인증 유효성 체킹 document_id A220623043722

네트워크를 통해 교환되는 데이터는 복제될 수 있다. 따라서 하드웨어 제조사는 교환되는 데이터를 보호하고 이 데이터의 복제에 대한 허가나 금지를 관리할 필요가 있다. 일반적으로, 공개 키 기반구조(PKI : Public Key Infrastructure)가 제공되며, 신뢰받는 제 3 자, 예를 들어, 인증 기관은 개인/공개 키의 쌍을 생성한다. 이 개인/공개 키의 쌍은 네트워크의 네트워크 디바이스 사이의 데이터 교환시에 수반한다. 이 신뢰받는 제 3 자는 개인/공개 키의 쌍에서 공개 키를 포함하는 인증을 서명한다. 일반적으로, 네트워크의 각 네트워크 디바이스는 결정된 인증과 연관된다. 결정된 인증은, 예를 들어, 연관된 네트워크 디바이스의 휴대용 보안 모듈 내에 저장될 수 있다. 인증은 데이터가 네트워크의 네트워크 디바이스들 사이에서만 교환되는 것을 보장하도록 허용한다. 도 1은 종래 기술로부터 인증을 구현하는 일례를 도시한다. 인증(100)은 인증 기관에 의하여 생성된다. 인증(100)은 정보 부분(101)과 서명 부분(102)을 포함한다. 정보 부분(101)은 적어도 공개 키 필드(103)에 있는 공개 키(PUB)와 이와 연관된 네트워크 디바이스의 식별 필드(104)를 포함하며, 이로 공개 키(PUB)가 연관된 네트워크 디바이스에 부착되는 것을 보증하도록 허용한다. 이 정보 부분(101)은, 인증(100)의 표준을 나타내는 표준 필드(105)와, 인증(100)이 유효한 시간 구간을 한정하는 제 1 날짜와 제 2 날짜를 포함하는 유효성 필드(106)를 더 포함한다. 서명 부분(102)은 정보 부분(101)으로부터 생성된다. 인증 기관은 콘텐츠의 마크(mark)를 제공하도록 허용하는 해쉬 함수(hash function)를 정보 부분(101)의 콘텐츠에 적용한다. 이 마크는 후속적으로 인증 기관의 개인 키로 암호화되고, 이 암호화된 마크는 서명 부분(102) 내에 저장된다. 인증된 디바이스가 네트워크 디바이스와 통신하고자 시도할 때, 인증된 디바이스는 인증(100)의 유효성(validity)과 무결성(integrity)을 체크한다. 인증(100)의 유효성은 유효성 필드(106)의 제 1 날짜와 제 2 날짜로부터 체크된다. 인증(100)이 유효한 것으로 평가되는 경우, 인증된 디바이스는 후속적으로 네트워크 디바이스의 인증(100)의 정보 부분(101)의 콘텐츠에 해쉬 함수를 적용한다. 인증된 디바이스는 인증 기관의 개인 키와 연관된 인증 기관의 공개 키를 사용하여 서명 부분(102)을 복호화한다. 해쉬된 콘텐츠와 이 복호화된 서명 부분이 유사하다면, 네트워크 디바이스의 공개 키는 정상적인 것으로 간주된다. 해커는 네트워크 디바이스의 정상적인 공개 키를 해커 키로 대체하는데 성공할 수 있다. 이 경우에, 네트워크 디바이스와 연관된 인증은 해커 키를 위조된 것으로 식별하도록 허용한다. 네트워크 디바이스와의 임의의 통신이 후속적으로 금지될 수 있다. 2002년 10월 30일에 발행된 톰슨 라이센싱 소시에떼 아노님(Thomson Licensing SA)에 허여된 유럽 특허 출원 EP 1 253 762는 인증을 수반하는 보안 통신 네트워크의 일례를 개시한다. 도 2는 유럽 특허 출원 EP 1 253 762에 개시된 보안 통신 네트워크의 일례를 도시한다. 도시된 통신 네트워크는 스마크라이트 표준(SmartRight standard)에 부합한다. 