자율주행자동차 보안 동향

서화정,권용빈,권혁동,안규황,Seo, Hwajeong,Kwon, YongBeen,Kwon, HyeokDong,An, Kyuhwang 한국정보보호학회 2018 情報保護學會誌 Vol.28 No.5

운전자의 도움 없이 자동으로 운행하는 자율주행자동차는 차세대 IT 플랫폼으로써 그 중요도가 증가하고 있다. 현재 자동차 회사는 물론이거니와 대표적인 IT 기업들에서도 자율주행차량을 상용화하기 위한 노력을 기울이고 있다. 자율주행자동차는 주행과 관련된 기술적인 완성도도 중요하지만 이와 더불어 사소한 보안 취약점이 차량 탑승자의 생명을 위협할 수 있는 만큼 단 한차례의 사이버 공격도 허용할 수 없는 기술적 특징을 가진다. 본 논문에서는 자율주행자동차의 기술 발전 동향과 더불어 보안 취약점에 관련된 내용을 함께 확인해 보도록 한다.

ARM Cortex-M3 상에서 부채널 공격에 강인한 곱셈 연산 구현

서화정(Hwajeong Seo) 한국정보보호학회 2017 정보보호학회논문지 Vol.27 No.4

경량 사물인터넷 디바이스 상에서의 암호화 구현은 정확하고 빠르게 연산을 수행하여 서비스의 가용성을 높이는 것이 중요하다. 하지만 공격자가 해당 경량 디바이스 상에서 수행되는 연산 특징을 분석하여 비밀정보를 추출해 낼 경우 사용자의 비밀번호가 공격자에게 쉽게 노출될 수 있는 문제점을 가지고 있다. 특히 최신 ARM Cortex-M3의 경우 곱셈연산이 입력의 크기에 따라 수행 속도가 달라지는 취약점을 가지고 있다. 본 논문에서는 지금까지 제안된 안전한 곱셈 구현기법의 장단점을 분석하고 더 나아가 최신 곱셈기법을 최적화하는 방안에 대해 확인해 본다. 제안된 기법은 기존 방식의 속도를 최대 28.4% 향상시킨다. Cryptography implementation over lightweight Internet of Things (IoT) device needs to provide an accurate and fast execution for high service availability. However, adversaries can extract the secret information from the lightweight device by analyzing the unique features of computation in the device. In particular, modern ARM Cortex-M3 processors perform the multiplication in different execution timings when the input values are varied. In this paper, we analyze previous multiplication methods over ARM Cortex-M3 and provide optimized techniques to accelerate the performance. The proposed method successfully accelerates the performance by up-to 28.4% than previous works.

사물인터넷을 위한 경량 암호 알고리즘 구현

서화정(Hwajeong Seo),김호원(Howon Kim) 한국정보보호학회 2015 情報保護學會誌 Vol.25 No.2

모든 사물들이 인터넷에 연결되어 정보의 생산과 교환이 실시간으로 이루어지는 사물인터넷 기술은 사용자에게 개인 맞춤형 서비스를 제공함으로써 삶의 질을 향상시키고 있다. 하지만 사용자가 제공한 민감한 개인 정보가 적법한 서비스가 아닌 악의적인 목적으로 사용된다면 사물인터넷 기술의 발전은 인류에게 큰 재앙으로 다가올 것이다. 따라서 이를 방지하기 위한 방안으로 사물들 간에 교환되는 정보에 대하여 암호화 연산을 수행하게 된다. 이는 교환되는 정보에 대한 기밀성을 제공한다는 장점을 가지지만 암호화 연산을 수행하기 위해 추가적인 계산이 필요한 단점을 가진다. 이러한 연산 복잡도는 사물인터넷과 같은 임베디드 환경에서는 큰 부하로 다가온다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위한 다양한 경량 암호 알고리즘이 암호학자에 의해 정의되고 이는 다시 암호 엔지니어에 의해 효율적인 구현 방안이 제시되고 있다. 본 논문에서는 지금까지 연구되어온 경량 암호 알고리즘의 실용성을 사물인터넷 환경에서 소프트웨어와 하드웨어 관점에서 살펴보도록 한다.

