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.

센서 네트워크 상에서의 저전력 보안 수중 통신을 위한 동작 전압 스케일 기반 암호화에 대한 연구

서화정,김호원,Seo, Hwa-Jeong,Kim, Ho-Won 한국정보통신학회 2014 한국정보통신학회논문지 Vol.18 No.3

수중 통신 상에서 가장 중요한 요소는 한정된 전원을 보다 효율적으로 소모하여 운영 가능 시간을 최대화하는데 있다. 보다 효율적인 전압 소모를 위해 적용 가능한 기법으로는 동적 전압 스케일 기법이 있다. 해당 기법은 평상시에는 낮은 주파수로 동작하여 대기 전력을 최소화하며 복잡한 연산을 수행하는 경우에는 빠른 주파수로 계산함으로써 전체 소모되는 전력량을 줄인다. 복잡한 암호화 연산의 경우 빠른 주파수로 연산을 하는 것이 보다 효율적이다. 본 논문에서는 다양한 센서 상에서의 암호화 기법에 동적 전압 스케일 기법을 적용한 결과를 보여 줌으로써 수중 통신 상에서 적합한 저전력 암호화 방안에 대해 살펴본다. Maximizing the operating time by reducing the power consumption is important factor to operate sensor network under water networks. For efficient power consumption, dynamic voltage scaling method is available. This method operates low frequency when there is no workload. In case of abundant workload, high frequency operation completes hard work within short time, reducing power consumption. For this reason, complex cryptography should be computed in high frequency. In this paper, we apply dynamic voltage scaling method to cryptography and show performance evaluation. With this result, we can reduce power consumption for cryptography in under water communication.

속성기반 재 암호화를 이용한 스마트카드 인증권한 분배스킴

서화정,김호원,Seo, Hwa-Jeong,Kim, Ho-Won 대한임베디드공학회 2010 대한임베디드공학회논문지 Vol.5 No.3

User authentication is an important requirement to provide secure network service. Therefore, many authentication schemes have been proposed to provide secure authentication, such as key agreement and anonymity. However, authority of scheme is limited to one's self. It is inefficient when authenticated users grant a certification to other users who are in an organization which has a hierarchical structure, such as a company or school. In this paper, we propose the first authentication scheme to use Attributes-Based Re-encryption that creates a certification to other users with specified attributes. The scheme, which has expanded from Rhee et al. scheme, has optimized computation performance on a smart card, ensuring the user's anonymity and key agreement between users and server.

VANET 상에서의 이동성을 고려한 안전한 메시지 인증기법

서화정,김호원,Seo, Hwa-Jeong,Kim, Ho-Won 한국정보통신학회 2011 한국정보통신학회논문지 Vol.15 No.5

지능형 차량 네트워크(VANET)는 무선통신을 이용하여 차량 간 (V2V, Vehicle to Vehicle), 차량과 노변장치 간(V2I, Vehicle to Infrastructure)의 통신을 제공하는 네트워킹 기술이다. 현재 VANET통신은 자동차산업의 급속한 발전과 차량자동화로 인하여 산업계와 학계를 중심으로 연구가 활발히 진행되고 있다. VANET을 통해 유통되는 차량의 속도, 가속도, 도로 및 환경 모니터링정보는 운전자에게 안전운전과 관련된 서비스를 제공하는 분야로써 통신에서의 보안은 필수적인 요건이다. 지금까지 안전한 메시지 인증을 위한 많은 인증프로토콜들이 제시되어 왔다. 그 중에서도 Jung에 의해 제안된 VANET 알고리즘은 데이터베이스 검색 알고리즘인 블룸 필터를 RAISE 알고리즘에 적용하여 차량 밀집환경에서의 인증에 보다 효율적인 알고리즘을 제안하였다. 하지만 RAISE에서 사용한 k-anonymity는 정확한 차량의 ID정보를 얻기 위해 모든 메시지에 대해 전수조사 연산을 수행해야 하므로 차량의 수가 증가함에 따라 해시연산량이 지수적으로 증가한다. 또한 핸드오버가 발생하는 경우 완벽한 키전달 알고리즘을 제공하지 못한다. 본 논문에서는 RSSI기반 속도 및 거리 추정 알고리즘을 사용하여 사용자의 ID를 위치화하며 프로토콜의 핸드오버부분의 오류를 수정하여 안전하고 효율적인 알고리즘을 제공한다. Vehicular Ad Hoc Network(VANET) using wireless network is offering the communications between vehicle and vehicle(V2V) or vehicle and infrastructure(V2I). VANET is being actively researched from industry field and university because of the rapid developments of the industry and vehicular automation. Information, collected from VANET, of velocity, acceleration, condition of road and environments provides various services related with safe drive to the drivers, so security over network is the inevitable factor. For the secure message authentication, a number of authentication proposals have been proposed. Among of them, a scheme, proposed by Jung, applying database search algorithm, Bloom filter, to RAISE scheme, is efficient authentication algorithm in a dense space. However, k-anonymity used for obtaining the accurate vehicular identification in the paper has a weak point. Whenever requesting the righteous identification, all hash value of messages are calculated. For this reason, as the number of car increases, a amount of hash operation increases exponentially. Moreover the paper does not provide a complete key exchange algorithm while the hand-over operation. In this paper, we use a Received Signal Strength Indicator(RSSI) based velocity and distance estimation algorithm to localize the identification and provide the secure and efficient algorithm in which the problem of hand-over algorithm is corrected.

