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자율주행차 사고 데이터 저장 및 암호화 Autonomous Driving · 2020. 5. 25. ·...

Date post: 26-Mar-2021
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연구원 보유(개발) 핵심기술 개발 내용 연구원 보유(개발) 핵심기술 KETI 핵심기술 실시간 영상 데이터 보안 및 조작 방지, 무결성 프로토콜 개발을 위한 HASH 및 암·복호화 기술 고속 보안 프로토콜, 운전자 임의 영상 조작 방지, 사고 기록 정보의 무결성 부여 기술 전방 FHD 영상(30 fps)과 후방 HD 영상을 15ms이내 실시간 보안 적용 기술 차량 CAN 내부 네트워크 보안을 위한 OTP(One-Time Password) 기반 하드웨어보안모듈(HSM)을 활용한 경량 보안 알고리즘 기술 차별성 현재 상용화된 경쟁 기술이 없음 * 기존 상용차용 EDR(Event Data Recoder)은 국제규정(IEEE1616, SAE J1698 등)에서 정한 규격에 따라 제조 및 판매되고 있으나 자율주행에서 요구하는 서라운드 센서 데이터, 다채널 영상 데이터, V2X 통신 데이터 등의 정보 기록에는 한계 관련기술 보유 IP 대칭키 알고리즘을 이용한 경량 암·복호화 방법 및 시스템(국내/출원/2015) OTP를 이용한 차량 내부 네크워크 보안 방법 및 시스템(국내/등록/2017) Business Model 차량용 ADR (보안 S/W 및 프로토콜) - 탑승자 검지, 운전자 감시(졸음, 시선이동 등), 제스처 입력 등 차량 제어용 디바이스 UI 기술에 적용 수요 예상 기업 - 자동차 제조 기업, 차량 부품제조 기업 Autonomous Driving 자율 차량용 ADR 아키텍쳐 자율주행 Level 3 이상에서 자율차 ADR 연차별 목표 양산형 및 자율차용 ADR 보안개발 국내최초 ADR 데이터용 보안 프로토콜 5대 분야 Autonomous Driving Function Security 기술분야명 사고기록 플랫폼 담당 센터 모빌리티플랫폼 연구자 신대교 자율주행차 사고 데이터 저장 및 암호화 자율 주행 차량의 사고 시점 전·후 일정시간동안 차량의 내·외부 영상 및 음성, 서라운드 센서, V2X 통신, IVN을 통한 차량 상태 등 다양한 정보를 저장 및 암호화 하는 기술 개념 개발 내용 기술내용 자율주행 Level 2, 3단계 수준의 ADR 플랫폼 및 프로토타입 개발 자동차 전·후 영상 정보, 내·외부 네트워크 트래픽 정보 수집 센서 정보 기반 사고 여부 판단기술 ADR 저장 데이터의 무결성/조작방지 및 암·복호화 기술 차별성 본 과제에서 개발 예정인 ADR 플랫폼 탑재를 위해 실제 모델 차량의 선정과 국내 메이저 제조사와의 후속 차량 공동개발에 대한 연구를 진행 중 현재 출시 예정인 차량과 자율주행 차량을 위한 ADR을 동시에 개발하는 두 트랙 진행으로 상용화와 첨단 기술 개발을 동시에 추진 해외주요기관 독일 Escript社(CycurHSM, CycurCORE) Security 자율주행차 사고 데이터 저장 및 암호화 정보통신미디어/모빌리티플랫폼 신대교 관련 연구 분야 OTP기반의 HSM 타입 차량 인증/보안/예지보전 플랫폼 차량 제어보안 정보통신미디어/모빌리티플랫폼 신대교 차량 운행기록 장치 및 운전성향 분석 알고리즘 주행기록 정보통신미디어/모빌리티플랫폼 이선영 고속주행 차량번호 인식 일체형 임베디드 플랫폼 차량번호 인식 정보통신미디어/콘텐츠응용 박세호 | Core Technology | Related Technology 하 1234 44 45 대표유망기술 Autonomous Driving
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연구원 보유(개발) 핵심기술

개발 내용

연구원 보유(개발) 핵심기술

KETI 핵심기술 실시간 영상 데이터 보안 및 조작 방지, 무결성 프로토콜 개발을 위한 HASH 및 암·복호화 기술

고속 보안 프로토콜, 운전자 임의 영상 조작 방지, 사고 기록 정보의 무결성 부여 기술

• 전방 FHD 영상(30 fps)과 후방 HD 영상을 15ms이내 실시간 보안 적용 기술

• 차량 CAN 내부 네트워크 보안을 위한 OTP(One-Time Password) 기반 하드웨어보안모듈(HSM)을 활용한 경량

보안 알고리즘 기술

차별성 현재 상용화된 경쟁 기술이 없음

* 기존 상용차용 EDR(Event Data Recoder)은 국제규정(IEEE1616, SAE J1698 등)에서 정한 규격에 따라 제조 및 판매되고 있으나

자율주행에서 요구하는 서라운드 센서 데이터, 다채널 영상 데이터, V2X 통신 데이터 등의 정보 기록에는 한계

관련기술 보유 IP 대칭키 알고리즘을 이용한 경량 암·복호화 방법 및 시스템(국내/출원/2015)

