을 효과적으로 해결하는 것이 요구된다. RFID에서, 전자 태그의 성능이 조악하고 계산 및 통신 능력이 일부 애플리케이션 시나리오에서 열악하기 때문에, 이러한 시나리오에서는 전자 태그에서 일-방향 인증(one-way authentication)만을 수행할 필요가 있다. 이와 같이, 무선 네트워크의 일부 특별한 애플리케이션 시나리오에서, 네트워크 액세스 포인트 또는 베이스 스테이션은 오직 이동 단말기만을 인증해야만 하기 때문에, 안전한 일-방향 인증 프로토콜이 또한 이러한 시나리오에서 요구되고 있다.
US IEEE는 WEP 프로토콜을 사용함으로써 무선 근거리 네트워크의 보안을 달성하기 위해 IEEE 802.11 표준을 제안하였으며, 이어서 WEP(Wired Equivalent Privacy) 프로토콜에서 발생하는 보안의 취약함을 경감하고 액세스 포인트에 의한 이동 단말기의 일-방향 인증을 지원하기 위해 802.11i 표준을 제안하였다. 그동안 US IEEE는 무선 도시권 네트워크의 보안을 달성하고 베이스 스테이션에 의한 이동 단말기의 일-방향 인증을 제공하기 위해 IEEE 802.16 표준을 제안하였다. 그리고 나서, IEEE 802.16e 표준은 802.11i 표준을 참조로 제안되었고 IEEE 802.16 표준을 개선하였다.
그러나, 본 발명자는 조사를 통해 종래의 일-방향 인증 방법이 베이스 스테이션 또는 액세스 포인트에 의해 이동 단말기의 직접적인 일-방향 인증을 달성할 수 없으며, 그 대신, 이 모든 방법들은 인증 서버를 기반으로 하여 일-방향 인증을 달성하는 것을 발견하였다. 다시 말해, 베이스 스테이션 또는 액세스 포인트가 이동 단말기에서 일-방향 인증을 수행하는 경우, 보안 채널은 미리 액세스 포인트와 인증 서버 또는 베이스 스테이션과 인증 서버 간에 다른 보안 프로토콜(들)에 의해 구축될 필요가 있고, 그리고 나서 인증 서버는 베이스 스테이션 또는 액세스 포인트와 이동 단말기 간에 일-방향 인증을 구현한다. 보안 채널의 보안과 관련하여 무언가가 잘못되는 경우, 일-방향 인증의 신뢰성은 영향을 받을 것이다. 또한, 새로운 베이스 스테이션 또는 액세스 포인트가 네트워크 시스템에 추가되는 경우, 베이스 스테이션과 인증 서버 또는 액세스 포인트와 인증 서버 간의 보안 채널은 수동으로 구축될 필요가 있다. 이는 네트워크 시스템의 확장에 불리하다.
본 발명의 실시예는 일-방향 인증의 신뢰성을 보장하기 위한 일-방향 액세스 인증 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예는 일-방향 액세스 인증 방법으로서, 제 2 엔티티에 의해, 인증 요청 및 키 분배 패킷을 제 3 엔티티에 의해 기설정된 시스템 파라미터에 따라 제 1 엔티티로 송신하는 단계, 및 상기 제 1 엔티티에 의해, 상기 인증 요청 및 키 분배 패킷이 유효한지 여부를 검증하는 단계; 상기 제 1 엔티티에 의해, 인증 및 키 응답 패킷을 생성하는 단계, 상기 인증 요청 및 키 분배 패킷이 유효한 경우, 상기 제 1 엔티티에 의해, 상기 인증 및 키 응답 패킷을 상기 제 2 엔티티로 송신하는 단계, 및 상기 제 2 엔티티에 의해, 상기 인증 및 키 응답 패킷이 유효한지 여부를 검증하는 단계; 상기 제 2 엔티티에 의해, 인증 및 키 확인 패킷을 생성하는 단계 및 상기 인증 및 키 응답 패킷이 유효한 경우, 상기 제 2 엔티티에 의해, 상기 인증 및 키 확인 패킷을 상기 제 1 엔티티로 송신하는 단계, 및 상기 제 1 엔티티에 의해, 상기 인증 및 키 확인 패킷이 유효한지 여부를 검증하는 단계; 및 상기 인증 및 키 확인 패킷이 유효한 경우, 인증이 성공되고 키가 동의된 마스터 키로서 기능하는 것을 결정하는 단계;를 포함한다.