익명성을 제공하는 RSSI기반 V2V 메시지 인증기법

서화정,김호원,Seo, Hwa-Jeong,Kim, Ho-Won 한국정보처리학회 2011 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.18 No.4

지능형 차량 네트워크(VANET)는 차량 간 (V2V, Vehicle to Vehicle) 또는 차량과 노변장치간 (V2I, Vehicle to Infrastructure)의 통신을 통해 서비스를 제공하는 기술이다. 지능형 차량 네트워크는 통신을 통해 유통되는 정보의 중요성을 고려해 볼 때 메시지의 인증 및 보안은 필수적인 요건이다. 현재 VANET의 보안성을 향상시키기 위해 다양한 인증기법이 연구되고 있다. 그중에서도 RAISE scheme은 차량 밀집환경에서의 인증을 익명으로 수행한다. 하지만 스킴에 사용된 기법인 k-anonymity는 익명성을 제공하는 대신 차량의 ID를 얻기 위해 불필요한 전수조사 연산을 수행해야 한다. 본 논문에서는 차량 간의 통신에 사용되는 무선 신호세기의 특성을 이용하여 위치기반 인증 및 암호화 기법을 제시하며 알고리즘의 정확도를 향상시키기 위해 3차원 상에서의 위치 선정 기법을 적용한다. Vehicular Ad Hoc Network(VANET) is a communication technology between vehicles and vehicles(V2V) or vehicles and infrastructures(V2I) for offering a number of practical applications. Considering the importance of communicated information through VANET, data authentication, confidentiality and integrity are fundamental security elements. Recently, to enhance a security of VANET in various circumstances, message authentication is widely researched by many laboratories. Among of them, Zhang. et. al. is an efficient method to authenticate the message with condition of anonymity in dense space. In the scheme, to obtain the vehicular ID with condition of anonymity, the k-anonymity is used. However it has a disadvantage, which conducts hash operations in case of determining the vehicular ID. In the paper, we present a location based algorithm using received signal strength for the location based authentication and encryption technique as well, and to enhance the accuracy of algorithm we apply a location determination technique over the 3-dimensional space.