OTP를 이용한 차량 내부 네크워크 보안 방법 및 시스템(국내/등록/2017)

Business Model

● 차량용 ADR (보안 S/W 및 프로토콜)

- 탑승자 검지, 운전자 감시(졸음, 시선이동 등), 제스처 입력 등 차량 제어용 디바이스 UI 기술에 적용

● 수요 예상 기업

- 자동차 제조 기업, 차량 부품제조 기업

Autonomous Driving

자율 차량용 ADR 아키텍쳐 자율주행 Level 3 이상에서 자율차 ADR 연차별 목표

양산형 및 자율차용 ADR 보안개발 국내최초 ADR 데이터용 보안 프로토콜

5대 분야 Autonomous Driving • Function Security • 기술분야명 사고기록 플랫폼

담당 센터 모빌리티플랫폼 • 연구자 신대교

자율주행차 사고 데이터 저장 및 암호화

자율 주행 차량의 사고 시점 전·후 일정시간동안 차량의 내·외부 영상 및 음성, 서라운드 센서, V2X 통신, IVN을

통한 차량 상태 등 다양한 정보를 저장 및 암호화 하는 기술

개념

개발 내용

기술내용 자율주행 Level 2, 3단계 수준의 ADR 플랫폼 및 프로토타입 개발

• 자동차 전·후 영상 정보, 내·외부 네트워크 트래픽 정보 수집

• 센서 정보 기반 사고 여부 판단기술

ADR 저장 데이터의 무결성/조작방지 및 암·복호화 기술

차별성 본 과제에서 개발 예정인 ADR 플랫폼 탑재를 위해 실제 모델 차량의 선정과 국내 메이저 제조사와의 후속 차량

공동개발에 대한 연구를 진행 중

현재 출시 예정인 차량과 자율주행 차량을 위한 ADR을 동시에 개발하는 두 트랙 진행으로 상용화와 첨단 기술 개발을

동시에 추진

해외주요기관 독일 Escript社(CycurHSM, CycurCORE)

Security

자율주행차 사고 데이터저장 및 암호화

정보통신미디어/모빌리티플랫폼 신대교

관련 연구 분야

OTP기반의 HSM 타입 차량인증/보안/예지보전 플랫폼

차량 제어보안

정보통신미디어/모빌리티플랫폼 신대교

차량 운행기록 장치 및운전성향 분석 알고리즘

주행기록

정보통신미디어/모빌리티플랫폼 이선영

고속주행 차량번호 인식일체형 임베디드 플랫폼

차량번호 인식

정보통신미디어/콘텐츠응용 박세호

| Core Technology | Related Technology

LIDAR

LIDAR

km

하 1234

44 45

대표

유망

기술

● A

uto

no

mo

us D

riving

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(19) 한민 특허청(KR)

(12) 등 특허공보(B1)

(45) 공고 2017 11월01

(11) 등 10-1792341

(24) 등 2017 10월25

(51) 제특허 (Int. Cl.)

H04L 9/32 (2006.01) H04L 12/40 (2006.01)

H04L 9/08 (2006.01)

(52) CPC특허

H04L 9/3228 (2013.01)

H04L 9/0863 (2013.01)(21) 원 10-2015-0143267

(22) 원 2015 10월14

심사청 2016 04월01

(65) 공개 10-2017-0043778

(43) 공개 2017 04월24

(56) 행 조사문헌

KR1020120137729 A*

KR1020030087874 A*

A. Menezes 2 , Handbook of AppliedCryptography, Chapter. 1,10, CRC Press(1996)*

KR1020060062641 A

*는 심사 에 하여 문헌

(73) 특허

전 연 원

경 도 남시 당 새나리 25 (야탑동)

(72)

경 도 남시 당 양 138, 808동 902

경 도 원시 통 청 132, 331동 803

(뒷 에 계 )

(74) 리

남 우

전체 청 항 : 5 항 심사 : 양종필

(54) OTP 한 차량 내 크워크 보안 시

(57) 약

OTP 한 차량 내 크워크 보안 시 제공 다. 본 실시 에 차량 트워크

는, 에 비 키 하여 생 한 드 가하여 전 하는 컨트 닛 드 하여

컨트 닛 하는 포함한다. 에 해, 차량 내 트워크 보안 능 가 어, 차량

트워크 해킹에 한 험과 피해 미연에 지할 게 다.

도 - 도1

등록특허 10-1792341

- 1 -

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(52) CPC특허

H04L 2012/40215 (2013.01)(72)

상훈

경 도 남시 당 393, 208동 102

정한균

경 도 시 사 126 10, 112동101

진 근

경 도 남시 원 264 8, 201

지원한 가연 개 사업

과제고 1615006851

처 통 /해양

연 리전문 통과학 진 원

연 사업 건 통 연 개 사업

연 과제 항 통 프라 개

여 1/1

주 한 항공우주연 원

연 간 2014.05.12 ~ 2015.10.11

등록특허 10-1792341

- 2 -

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청 항 1

차량 트워크 시 에 어 ,

보 하고 는 비 키 하여 생 한 드 에 가하여 제2 컨트 닛에 전 하는 제1 컨트

닛;

보 하고 는 상 제1 컨트 닛 비 키 상 드 하여 상 제1 컨트 닛 하는

; 포함하고,

상 차량 트워크 시 하는 컨트 닛들 ,

다 보안 등 하나가 여 ,

상 제1 컨트 닛 ,

특정 보안 등 여 고,

여 보안 등 종 에 라, 상 에 상 드 가하여 전 하는 주 가 결정 ,

상 는,

상 제1 컨트 닛 식별 정보 신하고, 신한 식별 정보 에 전 하 상 제1 컨트

닛 비 키 청하여 득하고,

상 는,

컨트 닛들 식별 정보들과 비 키들 매 하여 보 하고 어, 상 가 청한 상 제1 컨트

닛 식별 정보에 매 상 제1 컨트 닛 비 키 상 에 전 하는 것 특징 하는 차량

트워크 시 .

