WO2016036070A1 - 역탐지 방지 무선인식 보안출입 방법 및 이를 이용한 보안출입 시스템 - Google Patents

역탐지 방지 무선인식 보안출입 방법 및 이를 이용한 보안출입 시스템 Download PDF

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    • H04L2209/805—Lightweight hardware, e.g. radio-frequency identification [RFID] or sensor

Definitions

  • the present invention relates to a security security access method and security entry and exit system using the reverse detection prevention, and more particularly, a method for generating random frequency information twice encrypted in a security access system including a detector, a tag, a reader, a remote control and a locker.
  • the present invention relates to a security access method that can prevent frequency interference and prevent external interception or reverse detection by transmitting and receiving using the selected frequency.
  • wireless authentication is vulnerable to security threats such as eavesdropping, forgery, and denial of service (DoS).
  • DoS denial of service
  • readers and tags provide the encryption standard EPC (electronic product code) -global as a security standard only for memory access or special instructions, which are a limited area, but special for general tag recognition. There is no certification process.
  • EPC electronic product code
  • an unsecured RFID tag attached to an identification card is exposed to the possibility that anyone with the same frequency can get the tag's information.
  • malicious attackers can illegally obtain the information and personal information of goods through traffic analysis of readers and tags. If an attacker uses a forged reader, the tag's memory can be easily corrupted or, in the worst case, erased. Readers and tags are primarily vulnerable to denial-of-service attacks because they are driven by the mechanism of question and answer.
  • RFID has more vulnerabilities in security than existing networks because the number of tags and nodes to be managed is much higher than that of existing networks, and the networks composed by them are autonomous distributed structures rather than centralized structures.
  • frequency interference may occur due to improper distribution of use frequencies.
  • the present invention encrypts the transmitted information to prevent external reverse detection, and transmits using randomly generated frequencies, but only the two parties participating in the transmission and reception know the following frequency information. To provide a method.
  • Security access system for solving the above problems is configured to include a sensor, a remote controller, a locker and a tag that is connected to the reader and communicates wirelessly or wired.
  • the security access method includes a first step of sharing a tag by transferring a common ID, a master key and a list of frequency channels to a tag when registering a tag in a reader;
  • the reader first encrypts the data with the master key, secondly encrypts the data with the temporary key, and adds an unencrypted common ID together with the temporary key to designate a first frequency.
  • Transmitting to the tag by a second step Extracts the common ID from the data received from the tag and compares it with the stored common ID to determine whether it is a registered reader, and if it is an unregistered reader, returns to the standby state without decrypting the data, or if it is a registered reader, extracts a temporary key and encrypts it.
  • the tag first encrypts the data with the master key, secondly encrypts the data with the temporary key, and transmits the data at the second frequency, which is a variable frequency determined by the reader, and the reader first decrypts the data received at the second frequency with the master key.
  • the variable frequency is defined and used in, characterized in that randomly selected from the list of frequency channels set at the time of installation of the system.
  • the reader sends a control signal for additional information to the tag by using a third frequency, which is a variable frequency determined by the tag, to identify the user's location and behavior pattern.
  • the reception response signal is transmitted to the reader at the second frequency, and the additional information about the control signal is transmitted to the reader periodically or when the situation occurs at the fourth frequency, which is a variable frequency determined by the reader.
  • the master key is randomly generated in the reader and shared with the peripheral device when the system is installed and used for primary encryption, and the reader changes, updates or discards periodically or aperiodically by the administrator in the reader. It is randomly generated by the reader for one-time use, used for secondary encryption, distributedly inserted into the data, and discarded when a transmission / reception authentication session is completed after use.
  • the reader of the fifth step transfers data to the host after decryption, thereby authenticating access by the host and transmitting the result to the reader.
  • the security entry and exit system is installed in the doorway to detect the contact person by contact or contactless, transmits the detection signal to the reader by wire or second frequency, and receives the confirmation signal by the ninth frequency from the reader sensor;
  • a reader for transmitting the reader ID to the tag at a first frequency, receiving tag information from the tag at a second frequency, and transmitting an access authentication signal to the tag at a third frequency;
  • a tag for receiving a reader ID at a first frequency, transmitting tag information at a second frequency to the reader, and receiving an access authentication signal from the reader at a third frequency;
  • the transmit / receive data signal is primary encryption / decryption with the master key and secondary encryption / decryption with the temporary key
  • the transmission / reception data includes the frequency information to communicate next It is characterized in that the frequency is varied.
  • the present invention does not need to set the transmit / receive frequency in particular since it uses a randomly selected frequency every time of transmission and reception among a predefined list of available frequencies, and uses a channel that is changed every time, so that multiple readers and tags must be operated simultaneously. It is convenient to operate because there is no need for additional work such as frequency distribution and individual setting in dense narrow places.
  • the master key and the temporary key are exchanged in the encryption / decryption process, and thus encrypted / decrypted, and generated.
  • the security level of the authentication process can be improved.
  • 1 is a configuration diagram of a reader-only security access system.
  • FIG. 2 is a detailed configuration diagram of a reader.
  • FIG. 3 is a circuit diagram of a reader including a wireless transceiver.
  • FIG. 4 is a detailed configuration diagram of a tag.
  • 5 is a detailed configuration diagram of the detector.
  • FIG. 8 is a block diagram of a host interworking small tag operating security access system.
  • FIG. 9 is a detailed configuration diagram of a host.
  • FIG. 10 is a detailed configuration diagram of a receiver.
  • FIG. 11 is a block diagram of a host interworking large-scale tag operation security access system.
  • FIG. 12 is a flow chart of a security access method using a standalone security access system.
  • 13 is a flowchart of an encryption / decryption method.
  • the present invention relates to a wireless recognition security access method and a security access system using the same to enhance security by communicating encrypted information between a reader and a tag at randomly selected different frequencies.
  • a pre-shared encryption / decryption algorithm since different data are always transmitted and received by a pre-shared encryption / decryption algorithm every time the same data is actually transmitted and received, it is difficult to decipher even when reverse detection from the outside, and the frequency for data transmission is also defined in a predefined frequency list. Random assignment prevents back-detection and interference between communications.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a reader-only security entry and exit system according to an embodiment of the present invention, and includes a reader, a detector, a remote controller, a locker, and a tag. Show access system.
  • the determination of whether the tag is a registered tag of the present embodiment is made by comparing the reader with the tag list information stored in the reader, and is suitable for a single operating system without a host.
  • FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the reader, and includes a detector interlocking unit, a rocker interlocking unit, a host interlocking unit, a wireless transmitter / receiver unit, a memory unit, a power supply unit, and a control unit.
  • the detector linkage unit communicates with the detector by wireless or wired to receive user access information.
  • the rocker linkage unit communicates with the rocker wirelessly or by wire, and transmits a release and lock command of the rocker from the controller to the rocker.