바람직하게, 상기 제 1 엔티티에 의해 상기 인증 요청 및 키 분배 패킷이 유효한지 여부를 검증하는 단계는: 상기 인증 요청 및 키 분배 패킷의 비밀 데이터 SData 필드 및 상기 제 1 엔티티의 개인 키를 이용함으로써 상기 인증 요청 및 키 분배 패킷의 키 암호문 CKey 필드로부터 복호화 키 및 무결성 확인 키를 획득하는 단계; 상기 무결성 확인 키를 사용함으로써 제 2 메시지 무결성 확인 코드를 획득하는 단계; 및 상기 제 2 메시지 무결성 확인 코드 및 상기 인증 요청 및 키 분배 패킷의 제 1 메시지 무결성 확인 코드가 일치하는지 여부를 결정하는 단계;를 포함한다.
바람직하게, 상기 제 1 엔티티에 의해 상기 인증 및 키 확인 패킷의 유효성을 검증하는 단계는: 상기 제 2 엔티티에 의해 사용되는 상기 인증 및 키 확인 패킷의 제 1 랜덤 넘버가 상기 제 1 엔티티에 의해 생성된 랜덤 넘버인지 여부를 결정하는 단계, 및 상기 제 1 랜덤 넘버가 상기 제 1 엔티티에 의해 생성된 랜덤 넘버인 경우, 상기 인증 및 키 확인 패킷의 제 3 메시지 무결성 확인 코드가 유효한지 여부를 결정하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 제 1 엔티티는 전자 태그 또는 이동 단말기를 포함한다.
바람직하게, 상기 제 2 엔티티는 리더, 액세스 포인트 또는 베이스 스테이션을 포함한다.
본 발명의 일 실시예는 일-방향 액세스 인증 방법으로서, 제 2 엔티티에 의해, 인증 요청 및 키 분배 패킷을 제 3 엔티티에 의해 기설정된 시스템 파라미터에 따라 제 1 엔티티로 송신하는 단계, 상기 제 1 엔티티에 의해, 상기 인증 요청 및 키 분배 패킷이 유효한지 여부를 검증하는 단계; 상기 제 1 엔티티에 의해, 인증 및 키 응답 패킷을 생성하는 단계 및 상기 인증 요청 및 키 분배 패킷이 유효한 경우, 상기 제 1 엔티티에 의해 상기 인증 및 키 응답 패킷을 상기 제 2 엔티티로 송신하는 단계, 및 상기 제 2 엔티티에 의해 상기 인증 및 키 응답 패킷이 유효한지 여부를 검증하는 단계; 상기 인증 및 키 응답 패킷이 유효한 경우, 상기 제 2 엔티티에 의해, 아이덴티티 인증 요청 패킷을 상기 제 3 엔티티로 송신하는 단계, 및 상기 제 3 엔티티에 의해, 상기 제 1 엔티티의 아이덴티티의 유효성을 검증하는 단계 및 상기 제 3 엔티티에 의해 아이덴티티 인증 응답 패킷을 상기 제 2 엔티티로 송신하는 단계; 상기 제 2 엔티티에 의해, 상기 아이덴티티 인증 응답 패킷에 따라 상기 제 1 엔티티의 아이덴티티가 정확한지 여부를 검증하는 단계; 상기 제 2 엔티티에 의해, 인증 및 키 확인 패킷을 생성하는 단계 및 상기 제 1 엔티티의 아이덴티티가 정확한 경우, 상기 제 2 엔티티에 의해 상기 인증 및 키 확인 패킷을 상기 제 1 엔티티로 송신하는 단계, 및 상기 제 1 엔티티에 의해, 상기 인증 및 키 확인 패킷이 유효한지 여부를 검증하는 단계; 및 상기 인증 및 키 확인 패킷이 유효한 경우, 인증이 성공되고 키가 동의된 마스터 키로서 기능하는 것을 결정하는 단계;를 포함한다.