청 항 2

청 항 1에 어 ,

상 는,

상 제1 컨트 닛 컨트 닛 , 상 적지 상 제2 컨트 닛에 상

처리할 것 하는 것 특징 하는 차량 트워크 시 .

청 항 3

청 항 2에 어 ,

상 는,

상 제1 컨트 닛 지 않 컨트 닛 , 상 제2 컨트 닛에 상 폐

하도 하는 것 특징 하는 차량 트워크 시 .

청 항 4

청 항 1에 어 ,

등록특허 10-1792341

- 3 -

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상 제1 컨트 닛 ,

시간 정보 트 정보 적어도 하나 상 비 키 하여 상 드 생 하는 하드웨어

클라 언트 하여, 상 드 생 하고,

상 는,

시간 정보 트 정보 적어도 하나 상 제1 컨트 닛 비 키 하여 상 드 생

하여, 상 제1 컨트 닛 신한 드 비 하는 하드웨어 하여, 상

드 검 하는 것 특징 하는 차량 트워크 시 .

청 항 5

삭제

청 항 6

삭제

청 항 7

삭제

청 항 8

차량 트워크 시 보안 에 어 ,

상 차량 트워크 시 하는 제1 컨트 닛 , 보 하고 는 비 키 하여 생 한 드

에 가하여 제2 컨트 닛에 전 하는 단계;

상 차량 트워크 시 에 마 가, 보 하고 는 상 제1 컨트 닛 비 키 상

드 하여 상 제1 컨트 닛 하는 단계; 포함하고,

상 차량 트워크 시 하는 컨트 닛들 ,

다 보안 등 하나가 여 ,

상 제1 컨트 닛 ,

특정 보안 등 여 고,

여 보안 등 종 에 라, 상 에 상 드 가하여 전 하는 주 가 결정 ,

상 는,

상 제1 컨트 닛 식별 정보 신하고, 신한 식별 정보 에 전 하 상 제1 컨트

닛 비 키 청하여 득하고,

상 는,

컨트 닛들 식별 정보들과 비 키들 매 하여 보 하고 어, 상 가 청한 상 제1 컨트

닛 식별 정보에 매 상 제1 컨트 닛 비 키 상 에 전 하는 것 특징 하는 차량

트워크 시 보안 .

본 차량 크워크에 한 것 , 욱 상 하게는 차량 내 크워크 보안하는 시 에 [0001]

한 것 다.

등록특허 10-1792341

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존 차량 내 트워크는 보안과 한 별도 나 프 없어, 해킹에 취약한 조 다.[0002]

IoT 폭 적 가 어 보안에 한 공격도 많아질 것 상 , 특 , 동차에 한 해킹 경제[0003]

적, 사 적 매우 심각하 적 결과 래하게 다. 실제 , 동차에 한 보안 에 시도

는 해킹에 무 한 습 보 고 다.

2013 8월 해커 컨 런 에 닌 도 게 2010 타 프리우 포드 프 해킹 시[0004]

보 다. 악 앱 내 마트폰 감염하고, 무 통신망 통해 차안에 앱 동하여, '가 ',

엔진 폐쇄', 'RPM 조 ', '핸들 제어', '주행 들림' 하 다.

전 차 생산업체 슬라 경우 2014 16 전 보안 런 에 사 차량 해킹하는 에 공[0005]

하 1만 달러 지 하겠다고 언한 후 하루 만에 해커에게 해킹당하여 당했다.

에 라, 마트키 해킹, CAN 해킹 등 통한 동차 보안 피해가 생 가능할 것 상 는 ,[0006]

지하 한 보안 마 시 하다.

해결하 는 과제

본 상 같 문제점 해결하 하여 안 것 , 본 적 , 해킹에 강건하도 차량[0007]

내 트워크 보안하는 시 제공함에 다.

과제 해결 단

상 적 달 하 한 본 실시 에 , 차량 트워크는, 에 비 키 하여 생 한[0008]

드 가하여 전 하는 컨트 닛; 상 드 하여 상 컨트 닛 하는

; 포함한다.

그리고, 상 는, 상 컨트 닛 컨트 닛 , 상 적지 컨트[0009]

닛에 상 처리할 것 할 다.

또한, 상 는, 상 컨트 닛 지 않 컨트 닛 , 상 적지 컨[0010]

트 닛에 상 폐 하도 할 다.