난수 발생기를 이용한 이중화 구조의 안전한 비밀번호 생성 기법

서화정,김호원,Seo, Hwa-Jeong,Kim, Ho-Won 한국정보통신학회 2014 한국정보통신학회논문지 Vol.18 No.4

인터넷 서비스의 발전은 사용자가 언제어디서나 업무 처리가 가능한 인터넷 뱅킹 서비스를 가능하게 하였다. 하지만 인터넷을 통한 서비스 접근은 공격자에게 쉽게 사용자의 비밀정보가 노출될 수 있는 보안 취약점을 가지고 있다. 이를 방지하기 위해 현재 서비스 제공업체에서는 초기에 사용자의 아이디와 비밀번호를 이용하여 사용자를 인증하는 절차를 수행하게 된다. 하지만 현재 많은 사용자들이 짧고 단순한 비밀번호를 사용하며 주기적으로 비밀번호를 변경하지 않아 공격자의 전수 조사 공격에 의해 사용자의 비밀번호가 쉽게 노출될 수 있는 문제점을 가진다. 본 논문에서는 사용자의 비밀번호를 그대로 사용하지만 비밀번호가 지속적으로 적합한 보안 강도를 가지도록 실제 비밀번호를 보완해 주는 기법을 제안한다. 해당 기법은 추가적인 비밀정보를 이용하여 실제 비밀번호를 대체할 수 있도록 하며 주기적으로 비밀번호를 사용자의 실제 비밀번호에 대한 변경 없이 교체할 수 있다. Rapid development of internet service is enabling internet banking services in anywhere and anytime. However, service access through internet can be exposed to adversary easily. To prevent, current service providers execute authentication process with user's identification and password. However, majority of users use short and simple password and do not periodically change their password. As a result of this, user's password could be exposed to attacker's brute force attack. In this paper, we presented enhanced password system which guarantee higher security even though users do not change their current password. The method uses additional secret information to replace real password periodically without replacement of real password.

다중 채널 인증 기반 보안 카드의 설계 및 구현

서화정,김호원,Seo, Hwa-jeong,Kim, Ho-won 한국정보통신학회 2016 한국정보통신학회논문지 Vol.20 No.1

본 논문에서는 다중 채널 보안카드 설계 기법을 제공한다. 해당 보안 카드는 투명하게 제작되어 스마트폰의 화면과 합쳐서 나타나는 정보를 통해 비밀값을 도출하게 된다. 이는 기존 보안카드가 가지는 레이아웃의 물리적인 한계를 제거하여 보안카드가 가지는 복잡도를 향상시켰으며 1채널 보안카드의 단점인 물리적 노출에 대한 취약점을 다중 채널로 확장하여 한 번의 물리적 보안카드의 노출이 모든 비밀 정보의 노출로 연결되는 문제점도 해결하였다. In this paper, we present multi-channel authentication based security card design. Since this security card is written on the transparent paper, security information is extracted by overlaying the card with smartphone screen. This method removes the limitations of physical layout in previous security card and improves the security level. Furthermore, our security card is secure when our card is exposed to malicious users.

ARM Cortex-M3 상에서 곱셈 연산 최적화 구현

서화정,Seo, Hwa-jeong 한국정보통신학회 2018 한국정보통신학회논문지 Vol.22 No.9

경량 사물인터넷 디바이스 상에서의 암호화 구현은 정확하고 빠르게 연산을 수행하여 서비스의 가용성을 높이는 것이 중요하다. 특히 곱셈 연산은 RSA, ECC, 그리고 SIDH와 같은 공개키 암호화에 활용되는 핵심 연산으로 최적화된 구현이 요구된다. 하지만 최신 저전력 프로세서인 ARM Cortex-M3 프로세서의 경우에는 곱셈연산 입력 크기에 따라 수행속도가 달라지는 보안 취약점을 가지고 있다. 수행속도가 달라지게 될 경우 연산 시간의 차이점을 확인하여 비밀정보를 추출하는 것이 가능하다. 이를 보완하기 위해 최근 연구에서는 고정된 연산 시간 안에 곱셈 연산을 수행하는 기법이 제안되었다. 하지만 해당 구현에서는 여전히 속도가 완전히 최적화되어 있지 않다. 본 논문에서는 기존에 제안된 곱셈연산을 보다 효율적으로 연산하기 위한 기법을 제안한다. 제안된 기법은 기존 방식에 비해 연산 속도를 최대 25.7% 향상시킨다. Secure authentication technology is a fundamental building block for secure services for Internet of Things devices. Particularly, the multiplication operation is a core operation of public key cryptography, such as RSA, ECC, and SIDH. However, modern low-power processor, namely ARM Cortex-M3 processor, is not secure enough for practical usages, since it executes the multiplication operation in variable-time depending on the input length. When the execution is performed in variable-time, the attacker can extract the password from the measured timing. In order to resolve this issue, recent work presented constant-time solution for multiplication operation. However, the implementation still missed various speed-optimization techniques. In this paper, we analyze previous multiplication methods over ARM Cortex-M3 and provide optimized implementations to accelerate the speed-performance further. The proposed method successfully accelerates the execution-time by up-to 25.7% than previous works.

