KR101584001B1 - Ｖ２ｘ 통신을 위한 부정 행위 탐지 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 IEEE 1609.2의 표준을 준수하는 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 기반의 OBU(On Board Unit)와 인프라를 기반으로 하는 PKI(Public Key Infrastructure) 시스템이 구축된 상태의 V2X 통신 상황에서, 익명 인증서(Anonymous Certificate) 발급 요청에 대하여 Central Validation(서버에서 검증)에서 능동적으로 검증하고 타 차량의 공격 등 부정행위(misbehavior)를 탐지하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.

Description

Ｖ２Ｘ 통신을 위한 부정 행위 탐지 방법 및 시스템{Method and System for Detecting Misbehavior for Vehicle-to-Anything Communication}
본 발명은 V2X 통신을 위한 부정 행위 탐지 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 특히, WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 통신 방식을 이용한 V2X(Vehicle-to-Anything) 통신에서 익명 인증서(Anonymous Certificate) 발급 요청에 대하여 서버에서 능동적으로 검증하고 타 차량의 공격 등 부정행위(misbehavior)을 탐지하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 관련 표준인 IEEE1609 시리즈 중 IEEE1609.2는 보안 프레임워크(framework)에 대해서 정의하고 있다. 하지만, 익명 인증서(Anonymous Certificate) 발급의 부정행위(misbehavior)를 탐지하기 위하여, 부정행위(misbehavior) 리포트를 주고 받는 프로토콜에 대하여 일부 논의가 되고 있으나, 인증서 요청에 대하여 Central Validation(서버에서 검증)에서 어떤 행위를 부정행위(misbehavior)로 볼 것인가 등에 대한 세부 내용은 정의하고 있지 않으며, 현재 WAVE를 이용한 V2X 통신이 상용화되지 못한 상태여서 명확한 관련 기술도 없는 상태이다.
따라서, 서버에서 능동적으로 익명 인증서 발급과 부정행위(misbehavior) 등에 대한 한 세부 항목을 정의하고, 적법한 주체에게 인증서를 발급할 수 있는 안정적인 방법이 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, IEEE 1609.2의 표준을 준수하는 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 기반의 OBU(On Board Unit)와 인프라를 기반으로 하는 PKI(Public Key Infrastructure) 시스템이 구축된 상태의 V2X 통신 상황에서, 익명 인증서(Anonymous Certificate) 발급 요청에 대하여 Central Validation(서버에서 검증)에서 능동적으로 검증하고 타 차량의 공격 등 부정행위(misbehavior)를 탐지하는 방법 및 시스템을 제공하는 데 있다.
또한, 차량에서의 익명 인증서 발급 요청, 익명 인증서 수신 및 부정행위(misbehavior) 리포트 등을 RSU(Road-Side Unit)를 통하여 서버로 전송하고, 서버에서는 해당 요청에 대하여 정상인지 판단하고 타 차량의 공격 등 부정행위(misbehavior) 등을 탐지하여 적법한 주체에게 인증서가 발급될 수 있도록 안정적인 V2X 통신 환경을 제공할 수 있는 부정 행위 탐지 방법 및 시스템을 제공하는 데 있다.
먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의일면에 따른 네트워크 상의 서버에서 V2X(Vehicle-to-Anything) 통신을 위해 차량에 신뢰성있는 인증서 발급을 위한 인증서 발급 방법은, (a) RSU(Road-Side Unit)로부터 차량 식별정보와 RSU 식별정보를 포함하는 인증서 발급 요청을 수신하는 단계; (b) 데이터베이스에서 상기 인증서 발급 요청에 대한 로그 정보를 추출하는 단계; (c) 상기 인증서 발급 요청과 상기 로그 정보를 분석하여 소정의인증서 발급 기준의 만족 여부에 따라 정상 또는 비정상을 판단하는 단계; 및 (d) 상기 정상의 판단에 따라 인증서를 발급하여 차량 통신모듈로 전송하거나, 상기 비정상의 판단에 따라 인증서 폐기 정보를 등록하는 단계를 포함한다.