그리고, 상 컨트 닛 , 시간 정보 트 정보 적어도 하나 상 비 키 하여 상 [0011]

드 생 하는 하드웨어 클라 언트 하여, 상 드 생 하고, 상 는, 시간

정보 트 정보 적어도 하나 상 비 키 하여 상 드 생 하여, 상 컨트 닛

신한 드 비 하는 하드웨어 하여, 상 드 검 할 다.

또한, 차량 트워크 하는 컨트 닛들 , 다 보안 등 하나가 여 , 상 컨트 닛 ,[0012]

특정 보안 등 여 다.

그리고, 상 컨트 닛 , 보안 등 종 에 라, 상 에 상 드 가하여 전 하는 주[0013]

가 결정 다.

그리고, 상 는, 상 컨트 닛 식별 정보 신하고, 신한 식별 정보 하여 [0014]

상 비 키 득할 다.

한편, 본 다 실시 에 , 차량 트워크 보안 , 상 차량 트워크 하는 컨트 [0015]

닛 , 에 비 키 하여 생 한 드 가하여 전 하는 단계; 상 차량 트워크에 마

가, 상 드 하여 상 컨트 닛 하는 단계; 포함한다.

상 한 같 , 본 실시 들에 , 차량 내 트워크 보안 능 가 어, 차량 트[0016]

워크 해킹에 한 험과 피해 미연에 지할 게 다.

등록특허 10-1792341

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특 , 본 실시 들에 , 차량 내 트워크 고 통신에 적 보안/ 가능하고, 보안 등[0017]

에 차등적 적 운 가능해진다.

도 간단한

도 1 본 실시 에 차량 내 트워크 도시한 도 ,[0018]

도 2는 OTP 클라 언트 에 제공 는 도 ,

도 3 OTP 클라 언트 상 블럭도,

도 4는 차량 트워크 CAN 후단에 OTP가 가 시지 포맷,

도 5는 OTP 상 블럭도,

도 6 ECU에 한 행 는 절차 도식적 나타낸 도 , 그리고,

도 7 OTP OTP 클라 언트가 동 한 비 키 공 하게 는 과정 에 제공 는 도 다.

실시하 한 체적 내

본 실시 에 는, OTP(One Time Password) 하여 차량 내 ECU(Electronic Control Unit)들 간[0019]

통신 보안 강 하는 제시한다.

해, 저 차량 내 트워크 하는 ECU들 보안 등 별 하고, 보안 는 등 에 포[0020]

함 ECU들에 해 는 신 비 키 생 한 OTP 후단에 가하여 전 하도 한다.

그리고, 차량 내 트워크 보안 플랫폼 신 보 하고 는 ECU 비 키 OTP 생 하고, 생 한[0021]

OTP ECU 신한 에 가 어 는 OTP 비 하여, ECU 한다.

(검 또는 정당한) ECU에 해 생 /전 경우, 적지 ECU는 통해 지시/[0022]

청하는 동 행한다.

하지만, 지 않 ECU에 해 생 /전 는 폐 , 적지 ECU가 통해 지시/ 청하는[0023]

동 (해킹 동 ) 행하지 않는다. 나아가, 보안 플랫폼 , 차량 내 트워크에 지 않 ECU가 포함

어 사 (운전 )에게 안내하고, 리 ( AS )에게 원격 알람 한다.

하에 는 도 참조하여 본 보다 상 하게 한다.[0024]

도 1 본 실시 에 차량 내 트워크 도시한 도 다. 본 실시 에 차량 내[0025]

트워크는, 도 1에 도시 같 , 보안 플랫폼(110)과 다 ECU들 포함하여 다.

또한, 도 1에 도시 같 , ECU들 보안 등 별 어 다. 체적 , 1) 운전 안전에 매[0026]

우 한 향 는 ECU들( , 차량 운전/제어 한 ECU들) "Security High"

고, 2) 운전 안전에 향 는 ECU들( , 차량 상태 니 링과 한 ECU들)

"Security Medium" 고, 3) 운전 안전과 없는 ECU들( , 티 미 어 시 한

ECU들) "Security Low" 다.

"Security High" 그룹(210)에 포함 ECU들과 "Security Medium" 그룹(220)에 포함 ECU들 , 전[0027]

할 후단에 OTP 가하여야 한다. 에, 그룹들(210,220)에 포함 ECU들 OTP 클라 언트(200)가

가 다.

도 2에 도시 같 , OTP 클라 언트(200)는 ECU 별도 하드웨어 한다. 하에 , OTP 클라 언[0028]

트(200)에 해, 도 3 참조하여 상 한다.

도 3 OTP 클라 언트(200) 상 블럭도 다. OTP 클라 언트(200)는, 도 3에 도시 같 , OTP 생[0029]

듈(200a), 시간 타 (200b) 트 운 (200c) 포함하고, 비 키(200d) 저 하고 다.

OTP 생 듈(200a) 시간 타 (200b)에 생 시간 정보 트 운 (200c)에 생 트 정[0030]

보 함께 비 키(200d) 하여, OTP 생 하는 다.

ECU는 OTP 생 듈(200a)에 해 생 OTP 신 후단에 가하여 전 한다. 도 4에는 차량 [0031]

등록특허 10-1792341

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트워크 CAN 후단에 OTP가 가 시지 포맷 나타내었다.