바람직하게, 상기 제 1 엔티티에 의해 상기 인증 요청 및 키 분배 패킷이 유효한지 여부를 검증하는 단계는: 상기 인증 요청 및 키 분배 패킷의 비밀 데이터 SData 필드 및 상기 제 1 엔티티의 개인 키를 사용함으로써 상기 인증 요청 및 키 분배 패킷의 키 암호문 CKey 필드로부터 복호화 키 및 무결성 확인 키를 획득하는 단계; 상기 무결성 확인 키를 사용함으로써 제 2 메시지 무셜성 확인 코드를 획득하는 단계; 및 상기 제 2 메시지 무결성 확인 코드와 상기 인증 요청 및 키 분배 패킷의 제 1 메시지 무결성 확인 코드가 일치하는지 여부를 결정하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 제 1 엔티티에 의해 상기 인증 및 키 확인 패킷을 검증하는 단계는: 상기 제 2 엔티티에 의해 사용되는 상기 인증 및 키 확인 패킷의 제 1 랜덤 넘버가 상기 제 1 엔티티에 의해 생성된 랜덤 넘버인지 여부를 결정하는 단계, 및 상기 제 1 랜덤 넘버가 상기 제 1 엔티티에 의해 생성된 랜덤 넘버인 경우, 상기 인증 및 키 확인 패킷의 제 3 메시지 무결성 확인 코드가 유효한지 여부를 결정하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 제 1 엔티티는 전자 태그 또는 이동 단말기를 포함한다.
바람직하게, 상기 제 2 엔티티는 리더, 액세스 포인트 또는 베이스 스테이션을 포함한다.
상술한 본 발명의 실시예들로부터, 상기 제 1 엔티티와 상기 제 2 엔티티 간의 인증은 인증 서버를 거칠 필요가 없으며, 보안 채널 역시 상기 제 3 엔티티와 상기 제 1 엔티티 및 상기 제 3 엔티티와 상기 제 1 엔티티 간에 구축될 필요가 없으며, 상기 제 1 엔티티 및 상기 제 2 엔티티는 일-방향 인증을 직접적으로 구현할 수 있다. 또한, 아이덴티티-기반 공개 키 메커니즘을 WAPI(WLAN Authentication and Privacy Infrastructure)의 배경 아이덴티티 유효성 인증 메커니즘과 결합하는 것은 다음과 같은 장점을 더 제공한다: 1. 본 발명이 아이덴티티 공개 키 메커니즘을 기반으로 하고 종래의 공개 키와 같이 PKI(Publick Key Infrastructre)를유지할 필요가 없기 때문에 유지보수의 작업 로드가 낮으며; 2. 디지털 인증서가 인증의 과정으로 전송될 필요가 없으므로 불필요한 통신이 절약되며; 3. WAPI 메커니즘의 아이덴티티 인증 기능의 통합이 아이덴티티-기반 공개 키 메커니즘에서 아이덴티티 유효성 검증을 수행하는 것이 어렵다는 단점을 피할 수 있으며; 4. WAPI와 다른 아이덴티티 검증 프로세스의 TTP(Trusted Third Party) 사인에서, 종래의 공개 키 알고리즘과 아이덴티티-기반 공개 키 알고리즘 둘 모두가 사용될 수 있어, 사인의 구현은 보다 플렉서블하게 되고; 그리고 5. 타원 곡선(elliptic curve)에 겹선형 쌍(bilinear pairings)을 사용함으로써, 보안 데이터의 길이가 보안성을 저하시키지 않으면서 짧아질 수 있어, 그 결과 계산 및 통신 성능을 매우 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 일-방향 액세스 인증 방법의 흐름도이다.
본 발명의 방법은 신뢰성 있는 제 3자 TTP를 통해 구현된다. 신뢰성 있는 제 3자는 인증 서버 또는 인증 기능을 구현할 수 있는 임의의 다른 장치일 수 있다. 신뢰성 있는 제 3자는 사용자 엔티티의 아이덴티티의 물리적 인증, 시스템 파라미터의 생성 및 사용자 파라미터의 구축의 프로세스를 수행할 책임이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 일-방향 액세스 인증 방법의 흐름도를 도시한다. 구체적인 구현 방법은 다음과 같다.
단계 1): 신뢰성 있는 제 3자는 다음을 포함하는 시스템 파라미터를 설정한다: 두 개의 q-순서(q-order) 순환 그룹(G1, +) 및 (G2, ·), G1의 생성기(generator) P, G1 및 G2의 겹선형 맵 e으로서 e는 G1×G1 → G2이며, 랜덤하게 선택된 신뢰성 있는 제 3자 개인 키 STTP ∈ Z* q, 및 대응하는 공개 키 QTTP = STTPP ∈ G1.