  • the host interworking unit communicates with the host wirelessly or by wire to receive a signal received from the host or notify the host of the release or lock completion of the locker.
  • the radio transmitter / receiver transmits or receives a data signal wirelessly.
  • Frequency control is controlled by controlling the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator (VCO) using a phase locked loop (PLL).
  • VCO voltage controlled oscillator
  • PLL phase locked loop
  • the operation of changing the frequency for transmission and reception is carried out by adjusting the electrical signal in the main computing device.
  • the control unit controls the detector interlocking unit, rocker interlocking unit, host interlocking unit, wireless transmitting and receiving unit and memory unit, and performs arithmetic functions such as random calculation and bit exchange.
  • the reader may further include a multipurpose switch, a status display unit, and other external signal interlocking units.
  • FIG. 4 is a detailed configuration diagram of a tag, and includes a wireless transceiver, a memory unit, a controller, a battery, and the like, and may further include a multipurpose switch and a status display unit.
  • a tag it is determined whether the tag is a registered reader first by using the common ID received from the reader, and sends a response signal such as tag information only if the reader is registered. It is to prevent the leakage of information.
  • FIG. 5 is a detailed configuration diagram of a detector, including a detector, a host / reader interlocking unit, a wireless transmitter / receiver, a memory unit, a power supply and a controller, and may further include a multipurpose switch, a status display unit and a battery.
  • the detector recognizes that a person accesses the sensing unit and touches a touch or presses a button, and recognizes the contactless access by signals such as radio frequency (IR), infrared (IR), or ultrasonic waves, and transmits it to the reader or host by wire or wirelessly. do.
  • IR radio frequency
  • IR infrared
  • ultrasonic waves ultrasonic waves
  • FIG. 6 is a detailed configuration diagram of a remote controller, including a wireless transceiver, a memory unit, a controller, a battery, and the like, and may further include a multipurpose switch and a status display unit.
  • the remote controller of the present invention is similar in configuration to a tag but varies in frequency of use. The remote control is used when the administrator manually requests the locker to open and close.
  • FIG. 7 is a detailed block diagram of the locker, and includes a lock detecting unit, a host / reader interlocking unit, a wireless transmitter / receiver unit, a memory, and a control unit, and may further include a multipurpose switch, a status display unit, and other external signal interlocking units.
  • FIG. 8 is a block diagram of a security entry / exit system of a host interworking small tag operation according to another embodiment of the present invention, and includes a plurality of readers, tags, detectors, lockers, and remote controllers. And a plurality of readers interworking with a host in an operating system including a receiver.
  • the present embodiment decodes the tag information received from the reader to determine whether it is a registered tag, transmits the relevant processing contents to the host, receives a report on the status of the tag and the reader, and stores a log. Optionally, it can determine whether the tag is registered in the host and is suitable for small tag operation system.
  • the configurations of the host interworking system are similar to those of the standalone operating system of the first embodiment, but the administrator selectively determines whether the tag is registered in the reader or the host, and includes a plurality of receivers to locate the tag and A feature is that information about the movement route can be obtained.
  • FIG. 9 is a detailed configuration diagram of the host, and includes a rocker interlocking unit, a reader interlocking unit, a wireless transmitting / receiving unit, a memory unit, a power supply unit, and a control unit, and may further include a multipurpose switch, a status display unit, and other external signal interlocking units.
  • FIG. 10 is a detailed configuration diagram of a receiver, and includes a host interlocking unit, a wireless transmitting and receiving unit, a memory unit, a power supply, and a control unit, and may further include a battery, a multipurpose switch, and a status display unit.
  • the receiver receives the encrypted tag information periodically or aperiodically from the tag and transmits the response to the host periodically or aperiodically.
  • FIG. 11 is a block diagram of a host interworking large-scale tag access security access system according to another embodiment of the present invention, and includes a reader, a tag, a detector, a locker, and a remote controller. It is configured to further include a plurality of receiver (receiver) in a plurality of independent operating system configured to interwork with the host.
  • the present embodiment decodes the tag information received from the reader and transmits it to the host, determines whether the tag is registered in the host, controls the locker by transmitting and receiving by wire or wirelessly, and is suitable for a large tag operation system.
  • FIG. 12 is a flowchart of a security access method using a reader-only security access system according to the first embodiment.
  • the security access method is difficult to decipher even when reverse detection from the outside because each component always transmits and receives different data, and randomly allocates frequencies for data transmission from a predefined frequency list and communicates only two frequencies.
  • Information can be shared to prevent interference and reverse detection between communications, and data encryption / decryption is fast because it does not use complicated encryption methods.
  • Security access method is as follows.
  • the designated frequency is the frequency used when the reader sends or receives signals to tags, lockers and detectors, which are peripheral devices. It is fixed at installation, but can be changed and operated by the administrator.
  • Variable frequency is a frequency channel that can be generated by the PLL within an unlicensed band band, and the reader or peripheral selects a frequency from the list of shared channels to use for the next response signal.
  • the master ID for common ID and password / decryption is shared between the reader and the peripherals during system installation.
  • the detector When an accessor approaches a detector installed at one side of the entrance and generates a detection signal in a contact or non-contact manner, the detector transmits the detection signal to a reader at a second frequency, which is a wired or designated frequency.
  • the reader After receiving reader's signal from the detector, the reader encrypts the data including the reader's ID and variable frequency information to be used for response twice with the master key and temporary key, and adds the temporary key and common ID to the encrypted data. Transmit to the tag at the first frequency.
  • the common ID is transmitted without encryption so that the tag can quickly respond to the unregistered reader without decryption.
  • the variable frequency is randomly selected from the list of frequency channels shared by the reader or peripheral.
  • the tag receiving the data signal from the reader first extracts the unencrypted common ID and compares it with the stored common ID. If the reader is an unregistered reader, the tag returns to the standby state without decrypting the data and prevents leakage of tag information. If the reader is a registered reader, the tag is a temporary key obtained by changing the ID of the encrypted reader, the presence of a control signal, and the change frequency information to be responded to next, using the master ID shared with the reader and the temporary key delivered from the reader using the ID of the tag. Encrypts and adds a common ID to the reader at the assigned frequency.
  • the reader first extracts a common ID from the data including the encrypted tag information, the control information, and the variable frequency information, and compares it with the stored common ID. If the tag is unregistered, the reader returns to the standby state without decrypting the data and leaks the reader information. prevent. If the tag is registered, the ID of the tag is extracted by primary and secondary decryption using the shared master key and the temporary key delivered by the reader, and then verified whether the user is a registered tag.In accordance with the verified information, the reader wires the access permission information of the tag. Or transmit to the rocker at the specified frequency.
  • the reader transmits the information of authentication completion to the tag by encrypting the data such as the ID of the reader and the additional control signal using the master and the temporary key.
  • the additional control signal is an operation request or a response request such as a transmission request or opening / closing of the position information of the peripheral device.