상기 RSU는 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 통신을 지원하는 차량의 통신 모듈로부터 인증서 발급을 요청하기 위한 상기 차량 식별정보를 수신할 수 있다.
상기 로그 정보는, 상기 차량 식별정보에 대응되는 CSR 인증서 발급 여부나 그 인증서, 인증서 발급 요청한 RSU 위치, 또는 인증서 발급 요청 시간을 포함할 수 있다.
상기 인증서 발급 기준은, 해당 발급 요청의 정당성 여부, RSU 위치의 적합 여부, 또는 해당 RSU 위치에서의 인증서 발급 요청 시간의 적절성 여부를 포함할 수 있다.
(c) 단계는, 상기 RSU 식별정보가 상기 데이터베이스에 등록되어 있는지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
(c) 단계는, 상기 로그 정보에 상기 차량 식별정보에 대응된 기 발급된 CSR (Certificate Signing Request) 인증서의 존재나 발급 여부를 판단해 그 유효성 여부를 검증하는 단계를 포함할 수 있다.
(c) 단계는, 상기 로그 정보를 참조하여 상기 인증서 발급 요청이 이전 발급 요청 시간 후 소정 시간 이상 경과한 후의 발급 요청인 지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
(c) 단계는, 상기 로그 정보를 참조하여 상기 인증서 발급 요청에 대한 해당 RSU의 위치의 적합 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
(c) 단계는, 상기 로그 정보를 참조하여 상기 인증서 발급 요청에 대한 해당 RSU 위치에서의 인증서 발급 요청 시간의 적절성 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명의 다른 일면에 따른 V2X(Vehicle-to-Anything) 통신을 위해 차량에 신뢰성있는 인증서 발급을 위한 인증서 발급 시스템은, RSU(Road-Side Unit)로부터 차량 식별정보와 RSU 식별정보를 포함하는 인증서 발급 요청을 수신하여, 데이터베이스에서 상기 인증서 발급 요청에 대한 로그 정보를 추출하는 부정행위 처리 프로세서; 및 상기 인증서 발급 요청과 상기 로그 정보를 분석하여 소정의 인증서 발급 기준의 만족 여부에 따라 정상 또는 비정상을 판단하는 부정행위 탐지 엔진을 포함하고, 상기 정상의 판단에 따라 인증서를 발급하여 차량 통신모듈로 전송하거나, 상기 비정상의 판단에 따라 인증서 폐기 정보를 등록하기 위한 것을 특징으로 한다.
상기 RSU는 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 통신을 지원하는 차량의 통신 모듈로부터 인증서 발급을 요청하기 위한 상기 차량 식별정보를 수신할 수 있다.
상기 로그 정보는, 상기 차량 식별정보에 대응되는 CSR 인증서 발급 여부나 그 인증서, 인증서 발급 요청한 RSU 위치, 또는 인증서 발급 요청 시간을 포함할 수 있다.
상기 인증서 발급 기준은, 해당 발급 요청의 정당성 여부, RSU 위치의 적합 여부, 또는 해당 RSU 위치에서의 인증서 발급 요청 시간의 적절성 여부를 포함할 수 있다.
상기 부정행위 탐지 엔진은, 상기 RSU 식별정보가 상기 데이터베이스에 등록되어 있는지 여부를 결정하는 과정을 수행할 수 있다.
상기 부정행위 탐지 엔진은, 상기 로그 정보에 상기 차량 식별정보에 대응된 기 발급된 CSR (Certificate Signing Request) 인증서의 존재나 발급 여부를 판단해 그 유효성 여부를 검증하는 과정을 수행할 수 있다.
상기 부정행위 탐지 엔진은, 상기 로그 정보를 참조하여 상기 인증서 발급 요청이 이전 발급 요청 시간 후 소정 시간 이상 경과한 후의 발급 요청인 지 여부를 결정하는 과정을 수행할 수 있다.
상기 부정행위 탐지 엔진은, 로그 정보를 참조하여 상기 인증서 발급 요청에 대한 해당 RSU의 위치의 적합 여부를 판단하는 과정을 수행할 수 있다.