Elliptic curve기반 센서네트워크 보안을 위한 곱셈 최적화 기법

서화정,김호원,Seo, Hwa-Jeong,Kim, Ho-Won 한국정보통신학회 2010 한국정보통신학회논문지 Vol.14 No.8

센서네트워크는 유비쿼터스 환경을 실현할 수 있는 기술로서, 최근 무인 경비 시스템이나 에너지 관리, 환경 모니터링, 홈 자동화, 헬스케어와 같은 다양한 분야에 적용 가능하다. 하지만 센서네트워크의 무선 통신 특성은 도청과 전송 메시지에 대한 위변조, 서비스 거부 공격에 취약하다. 현재 센서네트워크 상에는 안전한 통신을 위해 ECC(elliptic curve cryptography)를 통한 PKC(public key cryptography)암호화 기법이 사용된다. 해당 기법은 RSA에 비해 작은 키길이를 통해 동일한 암호화 강도를 제공하기 때문에 제한된 성능을 가진 센서상의 적용에 적합하다. 하지만 ECC에 요구되어지는 높은 부하 때문에 센서상의 구현을 위해서는 성능개선이 필요하다. 본 논문에서는 센서 상에서의 ECC를 가속화하기 위해 ECC연산의 핵심연산인 곱셈에 대한 최적화 기법을 제안한다. Sensor network, which is technology to realize the ubiquitous environment, recently, could apply to the field of Mechanic & electronic Security System, Energy management system, Environment monitoring system, Home automation and health care application. However, feature of wireless networking of sensor network is vulnerable to eavesdropping and falsification about message. Presently, PKC(public key cryptography) technique using ECC(elliptic curve cryptography) is used to build up the secure networking over sensor network. ECC is more suitable to sensor having restricted performance than RSA, because it offers equal strength using small size of key. But, for high computation cost, ECC needs to enhance the performance to implement over sensor. In this paper, we propose the optimizing technique for multiplication, core operation in ECC, to accelerate the speed of ECC.

금융보안을 위한 물리적 보안 카드의 설계 및 구현

서화정,김호원,Seo, Hwa-Jeong,Kim, Ho-Won 한국정보통신학회 2015 한국정보통신학회논문지 Vol.19 No.4

In this paper, we present a novel method to verify the financial site and prevent sensitive information disclosure with financial security card and smart phone. This method allows homepage access when user accesses to the valid site with right security card and smart phone. Furthermore, traditional OTP method cannot be secure against to Man in the middle attack, but out method presents the countermeasure of this. User can readily recognize the phishing and pharming sites and even avoid Man in the middle attack by malicious users. 본 논문에서는 전자금융 신종 사기 수법에 의한 사용자의 비밀정보 유출을 방지하기 위하여 자신이 가진 보안카드와 스마트 폰을 이용하여 금융거래 사이트를 검증하는 새로운 기법을 제안한다. 이를 위해 보안카드를 새롭게 디자인하여 공정한 사이트에 접속하는 경우에만 보안카드와 스마트폰을 통해 사이트의 인증이 가능하도록 하였다. 또한 기존의 OTP를 통한 보안 인증에서는 방어할 수 없었던 중간자 공격을 사용자의 거래 내역에 따른 보안카드 값 생성을 통해 효과적으로 방어하는 방안도 제안한다. 본 논문에서 제시하는 기법은 보안카드와 스마트폰을 통한 새로운 사이트 인증 기법으로써 사용자가 직접 피싱, 파밍 사이트를 판단할 수 있을 뿐 아니라 중간자 공격에 대한 대처방안으로도 매우 효과적인 기법이다.