  • the user's position and behavior pattern can be identified.
  • the reader sends a control signal for additional information such as user position, behavior pattern, and time to the tag by using the third frequency, which is a variable frequency determined by the tag
  • the tag transmits a response signal to the reader at the second frequency, and the control signal.
  • Additional information about may be transmitted to the reader periodically or when the situation occurs at the fourth frequency, which is a variable frequency determined by the reader.
  • the locker notifies the reader of the release completion information by wire or a specified frequency after completion of release according to the verified information.
  • the remote control access method is a method of requesting the reader to manually open the locker under the control of an administrator, and enters and exits as follows.
  • the administrator sends the manual opening request information encrypted by the remote controller to the reader at the designated frequency.
  • the reader decrypts the manual opening request information of the remote controller with the shared master key, and completes the authentication, sends the manual opening request to the locker by wire or designated frequency, and transmits the disallowed or authenticated completion to the remote controller at the designated frequency.
  • the rocker completes manual opening and transmits the open completion to the reader by wire or at a specified frequency.
  • the reader transmits the lock request to the locker by wire or designated frequency
  • the locker transmits the lock request to the reader by wire or designated frequency
  • an encryption / decryption method using a master key and a temporary key generated by a random method is as follows.
  • the master key is randomly generated by the reader and shared with the peripherals when installing the system and used for the primary encryption.
  • the master key can be changed, updated or discarded periodically or aperiodically by the administrator in the reader.
  • Encryption processing of the data to be transmitted is performed in units of predetermined n bits, and when a whole bit is not filled, a specific pattern, for example, "0101 !, “0000 !, “1111 ## etc. Insert randomly in the form of.
  • Transmit / receive data includes reader or peripheral ID information, control signals, and variable frequency channel information to communicate next.
  • 32-bit unit data is ⁇ D1, D2,... . , Dn ⁇
  • encrypting with the master key causes ⁇ D3, D1, D6, D22, D10,... , D4 ⁇ will change the order of the data.
  • Encrypt with a temporary key ⁇ D2, D7, D10, D5, D22,... , Dn-4 ⁇ can be encrypted by changing the data order differently from the master key.
  • 32-bit data is an example and is not limited to this.
  • the master key is generated by a random extraction technique in a reader, is shared with a peripheral device when the system is installed, and can be exchanged periodically or aperiodically by an administrator.
  • Temporary keys are also generated one-time by random extraction method and used for secondary encryption.
  • the temporary key is distributed and inserted into the encrypted data.
  • the reader is involved in the insertion / extraction of temporary keys and is responsible for storage and retirement functions. When registering a tag, it is delivered to the tag and the data after encryption processing is inserted with the CRC bit.
  • the encryption / decryption procedure using the master key and the temporary key is executed according to the fastcript method as shown in FIG.
  • the reader first encrypts the reader ID in plain text, additional control information, and the subsequent variable frequency information for later use, including the master key.
  • the secondary encryption is performed with a temporary key 1 that is randomly generated, used and discarded in units of transmission and reception sessions, and the reader transmits the encrypted data to the tag by adding a common ID.
  • the tag extracts the common ID from the data transmitted from the reader and checks whether it is a registered reader by comparing it with the shared common ID.If it is an unregistered reader, it goes back to the standby state without decryption. Next, second decryption is performed using the shared master key to restore the original data state. The tag double checks the reader ID in the restored data and then decrypts the reader's query data.
  • primary and secondary encryption are performed using a pre-shared master key and a temporary key changed from a tag, and then the common ID is added to the reader. At this time, the common ID is not encrypted so that the reader can quickly recognize whether the tag is registered.
  • the reader extracts the common ID from the received data to determine whether the tag is registered, and if it is a registered tag, extracts the ID of the tag and determines whether it is a registered tag by decrypting using a temporary key delivered from the reader with a pre-shared master key. Decrypt the data in plain text using the temporary key changed in.
  • a receiver installed in a specific area and transmitting / receiving wirelessly with a tag periodically or situationally receives the tag's signal at a specified frequency and transmits it to a host to determine the approximate location and route of the tag user. Can be used.
  • the reader judges whether or not the user has decrypted the accessor information, and generation and destruction of the master key can be performed only by the reader or the host computer.
  • Readers and tags used in the present invention have the ability to read, write and store.
  • the frequency band is a frequency band commonly used for electronic tags among the license-free bands, but 125kHz, 13.56MHz, 424.7-424.95MHz, 447.2625-447.9875MHz, 860-960MHz, or 2.45GHz band may be used, but is not limited thereto. .
  • the recognition characteristics, the influence of the environment, the size of the tag, or the main application field can be applied differently according to the frequency band.
  • frequencies 1, 2, 3 ... frequency n-1 and frequency n may cause interference, resulting in information processing failure or waiting time out.
  • the data is retransmitted a predetermined number of times after processing using a specific algorithm to be processed.
  • the present invention is a laborious effort to prevent frequency interference that may occur due to improper frequency distribution even in a changing external environment and the operation of a plurality of readers / tags, especially in a place where a large number of readers and tags are used simultaneously in a dense place. Stable communication is possible without The frequency transmission / reception method that communicates at different frequencies every time is very strong in external interception and reverse detection since data can be exchanged because the transmission / reception frequency is time-synchronized only for both the reader and tag participating in the transmission / reception.
  • the present invention is suitable for a high speed gate (gate) in which a plurality of readers and tags are operated simultaneously in close proximity to provide stable data communication by minimizing frequency interference.
  • gate high speed gate
  • the present invention can be used in an environment that requires the simultaneous use of multiple readers and tags, such as a speed gate where frequency interference can occur due to improper distribution of the frequency of use in dense, narrow places.
  • the present invention may be variously modified and applied according to a scale such as a reader-only security access system, a host interworking small tag operation security access system, or a host interlocking large tag operation security access system.

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Abstract

본 발명은 태그, 리더, 감지기, 리모컨 및 로커를 포함하는 무선인식 보안출입 시스템의 보안출입 방법으로서, 실제 동일한 데이터를 송수신할 때도 사전 공유된 암호화/복호화 알고리즘에 의하여 항상 다른 데이터를 주고받기 때문에 외부에서 역탐지를 하여도 해독이 어려우며, 데이터 전송을 위한 주파수도 사전에 정의된 주파수 목록에서 무작위로 할당함으로써 통신간의 역탐지와 혼신을 방지할 수 있는 보안출입 방법에 관한 것이다.

Description

역탐지 방지 무선인식 보안출입 방법 및 이를 이용한 보안출입 시스템
본 발명은 역탐지 방지 무선인식 보안출입 방법 및 이를 이용한 보안출입 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 감지기, 태그, 리더, 리모컨 및 로커를 포함한 보안출입 시스템에서 2회 암호화된 정보를 무작위 주파수 발생 방법으로 선택된 주파수를 사용하여 송수신함으로써 주파수 혼신을 방지하고 외부의 감청이나 역탐지를 방지할 수 있는 보안출입 방법에 관한 것이다.