입력 위치 유추 방지를 위한 보안 키패드의 설계

서화정(Hwajeong Seo),김호원(Howon Kim) 한국정보보호학회 2016 정보보호학회논문지 Vol.26 No.1

Black hat USA 2014에서는 사용자가 스마트폰 혹은 스마트패드 상에서 비밀번호 입력 시 공격자가 구글 글라스를 이용하여 원거리에서 입력되는 비밀번호의 위치점을 유추해 내는 기술을 시연하였다. 본 논문에서는 동일한 입력값에 대해서도 상이한 위치점을 갖도록 설계한 키패드를 제안함으로써 구글 글라스와 같은 스마트 디바이스를 이용한 공격을 효과적으로 방어할 수 있는 방안에 대해 제시한다. In Black hat USA 2014, a hacking method to infer the password entry of smartphone or smartpad with google glass in distance is presented. In this paper, we design the secure keypad to protect the key stroke inference attacks with google glass which has unique layout ensuring same input entry but different input value.

저사양 8-bit AVR 프로세서 상에서의 초경량 블록 암호 알고리즘 CHAM 메모리 최적화 구현

서화정(Hwajeong Seo) 한국정보보호학회 2018 정보보호학회논문지 Vol.28 No.3

간단한 덧셈, 회전연산, 그리고 XOR 연산자로 구성된 초경량 블록 암호 알고리즘 CHAM은 저사양 사물인터넷과 고사양의 플랫폼 상에서 모두 효율적인 구현이 가능하다. 특히 CHAM 블록 암호 알고리즘은 저사양 사물인터넷플랫폼 상에서 연산속도를 향상시키는 방안에 대해 심도있게 고민된 알고리즘이다. 본 논문에서는 저사양 사물인터넷 플랫폼 8-비트 AVR 상에서 매우 제한적인 프로그램 메모리 공간을 최소로 하면서 연산속도는 극대화하는 방안에 대해 확인해 보도록 한다. 이를 위해 프로그램 코드는 1 라운드 혹은 2 라운드 기반의 부분 반복문을 활용하였으며 라운드 키 접근을 효율화하기 위해 메모리 공간을 정렬하였다. 최소한의 레지스터 활용 및 데이터 업데이트를 통해 성능 향상 및 코드 크기를 최적화하였다. 그 결과 CHAM 64/128, 128/128, 그리고 128/256의 경우 RANK 파라미터 상에서 29.9, 18.0, 그리고 13.4를 달성하였다. 이는 현존하는 블록암호 알고리즘 구현 중 최상의 결과이다. Ultra-lightweight block cipher CHAM, consisting of simple addition, rotation, and eXclusive-or operations, enables the efficient implementations over both low-end and high-end Internet of Things (IoT) platforms. In particular, the CHAM block cipher targets the enhanced computational performance for the low-end IoT platforms. In this paper, we introduce the efficient implementation techniques to minimize the memory consumption and optimize the execution timing over 8-bit AVR IoT platforms. To achieve the higher performance, we exploit the partly iterated expression and arrange the memory alignment. Furthermore, we exploit the optimal number of register and data update. Finally, we achieve the high RANK parameters including 29.9, 18.0, and 13.4 for CHAM 64/128, 128/128, and 128/256, respectively. These are the best implementation results in existing block ciphers.