상기 부정행위 탐지 엔진은, 상기 로그 정보를 참조하여 상기 인증서 발급 요청에 대한 해당 RSU 위치에서의 인증서 발급 요청 시간의 적절성 여부를 판단하는 과정을 수행할 수 있다.
인증서 생성, 발급, 및 관리를 위한 인증기관의 CA(Certificate Authority) 서버에서 상기 인증서를 발급하거나 상기 인증서 폐기 정보를 등록하고, 인증서 등록의 중계를 위한 등록기관에서 운용되는 RA(Registration Authority) 서버에서 발급된 상기 인증서를 상기 RSU를 통해 차량 통신모듈로 전송할 수 있다.
본 발명에 따른 V2X 통신을 위한 부정 행위 탐지 방법 및 시스템에 따르면, 차량에서 부정행위(misbehavior)를 탐지하여 보고하는 기능(Local Validation) 이외에, 서버에서 능동적으로 공격을 탐지하는 방법을 제공함으로써 안전한 통신 환경을 제공할 수 있다. 또한, MDE(Misbehavior Detection Engine)에 익명 인증서(Anonymous Certificate) 발급에 대한 요청 시간, 장소 등의 항목들의 패턴 인식(Pattern recognition) 기법을 도입하여 능동적으로 스마트한 공격 탐지가 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 통신을 위한 부정 행위 탐지 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 부정 행위 탐지 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 통신을 위한 부정 행위 탐지 시스템에서의 RSU, RA 서버, CA 서버의 관할 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 통신을 위한 부정 행위 탐지 시스템에서의 인증서 발급 요청에 대한 RSU 위치의 적합 여부를 분석하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 통신을 위한 부정 행위 탐지 시스템에서의 인증서 발급 요청에 대한 해당 RSU 위치에서의 인증서 발급 요청 시간의 적절성 여부를 분석하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해서 자세히 설명한다. 이때, 각각의 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타낸다. 또한, 이미 공지된 기능 및/또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하에 개시된 내용은, 다양한 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분을 중점적으로 설명하며, 그 설명의 요지를 흐릴 수 있는 요소들에 대한 설명은 생략한다. 또한 도면의 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니며, 따라서 각각의 도면에 그려진 구성요소들의 상대적인 크기나 간격에 의해 여기에 기재되는 내용들이 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 통신을 위한 부정 행위 탐지 시스템(100)(또는 장치)을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 부정 행위 탐지 시스템(100)은, 하나 이상의 RSU(Road-Side Unit, 노변 장치 또는 노상 기지국)(10)과 통신하여, 부정한 익명 인증서(Anonymous Certificate) 발급 요청 등 타 차량의 공격을 능동적으로 검증 및 부정행위(misbehavior)를 탐지하기 위하여, 서로 연동이 가능한 RA(Registration Authority, 등록 인가) 서버(110), CA(Certificate Authority, 인증서 인가) 서버(120), 부정행위 처리 프로세서(Misbehavior processor)(130), 부정행위 탐지 엔진(Misbehavior detection engine)(140), 및 데이터베이스 형태의 RSU 정보 저장소(150)을 포함할 수 있다.
먼저, RA 서버(110)는 인증 기관의 인증서 생성 및 발급 등 등록을 중계하기 위한 금융사(예, 은행, 증권사 등) 등 등록기관 서버일 수 있으며, CA 서버(120)는 각 차량에 대한 인증서 발급을 위한 인증서 생성, 발급, 및 관리를 위한 인증기관(예, 코스콤(주), 한국정보인증(주) 등)의 서버일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 경우에 따라서는 RA 서버(110)와 CA 서버(130)가 통합된 형태의 서버로서 이동통신망 또는 인터넷 등 네트워크 상에서 운용될 수도 있다. 즉, 부정 행위 탐지 시스템(100)은 하나의 서버 형태로 구축될 수 있다.