출입인식 시스템에서 무선 인증은 감청, 위조 및 서비스 거부(DoS: denial of service) 등과 같은 보안 위협에 취약하다.
일반화된 RFID(radio frequency identification) 출입인증 시스템에서 리더와 태그는 한정된 영역인 메모리 접근이나 특수 명령어에 대해서만 암호화 표준인 EPC(electronic product code)-global을 보안 표준으로 제공하나, 일반적인 태그 인식에 대해서는 특별한 인증과정을 거치지 않고 있다. 리더와 태그의 무선 통신에 의한 인식 정보 교환 시 인증과정 없이 출입 절차가 진행되면, 비합법적인 리더가 태그의 인식 정보를 쉽게 습득할 수 있어 개인정보가 유출될 수 있다.
예를 들어 신분증에 부착된 보안되지 않은 RFID 태그는 같은 주파수를 읽는 리더만 있으면 누구라도 태그의 정보를 얻을 수 있는 가능성에 노출된다. 또한 악의적 공격자는 리더와 태그의 트래픽 분석을 통해 물품의 정보 및 개인정보를 불법적으로 취득할 수 있다. 만일 공격자가 위조된 리더를 사용한다면 태그의 메모리는 쉽게 변질되거나 최악의 경우 지워질 수 있다. 리더와 태그는 기본적으로 질의응답의 메커니즘에 의해 작동되기 때문에 서비스 거부 공격에 취약할 수 있다.
RFID는 관리 대상이 되는 태그 및 노드의 수가 기존의 네트워크보다 월등히 많고 이들에 의해 구성되는 네트워크가 중앙집중 구조가 아닌 자율분산 구조이므로, 기존의 네트워크보다 보안에 더 많은 취약점을 가지고 있다.
또한, 밀집된 좁은 장소의 스피드 게이트(speed gate)와 같이 다수의 리더와 태그의 동시 사용이 필요한 환경은 사용주파수의 부적절한 분배로 인하여 주파수의 혼신이 일어날 수 있다.
리더와 태그 사이의 상호 인증 과정에 대한 기술이 다수 제안되었으나, 암호화/복호화 과정이 느리고 복잡한 대칭암호화 또는 해시(hash) 함수와 같은 무거운 알고리즘들을 사용하며 많은 메모리가 필요하다. 이러한 암호화 방법은 대량으로 사용되고 저가형인 RFID에 적용하는 것에 어려움이 있어, 초소형 리더 및 태그에 적합한 보안 방법이 필요하다.
한국 공개특허 제10-2011-0074441호에 CRC(cyclical redundancy check) 연산기능을 이용해 데이터 정보를 암호화한 기술이 제시되었으나, 주파수 역탐지 등의 대책이 부족하다.
상기와 같은 문제점을 해결하고자 본 발명은 외부의 역탐지 방지하기 위해 전달되는 정보는 암호화를 하고, 무작위로 발생된 주파수를 사용하여 전송하되 송수신에 참여하는 쌍방만이 다음 주파수 정보를 알 수 있는 보안출입 방법을 제공하고자 한다.
상기의 해결하려는 과제를 위한 본 발명에 따른 보안출입 시스템은 리더와 무선 또는 유선으로 연결되어 통신하는 주변기기인 감지기, 리모컨, 로커 및 태그를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 보안출입 방법은, 리더에서 태그를 등록할 때 공통 ID, 마스터키 및 주파수 채널 목록을 태그에 전달하여 공유하는 제1 단계; 상기 리더와 태그 간에 데이터를 무선으로 전송하는 경우에 상기 리더에서 마스터키로 데이터를 1차 암호화하고, 임시키로 2차 암호화하여 상기 임시키와 함께 암호화되지 않은 공통 ID를 추가하여 지정주파수인 제1 주파수로 상기 태그에 전송하는 제2 단계; 상기 태그에서 수신된 데이터에서 공통 ID를 추출하여 저장된 공통 ID와 비교하여 등록된 리더인지 1차 판단하고, 미등록 리더이면 데이터의 복호화 없이 대기상태로 돌아가거나, 등록된 리더이면 임시키를 추출하여 암호화된 수신 데이터를 임시키로 1차 복호화하고, 마스터키로 2차 복호화하여 등록된 리더인지 2차 판단하고 변동주파수 정보를 확인하는 제3 단계; 상기 태그는 데이터를 마스터키로 1차 암호화하고, 임시키로 2차 암호화하여 리더에서 정한 변동주파수인 제2 주파수로 전송하는 제4 단계 및 상기 리더는 제2 주파수로 수신된 데이터를 마스터키로 1차 복호화하고 임시키로 2차 복호화하여 출입인증을 하는 제5단계를 포함하되, 상기 데이터에는 리더 또는 주변기기 ID정보, 제어신호 및 다음에 통신할 변동주파수 채널정보가 포함되고,상기 지정주파수는 상기 시스템 설치 시에 정의되어 사용되고, 상기 변동주파수는 상기 시스템 설치 시에 설정된 상기 주파수 채널 목록 중에서 무작위로 선택되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 일 실시예로서, 상기 제5단계 이후에 사용자 위치와 행동패턴 파악을 위하여, 상기 리더는 태그에서 정한 변동주파수인 제3 주파수를 이용하여 추가정보를 위한 제어신호를 태그에 보내면, 상기 태그는 제2 주파수로 수신 응답신호를 리더로 송신하고, 제어신호에 대한 추가정보는 리더에서 정한 변동주파수인 제4 주파수로 주기적으로 또는 상황이 발생할 때 리더로 전송하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 일 실시예로서, 상기 마스터키는 리더에서 무작위로 생성하여 시스템 설치 시 주변기기와 공유하여 1차 암호화에 사용되며, 리더에서 관리자에 의해 주기적 또는 비주기적으로 변경, 갱신 또는 폐기하고, 상기 임시키는 일회용으로 리더에서 무작위로 생성되어 2차 암호화에 사용되고 데이터에 분산 배치 삽입되며, 사용 후 송수신 인증세션이 완료되면 폐기되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 일 실시예로서, 호스트 연동 시스템의 경우 상기 제5단계의 리더는 복호화 후에 데이터를 호스트에 전달하여 호스트에서 출입인증을 하여 결과를 리더로 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예로서 보안출입 시스템은, 출입구에 설치되어 접촉식 또는 비접촉식으로 출입자를 감지하고, 감지신호를 유선 또는 제2 주파수로 리더로 전송하고, 리더로부터 제9 주파수로 확인신호를 받는 감지기; 제1 주파수로 리더ID를 태그로 송신하고, 제2 주파수로 태그정보를 태그로부터 수신하며, 제3 주파수로 출입인증 신호를 태그로 송신하는 리더; 제1 주파수로 리더ID를 수신하고, 제2 주파수로 태그정보를 리더로 송신하며 제3 주파수로 출입인증 신호를 리더로부터 수신하는 태그; 제2 주파수로 리더에게 로커의 수동개방 요청을 전송하고, 제8 주파수로 인증여부를 리더로부터 수신받는 리모컨 및 리더로부터 유선 또는 제7 주파수로 해제 요청을 받고, 제2 주파수로 리더에게 잠금 또는 해제 완료를 통보하는 로커를 포함하되, 송/수신 데이터 신호는 마스터키로 1차 암호화/복호화하고 임시키로 2차 암호화/복호화하며, 상기 송/수신 데이터에는 다음에 통신할 주파수 정보가 포함되어 송/수신 주파수가 변동되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 역탐지 방지 무선인식 보안출입 방법은 외부로 전송되는 정보는 암호화하여 무작위로 생성하여 할당하는 주파수로 전송하므로 외부의 역탐지를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 사전에 정의된 사용가능 주파수 목록 중에서 송수신 시마다 무작위 발생으로 선택된 주파수를 사용하므로 특별히 송수신 주파수를 설정할 필요가 없고, 매번 변화되는 채널을 사용하므로 다수의 리더와 태그를 동시에 운용해야 하는 밀집된 좁은 장소에서 주파수 분배 및 개별 설정 등의 추가적인 작업이 필요 없어 운용이 편리하다.
