차량 내부망의 동적 암호화 키 생성 환경에서 일치된 키를 위한 분산 합의 프로토콜
Distributed Consensus Protocol for Consistent Key in Dynamic Key Generation Environment of Intra Vehicle Network
- 발행기관 서강대학교 일반대학원 컴퓨터 공학과
- 지도교수 박수용
- 발행년도 2018
- 학위수여년월 2018. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 컴퓨터공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000062900
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
자동차의 내부에서는 ECU(Electric Control Unit)이라고 불리는 제어장치들이 버스(bus) 형태의 분산 네트워크로 구성되어 차량을 제어한다. 또한 차량 내부 네트워크는 CAN(Controller Area Network)라는 프로토콜을 기반으로 통신하는 것이 그 특징이다. 그러나 차량 내부에서만 통신하던 네트워크가 커넥티드 카, 자율 주행 등의 등장으로 외부망과 연결되는 경우가 많아지고 있다. 이러한 상황아래 차량 내부 네트워크는 버스라는 구조적 특성상 누구나 접근하여 메시지를 전송할 수 있기 때문에 해킹의 위험에 노출되어 있다. 특히나 차량 해킹은 인명피해로 직결될 수 있는 문제이기 때문에 해커가 전송하는 비 인가된 메시지를 방어할 수 있는 다양한 연구들이 진행되고 있다. 특히 데이터의 위변조 및 무결성에 강점을 보이는 블록체인 기술을 응용한 차량 내부 메시지 인증 기술이 연구가 등장했다. 해당 연구에서는 블록체인 기술의 특징을 활용하여 메시지 내역을 기반으로 암호화 인증 키를 동적으로 생성하고 있다. 그러나 어느 한 ECU가 메시지 수신에 실패 할 경우 메시지 내역이 달라져 차량 내부 네트워크의 인증 키가 일치하지 않는 한계를 가지고 있다. 차량 내부 네트워크와 같이 분산된 환경에서 시스템의 참여자(노드)들이 동일한 값을 유지하기 위한 방법으로는 분산 합의 프로토콜이 대표적이다. 그러나 기존 분산합의 프로토콜에 관한 연구들은 차량 내부 네트워크의 특성(CAN)과 실시간성에 대한 고려가 부족하다. 본 논문에서는 차량 내부 네트워크에서 동작하는 블록체인 기반 동적 키 생성 환경에서 모든 ECU들이 메시지 수신 실패에도 동일한 키를 유지 할 수 있는 분산 합의 프로토콜을 제시한다. 이 프로토콜은 차량 내부 네트워크의 특성을 반영하였고 실시간성을 유지하는 것을 실험적으로 검증하였으며, 또한 분산 합의 프로토콜이 만족해야 하는 속성들에 대한 이론적 검증을 수행하여 모든 ECU들이 프로토콜의 실행으로 동일한 키 값을 가지는 것을 보장하였다
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