M-Commerce 사용자를 위한 인증 및 키교환 프로토콜의 설계

Abstract

Wireless technology has become the most exciting area in telecommunication and networking. We are experiencing exponential growth rates in mobile communication systems, and now the wireless Internet generates tremendous changes in telecommunications and networking. So user can use M-commerce services such as purchasing tickets for events or public transport, on-line reservations, ordering goods and mobile banking at any time and in any place on his mobile device. The trends mentioned above make sure that communication is still possible while users are moving, but the radio interface is prone to the dangers of eavesdropping and masquerading. Thus there is a need to employ additional mechanisms to protect the communications. In order to solve these security problems, wireless access always has to include the authentication of communication partners and the encryption of communication data. For such processes, we need authentication and key exchange protocols in wireless environments. However, wireless device has lower computing power and less storage space compared with the wired systems, so we need the design of an efficient authentication and key exchange protocol considering these limitations. In this thesis, we design a new efficient key exchange protocol for M-Commerce users using elliptic curve cryptosystems. The proposed protocol considers limitations of mobile devices, so we use elliptic curve cryptosystems which has smaller key size than other cryptosystems. And this protocol reduces the computational load of mobile users because wireless service provider accomplishes some parts of computations instead of the mobile user. Also it guarantees the anonymity of a mobile user not to reveal directly the real identity of the user to a M-Commerce host, and preserves the confidentiality of communication data between the M-Commerce host and the user not to know the contents of communication between them to others including the wireless service provider. ;M-Commerce란 휴대폰이나 PDA 등의 이동통신 단말기의 무선 네트워킹으로 이루어지는 모든 비즈니스이다. M-Commerce의 발달로 사용자는 언제 어디서나 시간과 장소에 관계없이 인터넷을 통하여 다양한 형태의 서비스를 자유롭게 제공받을 수 있다. 이러한 환경의 변화는 사용자가 이동하면서 편리한 서비스를 제공받을 수 있게 하지만 무선통신 환경이 가지는 한계점으로 인해서 유선 환경에 비해 거래 정보의 유출과 개인 신상 정보의 노출 등의 여러 가지 보안 문제점들이 발생한다. 이와 같은 보안 문제점들을 해결하기 위하여 M-Commerce 환경에서 이동통신 사용자들은 통신하려는 상대방을 인증해야 하고, 통신하는 개체들 사이에 설정한 세션키를 사용하여 통신 메시지를 암호화하여야 한다. 이 과정을 위해 무선 환경에서의 인증 및 키교환 프로토콜이 필요하다. 하지만 M-Commerce 환경은 유선통신 환경에 비해 연산 속도나 저장 공간 등에 제약점이 있으므로 이를 고려한 효율적인 인증 및 키교환 프로토콜의 제안이 요구된다. 본 논문에서는 타원곡선 암호시스템을 사용한 효율적인 인증 및 키교환 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 이동통신 단말기의 저장 공간의 부족과 연산 속도가 느린 점을 고려하여 타원곡선 암호시스템을 적용하고, 무선통신 사업자가 일부 계산과정을 대신 수행하여 이동통신 사용자의 계산량을 줄여준다. 또한 M-Commerce 호스트에게 사용자의 신원을 직접 드러내지 않음으로써 이동통신 사용자의 익명성을 보장하며, 사용자와 호스트 사이의 통신내용을 무선통신 사업자를 포함한 제 3자가 알지 못하게 함으로써 통신정보의 기밀성을 보장한다.