본 발명의 리더와 태그는 무작위로 할당된 서로 다른 주파수로 통신하기 때문에 복잡하고 무거운 암호체계를 사용하지 않고도 비합법적 사용자로부터 주파수 역탐지를 방지할 수 있다.
본 발명은 암호화/복호화 과정에서 마스터키와 임시키가 교환되어 암호화/복호화하고, 임시키는 일회용으로 생성되어 상호간에 데이터 송수신의 인증 절차가 종료되면 폐기되고 새로운 송수신 인증 절차에서는 새로운 임시키로 교체됨에 따라 인증과정의 보안 레벨이 향상될 수 있다.
도 1은 리더 단독 운영 보안출입 시스템의 구성도.
도 2는 리더의 세부 구성도.
도 3은 무선 송수신부를 포함하는 리더의 회로도.
도 4는 태그의 세부 구성도.
도 5는 감지기의 세부 구성도.
도 6은 리모컨의 세부 구성도.
도 7은 로커의 세부 구성도.
도 8은 호스트 연동 소규모 태그 운영 보안출입 시스템의 구성도.
도 9는 호스트의 세부 구성도.
도 10은 수신기의 세부 구성도.
도 11은 호스트 연동 대규모 태그 운영 보안출입 시스템의 구성도.
도 12는 단독 운영 보안출입 시스템을 이용한 보안출입 방법의 흐름도.
도 13은 암호화/복호화 방법의 흐름도.
본 발명은 리더와 태그 사이에 암호화된 정보를 무작위로 선택된 서로 다른 주파수로 통신하여 보안 기능을 강화한 무선인식 보안출입 방법 및 이를 이용한 보안출입 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 실제 동일한 데이터를 송수신할 때마다 사전 공유된 암호화/복호화 알고리즘에 의하여 항상 다른 데이터를 주고받기 때문에 외부에서 역탐지를 하여도 해독이 어려우며, 데이터 전송을 위한 주파수도 사전에 정의된 주파수 목록에서 무작위로 할당함으로써 통신 간의 역탐지와 혼신을 방지할 수 있다.
[실시예 1]
도 1은 본 발명의 일 실시예로 리더(reader) 단독 운용 보안출입 시스템의 구성도로서, 리더, 감지기(detector), 리모컨(remocon), 로커(locker) 및 태그(tag)를 포함하여 구성한 보안출입 시스템을 보여준다. 본 실시예의 등록된 태그인지의 판단은 리더 자체가 리더 내에 저장된 태그 목록 정보와 비교하여 판단하는 것으로 호스트가 없는 단독 운영 시스템에 적합하다.
도 2는 상기 리더의 세부 구성도로서, 감지기연동부, 로커연동부, 호스트연동부, 무선송수신부, 메모리부, 전원 및 제어부 등으로 구성된다.
상기 감지기연동부는 감지기와 무선 또는 유선으로 통신하여 사용자 접근 정보를 수신한다.
상기 로커연동부는 로커와 무선 또는 유선으로 통신하여 로커의 해제와 잠금 명령을 제어부로부터 로커에 전송한다.
상기 호스트연동부는 호스트와 무선 또는 유선으로 통신하여 호스트에서 수신하는 신호를 수신하거나 호스트로 로커의 해제 또는 잠금 완료 통보를 한다.
상기 무선송수신부는 도 3에서 보여주는 바와 같이 주파수 조절을 하여 데이터 신호를 무선으로 송신하거나 수신한다. 주파수 조절은 PLL(phase locked loop)을 사용하여 VCO(voltage controlled oscillator)의 발진주파수를 제어하여 조정한다. 송수신을 위하여 주파수 변경을 시행할 때의 조작은 주 연산장치에서 전기적 신호의 조절을 통하여 시행한다.
상기 제어부는 상기 감지기연동부, 로커연동부, 호스트연동부, 무선송수신부 및 메모리부 제어하고 무작위 계산, 비트교환 등과 같은 연산기능을 수행한다.
이외에도 상기 리더는 다용도 스위치, 상태표시부 및 기타 외부 신호연동부를 더 포함할 수 있다.
도 4는 태그의 세부 구성도로서, 무선송수신부, 메모리부, 제어부 및 배터리 등을 포함하며, 다용도 스위치 및 상태표시부 등을 더 포함할 수 있다. 본 발명의 특징 중 하나로서 리더에서 수신한 공통 ID를 이용해 태그가 먼저 등록된 리더인지를 판단하여, 등록된 리더인 경우에만 태그정보 등 응답신호를 보내고, 미등록 리더인 경우에는 응답하지 아니하여 태그정보의 누출을 방지하는 것이다.
도 5는 감지기의 세부 구성도로서, 감지부, 호스트/리더연동부, 무선송수신부, 메모리부, 전원 및 제어부 등을 포함하며, 다용도 스위치, 상태표시부 및 배터리 등을 더 포함할 수 있다. 감지기는 출입자가 감지부에 접근하여 터치하거나 버튼을 누르는 등의 접촉 감지와 RF(radio frequency), IR(infrared) 또는 초음파 등의 신호로 비접촉 접근하는 것을 인식하여 리더나 호스트에 유선 또는 무선으로 송신한다.
도 6은 리모컨의 세부 구성도로서, 무선송수신부, 메모리부, 제어부 및 배터리 등을 포함하며, 다용도 스위치 및 상태표시부 등을 더 포함할 수 있다. 본 발명의 리모컨은 태그와 구성이 유사하나 사용주파수를 달리한다. 리모컨은 관리자가 수동으로 로커의 개폐 요청 시에 사용된다.
