• 정보보호학회논문지
• /
• 제30권6호
• /
• pp.1115-1130
• /
• 2020

최근 출시된 차량에는 다수의 ECU(Electronic Control Unit)가 탑재되어 있고, 각 ECU들은 CAN(Controller Area Network)을 통해 통신함으로써 차량을 효율적으로 제어할 수 있다. 하지만 CAN 통신에는 암호화 및 인증 기술이 적용되어 있지 않고, 접근 제어가 없는 Broadcast 방식으로 통신이 이루어지므로 보안에 취약하다는 문제점이 존재한다. 이러한 취약점을 이용하여 차량 제어 등의 수많은 차량 해킹 공격이 이루어지고 있으며 그에 대응하기 위한 연구 또한 진행되고 있다. 차량 해킹 대응 기술들 중에는 완성차에 탑재된 ECU의 취약점을 분석할 수 있는 CAN Fuzzing 기술이 존재한다. 하지만 기존의 CAN Fuzzing 기술들은 ECU들이 전송하는 CAN 메시지 구조를 고려하지 않고 Random한 방식으로 Fuzzing을 진행하기 때문에 많은 시간이 소요된다. 또한, 기존 CAN Fuzzing 기술은 Fuzzing 결과를 모니터링하는 방법에도 한계점이 존재한다. 이러한 CAN Fuzzing 기술의 한계를 해결하고자 본 논문에서는 CAN 메시지의 구조를 분석하고, 이를 바탕으로 ECU의 이상 작동 현상을 유발시킬 수 있는 Fuzzing 입력값을 생성하는 Non-Random CAN Fuzzing 기법을 제안한다. Non-Random CAN Fuzzing은 기존 Random CAN Fuzzing에 비해 소요되는 시간을 절약할 수 있고, 이를 통해 SW 구현 오류 혹은 CAN DBC(Database CAN) 설계 오류 등으로 인해 존재할 수 있는 ECU의 이상 작동 현상과 연관된 CAN 메시지들을 빠르게 발견할 수 있다. 제안하는 Non-Random CAN Fuzzing의 성능을 평가하기 위해 제안 기법을 실제 차량에 적용하였으며 ECU에 이상 작동 현상을 일으킬 수 있는 CAN 메시지를 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.240-243
• /
• 2017

차량 내부의 전자 장치가 급증함에 따라 CAN(controller area network)에 데이터 병목 현상이 발생하기 시작했다. 이에 따라 CAN을 개량한 CAN-FD(CAN with flexible data rate) 버스가 개발되었는데, 버스 중재 단계(arbitration phase)에서는 CAN과 동일한 속도로 전송하되 데이터 전송 단계(data phase)에서는 훨씬 빠른 속도로 전송함으로서 호환성과 효율성을 모두 높였다. 본 논문에서는 CAN-FD 규격 1.0과 CAN 규격 2.0A, 2.0B를 모두 만족하는 CAN-FD 제어기를 Verilog HDL를 사용하여 설계하고 FPGA로 구현한 뒤 동작을 검증하였다. 0.18um 공정을 사용하여 합성한 결과는 약 46,300 게이트이다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제10권1호
• /
• pp.69-74
• /
• 2010

현재 CAN(controller Area Network)통신은 노이즈에 강인한 시리얼통신으로 전자모듈에 많이 사용하고 있다. 특히, CAN통신은 자동차 전자제어모듈, 엔진제어유닛, 센서모듈 등 자동차 부분에 많이 사용되는 방식 이지만 CAN 통신의 연결노드 우선순위와 오류가 낮아 공장자동화 라인에도 적용되고 있다. CAN통신은 기본적으로 전기 노이즈에 강인하여 적용가능한 분야가 다양하다고 사료된다. 본 연구에서는 High-Speed, Full-CAN에서 2개의 CAN Node를 사용하여 임베디드 시스템용으로 오류 검출이 가능한 CAN통신 인터페이스를 설계 하였다.