ECU들 동 그룹에 포함 ECU에 전 할 물 , 다 그룹에 포함 ECU에 전[0032]

할 도 다. , 도 1에 도시 같 , "Security High" 그룹(210)에 포함 ECU(211)가 "Security

Medium" 그룹(220)에 포함 ECU(221) 전 하는 것 가능하다.

보안 는 그룹들(210, 220)에 포함 ECU에 전 에 해 는, 보안 플랫폼(110) OTP [0033]

(100)가 절차 행하여, ECU에 해 생 /전 지 그 지 않 지 단하는 단

능한다.

하에 , OTP (100)에 해, 도 5 참조하여 상 한다. 도 5는 OTP (100) 상[0034]

블럭도 다. OTP (100)는, 도 5에 도시 같 , OTP 생 듈(100a), 시간 타 (100b), 트

운 (100c) OTP 비 (100e) 포함하고, 비 키 블(100d) 저 하고 다.

OTP 생 듈(100a) 시간 타 (100b)에 생 시간 정보, 트 운 (100c)에 생 트 정보[0035]

함께 비 키 블(100d)에 저 비 키 하여 OTP 생 하는 다. 는 비 키는, 비

키 블(100d)에 저 비 키들 하고 하는 ECU 비 키 다.

OTP 비 (100e)는 OTP 생 듈(100a)에 생 OTP ECU 신 에 가 어 는 OTP 비[0036]

하여, ECU 절차 행한다. 도 6에는 보안 플랫폼(110) OTP (100)에 해 ECU에 한

행 는 절차 도식적 나타내었다.

OTP 비 (100e)에 해 OTP가 동 한 것 , 보안 플랫폼(110) ECU 생 /전[0037]

루어진 것 취 하여, 적지 ECU에 처리할 것 한다.

하지만, OTP 비 (100e)에 해 OTP가 상 한 것 , 보안 플랫폼(110) 지 않 ECU[0038]

생 /전 루어진 것 취 하여, 적지 ECU에 처리하지 말고 폐 할 것 한다.

또한, 보안 플랫폼(110) 알람 생시 사 (운전 ) 하여 운전 단할 것 알리고, 리 (원격

AS )에게도 원격 해킹 사실 통보한다.

OTP (100) OTP 클라 언트(200)에 한 OTP 생 에는 시간 정보 트 정보 하는 것 상정하[0039]

나, 시적 것에 과하다. , 시간 정보 트 정보 하나만 하여 OTP 생 하는 것 가능

함 물 , 그 다 정보 하는 것도 가능하다.

하에 , OTP (100) OTP 클라 언트(200)가 동 한 비 키 공 하게 는 과정에 해, 도 7 참조하[0040]

여 상 한다. 도 7에 는 가/ 체 해 ECU(211)가 차량 트워크에 편 상 에 , 보안 플랫폼

(110) OTP (100)가 ECU(211)에 착/연결 OTP 클라 언트(200) 동 한 비 키 보하는 과정 나

타내었다.

도 7에 도시 같 , 차량 트워크에 새 편 ECU(211)가 "Security High" 그룹(210) 나[0041]

"Security Medium" 그룹(220)에 포함 어야 할 ECU , 보안 플랫폼(110) ECU(211)에 S/N(Serial

Number) 청한다.

후, 보안 플랫폼(110) ECU(211) 신한 S/N 키 (300)에 전 하 비 키 청한다.[0042]

키 (300)는 (정 ) ECU들 비 키들 S/N들에 매 하여 보 하고 다.

라 , 키 (300)는 보안 플랫폼(110) 신한 S/N에 매 어 는 비 키 보안 플랫폼[0043]

(110)에 전 하 , 보안 플랫폼(110) 신한 비 키 OTP (100)에 전달한다.

키 (300) 보안 플랫폼(110) 간 통신 보안 적 트워크 통해 루어지도 한다.[0044]

과정 , 차량 고 후에 ECU가 가/ 체 경우에 한하여 적 다. 차량 고시에는, 차량에 착 ECU[0045]

들 각각에 한 비 키들 OTP (100)에 저 한 상태 고한다.

지 지, OTP 한 차량 내 크워크 보안에 해 람직한 실시 들어 상 하 다.[0046]

OTP는 비 키 하여 생 한 드 언 한 것 다. 라 , OTP는 다 종 비 키 [0047]

드 체 가능하다. 비 키 식 암 는, 공개키&개 키 식에 비해, 알고리 간단하여 도

가 빠 클라 언트 하드웨어 할 도 하여 다.

한편, ECU들에 한 OTP 가는 든 에 해 하는 것 가 람직하지만, 헤드 감 해 주[0048]

등록특허 10-1792341

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적 행할 도 다. , 가 주 는 보안 등 에 라 결정할 다. 들어, 보안 등

ECU는 10개 마다 OTP 가하고, 보안 등 간 ECU는 100개 마다 OTP 가하도

하는 것 가능하다.

또한, 상에 는 본 람직한 실시 에 하여 도시하고 하 지만, 본 상 한 특정 실시[0049]

에 한정 지 아니하 , 청 에 청 하는 본 지 어남 없 당해 하는 야

에 통상 지식 가진 에 해 다양한 변 실시가 가능한 것 물 고, 러한 변 실시들 본

적 사상 나 전망 개별적 해 어져 는 안 것 다.

