최근 자율주행 자동차는 운전자 지원 시스템에 딥러닝 기술을 적용하여 운전자에게 편의성을 제공하고 있지만, 딥러닝 기술이 적대적 회피 공격(adversarial evasion attacks)에 취약함이 밝혀졌다. 본 논문에서는 객체 인식 알고리즘인 YOLOv5(You Only Look Once)를 대상으로 MI-FGSM (Momentum Iterative-Fast Gradient Sign Method)를 포함한 5가지 적대적 회피 공격을 수행하였으며 객체 탐지 성능을 mAP(mean Average Precision)로 측정하였다. 특히, 본 논문에서는 모폴로지 연산을 적용하여 적대적 공격으로부터 노이즈를 제거하고 경계선을 추출하여 YOLO가 객체를 정상적 탐지할 수 있는 방안을 제안하고 이를 실험을 통해 그 성능을 분석하였다. 실험 결과, 적대적 공격을 수행했을 때 YOLO의 mAP가 최소 7.9%까지 떨어져 YOLO가 객체를 정확하게 탐지하지 못하는 것을 87.3%까지 성능을 개선하였다.
연결형 자동차의 사용이 늘어나면서 연결형 자동차의 보안이 중요해지고 있다. 그 중 차량 내부 네트워크에 쓰이는 CAN 버스를 통한 공격의 위협성이 증가하고 있다. CAN 버스의 특성상 공격자가 해당 차량에 보안상 인증이 없는 CAN 버스에 원격, 또는 차량에 직접 접근하여 CAN 버스와 연결된 장치들에 악의적인 오류메시지를 전송 가능하다. 따라서 다량의 오류 메시지로 해당 장치들을 'Bus-Off' 상태로 만든 뒤, 해당 장치가 기능을 정지하게 만든다. 이에 대한 대응 방법은 오류 프레임을 감지하는 방법이나 버스와 관련된 장치들의 전원을 관리하는 방법 등이 있으나 결국에는 CAN 버스에 대한 새로운 표준이 문제의 근본적인 해결책이 될 것으로 판단한다. 따라서 본 논문에서는 새로운 연결형 자동차의 보안모델을 제시하여 안전한 연결형 자동차의 이용에 기여하는 것이 본 논문의 목적이다.
승차 공유, 카풀, 렌터카의 이용률이 증가하면서 많은 사용자가 동일한 차량에 로컬 액세스 할 수 있는 시나리오가 더욱 보편화됨에 따라 차량 네트워크에 대한 공격 가능성이 커지고 있다. 차량용 CAN Bus Network에 대한 DoS(Denial of Service), Fuzzy Attack 및 Replay Attack과 같은 공격은 일부 ECU(Electronic Controller Unit) 비활성 및 작동 불능 상태를 유발한다. 에어백, 제동 시스템과 같은 필수 시스템이 작동 불가 상태가 되어 운전자에게 치명적인 결과를 초래할 수 있다. 차량 네트워크 침입 탐지를 위하여 많은 연구가 진행되고 있으나, 기존 화이트리스트를 이용한 탐지 방법은 새로운 유형의 공격이 발생하거나 희소성이 높은 공격일 때 탐지하기 어렵다. 본 논문에서는 인공신경망 기반의 CAN 버스 네트워크 침입 탐지 기법을 제안한다. 제안하는 침입 탐지 기법은 2단계로 나누어 진다. 1단계에서 정상 패킷 분포를 학습한 VAE 모형이 이상 탐지를 수행한다. 이상 패킷으로 판정될 경우, 2단계에서 인코더로부터 추출된 잠재변수와 VAE의 재구성 오차를 이용하여 공격 유형을 분류한다. 분류 결과의 신뢰점수(Confidence score)가 임계치보다 낮을 경우 학습하지 않은 공격으로 판단한다. 본 연구 결과물은 정보보호 연구·개발 데이터 첼린지 2019 대회의 차량 이상징후 탐지 트랙에서 제공하는 정상 및 3종의 차량 공격시도 패킷 데이터를 대상으로 성능을 평가하였다. 실험을 통해 자동차 제조사의 규칙이나 정책을 사전에 정의하지 않더라도 낮은 오탐율로 비정상 패킷을 탐지해 낼 수 있음을 확인할 수 있다.
When two cars impact each other, it is usually known smaller vehicle's passenger likely to be more seriously injured than bigger one's. Generally it is known that SUVs and Light Truck Vehicles (LTVs) are bigger and heavier than passenger vehicles and their drive height such as bumper rail and side member, and front end stiffness are higher than those of passenger vehicles. Because of these characteristics the occupants of passenger vehicle struck by SUVs or LTVs are more likely to experience severe injury or fatal injury. To evaluate SUV and LTV's aggressivity to passenger vehicle, SUV to passenger vehicle and LTV to passenger vehicle head-on crash test have been carried out. And finally the way how to reduce incompatibility between SUV and LTV and passenger vehicles is suggested.