• 스마트미디어저널
• /
• 제3권3호
• /
• pp.9-14
• /
• 2014

차량에 연결된 ECU 개수의 증가는 CAN 버스 점유율을 증가시킬 뿐만 아니라 메시지 전송오류 확률의 증가를 초래한다. CAN 데이터 전송 시간은 CAN 프레임의 길이에 비례하기 때문에 프레임의 길이를 줄이게 되면 효율적으로 CAN 버스로드와 오류확률을 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 CAN 메시지의 길이를 단축시키기 위해서 비트재배열과 Data Length Code (DLC)를 이용한 압축 방법을 제안한다. 실제 차량 주행에서 얻은 데이터로 제안한 알고리즘을 시뮬레이션 해본 결과, 기존의 방법에 비해 최대 54%까지 CAN 데이터가 더 압축됨을 확인하였다.

• 대한임베디드공학회논문지
• /
• 제12권6호
• /
• pp.351-358
• /
• 2017

The most common communication interface for automotive electronic control devices is CAN (Controller Area Network). Sine CAN was first adopted to Daimler vehicles in 1991, all of automobile manufacturers use the CAN communication for in-vehicle networks. However, as the number of electronic control devices connected to the CAN network rapidly increases, the CAN protocol reaches the limit of technology. To overcome this limitation, Bosch introduced the new communication protocol, that is CAN-FD (Flexible Data-rate). In this paper, we analyze the characteristics and limitations of CAN-FD communication according to the topology under the in-vehicle wiring harness environment designed based on the existing classic CAN communication.

• 정보보호학회논문지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.167-177
• /
• 2018

최근 차량에 대한 공격 사례가 늘어남에 따라 CAN 기반의 보안 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 CAN의 상위 계층 프로토콜은 차량 제조사 및 모델 별로 상이하므로 이상 탐지 기술 또는 ECU 대상의 취약점 탐지를 위한 연구에는 큰 어려움이 따른다. 본 논문에서는 이러한 문제를 완화하기 위하여 CAN 트레이스의 분석을 통해 데이터 필드 영역의 세부 구조를 추론하는 방법을 제안한다. 기존 인터넷 환경에서는 이미 프로토콜 역공학을 위한 연구가 다수 진행되었으나, CAN 버스는 기존의 프로토콜 역공학 기술을 그대로 적용하기 어려운 구조를 지닌다. 본 논문에서는 CAN 프레임 내 데이터의 특성을 이용한 낮은 계산 비용의 필드 구분 방법 및 기존의 CAN 데이터필드 내 필드 분류 방법을 이용한 새로운 추론 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방식은 실제 차량의 CAN 트레이스 및 시뮬레이션으로 생성된 CAN 트레이스를 대상으로 검증되며, 기존 방식 대비 더 낮은 계산 비용으로 더 높은 정확도의 필드 구조 추론 결과를 보인다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
• /
• pp.467-470
• /
• 2009

CAN통신은 자동차 내부 전자제어장치 간의 통신을 위하여 개발되어 최근 자동제동장치 등의 적용되고 있으며, 생산자동화를 위한 필드버스에도 적용되고 있다. 최근에는 대형 선박의 엔진제어 등을 위하여 필드버스가 도입되고 있다. 본 논문에서는 CAN통신을 기반으로 선박의 선실 출입통제 시스템을 구현한다. CAN통신기반 선실 출입통제 시스템은 출입통제 서버, ARM9 임베디드시스템과 CAN컨트롤러를 내장한 마이크로컨트롤러로 구성되어 있다. 출입통제 서버는 관리자가 접속하여 출입통제 시스템 전반적인 관리를 할 수 있도록 하고 ARM9 프로세서를 채용한 임베디드시스템은 CAN 네트워크로 연결된 RFID 리더컨트롤러의 출입 정보를 서버로 전송하고 출입관리를 한다. 임베디드 시스템은 CAN 프레임을 서버로 전반하는 게이트웨이 역할을 한다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제50권11호
• /
• pp.99-107
• /
• 2013