100 : OTP [0050]

200 : OTP 클라 언트

110 : 보안 플랫폼

211, 212, 221 : ECU

300 : 키

도 1

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도 2

도 3

도 4

도 5

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도 6

도 7

등록특허 10-1792341

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(19) 한민 특허청(KR)(12) 공개특허공보(A)

(11) 공개 10-2017-0077003

(43) 공개 2017 07월05

(51) 특허 (Int. Cl.)

H04L 9/06 (2006.01) H04L 9/08 (2006.01)

(52) CPC특허

H04L 9/0643 (2013.01)

H04L 9/0625 (2013.01)(21) 원 10-2015-0187021

(22) 원 2015 12월27

심사청 없

(71) 원

연 원

경 도 남시 당 새나리 25 (야탑동)

(72)

경 도 남시 당 양 138 , 808동 902

상훈

경 도 남시 당 393, 208동 102

(뒷 에 계 )

(74) 리

남 우

체 청 항 수 : 6 항

(54) 칭 칭키 알고리 한 경량 암복 시스

(57) 약

칭키 알고리 한 경량 암복 시스 공 다. 본 실시 에 암복

, 랜 값 생 하여, 보 하고 는 칭키 암 하여 달하고, 랜 값과 칭키 해쉬 알고

리 에 하여 통신 암 키 생 한다. 에 해, IoT 스 차량 ECU 같 능 프

경에 도, 보안 강 경량 암복 가 가능해진다.

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(52) CPC특허

H04L 9/0861 (2013.01)

H04L 9/0869 (2013.01)(72)

한균

경 도 남시 당 느티 22, 에 -1325

경 도 시 내 13, 115동 1702

지원한 가연 개 사업

과 고 1711026385

처 미래창 과학

연 리 문 보통신 술진

연 사업 보통신 술 양

연 과 산학연 연계 SW-SoC 합 고 양

여 1/1

주 연 원

연 간 2015.01.01 ~ 2015.12.31

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청 항 1

1 드가, 랜 값 생 하는 단계;

상 1 드가, 상 랜 값 보 하고 는 칭키 암 하여 2 드에 달하는 단계;

상 1 드가, 상 랜 값과 상 칭키 해쉬 알고리 에 하여, 통신 암 키 생 하는

단계; 포함하는 것 특징 하는 암복 .

청 항 2

청 항 1에 어 ,

2 드가, 암 랜 값 상 1 드 수신하는 단계;

상 2 드가, 상 암 랜 값 보 하고 는 칭키 복 하는 단계;

상 2 드가, 복 랜 값과 상 칭키 해쉬 알고리 에 하여, 통신 암 키 생

하는 단계; 포함하는 것 특징 하는 암복 .

청 항 3

청 항 2에 어 ,

1 랜 값 생 하는 단계;

상 1 랜 값과 1 상 통신 암 키 암 하여 상 1 드에 달하는 단계;

상 1 랜 값과 상 통신 암 키 상 해쉬 알고리 에 하여, 1 통신 암 키 생 하는

단계; 포함하는 것 특징 하는 암복 .

청 항 4

청 항 3에 어 ,

상 2 드가, 암 1 랜 값과 1 상 1 드 수신하는 단계;

상 2 드가, 상 암 1 랜 값과 1 상 통신 암 키 복 하는 단계;

상 2 드가, 복 1 랜 값과 상 통신 암 키 해쉬 알고리 에 하여, 1 통신 암 키

생 하는 단계; 포함하는 것 특징 하는 암복 .

청 항 5

청 항 2에 어 ,

상 1 드가, 통신하는 과 에 상 통신 암 키 순차 생 는 통신 암 키

들 상 통신 암 키 보 하는 단계; 포함하는 것 특징 하는 암복 .

청 항 6

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랜 값 생 하여, 보 하고 는 칭키 암 하여 하고, 상 랜 값과 상 칭키 해

쉬 알고리 에 하여 통신 암 키 생 하는 1 드;

상 1 드 암 랜 값 수신하여, 보 하고 는 칭키 복 하고, 복 랜

값과 상 칭키 해쉬 알고리 에 하여, 통신 암 키 생 하는 2 드; 포함하는 것 특

징 하는 암복 시스 .

술 야

본 암복 술에 한 것 , 욱 상 하게는 IoT나 차량 등과 같 CPU 프 싱 능 지[0001]

않 야 한 암복 시스 에 한 것 다.

경 술

재 차량 나 IoT 하여 개 하고 는 암복 식 비 칭키 식 다. 비 칭키 암복 식 ,[0002]

도 1에 도시 같 , 공개키 개 키 1 키 한 암 식 다.

비 칭키 암복 식 , 키 가 하고 , 에 가능하다. 비 칭키 암복 식 ,[0003]

공개키 하 한 문에 트워크에 연결 필 하 , 공개키 개 키 생 하는 알고리

문에 고 능 프 싱 CPU가 필 하다.

라 , 능 프 싱 워 가진 IoT나 트워크 연결 하지 않 차량 경에 하 에[0004]

는 어 다. IoT 차량 보안에 한 필 아지고 는 , 해결하 한 안 색

청 다.