도 7은 로커의 세부 구성도로서 잠금감지부, 호스트/리더연동부, 무선송수신부, 메모리 및 제어부를 포함하며, 다용도 스위치, 상태표시부 및 기타 외부 신호연동부를 더 포함할 수 있다.
[실시예 2]
도 8은 본 발명의 다른 실시예로 호스트 연동 소규모 태그 운영의 보안출입 시스템의 구성도로서, 복수의 리더(reader), 태그(tag), 감지기(detector), 로커(locker), 리모컨(remocon) 및 수신기(receiver)를 포함한 운영시스템에서 복수의 리더가 호스트와 연동하는 구성이다. 본 실시예는 리더에서 수신된 태그 정보를 복호화하여 등록된 태그인지를 판단하고 관련 처리 내용을 호스트로 전송하고, 태그와 리더의 상태에 대한 보고를 받고 로그를 저장하는 역할을 수행하고, 관리자의 선택에 따라 호스트에서 등록된 태그인지를 판단하는 기능을 수행할 수 있으며 소규모 태그 운영 시스템에 적합하다.
호스트 연동시스템의 구성들은 실시예 1의 단독 운영시스템의 구성들과 유사하나, 관리자가 선택적으로 리더 또는 호스트에서 등록된 태그인지를 판단하는 기능을 수행하고, 복수의 수신기를 구비하여 태그의 위치 및 이동 경로에 대한 정보를 취득할 수 있는 것이 특징이다.
도 9는 호스트의 세부 구성도로서, 로커연동부, 리더연동부, 무선송수신부, 메모리부, 전원 및 제어부 등으로 구성되고, 다용도 스위치, 상태표시부 및 기타 외부 신호연동부를 더 포함할 수 있다.
도 10은 수신기의 세부 구성도로서, 호스트연동부, 무선송수신부, 메모리부, 전원 및 제어부로 구성되고, 배터리, 다용도 스위치 및 상태표시부를 더 포함할 수 있다. 상기 수신기는 태그로부터 주기적 또는 비주기적으로 암호화된 태그정보를 수신하여 주기적 또는 비주기적으로 호스트에 송신하여 응답하는 역할을 수행한다.
[실시예 3]
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예로 호스트 연동 대규모 태그 운영 보안출입 시스템의 구성도로서, 리더(reader), 태그(tag), 감지기(detector), 로커(locker) 및 리모컨(remocon)을 포함하여 구성된 복수의 단독 운영시스템에 복수의 수신기(receiver)를 더 포함하고 호스트와 연동하는 구성이다. 본 실시예는 리더에서 수신된 태그정보를 복호화하여 호스트로 전송하고 호스트에서 등록된 태그인지를 판단하고, 호스트가 유선 또는 무선으로 송수신하여 로커를 제어하며, 대규모 태그 운영 시스템에 적합하다.
도 12는 실시예 1인 리더 단독 운영 보안출입 시스템을 이용한 보안출입 방법의 흐름도이다.
상기 보안출입 방법은 각 구성요소에서 항상 서로 다른 데이터를 주고받기 때문에 외부에서 역탐지를 하여도 해독이 어려우며, 데이터 전송을 위한 주파수도 사전에 정의된 주파수 목록에서 무작위로 할당하고, 통신하는 쌍방만 주파수 정보를 공유할 수 있어 통신간의 혼신과 역탐지를 방지할 수 있고, 복잡한 암호화 방법을 쓰지 않아 데이터 암호화/복호화가 빠른 장점을 가지고 있다.
본 발명에 따른 보안 출입방법은 다음과 같다.
먼저, 보안출입 시스템을 설치 시에 지정주파수와 변동주파수를 설정한다. 지정주파수는 리더가 주변기기인 태그, 로커, 감지기에 신호를 전송 또는 수신할 때 사용하는 주파수로 설치 시에 고정되나, 관리자에 의해 변경운영 가능하다. 변동주파수는 면허불요 대역 밴드 내에서 PLL에 의해 생성 가능한 주파수 채널로, 리더나 주변기기가 다음 응답신호에 사용할 주파수를 공유된 채널 목록 중에서 선택한다.
또한, 공통 ID 및 암호와/복호화를 위한 마스터키는 시스템 설치시에 리더와 주변기기 간에 공유한다.
출입자가 출입구의 일측에 설치된 감지기에 접근하여 접촉식 또는 비접촉식으로 감지신호를 발생하면, 감지기는 리더에게 감지신호를 유선 또는 지정주파수인 제2 주파수로 전송한다.
리더는 감지기로부터 출입자 감지신호를 받은 후, 리더의 ID, 응답시에 사용할 변동주파수 정보를 포함한 데이터를 마스터키와 임시키로 2번 암호화하고, 암호화된 데이터에 임시키와 공통 ID를 덧붙여 지정주파수인 제1 주파수로 태그에 전송한다. 공통 ID는 암호화하지 않고 전송하여 태그가 미등록 리더에 대하여 복호화 과정 없이 빠르게 대응할 수 있도록 한다. 변동주파수는 리더나 주변기기가 상호 공유한 주파수 채널 목록 중에서 무작위로 선택된다.
리더로부터 데이터 신호를 수신한 태그는 암호화되지 않은 공통 ID를 먼저 추출하여 저장된 공통ID와 비교하여, 미등록 리더이면 데이터의 복호화없이 대기상태로 돌아가 태그정보 누출을 방지한다. 등록된 리더이면 상기 태그는 암호화된 리더의 ID, 제어신호 유무 및 다음에 응답받을 변동주파수 정보 등을 사전에 공유된 마스터키와 리더에서 전달된 임시키를 태그의 ID를 이용하여 변경한 임시키로 암호화하고 공통 ID를 덧붙여 할당된 변동주파수로 리더에게 전송한다.
상기 리더는 전송된 암호화된 태그정보, 제어 정보 및 변동 주파수 정보가 포함된 데이터에서 공통 ID를 먼저 추출하여 저장된 공통 ID와 비교하여, 미등록 태그이면 데이터의 복호화 없이 대기상태로 돌아가 리더 정보의 누출을 방지한다. 등록된 태그이면 공유된 마스터키와 리더에서 전달한 임시키로 1차 및 2차 복호화로 태그의 ID를 추출한 후 등록된 태그 사용자인지 검증하고, 상기 검증된 정보에 따라 리더는 태그의 출입허가 정보를 유선 또는 지정주파수로 로커에 전송한다.
상기 리더는 인증 완료의 정보를 태그에게 리더의 ID, 추가 제어신호 등의 데이터를 마스터기와 임시키를 이용하여 암호화하여 전달한다. 추가 제어신호는 주변기기의 위치정보에 대한 송신 요구 또는 개폐 등과 같은 동작요구나 응답요구이다.