콘텐츠 수신기(201)는 데이터를 적어도 하나의 단말 디바이스(221a, 221b)에 전송한다. 만일 단일 콘텐츠 수신기(201)에 대해 복수의 단말 디바이스(221a, 221b)가 제공되는 경우, 단말 디바이스(221a, 221b)는 로컬 네트워크(222)를 형성한다. 로컬 네트워크(222)의 각 단말 디바이스(221a, 221b)는 신뢰받는 제 3 자, 예를 들어 인증 기관(미도시)에 의해 인증된 공개 키(PUB)를 포함한다. 공개 키(PUB)는 단말 디바이스(221a, 221b)와 연관된 인증(202a, 202b) 내에 저장된다. 콘텐츠 수신기(201)는 콘텐츠 제공자로부터 암호화된 콘텐츠(CW(data))를 수신한다. 암호화된 데이터(CW(data))는 후속적으로 로컬 네트워크(222)의 단말 디바이스(221a,221b)에 전송된다. 수신된 콘텐츠는 유료 텔레비전 프로그램일 수 있다. 콘텐츠 제공자(206)는 방송국, 예를 들어, 위성 방송국일 수 있다. 각 단말 디바이스(221a, 221b)는 일반적으로 콘텐츠 프리젠테이션 디바이스(216a, 216b), 예를 들어, 텔레비전 세트와, 휴대용 보안 모듈(220a, 220b), 예를 들어, 스마트카드를 포함한다. 암호화된 콘텐츠(CW(data))는 데이터 스트림(F)으로 방송된다. 이 데이터 스트림(F)은 암호화된 제어 워드(K(CW))를 포함하는 자격 제어 메시지(ECM : Entitlement Control Message)를 더 포함한다. 이 제어 워드(CW)는 암호화된 콘텐츠(CW(data))를 복호화하도록 허용한다. 복수의 키는 암호화된 콘텐츠(CW(data))를 디스크램블링할 때 수반되며 인증(202a, 202b)은 이들 키 중 일부를 획득하는데 사용된다. 일반적으로, 새로운 네트워크 디바이스가 로컬 네트워크에 인스톨될 때, 연관된 인증은 대칭 네트워크 키(Kn)에 액세스하는 것을 허용한다. 이 대칭 네트워크 키는 후속적으로 새로이 생성된 대칭 키(Kc)를 전달하는데 사용되며 인증은 이 전달에 수반된다. 나아가, 연관된 단말 디바이스가 암호화된 콘텐츠를 복호화하도록 인증의 유효성이 체크될 수 있다. 도 3은 유럽 특허 출원 EP 1 253 762에 따라 로컬 네트워크 내에 새로운 단말 디바이스를 인스톨할 때 이 새로운 단말 디바이스와 원래 단말 디바이스 사이에 대칭 네트워크 키를 전달하는 것을 예시하는 시간 차트를 포함한다. 원래 단말 디바이스(321a)는 대칭 네트워크 키(Kn)를 소유한다. 새로운 단말 디바이스(321b)가 로컬 네트워크에 인스톨될 때, 원래 단말 디바이스(321a)는 새로운 단말 디바이스(321b)와 연관된 인증(302b)을 판독한다. 정보 부분(303b)의 콘텐츠와 서명 부분(304b)의 콘텐츠는, 공개 키(PUB)가 새로운 단말 디바이스(321b)와 적절히 연관되어 있는지를 평가하기 위해 처리된다. 인증의 유효성이 이 인증(304b)의 유효성 필드(312b)로부터 또한 체크된다. 새로운 단말 디바이스(321b)는 인증(302b)에 저장된 공개 키(PUB)를 원래 디바이스(321a)에 전송한다. 원래 디바이스(321a)는 전송된 공개 키(PUB)를 수신하며 수신된 공개 키(PUB)를 사용하여 대칭 네트워크 키(Kn)를 암호화된다. 암호화된 대칭 네트워크 키(PUB(Kn))는 새로운 단말 디바이스(321b)에 후속적으로 전송된다. 