해결하 는 과

본 상 같 문 해결하 하여 안 것 , 본 , IoT 스 차량[0005]

ECU 같 능 프 경에 합하 , 보안 강 경량 암복 시스 공함에 다.

과 해결 수단

상 달 하 한 본 실시 에 , 암복 , 1 드가, 랜 값 생 하[0006]

는 단계; 상 1 드가, 상 랜 값 보 하고 는 칭키 암 하여 2 드에 달하는 단계;

상 1 드가, 상 랜 값과 상 칭키 해쉬 알고리 에 하여, 통신 암 키 생 하

는 단계; 포함한다.

그리고, 본 실시 에 암복 , 2 드가, 암 랜 값 상 1 드[0007]

수신하는 단계; 상 2 드가, 상 암 랜 값 보 하고 는 칭키 복 하는 단계;

상 2 드가, 복 랜 값과 상 칭키 해쉬 알고리 에 하여, 통신 암 키 생

하는 단계; 포함할 수 다.

또한, 본 실시 에 암복 , 1 랜 값 생 하는 단계; 상 1 랜 값과 1 [0008]

상 통신 암 키 암 하여 상 1 드에 달하는 단계; 상 1 랜 값과 상 통신

암 키 상 해쉬 알고리 에 하여, 1 통신 암 키 생 하는 단계; 포함할 수 다.

그리고, 본 실시 에 암복 , 상 2 드가, 암 1 랜 값과 1 [0009]

상 1 드 수신하는 단계; 상 2 드가, 상 암 1 랜 값과 1 상 통

신 암 키 복 하는 단계; 상 2 드가, 복 1 랜 값과 상 통신 암 키 해쉬 알고리

에 하여, 1 통신 암 키 생 하는 단계; 포함할 수 다.

또한, 본 실시 에 암복 , 상 1 드가, 통신하는 과 에 상 [0010]

통신 암 키 순차 생 는 통신 암 키들 상 통신 암 키 보 하는 단계;

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포함할 수 다.

한편, 본 다 실시 에 , 암복 시스 , 랜 값 생 하여, 보 하고 는 칭키 암[0011]

하여 하고, 상 랜 값과 상 칭키 해쉬 알고리 에 하여 통신 암 키 생 하는

1 드; 상 1 드 암 랜 값 수신하여, 보 하고 는 칭키 복 하고, 복

랜 값과 상 칭키 해쉬 알고리 에 하여, 통신 암 키 생 하는 2 드; 포

함한다.

상 한 같 , 본 실시 들에 , IoT 스 차량 ECU 같 능 프 [0012]

경에 도, 보안 강 경량 암복 가 가능해진다.

또한, 본 실시 들에 , 보안상 트워크에 연결하는 것 한 차량 ECU에 해,[0013]

암복 시스 공할 수 게 다.

도 간단한

도 1 비 칭키 암복 알고리 나타낸 도 ,[0014]

도 2는 칭키 암복 알고리 나타낸 도 ,

도 3 본 실시 에 경량 암복 에 어 , 통신 암 키 생 하는 과 에

공 는 도 ,

도 4는 본 실시 에 경량 암복 에 어 , 한 통신 암 키 생 하는

과 에 공 는 도 ,

도 5는 실에 비한 보안 통신 드 통신 암 키 보 에 공 는 도 , 그리고,

도 6 본 실시 에 경량 암복 가능한 차량 트워크 시한 도 다.

실시하 한 체 내

하에 는 도 참 하여 본 보다 상 하게 한다.[0015]

본 실시 에 는, 칭키 알고리 한 경량 암복 시스 시한다.[0016]

IoT 스나 차량 ECU 같 프 능 지 않 경우나 차량 ECU 같 보안상 [0017]

트워크에 연결할 수 없거나 연결하는 것 합한 경우, 본 실시 에 암복 시

스 매우 하다.

도 2는 칭키 암복 알고리 나타낸 도 다. 도 2에 도시 같 , 칭키 암복 알고리 ,[0018]

암 키 복 키가 동 하다. 신 수신 는 동 한 칭키 하여 암 통신 사 한다.

칭키 암복 알고리 , 간단하게 암복 가 가능하다. 칭키 암복 알고리 , 비 키 주 과[0019]

보 하 , 비 키가 경우에 상 암복 진행할 수 없다는 단 다.

보 하 해, 본 실시 에 는, 칭키 암복 알고리 하 , 매 통신마다 새 운 통신[0020]

암 키 생 하여 함 , 보안 강 한다.

도 3 본 실시 에 경량 암복 에 어 , 통신 암 키 생 하는 과 에[0021]

공 는 도 다.

본 실시 에 경량 암복 통신 , 미리 칭키 나누어 보 한 2개 보안 통신 드들 [0022]

하고 통신 암 키 생 하는 차 시 한다.

체 , 도 3에 도시 같 , 보안 통신 드 #1 , 1) 랜 값(RNint) 생시키고, 2) 랜 값(RNini[0023]

t) 보 하고 는 칭키(SK) 암 하여 보안 통신 드 #2에 달한다.

그러 , 보안 통신 드 #2는, 3) 보안 통신 드 #1 수신한 암 랜 값(RNinit) 보 하고 는 [0024]

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칭키(SK) 복 하여 랜 값(RNinit) 보한다.

