가시광 통신 채널의 취약성 및 공격 방법

Vulnerabilities and Attack Methods in Visible Light Communications Channel

무선 통신 기술이 방대한 양의 데이터를 빠른 속도로 높은 정확도와 안전성을 보장하여 전송하는 방식에 초점을 맞추어 발전하면서 기존의 무선 주파수(RF, Radio Frequency)를 이용한 무선 통신 기술의 대안으로 가시광 통신(VLC, Visible Light Communication) 기술의 연구개발이 가속화되었다. RF 무선 통신의 전파 스펙트럼이 더욱 혼잡해지고, 대역폭에 대한 수요가 지속적으로 증가함에 따라 규제되지 않은 대역폭을 사용할 수 있는 VLC가 해결책으로 제시되고 있다. 하지만, VLC 채널은 LOS(Line of Sight) 전파 특성으로 중간자 공격(MITM, Man-In-The-Middle)에 취약하고 도청과 재밍 공격에 쉽게 노출될 수 있다는 문제점이 있다. 이러한 VLC 채널에 대한 공격은 통신 링크 및 데이터의 기밀성, 무결성 및 가용성을 훼손하고, 데이터 재전송률이 높아져 스루풋이 감소하고 전력 소모량이 증가하여 데이터 전송 효율성이 낮아지는 문제점이 있다. 본 연구에서는 취약한 VLC 채널을 모델링하여 악의적인 재머에 의한 공격 영향과 통신 취약성을 분석한다.

As wireless communication technology advances to ensure high accuracy and safety at high speeds, research and development of Visible Light Communication (VLC) technology has been accelerated as an alternative to traditional radio frequency (RF) technology. As the radio spectrum of RF communication becomes more congested and demand for bandwidth continues to increase, VLCs that can use unlicensed frequency band are proposed as a solution. However, VLC channels have broadcasting characteristics that make them easily exposed to eavesdropping and jamming attacks, and are vulnerable to MITM (Man-In-The-Middle) due to their line of sight (LOS) propagation characteristics. These attacks on VLC channels compromise the confidentiality, integrity, and availability of communications links and data, resulting in higher data retransmission rates, reducing throughput and increasing power consumption, resulting in lower data transmission efficiency. In this work, we model vulnerable VLC channels to analyze the impact of attacks and communications vulnerabilities by malicious jammers.