여기서, 엔티티 사용자 i의 아이덴티티 IDi는 엔티티 사용자의 공개 키이고, 엔티티 사용자의 대응하는 공개 키는 Si = STTPIDi이며, 여기서 i-1, 2이다.
상기 단계는 일-방향 인증이 처음 적용된 경우에만 실행된다. 시스템 파라미터가 이미 구축되어 있는 경우, 상기 단계는 일-방향 인증의 이어지는 반복적인 적용에서 반복될 필요는 없다.
단계 2): 제 2 엔티티는 인증 요청 및 키 분배 패킷을 제 1 엔티티로 송신한다. 제 1 엔티티는 상기 제 2 엔티티로부터 송신된 패킷이 유효한지 여부를 검증한다. 패킷이 유효하면, 상기 제 1 엔티티는 인증 및 키 응답 패킷을 생성하고, 상기 패킷을 제 2 엔티티로 송신한다.
상기 단계 2)에서, 제 2 엔티티에 의해 제 1 엔티티로 송신된 인증 요청 및 키 분배 패킷은 다음과 같은 필드로 구성된다:
Figure pct00001
여기서,
ID1 필드는 제 1 엔티티의 아이덴티티 정보를 나타내고;
ID2 필드는 제 2 엔티티의 아이덴티티 정보를 나타내고;
N2 필드는 제 2 엔티티에 의해 생성된 랜덤 넘버를 나타내고;
비밀 데이터 SData 필드는 비밀 랜덤 넘버 r을 선택하고 r·P를 계산함으로써 제 2 엔티티에 의해 획득되고;
키 암호문 CKey 필드는 제 2 엔티티에 의해 제 1 엔티티로 송신될 키 Key의 암호문, 즉, CKey=Ek(Key)을 포함하며, 상기 암호화 키 k는 r·QTTP·ID1으로부터 도출되고, 도출된 결과의 일부는 암호화 키로서 사용되고, 도출된 결과의 다른 부분은 무결성 키로서 사용되고; 그리고
MIC1 필드는 CKey 필드 및 CKey 필드 전의 모든 필드를 위해 획득된 메시지 무결성 확인 코드를 나타낸다.
제 1 엔티티가 제 2 엔티티로부터 인증 요청 및 키 분배 패킷을 수신하는 경우, 제 1엔티티는 패킷의 SData 필드 및 제 1 엔티티가 소유한 개인 키 S1을 사용함으로써 r·P·S1를 계산한다. 그리고 나서, 제 1 엔티티는 상기 계산 결과로부터 각각 암호화 키 및 제 1 무결성 확인 키에 대응하는 복호화 키 및 제 2 무결성 확인 키를 도출하고, 상기 제 2 무결성 확인 키를 사용함으로써 새로운 MIC1' 필드를 계산하고, 상기 새로운 MIC1' 필드를 인증 요청 및 키 분배 패킷의 MIC1과 비교한다. 이들이 서로 다르면, 제 1 엔티티는 상기 패킷을 폐기한다. 이들이 서로 일치하면, 제 1 엔티티는 복호화 키를 사용함으로써 CKey 필드를 복호화하여, 키 Key를 획득하고, 키 Key를 사용함으로써 새로운 제 3 무결성 확인 키를 도출한다. 그리고 나서 프로세스는 단계 3)으로 진행한다.
단계 3): 제 1 엔티티는 인증 및 키 응답 패킷을 생성하고 상기 패킷을 제 2 엔티티로 송신한다. 상기 제 2 엔티티는 상기 제 1 엔티티로부터 송신된 상기 패킷이 유효한지 여부를 검증한다. 상기 패킷이 유효하면, 상기 제 2 엔티티는 인증 및 키 확인 패킷을 생성하고 상기 패킷을 상기 제 1 엔티티로 송신한다.