또한, 본 발명에서 차량은 V2X(Vehicle-to-Anything) 무선 통신을 지원하기 위한 통신 모듈을 구비하며, 차량 통신 모듈은 WCDMA, LTE, WiFi 등 이동통신을 지원할 수도 있으나, 특히, WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 무선 통신 방식을 통하여 차량간, 인터넷 상의 서버 또는 다른 시스템이나 단말 등과 V2X 통신을 지원할 수 있다. 차량 통신 모듈에 적용될 수 있는 WAVE(차량 환경용 무선 접속) 통신 프로토콜은 IEEE802.11p 규격과 IEEE P1609 규격의 조합으로서, 차량간 고속통신과 차량 및 인프라간 통신을 지원하여 다양한 차세대 지능형교통시스템 구축에 활용할 수 있는 통신 규격의 하나이다. 이러한 WAVE 통신 방식은 RSU(10)의 중계를 이용할 수도 있지만 차량간 직접 V2V 통신도 지원할 수 있다. WAVE 통신 방식을 지원하는 차량 통신 모듈은 최대 차량 속도 200km/h에서 10msec 이하의 통신지연, 통신반경 1km, 최대 전송 속도 54Mbps, 사용 주파수 5.850 ~ 5.925 GHz, 채널 대역폭 10MHz, 채널 수 7개 등을 지원하기 위한 물리계층과 MAC(Media Access Control) 계층을 포함하며, 고속 이동성 등을 보장할 수 있다.
본 발명의 V2X 통신 환경에서, 차량 통신 모듈은 운전자 등 사용자의 조작이나 다른 방법으로 필요한 신호 발생에 따라 RSU(10), 서버(110/120) 등과 통신하여 필요한 정보를 송수신할 수 있다. 이외에도 차량 통신 모듈은 이동통신단말(예, 스마트폰, PDA, PMA 등), 차량에 탑재된 내비게이션 단말 등 사용자가 이용하는 다양한 HMI(Human-Machine Interface)전자 장치와 연결되어, 운전자 등 사용자의 HMI를 통한 조작이나 다른 방법으로 필요한 신호 발생에 따라 RSU(10), 서버(110/120) 등과 통신하여 필요한 정보를 송수신할 수도 있다. 필요에 따라 차량 통신 모듈자체에 구비될 수 있는 사용자 인터페이스를 통하여 운전자 등 사용자의 조작이나 다른 방법으로 필요한 신호 발생에 따라 RSU(10), 서버(110/120) 등과 통신하여 필요한 정보를 송수신할 수도 있다. RSU(10)와 서버(110/120) 간에도 이동통신망 또는 인터넷 등 네트워크로 연동할 수 있으며, 필요시 차량 통신 모듈도 RSU(10), 서버(110/120) 등과 이동통신망 또는 인터넷 등 네트워크로 연동할 수도 있다.
일반적으로 차량 제조사에서 차량이 제조되면 차량의 통신 모듈은 VIN(Vehicle identification number, 차량식별번호)과 같은 차량 식별정보를 소정의 메모리에 저장 관리한다. 또한, 차량 통신 모듈이 V2X 통신을 지원하기 위하여는, 위와 같은 차량 식별정보(VIN)의 관리와 함께, 인증기관의 RA 서버(110), CA 서버(120)를 통해 발급되는 CSR 인증서 발급(예, 1년 단위 발급)를 메모리에 저장 관리하여야 한다. CSR(Certificate Signing Request) 인증서는 익명 인증서(Anonymous Certificate)의 발급 요청 권한을 부여하는 인증서이고, 익명 인증서(Anonymous Certificate)는 통신 상에서 암호화 등 보안을 유지할 수 있도록 하고 인증을 위해 발급(예, 5분 단위로 발급)될 수 있다.
예를 들어, 차량의 시스템이 부팅되면 차량 통신 모듈은 V2X 통신을 위하여, RSU(10)로 익명 인증서 발급을 요청한다. 이때 RSU(10)는 차량 통신 모듈로부터 받은 차량 식별정보(VIN)와 RSU 식별정보(RSU ID)를 포함하는 익명 인증서 발급 요청을 RA 서버(110)로 전송하며 RA 서버(110)는 해당 익명 인증서 발급 요청을 부정행위 처리 프로세서(130)로 전달한다(도 2의 S110 참조).