자율주행차가 제공하는 새로운 시장과 경쟁력, 인력 및 시간 절약, 교통 체증 문제 해결 등의 장점을 다루고, UN 사이버 보안 법률에 따른 자율주행차의 기술적인 요구사항을 준수해야 한다. 하지만 자율주행차에 대한 기술적인 요구사항을 준수하는 것으로는 모든 사이버 공격에 대해서 막을 수 없다. 자율주행차의 법적 요구사항과 사이버 보안 위협에 대처하는 방법을 다룬다. 특히 RTOS(Real Time OS)와 같은 실시간 시스템에 매우 위험할 수 있는 DRAM(Dynamic Random Access Memory)에 대한 로우해머링 공격 기법에 대해 분석하고 로우해머링에 대한 보안 방법을 제시한다. 그리고 자율 주행 시스템의 안전과 신뢰성을 보장하기 위해 하드웨어 기반 또는 소프트웨어 기반 방어 기술을 소개하고 있다.
컴퓨터 비전에서 딥러닝을 활용한 이미지 분할 기법은 핵심 분야 중 하나이다. 이미지 분할 기법이 다양한 도메인에 사용되면서 딥러닝 네트워크의 오작동을 일으키는 적대적 공격에 대한 방어와 강건함이 요구되고 있으며 자율주행 자동차, 질병 분석과 같이 모델의 보안 취약성이 심각한 사고를 불러 올 수 있는 영역에서 적대적 공격은 많은 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 이미지 분할 기법에 따른 구별방법과 최근 연구되고 있는 적대적 공격의 방향성을 설명하며 향후 컴퓨터 비전 분야 연구의 효율성을 위해 중점적으로 검토되고 있는 연구주제를 설명한다
자동차에 사용하는 CAN 버스는 노드에 주소를 부여하지 않기 때문에 여러 노드 중 하나가 해킹을 당하여 악의적인 데이터 프레임을 전송하여도 어느 노드가 해킹 당했는지 식별하기 어렵다. 하지만 이러한 CAN 버스의 내부 공격은 자동차의 안전에 큰 위협이 될 수 있으므로 CAN 버스의 물리 계층에서 신속하게 대처하여야 한다. 본 논문에서는 CAN 버스 상에서 악의적인 데이터 프레임이 감지되면 침입 감지 시스템이 내부 공격 노드의 에러 카운터를 증가시켜서 버스에서 분리시킴으로서 악의적인 공격을 방어하는 기법을 제안하였다. 제안한 기법을 탑재한 CAN 컨트롤러를 Verilog HDL을 이용하여 구현하였고, 이를 통해 제안한 기법이 CAN 버스의 악의적인 내부 공격을 방어할 수 있음을 확인하였다.
전방충돌 방지 보조 또는 지능형 주행 제어 기능 등이 현대의 자동차에 탑재됨에 따라 차에서 교환되는 데이터 양이 급증하고 있다. 따라서, 기존의 CAN 통신으로는 전송속도의 한계가 있어 넓은 대역폭과 양방향 통신을 지원하는 오토모티브 이더넷, 특히 SOME/IP가 널리 채택되고 있다. SOME/IP는 다양한 자동차 운영체제와 호환되는 표준 프로토콜로 차내 구성 요소간의 연결성을 높여준다. 하지만 SOME/IP 자체에는 암호화나 인증이 구현되어 있지 않아 악의적인 패킷 주입, 프로토콜 위반과 같은 공격에 취약한 문제가 있다. 본 논문에서는, 이러한 공격들을 효과적으로 탐지하기 위해 SOME/IP에서 딥러닝 기반의 침입탐지 시스템을 제안하였다. 제안된 침입탐지시스템의 성능을 6가지 공격 패턴을 활용하여 테스트 하였고 정확도 94%, 6가지 공격의 평균 F1-score은 0.94로 높은 성능을 달성할 수 있었다.
전기자동차의 증가에 따라 공공장소의 전기자동차 충방전 기반시설 또한 급격히 늘어나고 있다. 전기자동차의 충방전을 위해서는 보안상의 취약점을 최소화하기 위해 전기자동차와 서비스 제공자가 서로의 신원을 확인하는 상호인증과정 후에 층방전 서비스를 시작하여야 한다. 본고에서는 해쉬함수와 메시지 인증코드를 사용하여 전기자동차와 충방전 서비스 제공자간의 양방향 인증 방법을 제안한다. 그리고 효율적인 충방전 시스템의 운영에 대해 기술한다. 제안된 시스템은 외부로 부터의 공격에 강한 내성을 가지며 충방전 서비스 이용자의 개인정보를 효과적으로 보호할 수 있다.
최근 빠른 속도로 개발되고 있는 인공지능 기술은 여러 산업 분야에서 활용 되고 있다. 그러나 최근 딥러닝 네트워크에 대한 부채널 공격 기법들이 등장하고 있으며, 이는 해당 모델을 재구현하여 자율 주행 자동차에 대한 해킹 등과 같이 치명적인 보안 위협이 될 수 있으므로 이에 대한 이해와 대응책이 필요하다. 본 논문에서는 딥러닝 네트워크에 대한 부채널 공격 기법 동향에 대해 살펴보고, 이에 대한 대응 기술 또한 함께 알아본다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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