상기 단계 3)에서, 상기 제 1 엔티티에 의해 제 2 엔티티로 송신된 인증 및 키 응답 패킷은 다음과 같은 필드로 구성된다:
Figure pct00002
여기서,
ID1 필드는 제 1 엔티티의 아이덴티티 정보를 나타내고;
ID2 필드는 제 2 엔티티의 아이덴티티 정보를 나타내고;
N1 필드는 제 1 엔티티에 의해 생성된 랜덤 넘버를 나타내고;
N2' 필드는 제 1 엔티티에 의해 사용된 랜덤 넘버를 나타내고; 그리고
MIC2 필드는 키 Key로부터 도출된 제 3 무결성 확인 코드를 사용함으로써 N2 필드 및 N2 필드 전의 모든 필드들을 위해 획득된 메시지 무결성 확인 코드를 나타낸다.
단계 4): 제 1 엔티티가 인증 및 키 확인 패킷을 수신한 경우, 상기 제 1 엔티티는 상기 패킷이 유효한지 여부를 검증한다. 상기 패킷이 유효하면, 인증은 성공하고 키 Key는 동의된 마스터 키로서 기능한다.
상기 단계 4)에서, 제 2 엔티티에 의해 제 1 엔티티로 송신된 인증 및 키 확인 패킷은 다음과 같은 필드로 구성된다:
Figure pct00003
여기서,
ID1 필드는 제 1 엔티티의 아이덴티티 정보를 나타내고;
ID2 필드는 제 2 엔티티의 아이덴티티 정보를 나타내고;
N1' 필드는 제 2 엔티티에 의해 사용된 랜덤 넘버를 나타내고; 그리고
MIC3 필드는 키 Key로부터 도출된 제 3 무결성 확인 키를 사용함으로써 N1 필드 및 N1 필드 전의 모든 필드들을 위해 획득된 메시지 무결성 확인 코드를 나타낸다.
제 1 엔티티가 상기 제 2 엔티티로부터 송신된 인증 및 키 확인 패킷을 수신한 후, 상기 제 1 엔티티는 상기 제 2 엔티티에 의해 사용된 상기 패킷의 랜덤 넘버 N1'가 상기 제 1 엔티티 자신에 의해 생성된 랜덤 넘버인지 여부를 결정한다. 상기 랜덤 넘버가 자신에 의해 생성된 랜덤 넘버가 아닌 경우, 상기 제 1 엔티티는 상기 패킷을 폐기한다. 상기 랜덤 넘버가 자신에 의해 생성된 랜덤 넘버인 경우, 상기 제 1 엔티티는 새로운 무결성 확인 키 3을 사용함으로써 MIC3 필드가 유효한지 여부를 결정한다. MIC3 필드가 유효하지 않은 경우, 제 1 엔티티는 상기 패킷을 폐기한다. MIC3 필드가 유효하면, 인증은 성공하고 키 Key는 동의된 마스터 키로서 기능한다.
보안성을 더 개선하기 위해, 제 2 엔티티가 제 1 엔티티로부터 송신된 인증 및 키 응답 패킷을 수신한 경우, 제 2 엔티티는 제 1 엔티티에 대한 아이덴티티 유효성 검증을 수행하고, 제 1 엔티티에 대한 아이덴티티 검증이 통과되면 인증 및 키 확인 패킷을 제 1 엔티티로 송신할 수 있다. 이 경우, 단계 3)과 단계 4) 사이에 다음과 같은 단계가 더 포함된다:
단계 21): 제 2 엔티티는 제 1 엔티티의 아이덴티티 유효성을 검증하는 신뢰성 있는 제 3자에게 아이덴티티 인증 요청 패킷을 송신한다.
상기 단계 21)에서, 상기 아이덴티티 인증 요청 패킷은 다음과 같은 필드를 포함한다:
Figure pct00004
여기서,
ID2는 제 2 엔티티의 아이덴티티 정보를 나타내고;
TTP 필드는 다른 장치의 아이덴티티 유효성을 검증할 책임이 있는 신뢰성 있는 제 3자를 나타내고;
ID1은 제 1 엔티티의 아이덴티티 정보를 나타내고;
N1은 제 1 엔티티에 의해 생성된 랜덤 넘버를 나타내고; 그리고
N2는 제 1 엔티티에 의해 생성된 랜덤 넘버를 나타낸다.