RSU 정보 저장소(150)에는 RSU 정보(ID 등 식별자, 위치 등), 각 차량의 차량 식별정보(VIN)별로 CSR 인증서 발급 여부나 그 인증서, 인증서 발급 요청한 RSU 위치, 인증서 발급 요청 시간 등 이전 행위 수집 정보인 로그 정보 등이 저장되어 있으며, 부정행위 처리 프로세서(130)는 해당 익명 인증서 발급 요청에 응답하여 RSU 정보 저장소(150)에서 차량 식별정보(VIN)에 대응된 이전 행위 수집 정보, 즉, 로그 정보 등 검색 정보를 추출하여, 익명 인증서 발급 요청과 함께 부정행위 탐지 엔진(140)으로 전송한다(도 2의 S120 참조).
부정행위 탐지 엔진(140)은 해당 익명 인증서 발급 요청과 검색 정보를 분석하여, 요청의 정당성 여부, RSU 위치의 적합 여부, 해당 RSU 위치에서의 인증서 발급 요청 시간의 적절성 여부 등 인증서 발급 기준의 만족 여부를 판단하고, 정상 또는 비정상에 대한 판단 결과를 부정행위 처리 프로세서(130)로 전송한다(도 2의 S130 참조). 이외에도 부정행위 탐지 엔진(140)은 분석에 필요한 정보를 부정행위 처리 프로세서(130)에 RSU 정보(ID, 위치 등) 등을 요청할 수 있고, 부정행위 처리 프로세서(130)는 RSU 정보 저장소(150)에서 검색한 해당 검색 정보를 부정행위 탐지 엔진(140)으로 제공할 수 있다. 이때 하기하는 바와 같이 익명 인증서 발급 요청과 관련된 인증서 발급 여부, RSU 위치, 요청 시간 등 로그 정보에 대한 항목들의 패턴 인식(Pattern recognition) 기법을 도입하여 능동적으로 스마트한 공격 탐지가 가능하도록 하였다.
부정행위 처리 프로세서(130)는 위와 같은 정상 또는 비정상에 대한 판단 결과를 RA 서버(110)로 전송하고, 정상 판단 결과에 대하여는 RA 서버(110)와 CA 서버(120) 간에 익명 인증서 발급이 이루어지도록 하고, 비정상 판단 결과에 대하여는 RA 서버(110)와 CA 서버(120) 간의 연동으로 CA 서버(120)에서 CRL(Certificate Revocation List, 인증서 폐기 목록)에 등록하고 CSR 인증서의 폐기(Revocation)가 이루어지도록 할 수 있다(도 2의 S140 참조).
예를 들어, 정상 판단 결과에 대하여, RA 서버(110)는 인증 기관의 인증서 생성 및 발급 등 등록을 중계하기 위한 금융사(예, 은행, 증권사 등) 등 등록기관 서버로서, 수신한 차량 식별정보(VIN)를 포함한 발급 요청 메시지를 CA 서버(120)로 전달함으로써, CA 서버(120)가 해당 인증서를 발급하여 회송할 수 있도록 한다. CA 서버(120)는 각 차량에 대한 인증서 발급에 대한 요청 처리와 발급 인증서 전달 및 발급된 인증서들을 관리하는 인증기관(예, 코스콤(주), 한국정보인증(주) 등)의 서버로서, 수신한 발급 요청 메시지의 차량 식별정보(VIN)에 대응되어 기 발급된 CSR 인증서가 있으면, 해당 익명 인증서를 발급하여, RA 서버(110)로 전송한다. RA 서버(110)는 익명 인증서를 RSU(10)를 통하여 차량 통신모듈로 전송되도록 할 수 있다.
