[한국기술뉴스] 조선대학교 정보통신공학부 김영식교수 연구팀은 차량 내 외부 데이터 침입의 위험을 방지하는 다중 정보 엔트로피 비교 장치를 개발했다. 개발된 기술은 조선대학교 산학협력단을 통해 2019년 05월 27일 특허를 출원(출원번호 제1020190062011호)했다. 특허 명칭은 '다중 정보 엔트로피의 비교를 통한 차량 내 외부 데이터 침입 탐지 장치 및 그 동작 방법’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자]

오늘날 양산되는 모든 차량은 효율적 차량 제어를 위해 CAN 프로토콜 기반의 차량용 네트워크를 기반으로 설계되고 있습니다. WAVE와 4G/5G, 그리고 WiFi와 같은 외부 네트워크와의 연결이 확대되면서 실시간 정보 기반 차량의 운행 안전성 및 편리성을 높이는 기술이 도입되고 있습니다. 또한 주변 차량 및 인프라와의 네트워크 연결을 통해 실시간 주행 정보 기반으로 차량 운행을 돕는 스마트카 또는 커넥티드카 및 인공지능 기반의 자율주행차 역시 활발하게 개발 중입니다. 그러나 차량 연결성의 확대는 네트워크를 통한 악의적 사용자의 침입이나 악의적 데이터의 주입이 가능하다는 문제가 있습니다. 이로 인해 차량운행에 간섭하거나 잘못된 동작을 의도적으로 일으키는 해킹에 대한 문제가 발생할 수 있습니다. 이에 대응하기 위해 외부의 악의적 침입을 조기에 탐지하고 확인할 수 있는 해킹 방어 기술의 중요성이 매우 커지고 있습니다.

조선대학교 김영식 교수 연구팀은 차량 내부에서 전송되는 데이터의 네트워크 특성을 정보의 중요 평가 단위인 레니 엔트로피로 효율적으로 변환하는 새로운 방법을 개발했습니다.

연구팀이 개발한 기술은 CAN 통신에서 사용되는 차량 내부의 패킷 ID에 대한 정보를 기반으로 차량 네트워크로 전송되는 데이터에 대한 여러 차수의 레니 엔트로피를 동시에 효율적으로 추정할 수 있는 기술입니다. 기존 기술과 가장 큰 차이점은 엔트로피 추정을 위해 복잡한 통계 처리가 필요 없으며, 실시간으로 발생하는 데이터를 기반으로 동시에 여러 엔트로피 수치를 업데이트할 수 있고, 외부에서 주입된 이질적이며 악의적 데이터에 의한 변화를 빠르게 감지할 수 있습니다.

발명에서 제안한 장치는 차량의 주행 상태나 주행 환경에 따라 반복적 시뮬레이션을 통해 추정된 엔트로피의 상한/하한값을 저장하고 있으며 실시간으로 추정된 엔트로피 값이 정상치를 벗어나는 경우 이상으로 판정합니다.

이때 하나의 엔트로피만을 기준으로 하는 기존 방식 대비 새로 개발한 기술에서는 다중 엔트로피가 매우 단순한 연산을 기반으로 동시에 산출되기 때문에, 여러 엔트로피 추정값이 기준값 대비 어떤 양상을 보이는지에 따라 이상 현상을 판단할 수 있습니다. 즉, 정상 데이터를 비정상으로 판정하거나 비정상 데이터를 정상으로 판정할 오작동 확률을 크게 낮추는 것이 가능합니다. 본 장치를 통해 차량 해킹으로 인한 피해를 방지하여 양산 차량 및 미래 스마트카/커넥티드카의 안전성 개선에 기여할 것으로 기대됩니다.