사물인터넷 상에서의 소프트웨어 암호 구현

서화정(Hwajeong Seo) 한국정보과학회 2017 정보과학회지 Vol.35 No.1

블록체인 기반 기부 시스템 개발

안규황,서화정,An, Kyu-hwang,Seo, Hwajeong 한국정보통신학회 2018 한국정보통신학회논문지 Vol.22 No.5

블록체인이란 중앙 시스템을 없애고 P2P (Peer to Peer) 형식으로 개개인을 연결하여 분산 원장을 공유하는 기법을 의미한다. 본 논문에서는 블록체인을 이용하여 현 기부 시스템의 보안 적 취약점을 개선하고자 한다. 기존의 기부 시스템은 불우 이웃에게 직접적으로 입금하는 방식이 아닌 기부 단체를 통해 기부를 한다. 따라서 기부자가 입금을 하고 나면 해당 금액이 어떻게 쓰이는지 알 수 있는 방법이 없다. 이에 대한 해결방안으로 기부 시스템에 블록체인(blockchain) 기법을 도입하여 기부한 금액이 언제 어떻게 쓰이는지 누구나 열람 할 수 있게 하는 방법을 제안하고자 한다. 제안하는 기법에서는 블록체인 기반의 가상 모금 회를 만들어 기부자가 가상 계좌에 입금을 하면 그에 상응하는 암호 화폐로 환전해준다. 해당 코인으로 기부자는 원하는 불우 이웃을 선택하여 기부를 할 수 있고 그 암호 화폐를 받은 불우 이웃은 모금 회를 통해 환전을 할 수 있다. 따라서 기부 서비스 이용자 모두 투명하고 안전하게 서비스를 활용하는 것이 가능하다. Blockchain technology removes the central system and connects each block throughout every person. This paper proposes new method to exploit the blockchain feature to apply existing donation system. In the current system, the donator does not donate to poor neighbor which means donator must have to donate some donate organization. The donator does not recognize how the donation has been spent after donation. In this case, we can solve that problem by using the blockchain where the donator can watch how the money works and everyone can browse the account history. To make a virtual fundraising box based on blockchain technology, donator sends some money at virtual account and exchanges the money to crypto-currency. Donator can use crypto-currency which is donate to poor neighbor that poor neighbor can exchanges crypto-currency to the money. Through this proposed system, the donation is managed by secure and transparent blockchain system.

블록체인 노드 신뢰성 향상을 위한 사용자 검증 시스템

안규황,서화정,An, Kyuhwang,Seo, Hwajeong 한국정보통신학회 2018 한국정보통신학회논문지 Vol.22 No.9

블록체인(Blockchain)이란 중앙 서버를 둔 기존의 시스템에서 중앙 서버를 제외 하고 각 노드를 P2P(Peer to Peer) 방식으로 직접 연결하는 기술이다. 블록체인의 종류 중 하나인 public 블록체인 같은 경우 체인에 연결되기 위한 노드로 구성 되는데 별다른 규제 조건 없이 아무나 참여할 수 있으며, 체인에 연결하기 위한 nonce만 발견한다면 모든 노드에 데이터를 전파(broadcast)할 수 있다. 이때 nonce를 발견한 노드가 악의적 의도로 블록에 악성코드를 숨겨 전파한다면, 블록체인의 탈중앙화 시스템의 특징으로 인해 체인에 참여한 모든 노드가 악성코드에 감염 돼 큰 문제가 발생 할 수 있다. 본 논문에서는 해커들이 악용할 수 있는 public 블록체인의 특징인 아무나 노드로 참여할 수 있다는 점을 해결하기 위해, AI 기술이 접목 된 방화벽을 통하여 악의 의도를 가진 사용자는 노드로 참여할 수 없게 제한하여 각 노드에서 전파하는 데이터에 대하여 기존의 데이터보다 신뢰성을 높이고자 한다. Blockchain is a technology that directly connects each node to P2P method, except for the central server. A public blockchain is one of the blockchain types, anyone can participate without any restriction. If some node find nonce, which node can broadcasted data to all nodes. At this time, if a node that finds a nonce hides malicious code in the block, all nodes participating in the chain may be infected with malicious code due to the characteristics of the decentralization system of the blockchain. In this paper, to solve the problem that hackers can participate as an any node, we propose that a user with malicious intent can not participate as a node through a firewall with AI technology. This will improve the reliability of the propagated data over existing data.