또한, 비정상 판단 결과에 대하여, RA 서버(110)는 수신한 차량 식별정보(VIN)를 포함한 폐기 요청 메시지를 CA 서버(120)로 전달함으로써, CA 서버(120)가 해당 인증서를 폐기하도록 할 수 있도록 한다. CA 서버(120)는 수신한 폐기 요청 메시지의 차량 식별정보(VIN)에 대응되어 기 발급된 CSR 인증서를 데이터베이스에서 폐기(Revocation)하고 CRL(Certificate Revocation List, 인증서 폐기 목록)에 차량 식별정보(VIN) 등 인증서 폐기 정보를 등록하여 관리할 수 있다.
이하 도 3 내지 도 5를 참조하여 도 2의 S130 단계에서의 인증서 발급 기준의 만족 여부의 판단을 부정행위 탐지 엔진(140)에서의 분석 과정을 좀 더 자세히 설명한다. 부정행위 탐지 엔진(140)은 하기하는 인증서 발급 기준 중 어느 하나 이상이 만족되면 정상적인 인증서 발급 요청으로 판단할 수 있다.
먼저, 부정행위 탐지 엔진(140)에서 인증서 발급 요청에 대한 정당성 여부를 분석하는 방법은 다양한 방법이 있을 수 있지만, 다음과 같이 예를 들어 설명한다.
예를 들어, 부정행위 탐지 엔진(140)은 수신한 RSU 식별정보(RSU ID)에 대하여 등록된 ID인지 여부를 결정할 수 있다. 즉, 이를 위하여 부정행위 처리 프로세서(130)에 RSU 식별정보(RSU ID)에 대하여 등록 여부 조회를 요청할 수 있고, 부정행위 처리 프로세서(130)는 RSU 정보 저장소(150)에 저장된 RSU 정보와의 일치 여부를 판단해 부정행위 탐지 엔진(140)으로 그 결과를 제공할 수 있다.
또한, 부정행위 탐지 엔진(140)은 부정행위 처리 프로세서(130)로부터 수신한 로그 정보에, 수신한 해당 차량 식별정보(VIN)에 대응된 CSR 인증서의 존재나 발급 여부를 판단해 그 유효성 여부를 검증할 수 있다.
또한, 부정행위 탐지 엔진(140)은 부정행위 처리 프로세서(130)로부터 수신한 차량 식별정보(VIN)에 대응된 인증서 발급 요청 시간 등 로그 정보를 참조하여, 이전 발급 요청 시간 후 일정 시간 이상(예, 1초) 경과한 후의 발급 요청인 지 여부를 결정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 통신을 위한 부정 행위 탐지 시스템(100)에서의 RSU, RA 서버, CA 서버의 관할(할당) 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 3과 같이, 공인 인증서를 관리하기 위한 PKI(Public Key Infrastructure) 시스템은, 'KISA'와 같은 대표(Root) CA 서버와, 대표(Root) CA 서버에서 인증한 다수의 CA 서버(예, 코스콤(주), 한국정보인증(주) 등), 및 인증서 발급 중계를 위한 각 CA 서버 관할의 다수의 금융사(예, 은행, 증권사 등) 등 등록기관의 RA 서버등으로 이루어질 수 있다. V2X 환경에서는 전국의 각 지역에 RSU(10)가 설치되며, 하나의 RSU는 지정된 특정 RA 서버와 통신을 수행한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 통신을 위한 부정 행위 탐지 시스템(100)에서의 인증서 발급 요청에 대한 RSU 위치의 적합 여부를 분석하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
예를 들어, 부정행위 탐지 엔진(140)은 부정행위 처리 프로세서(130)로부터 수신한 인증서 발급 요청한 RSU 위치 등 로그 정보를 참조하여, 인증서 발급 요청에 대한 RSU 위치(RA 서버 관할)의 적합 여부를 판단할 수 있다. 즉, 도 4와 같이 각각의 RSU는 어느 하나의 RA 서버(110)의 관할에 속하며, 부정행위 탐지 엔진(140)은, 인증서 발급 요청한 RSU 위치가 자신의 RA 서버(110)(예, RAi)의 관할이 아닌 다른 RSU(예, RAi +1의 RSUi +1,j 등) 위치인 경우에 부적합 판단을 한다. 이 경우에 공격자가 다른 RSU의 ID를 도용하여 공격하고 있다고 판단되는 경우이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 V2X 통신을 위한 부정 행위 탐지 시스템(100)에서의 인증서 발급 요청에 대한 해당 RSU 위치에서의 인증서 발급 요청 시간의 적절성 여부를 분석하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
부정행위 탐지 엔진(140)은 부정행위 처리 프로세서(130)로부터 수신한 차량 식별정보(VIN)에 대응된 인증서 발급 요청 시간 등 로그 정보를 참조하여, 인증서 발급 요청에 대한 해당 RSU 위치에서의 인증서 발급 요청 시간의 적절성 여부를 판단할 수 있다. 차량이 이동하면서 일정 시간 간격 이상마다 익명 인증서가 발급될 수 있는 경우에, 2발급 요청 시간들의 간격(Δt = ti-ti -1)과 그 발급 요청한 RSU들 간의 거리(Δd = di-di -1) 간에 상충되는 경우 공격자가 다른 RSU의 ID를 도용하여 공격하고 있다고 판단하기 위함이다.