새로운 단말 디바이스(321b)에 저장된 개인 키(PRI)는 암호화된 대칭 네트워크 키(PUB(Kn))를 복호화하도록 허용한다. 대칭 네트워크 키(Kn)는 로컬 네트워크의 단말 디바이스(321a, 321b)와 데이터를 교환하기 위해 사용된다. 이제 도 2를 참조하면, 콘텐츠 수신기(201)는 콘텐츠 제공자(206)로부터 데이터 스트림(F)을 수신한다. 데이터 스트림(F)은 암호화된 콘텐츠(CW(data))와 자격 제어 메시지(ECM)를 포함한다. ECM은 인코딩된 제어 워드(K(CW)) 자체를 포함하며, 이 제어 워드(CW)는 키(K)로 인코딩되어 있다. 콘텐츠 수신기(201)는 디코더(217)와 수신기 휴대용 보안 모듈(218), 예를 들어 스마트카드를 포함한다. 콘텐츠 수신기(201)는 수신된 제어 워드(CW)를 디코딩하고 재인코딩하도록 허용하며, 제어 워드(CW)는 대칭 키(Kc)로 재인코딩된다. 암호화된 데이터(CW(data))와 재인코딩된 제어 워드(Kc(CW))는 적어도 하나의 단말 디바이스(221a, 221b)에 전송된다. 대칭 키(Kc)는 바람직하게는 예를 들어 각 데이터 전송을 개시할 때 주기적으로 갱신된다. 도 4는 종래 기술에 따라 스크램블링된 대칭 키(Kn(Kc))를 획득하는 일례를 개략적으로 도시한다. 콘텐츠 수신기(401)는 단말 디바이스(421)와 연관된 공개 키(PUB)가 정상이라고 인증(402)이 보장하는지를 알아보기 위해 체크한다. 인증(402)의 유효성은 인증(402)의 유효성 필드(405)로부터 또한 체크된다. 콘텐츠 수신기(401)는 후속적으로 대로운 대칭 키(Kc)를 단말 디바이스(421)에 전송하며, 전송된 대칭 키(Kc)는 공개 키(PUB)로 스크램블링된다. 단말 디바이스(421)는 단말 디바이스(421)에 저장된 연관된 개인 키(PRI)를 사용하여 스크램블링된 대칭 키(Kc)를 디스크램블링한다. 단말 디바이스(421)는 후속적으로 대칭 네트워크 키(Kn)를 사용하여 대칭 키(Kc)를 재스크램블링한다. 콘텐츠 수신기(401)는 단말 디바이스(421)로부터 재스크램블링된 대칭 키(Kn(Kc))를 수신한다. 이 대칭 키(Kc)는 스크램블링 형태(Kn(Kc))로 콘텐츠 수신기(401) 내에 저장된다. 이제 도 2를 참조하면, 콘텐츠 수신기(201)는 획득에 따라 스크램블링된 형태(Kn(Kc))인 대칭 키(Kc)를 소유한다. 콘텐츠 수신기(201)는 스크램블링된 대칭 키(Kn(Kc))와 소유하고 있는 데이터 스트림, 즉 암호화된 콘텐츠(CW(data))와 재인코딩된 제어 워드(Kc(CW))를 단말 디바이스(221a, 221b)에 전송한다. 각 단말 디바이스(221a, 221b)는 후속적으로 대칭 네트워크 키(Kn)를 사용하여 대칭 키(Kn(Kc))를 디스크램블링할 수 있다. 이 대칭 키(Kc)는 재인코딩된 제어 워드(Kc(CW))를 디코딩하고 따라서 암호화된 콘텐츠(CW(data))를 복호화하는 것을 허용한다. 각 인증(202a, 202b)의 유효성은 수신된 콘텐츠의 임의의 복호화를 허용하기 전에 체크된다. 그러나, 해커는 아마도 공개 키를 획득하는데 성공하여 로컬 네트워크에 인증되지 않은 단말 디바이스를 삽입할 수 있다. 종래 기술의 시스템에서 보안을 향상시키기 위하여, 공개 키는 암호화를 강화하기 위하여 더 큰 사이즈를 가지는 키로 대체될 수 있으며, 예를 들어, 1024 비트의 RSA 알고리즘은 2048 비트의 RSA 알고리즘으로 대체될 수 있다. 