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KR20190059003A - 차량 내 탑재되어 있는 ecu들에 대해 암호화된 방식으로 세션 키의 배포를 처리하는 키 배포 처리 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

차량 내 탑재되어 있는 ecu들에 대해 암호화된 방식으로 세션 키의 배포를 처리하는 키 배포 처리 장치 및 그 동작 방법 Download PDF

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KR20190059003A
KR20190059003A KR1020170156499A KR20170156499A KR20190059003A KR 20190059003 A KR20190059003 A KR 20190059003A KR 1020170156499 A KR1020170156499 A KR 1020170156499A KR 20170156499 A KR20170156499 A KR 20170156499A KR 20190059003 A KR20190059003 A KR 20190059003A
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KR
South Korea
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key
dimensional coordinate
ecus
data
master
Prior art date
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KR1020170156499A
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English (en)
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KR101987752B1 (ko
Inventor
임대운
김영식
Original Assignee
동국대학교 산학협력단
조선대학교산학협력단
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Publication date
Application filed by 동국대학교 산학협력단, 조선대학교산학협력단 filed Critical 동국대학교 산학협력단
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Abstract

차량 내 탑재되어 있는 ECU(Electronic Control Unit)들에 대해 암호화된 방식으로 세션 키의 배포를 처리하는 키 배포 처리 장치 및 그 동작 방법이 개시된다. 본 발명은 차량 내에 탑재되어 있는 ECU들이 데이터 통신시 암호화 통신을 수행할 수 있도록 지원하기 위한 세션 키를 라그랑주(Lagrange) 보간법에 기초한 암호화 방식으로 각 ECU들에 배포함으로써, 세션 키 교환시에 발생할 수 있는 키 노출 가능성을 최소화할 수 있는 키 배포 처리 장치 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.