다 , 보안 통신 드 #2는, 4) 복 한 랜 값(RNinit)과 칭키(SK) 해쉬 알고리 에 하여, 통[0025]

신에 사 할 통신 암 키(CK0) 생 하고 보 한다.

마찬가지 , 보안 통신 드 #1도, 5) 랜 값(RNinit)과 칭키(SK) 해쉬 알고리 에 하여, 통신에[0026]

사 할 통신 암 키(CK0) 생 하고 보 한다.

도 3에 는, 보안 통신 드 #1 랜 값(RNinit) 생시켜 통신 개시하는 것 상 하 나, 시 것에[0027]

과하다. 보안 통신 드 #2에 해 통신 개시 는 것도 가능하다.

어느 경우 , 보안 통신 드 #1과 보안 통신 드 #2는 칭키(SK) 생 한 통신 암 키[0028]

(CK0) 공 하게 다.

후 통신 시도 시마다, 보안 통신 드 #1과 보안 통신 드 #2는 새 운 통신 암 키 생 하여 암복 통[0029]

신 시도한다. 과 에 해 도 4 참 하여 상 한다.

도 4는 본 실시 에 경량 암복 에 어 , 한 통신 암 키 생 하는[0030]

과 에 공 는 도 다.

도 4에 도시 같 , 1) 할 (DATA0)가 생한 보안 통신 드 #1 , 2) 랜 값(RN0) 생시키[0031]

고, 할 (DATA0) 랜 값(RN0) 통신 암 키(CK0) 암 하여 보안 통신 드 #2에 한다.

그러 , 보안 통신 드 #2는, 3) 보 하고 는 통신 암 키(CK0) (DATA0) 랜 값(RN0) 복[0032]

하고, 4) 복 랜 값(RN0)과 통신 암 키(CK0) 해쉬 알고리 에 하여 다 에 사 할 통신 암

키(CK1) 생 하여 보 한다.

마찬가지 , 보안 통신 드 #1도, 5) 랜 값(RN0)과 통신 암 키(CK0) 해쉬 알고리 에 하여 다 에[0033]

사 할 통신 암 키(CK1) 생 하여 보 한다.

에 해, 보안 통신 드 #1과 보안 통신 드 #2는 통신 암 키(CK0) 생 한 통신 암 키[0034]

(CK1) 공 하게 다.

후, 할 가 생한 보안 통신 드 #1 또는 보안 통신 드 #2에 해 통신 개시 고, 통신 [0035]

료 보안 통신 드 #1과 보안 통신 드 #2는 통신 암 키(CK1) 생 한 통신 암 키(CK2) 공

하게 다.

도 4에는, n+1 통신 루어 , 보안 통신 드 #1과 보안 통신 드 #2가 통신 암 키(CKn+1) 공 하고[0036]

는 상 도시하 다.

한편, 가 실 , 보안 통신 드 #1과 보안 통신 드 #2는 통신 암 키 공 할 수 없어, [0037]

복 에 실 하게 다. 해, 보안 통신 드 #1과 보안 통신 드 #2는 과거에 생 &사 하

통신 암 키들도 량 보 한다.

에, 복 에 실 한 수신 드가 신 드에게 복 실 통보하 , 신 드는 에 생[0038]

&사 하 통신 암 키 암 하여 다시 한다.

만약, 실 2 , 수신 드는 다시 에 해 도 복 에 실 한다. [0039]

경우, 신 드는 그 에 생 &사 하 통신 암 키 다시 암 하여 다시 한다.

실에 해 통신 암 키 공 가 가능해지는 사태 지하 해, 도 5에 도시 같 , 보안[0040]

통신 드 #1과 보안 통신 드 #2는 근 생 한 8개 통신 암 키(CKn+1~CKn-6) 통신 암 키(CK0) 보

한다.

통신 암 키(CK0) 보 하는 것 8 상 실 생한 경우 비하 해 8개 상 통[0041]

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신 암 키 보 하는 것 피하 함 다.

통신 암 키들 하여 통신하 에도 하고, 8 상 실에 해 복 에 실[0042]

한 경우, 신 드는 통신 암 키(CK0) 암 하여 한다. 수신 드는 통신 암

키(CK0) 보 하고 므 , 복 가 가능하다.

도 6 본 실시 에 경량 암복 가능한 차량 트워크 시하 다. 본 실[0043]

시 에 경량 암복 , 차량 트워크 하는 다수 ECU들 간 보안 통신에 가능하다.

또한, 본 실시 에 경량 암복 , IoT 스들 간 보안 통신에도 가능하다. 나[0044]

아가, 그 다 트워크에 드들 간 보안 통신에 해, 본 술 사상 한 없 폭 게

가능하다.

또한, 상에 는 본 람직한 실시 에 하여 도시하고 하 지만, 본 상술한 특 실시[0045]

에 한 지 아니하 , 청 에 청 하는 본 지 어남 없 당해 하는 술 야

에 통상 지식 가진 에 해 다양한 변 실시가 가능한 것 물 고, 러한 변 실시들 본

술 사상 나 망 개별 해 어 는 안 것 다.

SK : 칭키[0046]

RN : 랜 값

HASH : 해쉬 알고리

CK : 통신 암 키

DATA :

도 1

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도 5

도 6

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