VANET(Vehicle Ad-hoc Network)은 통신 기능을 지원하는 지능형 차량들로 이루어진 애드혹 네트워크 환경으로써 최근 들어서 그 연구가 매우 활발하게 진행되고 있는 분야이다. VANET은 원활한 교통 소통, 사고 방지 등 여러 가지 편리한 기능들을 제공하지만, 그 기반을 애드혹 네트워크에 두고 있기 때문에 애드혹 네트워크에서 발생할 수 있는 보안 문제가 그대로 발생하며, 또한 그 환경적 특성에 따라 추가적인 보안 요구사항 역시 존재한다. VANET 환경에서 가장 중요하게 요구되는 보안요소는 협력 운전(cooperative driving) 시 메시지 인증, 무결성, 부인방지 등과 특정 차량에 대한 추적을 할 수 없도록 하는 위치 프라이버시 보호이다. 그러나 이 가운데 사용자의 위치 프라이버시는 조건적으로 신뢰기관에 의한 추적 역시 가능해야 한다는 조건을 포함한다. 본 논문에서는 L. Martucci 등이 제안한 자체적으로 생성하고 인증하는 pseudonym 기법[1]을 이용하여 이러한 보안 요구사항들을 만족시키는 방법을 제안하고자 한다. 제안하는 기법은 최초 차량 등록 시 받은 비밀 인자를 이용하여 보안 통신을 하며 추가적으로 신뢰 기관으로의 통신이 필요하지 않는 효율적인 보안 기법이다. 또한 기존 연구에서 발생했던 저장 공간의 문제, RSU(Road Side Unit) 접근 문제 등을 해결한다.
VANET은 차량이 안전하고 쾌적한 운행을 할 수 있도록 V2V, V2I 통신을 통해 다양한 서비스를 제공한다. 다양한 서비스를 이용하기 위해 안전하고 신뢰성 있는 V2V, V2I 통신이 보장되어야 하며, 이를 위해 RSU를 기반으로 하는 많은 연구들이 진행되었다. RSU를 기반으로 하는 환경에서는 차량과 RSU 간의 빈번한 통신으로 인한 효율성 문제, RSU가 불능이 됨으로써 발생하는 문제, RSU 내의 정보가 노출되었을 때 발생하는 차량의 프라이버시 침해문제 등이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 RSU의 의존성을 줄이고, 차량의 프라이버시를 강화한 그룹서명 기반의 인증 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 그룹서명을 사용하는 기존의 프로토콜보다 효율적이고, VANET의 보안 요구사항을 모두 만족한다.
차량 애드혹 네트워크 환경에서 차량들은 교통 정보를 비롯한 다양한 서비스를 네트워크 인프라를 통해 제공 받을 수 있으며 운전자의 생명과 직결되는 차량의 운행 정보들을 빈번한 통신으로 상호 교환한다. 따라서 운전자의 편의와 안전을 위해서 송수신 되는 정보들을 효율적이고 안전하게 전송하는 프로토콜의 연구는 계속되어 왔다. 그 중 TSVC는 TESLA를 기반으로 설계되어 전송과 연산의 효율성을 보장 하지만 수신된 메시지의 검증이 일정시간이 지난 후에 이루어져 시간적인 지연을 가진다. 그러므로 시간에 민감한 메시지들의 전송에 TSVC를 적용하는 것은 적절하지 않다. 본 논문에서는 안전한 통신과 차량의 익명성을 보장하며 메시지 검증에 지연을 최소화하는 효율적인 메시지 인증 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 시간에 민감한 메시지들의 전송에 적합하며, 서비스거부 공격에도 강건하다.
