A Secure Electronic Payment System in Intelligent Transportation Systems Using the Dedicated Short Range Communications

단거리 전용통신을 이용한 지능형 교통시스템에서의 안전한 전자 지불 시스템

Dedicated Short Range Communications(DSRC) as a prominent communications candidate for Intelligent Transportation Systems(ITS) have been developed to support ITS applications such as value-added information service, e-commerce, electronic toll payment, etc. These various applications associated with electronic payment through unsecure communication channel of DSRC suffer from security threats. To ensure secure payment, we have adopted appropriate cryptographic mechanisms including encipherment, authentication exchange and digital signature. The cryptographic mechanisms require to use cryptographic keys established between two communication entities. In this paper, we propose a secure electronic payment system which is designed to have some functions for strong authentication, encryption, key agreement, etc. Especially, we adopt domestic developed cryptographic algorithms such as EC-KCDSA and SEED for digital signature and block cipher, respectively. We can show those mechanisms are appropriate for the secure electronic payment system for ITS services under the DSRC wireless environment in aspects of constrained computational resource use and processing speed.

교통체계의 구성요소에 다양한 첨단기술을 접목시켜 체계적이며 효율적인 교통제어를 위하여 차세대 지능형 교통시스템(ITS ; Intelligent Transportation Systems)을 구축, 운영하기 위하여 많은 연구와 개발이 이루어지고 있다. 이러한 ITS 응용서비스 중에서 요금의 자동결재가 요구되는 다양한 전자 지불 형태의 서비스에는 정당한 통신 실체들간에 인증이 반드시 요구되고 있다. 본 논문에서는 단거리 전용통신을 이용하여 고속도로에서의 톨 요금 자동 결재에 있어 인증 기능이 처리되는 차량 탑재 장치와 노변장치의 무선구간에서 차량의 이동 속도, 각 장치에서의 암호 기능 처리 또는 이를 관할하는 요금 정산 시스템 등에서의 제한된 처리 속도를 고려한 효율적인 인증 및 세션키 설정 프로토콜을 포함하는 암호 메커니즘과 이틀을 이용한 전자지불시스템의 구현 방안을 제시한다. 특히, 국내에서 개발한 인증메커니즘인 EC-KCDSA와 암호화를 위한 SEED 암호 기법을 이용하여 무선망의 하나인 DSRC 환경의 ITS 서비스에 적용이 가능함을 확인할 수 있게 되었다.