암호화 알고리즘이나 인증의 표준이 또한 업데이트될 수 있으며, 예를 들어, RSA 알고리즘은 보다 안전한 암호 알고리즘(cryptography algorithm)으로 교체될 수 있다. 인증은 그리하여 주기적으로, 예를 들어 일년에 한번씩 업데이트될 수 있다. 결정된 인증의 유효성은 여러 번 체크될 수 있는데, 예를 들어, 보안 통신 네트워크에 새로운 단말 디바이스를 인스톨할 때 또는 도 4에 도시된 바와 같이 새로운 대칭 키(Kc)가 생성되어 단말 디바이스에 전송될 때 체크될 수 있다. 이 유효성을 연속적으로 체크하는 것이 단말 디바이스의 소유자가 수신된 콘텐츠에 액세스하도록 허용된다는 것을 보장하도록 또한 수행될 수 있다. 도 5는 종래 기술로부터 인증의 유효성을 체크하는 시스템의 일례를 도시한다. 인증(500)은 X509 표준에 부합할 수 있으며 인증(500)이 유효한 것으로 간주될 수 있는 그 시작일 내지 그 종료일을 명기하는 유효성 필드(506)를 포함할 수 있다. 따라서, 이 유효성 필드(506)는 인증(500)이 유효한 것으로 간주될 수 있는 시간 구간을 형성하는 제 1 날짜(508)와 제 2 날짜(509)를 포함한다. 연관된 단말 디바이스(521)의 처리 수단(510)은 인증(500)의 유효성을 평가하기 위해 인증(500)의 제 1 날짜(508)와 제 2 날짜(509)를 클록(507)이 제공하는 현재 날짜와 비교하도록 허용한다. 현재 날짜가 제 1 날짜와 제 2 날짜에 의해 한정된 시간 구간에 속하는 경우, 인증(500)은 유효한 것으로 간주되며, 그리하여 인증(202)의 공개 키(PUB)는 액세스될 수 있으며, 이에 따라 수신된 암호화된 콘텐츠(511)를 복호화하도록 간접적으로 허용한다. 만약 현재 날짜가 이 시간 구간 외부에 있는 경우, 인증(500)이 만료되었거나 또는 인증(500)이 더 이상 유효하지 않은 것으로 간주된다. 유료 텔레비전 시스템의 경우에, 인증(500)은 주기적으로 업데이트되거나 교체될 수 있다. 가입자가 임대료를 지불하지 않으면, 인증(500)은 교체되지 않으며, 콘텐츠 단말(521)은 더 이상 수신된 암호화된 콘텐츠(511)를 복호화할 수 없다. 주어진 인증의 유효성은 취소된 인증이나 취소된 인증의 식별자를 포함하는 인증 취소 리스트(CRL : Certificate Revocation List)를 통해 또한 평가될 수 있다. 단말 디바이스의 인증은, CRL에 언급되어 있지 않는 한, 유효한 것으로 간주된다. 해커가 결정된 인증을 획득하는데 성공한다면, 신뢰받는 제 3 자는 최후 CRL에 이 결정된 인증을 추가한다. 일반적으로, 인증의 유효성은 2단계 절차를 따라 평가되는데, 즉 인증의 유효성 필드와 CRL이 모두 평가시 수반된다. 유효성 필드는 인증이 유효한 것으로 예상되는 시간 구간을 형성하는 제 1 날짜와 제 2 날짜를 포함한다. 그러나, 해커가 보호되는 콘텐츠에 액세스하는데 성공한다면, 인증은 예상되는 것보다 더 일찍 디스에이블(disabled)될 수 있으며, 그리하여 새로운 CRL이 생성되며, 이 새로운 CRL은 디스에이블된 인증의 식별자를 포함한다. 따라서 이 디스에이블된 인증은 유효성 필드만을 수반하는 제 1 단계의 평가에서는 유효한 것으로 평가되지만, 제 2 단계의 평가에서는 디스에이블된 인증의 식별자가 CRL의 취소된 인증 식별자 중에 있는 것으로 발견되어, 결국 디스에이블된 인증은 유효하지 않은 것으로 명확히 평가된다.