자동차산업의 발전과 함께 차량전자통신시스템이 고성능화 되어가고 있으며 사용자 편의 면에서도 상당히 많은 발전을 거듭해가고 있다. 그러나 통신시스템의 특성상 전송구간에서 공격자의 공격에 대한 문제가 제기되고 있으며 안전한 통신에 대한 필요성이 중요시 되고 있다. 자동차의 운행, 제어계통 및 영상장비 등에 공격자의 공격이 성공하게 되면 안전 및 프라이버시에 심각한 문제가 발생하게 된다. 따라서 하드웨어적인 보안 및 보안통신프로토콜에 대한 연구가 중요한 부분으로 이루어지고 있다. 본 논문에서는 안전한 차량 통신프로토콜을 제안하며 공격자의 각종 공격에 안전한 프로토콜을 정형검증도구인 Casper/FDR 도구를 이용하여 실험하였으며 제안 프로토콜이 안전하며 문제없이 종료됨을 확인하였다.
VANET(Vehicular Ad hoc Network)에서 안전한 통신을 지원하기 위해 차량 간 또는 차량과 기반 구조 사이에서 교환되는 메시지는 인증이 반드시 수행되어야 한다. 본 논문에서는 VANET 환경을 위한 계층적 구조의 익명 인증 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템 모델은 계층적으로 비밀키를 발급하여 기존 시스템의 문제점인 PKG의 오버헤드를 줄여 실용성을 높인다. 또한 페어링을 사용하지 않고 설계된 효율적인 2레벨 계층적 ID 기반 서명(Two-Level Hierarchical Identity-Based Signature, TLHIBS) 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 조건부 익명성을 만족하여 차량의 프라이버시를 보호하고, 일괄검증(batch verification)을 지원하여 다수의 서명을 효율적으로 검증할 수 있다. 마지막으로 기존의 VAENT 환경에서 ID 기반 서명 기법들의 안전성 증명이 잘못된 것과는 다르게 제안한 기법의 안전성은 이산 대수 문제(Discrete Logarithm Problem, DLP)에 리덕션되어 랜덤 오라클 모델(random oracle model)에서 증명된다.
본 논문에서는 VANET 환경에서 핵심요소 기술로 각광받고 있는 위치인지 서비스의 안전성 및 신뢰성을 보장하기 위한 익명 인증 및 위치정보 보증 프로토콜을 제안한다. 이를 위하여, 본 논문에서는 안전한 VANET 환경 구축을 위해 기 제안되었던 익명 인증 기술들과 차별화된 기술로써 위치정보를 암호학적 기법과 결합시켜 암호 기술의 기능과 특정 위치에 대한 연관성을 부여하고 이러한 관계를 암호학적으로 검증함으로써 위치정보에 대한 보증을 제공할 뿐만 아니라 운전자 및 차량에 대한 프라이버시 보호를 제공할 수 있는 위치인지 서명키와 이를 이용한 위치인지 서명 기술을 제안한다. 또한 제안 프로토콜은 VANET에서 차량들에 대한 통신 및 계산상 오버헤드를 경감시키기 위한 해쉬 체인에 기반한 효율적인 상태 검증 절차를 제공한다. 마지막으로, 시뮬레이션을 통하여 제안 프로토콜의 효율성 및 유효성을 검증한다.
VANET 환경에서는 차량간 잘못된 정보의 전송이 교통 혼잡 뿐 아니라 치명적인 사고를 일으킬 수 있으므로 VANET 환경에서의 응용들이 안전하고 신뢰성 있게 제공하기 위해서는 보안성 확보가 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는 VANET에서 안전성을 제공하기 위하여 VANET에서의 보안 위협 및 공격 유형을 분석하고 대처방안을 제시하며 제공되는 대표적인 인증 프로토콜 방식을 분석한다.
Vehicular Ad hoc Networks have attracted extensive attentions in recent years for their promises in improving safety and enabling other value-added services. Security and privacy are two integrated issues in the deployment of vehicular networks. Privacy-preserving authentication is a key technique in addressing these two issues. We propose a hash chain based authentication protocol that preserves the user privacy. We show that the our scheme can efficiently authenticate users. Name of Our protocol is
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[게시일 2004년 10월 1일]
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