추가 제어신호의 예로서 사용자 위치와 행동패턴을 파악할 수 있다. 리더는 태그에서 정한 변동주파수인 제3 주파수를 이용하여 사용자 위치, 행동패턴 및 시간 등 추가정보를 위한 제어신호를 태그에 보내면, 태그는 제2 주파수로 수신 응답신호를 리더로 송신하고, 제어신호에 대한 추가정보는 리더에서 정한 변동주파수인 제4 주파수로 주기적으로 또는 상황이 발생할 때 리더로 전송할 수 있다.
상기 로커는 검증된 정보를 따라 해제 완료 후 상기 해제 완료 정보를 유선 또는 지정주파수로 리더에 통보한다.
단독 운용 시스템에 있어서, 리모컨 출입 방법은 관리자의 제어에 의해 리더에게 로커의 수동개방 요청할 수 있는 방법이며 다음과 같은 절차로 출입한다.
관리자는 리모컨으로 암호화된 수동개방 요청정보를 지정주파수로 리더에게 전송한다.
리더는 리모컨의 수동개방 요청정보를 공유된 마스터키로 복호화하여 인증완료하고, 수동개방 요청을 로커에게 유선 또는 지정주파수로 전송하고, 인증 불허 또는 인증완료를 지정주파수로 리모컨에 전송한다.
또한, 로커는 수동개방을 완료하고, 개방완료를 유선 또는 지정주파수로 리더에게 전송한다.
리더는 잠금요청을 로커에게 유선 또는 지정주파수로 송신하고, 로커는 잠금 완료 후 유선 또는 지정주파수로 리더에게 전송한다.
본 발명에서 무작위 방법으로 생성되는 마스터키(master key) 및 임시키(temporary key)를 이용하는 암호화/복호화 방법은 다음과 같다.
마스터키는 리더에서 무작위로 생성하여 시스템 설치 시 주변기기와 공유하여 1차 암호화에 사용되며, 리더에서 관리자에 의해 주기적 또는 비주기적으로 변경, 갱신 또는 폐기할 수 있다.
임시키는 일회용으로 리더에서 무작위로 생성되어 2차 암호화에 사용되고 데이터에 분산 배치 삽입되며, 사용 후 송수신 인증세션이 완료되면 폐기된다.
전송할 데이터의 암호화 처리는 소정의 n비트 단위로 처리하며, 전체 비트가 채워지지 않을 경우에 특정 패턴, 예를 들면 "0101...", "0000...", "1111..." 등의 형태로 랜덤으로 삽입한다.
송/수신 데이터에는 리더 또는 주변기기 ID정보, 제어신호 및 다음에 통신할 변동주파수 채널정보가 포함되어 있다.
예를 들어 32비트(bit) 단위 데이터가 {D1, D2, …. , Dn}로 구성된 경우 마스터키로 암호화하면 {D3, D1, D6, D22, D10, … , D4}와 같이 데이터의 순서가 바뀌게 된다. 임시키로 암호화하면 {D2, D7, D10, D5, D22, … , Dn-4}과 같이 마스터키와 다르게 데이터 순서를 바꾸어 암호화할 수 있다. 32비트 데이터는 예를 든 것으로 이에 한정하지는 않는다.
임시키는 마스터키의 절반의 길이로 할 수 있다. 마스터키를 32비트로 구성하면, 임시키는 16비트가 된다.
상기 마스터키는 리더에서 무작위 추출 기법으로 생성하여 시스템 설치 시 주변기기와 공유하여 저장되고 관리자에 의해 주기적 또는 비주기적으로 교환가능하다.
임시키도 매번 무작위 추출 기법으로 일회용으로 생성되며 2차 암호화에 사용되며, 암호화 처리 완료된 데이터에 분산 배치 삽입하여 전송된다. 리더는 임시키의 삽입/추출에 관여하고, 보관 및 폐기 기능을 담당한다. 태그 등록 시 태그에 전달하고 암호화 처리 완료된 데이터는 CRC비트를 삽입하여 전송한다.
마스터키 및 임시키를 이용한 암호화/복호화 절차는 도 13과 같은 패스트크립트(fastcript) 방법에 따라 실행된다.
최초로 리더는 평문(plain text)으로 된 리더 ID, 추가 제어정보, 추후 사용할 후행 변동주파수 정보를 마스터키를 포함하여 1차로 암호화한다. 1차 암호화에 더해서 2차 암호화는 송수신 세션단위로 무작위로 생성하여 사용되고 폐기되는 임시키 1로 실시하고, 상기 리더는 상기 암호화된 데이터에 공통 ID를 덧붙여 태그에 전송한다.
태그는 리더에서 전송된 데이터에서 공통 ID를 추출하여 공유된 공통 ID와 비교하여 등록된 리더인지 확인하고, 미등록 리더이면 복호화 없이 대기상태로 돌아가고, 등록된 리더이면 임시키를 추출하여 1차로 복호화한 다음에 공유된 마스터키를 이용해 2차 복호화를 실행하여 최초의 데이터 상태를 복원한다. 상기 태그는 복원된 데이터에서 리더 ID를 이중으로 확인한 후 리더의 질의 데이터를 복호화한다.
태그에서 암호화 방법은 사전에 공유된 마스터키와 태그에서 변경된 임시키를 이용하여 1차 및 2차 암호화를 수행한 다음 공통 ID를 덧붙여 리더에 전송한다. 이때 공통 ID는 암호화를 하지 않아 리더에서 등록된 태그인지를 빠르게 인식할 수 있다.
리더는 수신된 데이터에서 공통 ID를 추출하여 태그의 등록여부를 판단하고 등록된 태그이면 사전 공유한 마스터키로 리더에서 전달한 임시키를 이용한 복호화로 태그의 ID 추출 및 등록된 태그인지를 판별하고, 태그에서 변경된 임시키를 이용해 데이터를 평문으로 복호화한다.
소규모 또는 대규모 운용 시스템에서 특정한 구역에 설치되고 태그와 무선으로 송수신하는 수신기는 주기적 또는 상황 발생적으로 태그의 신호를 지정주파수로 수신하고 호스트에 전송하여 태그 사용자의 대략적인 위치 및 이동경로를 파악하는 데 이용될 수 있다.
리더는 복호화된 출입자 정보를 가지고 출입가부를 판단하고, 마스터키의 생성 및 소멸은 리더 또는 호스트 컴퓨터에서만 수행할 수 있다.
본 발명에 사용된 리더 및 태그는 읽고, 쓰고, 저장하는 기능을 가지고 있다.
본 발명에서 주파수 대역은 면허불요 대역 중 전자태그에 많이 사용되는 주파수 대역으로 125kHz, 13.56MHz, 424.7~424.95MHz, 447.2625~447.9875MHz, 860~960MHz 또는 2.45GHz 대역 등이 사용될 수 있으나 이에 한정하지 아니한다. 주파수 대역에 따른 이용특성은 각 주파수 대역의 전파특성에 따라 인식속도, 환경의 영향, 태그의 크기 또는 주된 적용분야 등이 각기 다르게 적용될 수 있다.