예를 들어, 도 5와 같이, RSU들 간의 거리(Δd = di-di -1)에 대하여 해당 시간 간격(Δt = ti-ti -1)이 임계(Critical) 시간 보다 작게 산출되는 경우에 정상으로 판단할 수 있고, 그렇지 않으면 비정상으로 판단할 수 있다. 또는 속도 v = Δd/Δt < vc (vc 는 임계속도)인 경우에 정상으로 판단할 수 있다. RSU들 간의 거리(Δd = di-di-1)는 미리 측정된 테이블을 이용하거나 소정의 신호를 송수신하여 그 송수신 시점을 이용해 직접 산출될 수도 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
RSU(Road-Side Unit, 노변 장치 또는 노상 기지국)(10)
RA(Registration Authority, 등록 인가) 서버(110)
CA(Certificate Authority, 인증서 인가) 서버(120)
부정행위 처리 프로세서(Misbehavior processor)(130)
부정행위 탐지 엔진(Misbehavior detection engine)(140)
RSU 정보 저장소(150)

Claims (19)

  1. 네트워크 상의 서버에서 V2X(Vehicle-to-Anything) 통신을 위해 차량에 신뢰성있는 인증서 발급을 위한 인증서 발급 방법에 있어서,
    (a) RSU(Road-Side Unit)로부터 차량 식별정보와 RSU 식별정보를 포함하는 인증서 발급 요청을 수신하는 단계;
    (b) 데이터베이스에서 상기 인증서 발급 요청에 대한 로그 정보를 추출하는 단계;
    (c) 상기 인증서 발급 요청과 상기 로그 정보를 분석하여 소정의인증서 발급 기준의 만족 여부에 따라 정상 또는 비정상을 판단하는 단계; 및
    (d) 상기 정상의 판단에 따라 인증서를 발급하여 차량 통신모듈로 전송하거나, 상기 비정상의 판단에 따라 인증서 폐기 정보를 등록하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 인증서 발급 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 RSU는 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 통신을 지원하는 차량의 통신 모듈로부터 인증서 발급을 요청하기 위한 상기 차량 식별정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 인증서 발급 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 로그 정보는, 상기 차량 식별정보에 대응되는 CSR 인증서 발급 여부나 그 인증서, 인증서 발급 요청한 RSU 위치, 또는 인증서 발급 요청 시간을 포함하는 것을 특징으로 하는 인증서 발급 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인증서 발급 기준은, 해당 발급 요청의 정당성 여부, RSU 위치의 적합 여부, 또는 해당 RSU 위치에서의 인증서 발급 요청 시간의 적절성 여부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인증서 발급 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    (c) 단계는, 상기 RSU 식별정보가 상기 데이터베이스에 등록되어 있는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인증서 발급 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    (c) 단계는, 상기 로그 정보에 상기 차량 식별정보에 대응된 기 발급된 CSR (Certificate Signing Request) 인증서의 존재나 발급 여부를 판단해 그 유효성 여부를 검증하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인증서 발급 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    (c) 단계는, 상기 로그 정보를 참조하여 상기 인증서 발급 요청이 이전 발급 요청 시간 후 소정 시간 이상 경과한 후의 발급 요청인 지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인증서 발급 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    (c) 단계는, 상기 로그 정보를 참조하여 상기 인증서 발급 요청에 대한 해당 RSU의 위치의 적합 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인증서 발급 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    (c) 단계는, 상기 로그 정보를 참조하여 상기 인증서 발급 요청에 대한 해당 RSU 위치에서의 인증서 발급 요청 시간의 적절성 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인증서 발급 방법.