Description

차량 내 탑재되어 있는 ECU들에 대해 암호화된 방식으로 세션 키의 배포를 처리하는 키 배포 처리 장치 및 그 동작 방법{KEY DISTRIBUTION PROCESSING APPARATUS FOR PROCESSING THE DISTRIBUTION OF A SESSION KEY IN AN ENCRYPTED MANNER FOR THE ELECTRONIC CONTROL UNITS MOUNTED IN A VEHICLE AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 발명은 차량 내에 탑재되어 있는 ECU(Electronic Control Unit)들에 대해 세션 키의 배포를 처리하는 키 배포 처리 장치 및 그 동작 방법에 대한 것이다.
최근, 다양한 형태의 정보가 생성되고 유통됨에 따라, 해킹이나 잘못된 경로로의 정보 전달로 인해 중요한 정보가 제3자에게 노출되는 등의 피해가 발생하고 있다.
특히, 정보의 전달과정에서 군사 정보나 개인 정보 등과 같은 중요 정보에 어떠한 방어 기제가 적용되어 있지 않은 상태에서 이러한 중요 정보가 우연히 제3자에게 전달된다면, 제3자가 손쉽게 중요 정보에 접근할 수 있어, 큰 피해가 발생할 수 있다.
최근에는 이러한 중요 정보의 노출을 방지하기 위해, 중요 정보를 소정의 암호화 키를 이용하여 암호화한 후 이를 상대방에게 전달하는 기법 등이 도입되고 있다.
일반적인 데이터 암호화 방식은 데이터 전송측과 데이터 수신측이 동일한 비밀 키를 공유하고 있다가, 데이터 전송측이 비밀 키로 데이터를 암호화해서 전송하면, 데이터 수신측이 동일한 비밀 키로 데이터를 복호화하는 방식이 사용된다.
아울러, 최근에는 차량에 통신 모듈이 탑재되어, 네트워크를 통해 다른 차량들 또는 외부의 교통 시설들과 데이터를 송수신할 수 있는 커넥티드 카에 대한 연구가 지속되고 있다.
이러한 네트워크 기능이 탑재된 차량들은 외부로부터 다양한 데이터를 수신하기 때문에 외부에서 인위적으로 차량의 제어 체계를 교란하기 위한 데이터를 전송하게 되면, 차량의 제어에 문제가 발생하게 되어 운전자에게 큰 위협이 될 수 있다.
예컨대, 외부에서 차량에 탑재되어 있는 다양한 센서들에 대해 조작을 가하거나 차량의 ECU(Electronic Control Unit)들에 대한 공격을 가함으로써, 운전자가 원하지 않는 형태로 차량을 제어함에 따라 대형 교통사고를 유발하는 문제를 일으킬 수 있다.
따라서, 차량 내부에 탑재되어 차량에 존재하는 다양한 부품들에 대한 제어를 수행하는 ECU들이 서로 데이터를 주고받을 때, 외부의 침입으로 인해 해당 데이터들이 노출되지 않도록 하기 위한 보안 기법에 대한 연구가 필요하다.
본 발명은 차량 내에 탑재되어 있는 ECU(Electronic Control Unit)들이 데이터 통신시 암호화 통신을 수행할 수 있도록 지원하기 위한 세션 키를 라그랑주(Lagrange) 보간법에 기초한 암호화 방식으로 각 ECU들에 배포함으로써, 세션 키 교환시에 발생할 수 있는 키 노출 가능성을 최소화할 수 있는 키 배포 처리 장치 및 그 동작 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 차량 내 탑재되어 있는 ECU(Electronic Control Unit)들에 대해 암호화된 방식으로 세션 키의 배포를 처리하는 키 배포 처리 장치는 차량 내에 탑재되어 있는 n(n은 2이상의 자연수)개의 ECU들과 네트워크로 연결됨에 따라 상기 n개의 ECU들에 대한 세션 키의 배포 명령이 인가되면, 상기 n개의 ECU들에 대해 마스터 키 데이터의 전송을 요청하는 키 전송 요청부, 상기 n개의 ECU들 각각이 서로 다른 마스터 키 데이터를 생성함에 따라 상기 n개의 ECU들로부터 서로 다른 n개의 마스터 키 데이터들이 전송되면, 상기 n개의 마스터 키 데이터들을 수신하는 마스터 키 데이터 수신부, 상기 n개의 마스터 키 데이터들 각각을 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가하여 n개의 2차원 좌표 값들을 생성하는 2차원 좌표 생성부, 상기 n개의 ECU들에 배포할 세션 키 K를 랜덤하게 생성하고, 상기 세션 키 K를 기초로 '(0, K)'에 해당되는 기본 2차원 좌표 값을 생성하는 기본 2차원 좌표 값 생성부, 상기 기본 2차원 좌표 값과 상기 n개의 2차원 좌표 값들을 기초로 라그랑주(Lagrange) 보간법을 이용하여 n차 다항식을 생성하는 다항식 생성부, 상기 n차 다항식에 대해 상기 n개의 2차원 좌표 값들에 포함되어 있지 않은 n개의 다른 입력 값들을 인가함으로써, 상기 n개의 2차원 좌표 값들과 일치하지 않는 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 생성하는 추가 좌표 생성부 및 상기 n개의 ECU들 각각에 대해 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 모두 전송함으로써, 상기 세션 키 K의 배포를 완료하는 키 배포 처리부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 차량 내 탑재되어 있는 ECU들에 대해 암호화된 방식으로 세션 키의 배포를 처리하는 키 배포 처리 장치의 동작 방법은 차량 내에 탑재되어 있는 n(n은 2이상의 자연수)개의 ECU들과 네트워크로 연결됨에 따라 상기 n개의 ECU들에 대한 세션 키의 배포 명령이 인가되면, 상기 n개의 ECU들에 대해 마스터 키 데이터의 전송을 요청하는 단계, 상기 n개의 ECU들 각각이 서로 다른 마스터 키 데이터를 생성함에 따라 상기 n개의 ECU들로부터 서로 다른 n개의 마스터 키 데이터들이 전송되면, 상기 n개의 마스터 키 데이터들을 수신하는 단계, 상기 n개의 마스터 키 데이터들 각각을 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가하여 n개의 2차원 좌표 값들을 생성하는 단계, 상기 n개의 ECU들에 배포할 세션 키 K를 랜덤하게 생성하고, 상기 세션 키 K를 기초로 '(0, K)'에 해당되는 기본 2차원 좌표 값을 생성하는 단계, 상기 기본 2차원 좌표 값과 상기 n개의 2차원 좌표 값들을 기초로 라그랑주 보간법을 이용하여 n차 다항식을 생성하는 단계, 상기 n차 다항식에 대해 상기 n개의 2차원 좌표 값들에 포함되어 있지 않은 n개의 다른 입력 값들을 인가함으로써, 상기 n개의 2차원 좌표 값들과 일치하지 않는 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 생성하는 단계 및 상기 n개의 ECU들 각각에 대해 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 모두 전송함으로써, 상기 세션 키 K의 배포를 완료하는 단계를 포함한다.