단계 31): 신뢰성 있는 제 3자는 검증 결과를 기반으로 아이덴티티 인증 응답 패킷을 생성하고, 생성된 패킷을 제 2 엔티티로 송신한다. 제 2 엔티티는 아이덴티티 인증 응답 패킷을 기반으로 제 1 엔티티의 아이덴티티가 정확한지 검증한다. 제 1 엔티티의 아이덴티티가 정확하면, 프로세스는 단계 3)으로 진행한다.
상기 단계 31)에서, 신뢰성 있는 제 3자에 의해 제 2 엔티티로 송신된 아이덴티티 인증 응답 패킷은 다음과 같은 필드로 구성된다:
Figure pct00005
여기서,
ID1 필드는 제 1 엔티티의 아이덴티티 정보를 나타내고;
ID2 필드는 제 2 엔티티의 아이덴티티 정보를 나타내고;
TTP 필드는 다른 장치의 아이덴티티 유효성을 검증할 책임이 있는 신뢰성 있는 제 3자를 나타내고;
N1은 제 1 엔티티에 의해 생성된 랜덤 넘버를 나타내고;
N2는 제 2 엔티티에 의해 생성된 랜덤 넘버를 나타내고;
RES1 필드는 TTP에 의해 수행된 제 1 엔티티의 아이덴티티의 유효성에 대한 검증 결과를 나타내고; 그리고
SigTTP 필드는 TTP에 의해 수행된 RES1 필드 및 RES1 필드 전의 모든 필드들에 대한 디지털 사인이다. 상기 사인은 종래의 PKI-기반 사인 또는 아이덴티티-기반 사인 중 어느 하나일 수 있다.
신뢰성 있는 제 3자가 제 2 엔티티로부터 송신된 아이덴티티 인증 요청 패킷을 수신한 경우, 신뢰성 있는 제 3자는 제 1 엔티티의 아이덴티티를 검증하고, 검증 결과를 아이덴티티 인증 응답 패킷에 포함시키고, 아이덴티티 인증 응답 패킷을 제 2 엔티티로 송신한다. 인증 응답 패킷 및 아이덴티티 인증 요청 패킷은 쌍으로 나타난다.
아이덴티티 인증 응답 패킷의 RES1 필드를 사용함으로써, 제 2 엔티티는 제 1 엔티티의 아이덴티티의 유효성을 결정할 수 있다.
상술한 프로세스를 통해, 제 1 엔티티에 대한 제 2 엔티티의 일-방향 인증이 구현되고, 공유된 마스터 키 Key가 생성된다.
본 발명이 RFID 네트워크에 적용되는 경우, 제 2 엔티티는 리더이고, 제 1 엔티티는 전자 태그가 되어, RFID 네트워크에서 전자 태그에 대한 리더의 인증 문제를 해결한다. 리더는 공유된 키를 전자 태그로 분배한다. 다시 말해, 전자 태그에 대한 리더의 인증이 구현되고, 공유된 마스터 키가 생성된다.
본 발명이 무선 근거리 네트워크에 적용되는 경우, 제 2 엔티티는 액세스 포인트이고 제 1 엔티티는 이동 단말기가 되어, 이동 단말기에 대한 액세스 포인트의 인증 문제를 해결한다. 액세스 포인트는 공유된 키를 이동 단말기에 분배한다. 다시 말해, 이동 스테이션에 대한 액세스 포인트의 인증이 구현되고 공유된 마스터 키가 생성된다.
본 발명이 무선 MAN에 적용되는 경우, 제 2 엔티티는 베이스 스테이션이고 제 1 엔티티는 이동 단말기가 되어, 무선 MAN에서 이동 단말기에 대한 베이스 스테이션의 인증 문제를 해결한다. 베이스 스테이션은 공유된 키를 이동 단말기로 분배한다. 다시 말해, 이동 단말기에 대한 베이스 스테이션의 인증이 구현되고, 공유된 마스터 키가 생성된다.