  10. V2X(Vehicle-to-Anything) 통신을 위해 차량에 신뢰성있는 인증서 발급을 위한 인증서 발급 시스템에 있어서,
    RSU(Road-Side Unit)로부터 차량 식별정보와 RSU 식별정보를 포함하는 인증서 발급 요청을 수신하여, 데이터베이스에서 상기 인증서 발급 요청에 대한 로그 정보를 추출하는 부정행위 처리 프로세서; 및
    상기 인증서 발급 요청과 상기 로그 정보를 분석하여 소정의 인증서 발급 기준의 만족 여부에 따라 정상 또는 비정상을 판단하는 부정행위 탐지 엔진을 포함하고,
    상기 정상의 판단에 따라 인증서를 발급하여 차량 통신모듈로 전송하거나, 상기 비정상의 판단에 따라 인증서 폐기 정보를 등록하기 위한 것을 특징으로 하는 인증서 발급 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 RSU는 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment) 통신을 지원하는 차량의 통신 모듈로부터 인증서 발급을 요청하기 위한 상기 차량 식별정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 인증서 발급 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 로그 정보는, 상기 차량 식별정보에 대응되는 CSR 인증서 발급 여부나 그 인증서, 인증서 발급 요청한 RSU 위치, 또는 인증서 발급 요청 시간을 포함하는 것을 특징으로 하는 인증서 발급 시스템.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 인증서 발급 기준은, 해당 발급 요청의 정당성 여부, RSU 위치의 적합 여부, 또는 해당 RSU 위치에서의 인증서 발급 요청 시간의 적절성 여부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인증서 발급 시스템.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 부정행위 탐지 엔진은, 상기 RSU 식별정보가 상기 데이터베이스에 등록되어 있는지 여부를 결정하는 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 인증서 발급 시스템.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 부정행위 탐지 엔진은, 상기 로그 정보에 상기 차량 식별정보에 대응된 기 발급된 CSR (Certificate Signing Request) 인증서의 존재나 발급 여부를 판단해 그 유효성 여부를 검증하는 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 인증서 발급 시스템.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 부정행위 탐지 엔진은, 상기 로그 정보를 참조하여 상기 인증서 발급 요청이 이전 발급 요청 시간 후 소정 시간 이상 경과한 후의 발급 요청인 지 여부를 결정하는 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 인증서 발급 시스템.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 부정행위 탐지 엔진은, 로그 정보를 참조하여 상기 인증서 발급 요청에 대한 해당 RSU의 위치의 적합 여부를 판단하는 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 인증서 발급 시스템.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 부정행위 탐지 엔진은, 상기 로그 정보를 참조하여 상기 인증서 발급 요청에 대한 해당 RSU 위치에서의 인증서 발급 요청 시간의 적절성 여부를 판단하는 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 인증서 발급 시스템.
  19. 제10항에 있어서,
    인증서 생성, 발급, 및 관리를 위한 인증기관의 CA(Certificate Authority) 서버에서 상기 인증서를 발급하거나 상기 인증서 폐기 정보를 등록하고,
    인증서 등록의 중계를 위한 등록기관에서 운용되는 RA(Registration Authority) 서버에서 발급된 상기 인증서를 상기 RSU를 통해 차량 통신모듈로 전송하는 것을 특징으로 하는 인증서 발급 시스템.
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