Controller Area Network (CAN)의 개발 목적은 차량 내 Electronic Control Units (ECUs)간의 다중 통신을 통해 자동차에서 큰 부피와 무게를 차지하는 와이어 하네스를 저비용의 네트워크 케이블로 대체하기 위한 것이었다. 차량에 탑재되는 ECU들의 증가로 인해 CAN 데이터 전송량이 많아짐에 따라 CAN 버스로드와 오류 확률도 증가하고 있다. CAN 데이터 전송 시간은 CAN 프레임의 길이에 비례하기 때문에 프레임의 길이를 줄이게 되면 효율적으로 CAN 버스로드와 오류확률을 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 CAN 메시지 길이를 감소시키기 위해 Data Length Code(DLC)와 전송 데이터 압축영역 설정 절차를 사용한 CAN 메시지 압축 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법에서는 기존의 알고리즘과 달리 변화량을 저장하기 위한 최대 변화량의 범위를 설정하지 않아도 되기 때문에 부정확한 설정에서 발생하는 오류나 지나친 설정에서 발생하는 압축효율 저하를 피할 수 있다. 또한, DLC 크기에 의해 압축 유무를 판단함으로써 기존 방법에서 제안된 두 개의 ID로 압축 여부를 판단하는 비효율적인 문제점을 해결할 수 있다. 실제차량 주행 후 얻은 데이터로 시뮬레이션 해본 결과, 기존의 방법에 비해 최대 52%까지 더 압축된 것을 확인하였다. 또한, 임베디드 테스트 보드를 이용하여 테스트 했을 때 한 개의 64비트 EMS CAN 데이터를 압축하는데 0.16ms가 소요되어 차량용 CAN 통신에 사용가능함을 보인다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제6권6호
• /
• pp.951-956
• /
• 2011

CAN통신은 자동차 내부 전자제어장치 간의 통신을 위하여 개발되어 최근 자동제동장치 등의 적용되고 있으며, 생산자동화를 위한 필드버스에도 적용되고 있다. 최근에는 대형 선박의 엔진제어 등을 위하여 필드버스가 도입되고 있다. 본 논문에서는 기존의 RS485 방식에 비하여 유지보수가 수월하도록 CAN통신을 기반으로 선박의 선실 출입통제 시스템을 구현하여 하였다. CAN통신기반 선실 출입통제 시스템은 출입통제 서버, ARM9 임베디드 시스템과 CAN컨트롤러를 내장한 마이크로컨트롤러로 구성되어 있다. 출입통제 서버는 관리자가 접속하여 출입통제 시스템의 전반적인 관리를 할 수 있도록 하고 ARM9 프로세서를 채용한 임베디드 시스템은 CAN 네트워크로 연결된 RFID 리더컨트롤러의 출입 정보를 서버로 전송하고 출입관리를 한다. 임베디드 시스템은 CAN 프레임을 서버로 전송하는 게이트웨이 역할을 한다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제8권4호
• /
• pp.359-365
• /
• 2003

본 논문은 산업용 네트워크 중 가장 많이 사용되는 네트워크 중 하나인 CAN를 사용하여 레미콘 생산설비 시스템에 온라인 자동화하는 방식을 제시하였다. 레미콘 생산설비에서 수분센서, 로드셀 센서 등에 대한 CAN 네트워크 인터페이스회로를 설계하였으며, 2개의 상태만 있는 리미트 스위치 및 램프 등을 효율적으로 네트워킹시키는 방식을 제시하였다. CAN 네트워크를 통하여 전체 레미콘생산 설비를 호스트 컴퓨터로 제어하면서 동작상태를 모니터링하고, 본 논문에 제시한 방법을 실제 레미론설비에 적용하여 타당성을 확인하였다.