전술한 본 발명의 실시예들로부터, 제 1 엔티티와 제 2 엔티티 간의 인증은 인증 서버를 통해 수행될 필요가 없으며, 보안 채널은 제 1 엔티티를 구비한 제 3 엔티티와 제 2 엔티티 간에 구축될 필요가 없으며, 제 1 엔티티 및 제2 엔티티는 일-방향 인증을 직접적으로 구현할 수 있다. 또한, 아이덴티티-기반 공개 키 메커니즘을 WAPI의 배경 아이덴티티 유효성 인증 메커니즘과 결합하는 것은 다음과 같은 장점을 더 제공한다: 1. 본 발명이 아이덴티티 공개 키 메커니즘을 기반으로 하고 종래의 공개 키와 같이 PKI(Publick Key Infrastructre)를유지할 필요가 없기 때문에 유지보수의 작업 로드가 낮으며; 2. 디지털 인증서가 인증의 과정으로 전송될 필요가 없으므로 불필요한 통신이 절약되며; 3. WAPI 메커니즘의 아이덴티티 인증 기능의 통합이 아이덴티티-기반 공개 키 메커니즘에서 아이덴티티 유효성 검증을 수행하는 것이 어렵다는 단점을 피할 수 있으며; 4. WAPI와 다른 아이덴티티 검증 프로세스의 TTP(Trusted Third Party) 사인에서, 종래의 공개 키 알고리즘과 아이덴티티-기반 공개 키 알고리즘 둘 모두가 사용될 수 있어, 사인의 구현은 보다 플렉서블하게 되고; 그리고 5. 타원 곡선(elliptic curve)에 겹선형 쌍(bilinear pairings)을 사용함으로써, 보안 데이터의 길이가 보안성을 저하시키지 않으면서 짧아질 수 있어, 그 결과 계산 및 통신 성능을 매우 향상시킬 수 있다.

Claims (10)

  1. 제 2 엔티티에 의해, 인증 요청 및 키 분배 패킷을 제 3 엔티티에 의해 기설정된 시스템 파라미터에 따라 제 1 엔티티로 송신하는 단계, 및 상기 제 1 엔티티에 의해, 상기 인증 요청 및 키 분배 패킷이 유효한지 여부를 검증하는 단계;
    상기 인증 요청 및 키 분배 패킷이 유효한 경우, 상기 제 1 엔티티에 의해, 인증 및 키 응답 패킷을 생성하고, 상기 제 1 엔티티에 의해, 상기 인증 및 키 응답 패킷을 상기 제 2 엔티티로 송신하는 단계, 및 상기 제 2 엔티티에 의해, 상기 인증 및 키 응답 패킷이 유효한지 여부를 검증하는 단계;
    상기 인증 및 키 응답 패킷이 유효한 경우, 상기 제 2 엔티티에 의해, 인증 및 키 확인 패킷을 생성하고, 상기 제 2 엔티티에 의해, 상기 인증 및 키 확인 패킷을 상기 제 1 엔티티로 송신하는 단계, 및 상기 제 1 엔티티에 의해, 상기 인증 및 키 확인 패킷이 유효한지 여부를 검증하는 단계; 및
    상기 인증 및 키 확인 패킷이 유효한 경우, 인증이 성공하고 키가 동의된(agreed) 마스터 키로서 기능하는 것을 결정하는 단계;
    를 포함하는 일-방향 액세스 인증 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 엔티티에 의해 상기 인증 요청 및 키 분배 패킷이 유효한지 여부를 검증하는 단계는:
    상기 인증 요청 및 키 분배 패킷의 비밀 데이터 SData 필드 및 상기 제 1 엔티티의 개인 키를 사용함으로써 상기 인증 요청 및 키 분배 패킷의 키 암호문 CKey 필드로부터 복호화 키 및 무결성 확인 키를 획득하는 단계;
    상기 무결성 확인 키를 사용함으로써 제 2 메시지 무결성 확인 코드를 획득하는 단계; 및
    상기 제 2 메시지 무결성 확인 코드와 상기 인증 요청 및 키 분배 패킷의 제 1 메시지 무결성 확인 코드가 일치하는지 여부를 결정하는 단계;
    를 포함하는 일-방향 액세스 인증 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 엔티티에 의해 상기 인증 및 키 확인 패킷의 유효성을 검증하는 단계는:
    상기 제 2 엔티티에 의해 사용된 상기 인증 및 키 확인 패킷의 제 1 랜덤 넘버가 상기 제 1 엔티티에 의해 생성된 랜덤 넘버인지 여부를 결정하는 단계, 및 상기 제 1 랜덤 넘버가 상기 제 1 엔티티에 의해 생성된 랜덤 넘버로 결정된 경우, 상기 인증 및 키 확인 패킷의 제 3 메시지 무결성 확인 코드가 유효한지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 일-방향 액세스 인증 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 엔티티는 전자 태그 또는 이동 단말기를 포함하는 일-방향 액세스 인증 방법.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 엔티티는 리더, 액세스 포인트 또는 베이스 스테이션을 포함하는 일-방향 액세스 인증 방법.