블록체인을 활용한 자전거 관리 시스템 구축

안규황,서화정,An, Kyu-hwang,Seo, Hwajeong 한국정보통신학회 2018 한국정보통신학회논문지 Vol.22 No.8

검찰청의 2014년 통계에 의하면 자전거 이용자의 53%가 도난 경험이 있다고 응답하였다. 우리나라의 자전거 도난 율이 높은 이유는 자전거 관리 시스템이 없기 때문이다. 이는 자동차처럼 차대번호를 활용하여 자전거를 관리하지 않기 때문이다. 대부분의 사람들은 자전거에 차대번호가 있는지 모르기 때문이다. 구매자가 자전거 관리 블록체인 시스템에 자전거를 등록하게 된다면 누구나 체인에 등록 된 정보를 조회할 수 있어, 차대 번호만 기입하면 누구의 자전거인지 확인할 수 있다. 또한 사고가 발생하면 블록체인(Blockchain)은 자전거와 관련된 모든 정보를 관리하기 위해 자동차와 같이 어떤 장비가 교체되고 있는지를 기록한다. 이렇게 되면 중고 거래를 할 때 소비자는 사고 이력이 있던 제품인지 조회 할 수 있어 현명한 소비가 가능하다. 본 논문에서는 자전거 차대 번호를 활용하여 자전거 관리 시스템을 구축하는 방법을 제안한다. According to the prosecutors' office's statistics for 2014, 53% of a bicycle users have experienced theft. The reason for the high rate of bicycle stolen in Korea is that there is no bicycle management system. This is because they do not use bicycle numbers to manage bikes like cars do. Most people do not know if they have a VIN(Vehicle Identification Number) on their bike. If the buyer registers the bicycle in the bicycle management blockchain system, anyone can view the information registered in the chain, so that if the bicycle number is filled in, the bicycle can be identified. In addition, when an accident occurs, blockchain will record what kind of equipment it is replacing, like an automobile, to manage all the information about the bicycle. In this way, consumers can inquire whether they have a history of accident when they make a second-hand transaction. In this paper, we propose a method to construct bicycle management system using bicycle VIN.

LINK 블록체인을 적용한 차량용 블랙박스 시스템

안규황,원태연,박상민,장경배,서화정,An, Kyuhwang,Won, Taeyeon,Park, Sangmin,Jang, Kyoungbae,Seo, Hwajeong 한국정보통신학회 2019 한국정보통신학회논문지 Vol.23 No.8

2010년도를 기점으로 차량용 블랙박스는 많은 사람들에게 보급되었음에도 불구하고 차량 사고 현장 기록물이 존재 하지 않거나 가해자가 고의적으로 영상 데이터를 삭제할 경우 피해자가 속출한다. 블록체인의 가장 큰 장점은 데이터 분산 저장으로 데이터 수정 및 삭제가 불가능하다는 점이며, 가장 큰 단점은 민감한 데이터 역시 분산 저장 된다는 점이다. 본 논문은 해당 장점을 이용해 블랙박스에 블록체인을 도입하여 공유 된 영상 데이터로 사고를 입증하며, 블록체인과 private 서버를 연동하여 기존에 블록체인에 저장되는 민감 정보를 private 서버에 저장하여 블록체인의 단점인 개인정보유출 문제를 해결하고자 한다. 또한 LINK 블록체인과 private 서버를 연동하는 코드(깃허브)와 데모영상(유튜브)을 본 논문에 첨부하였다. Since 2010, vehicle black boxes have become popular with many people, if there is no record of the vehicle accident scene, or if the offender deliberately deletes the image data, the victim succeeds. The biggest advantage of blockchain is that it is impossible to modify and delete data by data distribution storage. The biggest disadvantage is that sensitive data is also distributed. In this paper, we propose a blockchain method for the black box by using the advantage of shared block data and we intend to solve the problem of personal information leakage which is a disadvantage of blockchain by storing sensitive information stored in a blockchain in a private server by LINK blockchain with a private server. We also attached code(Github) and demonstration video(Youtube) linking LINK blockchain with the private server in this paper.