본 발명이 다수의 밀집된 리더 환경에서 운용될 때 주파수1,2,3... 주파수n-1 및 주파수n가 혼신을 일으켜 정보처리 실패 또는 대기시간 초과 등이 발생할 수 있다. 이때는 특정한 알고리즘을 이용해 일정시간 이후에 데이터를 지정된 횟수만큼 재송신하여 처리하도록 한다.
본 발명은 변화하는 외부 환경 및 다수의 리더/태그의 운용, 특히 밀집된 좁은 장소에서 다수의 리더와 태그의 동시 사용이 필요한 환경 등에서도 부적절한 주파수 분배 등에서 발생될 수 있는 주파수 혼신 방지에 기울여야 하는 수고로움 없이 안정적인 통신이 가능하다. 매번 서로 다른 주파수로 통신하는 주파수 송수신 방법은 송수신에 참여하고 있는 리더와 태그의 쌍방만 송수신 주파수가 시간 동기가 이루어져 데이터 교환이 가능하므로 외부에서의 감청이나 역탐지등에 매우 강하다.
본 발명은 다수의 리더와 태그가 근접한 거리에서 동시에 운용되는 고속 게이트(speed gate)에 적합하여 주파수 혼신을 최소화하여 안정적인 데이터 통신을 제공한다.
본 발명은 밀집된 좁은 장소에서 사용주파수의 부적절한 분배로 인하여 주파수의 혼신이 일어날 수 있는 스피드 게이트(speed gate)와 같이 다수의 리더와 태그의 동시 사용이 필요한 환경에 이용할 수 있다.
또한, 리더 단독 운영 보안출입 시스템, 호스트 연동 소규모 태그 운영 보안출입 시스템 또는 호스트 연동 대규모 태그 운영 보안출입 시스템 등 규모에 따라 다양하게 변형하여 적용할 수 있다.

Claims (5)

  1. 리더와 무선 또는 유선으로 연결되어 통신하는 주변기기인 감지기, 리모컨, 로커 및 태그를 포함하여 구성된 보안출입 시스템의 보안출입 방법에 있어서,
    상기 리더에서 태그를 등록할 때 공통 ID, 마스터키 및 주파수 채널 목록을 상기 태그에 전달하여 공유하는 제1 단계;
    상기 리더와 태그 간에 데이터를 무선으로 전송하는 경우에 상기 리더에서 마스터키로 데이터를 1차 암호화하고, 임시키로 2차 암호화하여 상기 임시키와 함께 암호화되지 않은 공통 ID를 추가하여 지정주파수인 제1 주파수로 상기 태그에 전송하는 제2 단계;
    상기 태그에서 수신된 데이터에서 공통 ID를 추출하여 저장된 공통 ID와 비교하여 등록된 리더인지 1차 판단하고, 미등록 리더이면 데이터의 복호화 없이 대기상태로 돌아가거나,
    등록된 리더이면 임시키를 추출하여 암호화된 수신 데이터를 임시키로 1차 복호화하고, 마스터키로 2차 복호화하여 등록된 리더인지 2차 판단하고 변동주파수 정보를 확인하는 제3 단계;
    상기 태그는 데이터를 마스터키로 1차 암호화하고, 임시키로 2차 암호화하여 리더에서 정한 변동주파수인 제2 주파수로 전송하는 제4 단계; 및
    상기 리더는 제2 주파수로 수신된 데이터를 임시키로 1차 복호화하고 마스터키로 2차 복호화하여 출입인증을 하는 제5단계를 포함하되,
    상기 데이터에는 리더 또는 주변기기 ID정보, 제어신호 및 다음에 통신할 변동주파수 채널정보가 포함되고,
    상기 지정주파수는 상기 시스템 설치 시에 정의되어 사용되고,
    상기 변동주파수는 상기 시스템 설치 시에 설정된 상기 주파수 채널 목록 중에서 무작위로 선택되는 것을 특징으로 하는 보안출입 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제5단계 이후에 사용자 위치와 행동패턴 파악을 위하여,
    상기 리더는 태그에서 정한 변동주파수인 제3 주파수를 이용하여 추가정보를 위한 제어신호를 태그에 보내면, 상기 태그는 제2 주파수로 수신 응답신호를 리더로 송신하고, 제어신호에 대한 추가정보는 리더에서 정한 변동주파수인 제4 주파수로 주기적으로 또는 상황이 발생할 때 리더로 전송하는 것을 특징으로 하는 보안출입 방법.
  3. 제1항 있어서,
    상기 마스터키는 리더에서 무작위로 생성하여 시스템 설치 시 주변기기와 공유하여 1차 암호화에 사용되며, 리더에서 관리자에 의해 주기적 또는 비주기적으로 변경, 갱신 또는 폐기하고,
    상기 임시키는 일회용으로 리더에서 무작위로 생성되어 2차 암호화에 사용되고 데이터에 분산 배치 삽입되며, 사용 후 송수신 인증세션이 완료되면 폐기되는 것을 특징으로 하는 보안출입 방법.
  4. 제1항 있어서,
    호스트 연동 시스템의 경우 상기 제5단계의 리더는 복호화 후에 데이터를 호스트에 전달하여 호스트에서 출입인증을 하여 결과를 리더로 전송하는 것을 특징으로 하는 보안출입 방법.
  5. 출입구에 설치되어 접촉식 또는 비접촉식으로 출입자를 감지하고, 감지신호를 유선 또는 제2 주파수로 리더로 전송하고, 리더로부터 제9 주파수로 확인신호를 받는 감지기;
    제1 주파수로 리더ID를 태그로 송신하고, 제2 주파수로 태그정보를 태그로부터 수신하며, 제3 주파수로 출입인증 신호를 태그로 송신하는 리더;
    제1 주파수로 리더ID를 수신하고, 제2 주파수로 태그정보를 리더로 송신하며 제3 주파수로 출입인증 신호를 리더로부터 수신하는 태그;
    제2 주파수로 리더에게 로커의 수동개방 요청을 전송하고, 제8 주파수로 인증여부를 리더로부터 수신받는 리모컨; 및
    리더로부터 유선 또는 제7 주파수로 해제 요청을 받고, 제2 주파수로 리더에게 잠금 또는 해제 완료를 통보하는 로커를 포함하되,
    송/수신 데이터 신호는 마스터키로 1차 암호화/복호화하고 무작위로 생성하여 일회용으로 사용되고 폐기되는 임시키로 2차 암호화/복호화하며,
    상기 송/수신 데이터는 다음에 통신할 주파수 정보가 포함되어 PLL을 사용하여 송/수신 주파수가 변동되는 것을 특징으로 하는 보안출입 시스템.
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