  6. 제 2 엔티티에 의해, 인증 요청 및 키 분배 패킷을 제 3 엔티티에 의해 기설정된 시스템 파라미터에 따라 제 1 엔티티로 송신하는 단계, 및 상기 제 1 엔티티에 의해, 상기 인증 요청 및 키 분배 패킷이 유효한지 여부를 검증하는 단계;
    상기 인증 요청 및 키 분배 패킷이 유효한 경우, 상기 제 1 엔티티에 의해, 인증 및 키 응답 패킷을 생성하고, 상기 제 1 엔티티에 의해, 상기 인증 및 키 응답 패킷을 상기 제 2 엔티티로 송신하는 단계, 및 상기 제 2 엔티티에 의해, 상기 인증 및 키 응답 패킷이 유효한지 여부를 검증하는 단계;
    상기 인증 및 키 응답 패킷이 유효한 경우, 상기 제 2 엔티티에 의해, 아이덴티티 인증 요청 패킷을 제 3 엔티티로 송신하는 단계, 및 상기 제 3 엔티티에 의해, 상기 제 1 엔티티의 아이덴티티의 유효성을 검증하는 단계 및 상기 제 3 엔티티에 의해, 아이덴티티 인증 응답 패킷을 상기 제 2 엔티티로 송신하는 단계;
    상기 제 2 엔티티에 의해, 상기 아이덴티티 인증 응답 패킷에 따라 상기 제 1 엔티티의 아이덴티티가 정확한지 여부를 검증하는 단계;
    상기 제 1 엔티티의 아이덴티티가 정확한 경우, 상기 제 2 엔티티에 의해, 인증 및 키 확인 패킷을 생성하고, 상기 제 2 엔티티에 의해 상기 인증 및 키 확인 패킷을 상기 제 1 엔티티로 송신하는 단계, 및 상기 제 1 엔티티에 의해, 상기 인증 및 키 확인 패킷이 유효한지 여부를 검증하는 단계; 및
    상기 인증 및 키 확인 패킷이 유효한 경우, 인증이 성공하고 키가 동의된 마스터 키로서 기능하는 것을 결정하는 단계;
    를 포함하는 일-방향 액세스 인증 방법.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 엔티티에 의해 상기 인증 요청 및 키 분배 패킷이 유효한지 여부를 검증하는 단계는:
    상기 인증 요청 및 키 분배 패킷의 비밀 데이터 SData 필드 및 상기 제 1 엔티티의 개인 키를 사용함으로써 상기 인증 요청 및 키 분배 패킷의 키 암호문 CKey 필드로부터 복호화 키 및 무결성 확인 키를 획득하는 단계;
    상기 무결성 확인 키를 사용함으로써 제 2 메시지 무결성 확인 코드를 획득하는 단계; 및
    상기 제 2 메시지 무결성 확인 코드와 상기 인증 요청 및 키 분배 패킷의 제 1 메시지 무결성 확인 코드가 일치하는지 여부를 결정하는 단계;
    를 포함하는 일-방향 액세스 인증 방법.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 엔티티에 의해 상기 인증 및 키 확인 패킷이 유효한지 여부를 검증하는 단계는:
    상기 제 2 엔티티에 의해 사용된 상기 인증 및 키 확인 패킷의 제 1 랜덤 넘버가 상기 제 1 엔티티에 의해 생성된 랜덤 넘버인지 여부를 결정하는 단계, 및 상기 제 1 랜덤 넘버가 상기 제 1 엔티티에 의해 생성된 랜덤 넘버로 결정된 경우, 상기 인증 및 키 확인 패킷의 제 3 메시지 무결성 확인 코드가 유효한지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 일-방향 액세스 인증 방법.
  9. 제 6항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 엔티티는 전자 태그 또는 이동 단말기를 포함하는 일-방향 액세스 인증 방법.
  10. 제 6항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 엔티티는 리더, 액세스 포인트 또는 베이스 스테이션을 포함하는 일-방향 액세스 인증 방법.
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