분산 네트워크 시스템의 전자 제어 장치 및 상기 전자 제어 장치의 분산 합의 프로토콜 방법

차량 해킹 방어용 블록체인 기반 보안 시스템

본 기술은 분산 네트워크의 분산 합의 프로토콜에 관한 것으로, 차량 내부 네트워크과 같이 버스(bus) 형태의 분산 네트워크에서 블록체인을 기반으로 하여 암호화 인증키를 동적으로 생성하는 환경에 있어서, 시스템의 참여자들이 동일한 인증키를 유지할 수 있도록 하는 분산 합의 프로토콜 방법에 관한 것입니다.

기존 블록체인 기반 동적 키 생성 시스템은 ECU 메시지 손실 시 인증 키 불일치 문제를 야기하며, 기존 분산 합의 프로토콜은 차량 네트워크 특성과 실시간성 고려가 부족했습니다.

본 기술은 이러한 문제점을 해결하고자, 블록체인 기반 동적 키 생성 환경에서 모든 ECU가 메시지 수신 실패에도 동일한 키를 유지할 수 있는 효율적인 분산 합의 프로토콜을 제안하며, 이 프로토콜은 CAN 통신 특성과 실시간성을 만족하며, ECU 간 암호화 키 일치를 보장하여 차량 내부 네트워크의 신뢰성과 보안을 강화하여 차량 해킹 방어에 필수적인 해결책을 제시합니다.

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Key Features:

• 평상시에는 개입하지 않다가 메시지 누락과 같은 실패가 발생했을 때에만 동작하여 불필요한 네트워크 부하를 최소화
• ECU의 상태를 '정상 상태', '에러 상태', '합의 상태'로 정의하고, 각 상태와 전이 조건에 따라 프로토콜이 동작하여 키 불일치 문제를 해결
• 에러 플래그, 합의 요청, 합의 메시지 등 3가지의 새로운 메시지 타입과 이전 주행에서 저장된 EEPROM 데이터를 활용하여 효율적으로 합의를 수행
• 메시지 누락 시에만 동작하는 'Lazy' 방식으로 불필요한 통신을 줄여 네트워크 오버헤드를 최소화하고, 기존 방식(롤백, 복제) 대비 시간 및 메모리 측면에서 효율적인 회귀 방식을 채택

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본 기술은 정보통신기술진흥센터의 적응형 블록체인 플랫폼 기술 개발 및 전문 인력 양성 연구과제 통해 개발되었습니다.

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