본 발명은 차량 내에 탑재되어 있는 ECU(Electronic Control Unit)들이 데이터 통신시 암호화 통신을 수행할 수 있도록 지원하기 위한 세션 키를 라그랑주(Lagrange) 보간법에 기초한 암호화 방식으로 각 ECU들에 배포함으로써, 세션 키 교환시에 발생할 수 있는 키 노출 가능성을 최소화할 수 있는 키 배포 처리 장치 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 내 탑재되어 있는 ECU(Electronic Control Unit)들에 대해 암호화된 방식으로 세션 키의 배포를 처리하는 키 배포 처리 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 내 탑재되어 있는 ECU들에 대해 암호화된 방식으로 세션 키의 배포를 처리하는 키 배포 처리 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 이러한 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였으며, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서 상에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 내 탑재되어 있는 ECU(Electronic Control Unit)들에 대해 암호화된 방식으로 세션 키의 배포를 처리하는 키 배포 처리 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 키 배포 처리 장치(110)는 키 전송 요청부(111), 마스터 키 데이터 수신부(112), 2차원 좌표 생성부(113), 기본 2차원 좌표 값 생성부(114), 다항식 생성부(115), 추가 좌표 생성부(116) 및 키 배포 처리부(117)를 포함한다.
키 전송 요청부(111)는 차량 내에 탑재되어 있는 n(n은 2이상의 자연수)개의 ECU들(131, 132, 133, 134)과 네트워크로 연결됨에 따라 n개의 ECU들(131, 132, 133, 134)에 대한 세션 키의 배포 명령이 인가되면, n개의 ECU들(131, 132, 133, 134)에 대해 마스터 키 데이터의 전송을 요청한다.
여기서, 본 발명에 따른 키 배포 처리 장치(110)는 상기 차량 내부에 탑재될 수 있는 장치로, 상기 차량 내부에 탑재되어 n개의 ECU들(131, 132, 133, 134)과 차량 내부 네트워크를 통해 연결되도록 구성될 수 있다.
그리고, 상기 세션 키는 n개의 ECU들(131, 132, 133, 134)이 서로 데이터를 주고받기 위해 생성한 통신 세션에서 사용되는 키를 의미하는 것으로, 해당 세션 키가 n개의 ECU들(131, 132, 133, 134)에 배포되면, n개의 ECU들(131, 132, 133, 134)은 데이터를 해당 세션 키로 암호화해서 송수신할 수 있다.
이렇게, n개의 ECU들(131, 132, 133, 134)에 상기 마스터 키 데이터의 전송이 요청되면, n개의 ECU들(131, 132, 133, 134) 각각은 상기 마스터 키 데이터의 전송 요청에 대응하여 고유의 마스터 키 데이터를 생성하여 n개의 ECU들(131, 132, 133, 134) 각각에 내장되어 있는 메모리 상에 저장한 후 각 마스터 키 데이터를 키 배포 처리 장치(110)로 전송할 수 있다.
마스터 키 데이터 수신부(112)는 n개의 ECU들(131, 132, 133, 134) 각각이 서로 다른 마스터 키 데이터를 생성함에 따라 n개의 ECU들(131, 132, 133, 134)로부터 서로 다른 n개의 마스터 키 데이터들이 전송되면, 상기 n개의 마스터 키 데이터들을 수신한다.
2차원 좌표 생성부(113)는 상기 n개의 마스터 키 데이터들 각각을 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가하여 n개의 2차원 좌표 값들을 생성한다.
기본 2차원 좌표 값 생성부(114)는 n개의 ECU들(131, 132, 133, 134)에 배포할 세션 키 K를 랜덤하게 생성하고, 상기 세션 키 K를 기초로 '(0, K)'에 해당되는 기본 2차원 좌표 값을 생성한다.
다항식 생성부(115)는 상기 기본 2차원 좌표 값과 상기 n개의 2차원 좌표 값들을 기초로 라그랑주(Lagrange) 보간법을 이용하여 n차 다항식을 생성한다.
여기서, 라그랑주 보간법이란 n+1개의 좌표 값을 알고 있다면, n+1개의 좌표 값을 지나는 n차 다항식을 구할 수 있는 기법을 의미하는 것으로, 하기의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있는 n+1개의 좌표 값이 존재한다고 한다고 하였을 때, 라그랑주 보간법에 따른 n차 다항식 f(x)는 하기의 수학식 2의 연산을 통해 생성할 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
여기서, 라그랑주 다항식 Li(x)는 하기의 수학식 3에 따라 연산될 수 있다.
Figure pat00003
이러한 방식으로, 다항식 생성부(115)는 2차원 좌표 생성부(113)에서 생성한 n개의 2차원 좌표 값들과 기본 2차원 좌표 값 생성부(114)에서 생성한 '(0, K)'라고 하는 기본 2차원 좌표 값을 기초로 라그랑주 보간법을 이용하여 n차 다항식을 생성할 수 있다.
추가 좌표 생성부(116)는 상기 n차 다항식에 대해 상기 n개의 2차원 좌표 값들에 포함되어 있지 않은 n개의 다른 입력 값들을 인가함으로써, 상기 n개의 2차원 좌표 값들과 일치하지 않는 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 생성한다.
관련해서, 다항식 생성부(115)에서 생성된 상기 n차 다항식을 'f(x)'라고 하였을 때, 추가 좌표 생성부(116)는 2차원 좌표 생성부(113)에서 생성한 상기 n개의 2차원 좌표 값들의 x축 값에 포함되어 있지 않은 다른 입력 값을 상기 n차 다항식 f(x)에 x축 값으로 입력함으로써, 상기 n개의 2차원 좌표 값들과 일치하지 않는 n개의 다른 2차원 좌표 값을 생성할 수 있다.
예컨대, 상기 n개의 2차원 좌표 값들이 '(a, b), (c, d)'라고 한다면, 추가 좌표 생성부(116)는 상기 n개의 2차원 좌표 값들에 포함되어 있지 않은 다른 입력 값인 'e, f'를 상기 n차 다항식에 입력으로 인가함으로써, 상기 n개의 2차원 좌표 값들인 '(a, b), (c, d)'와 일치하지 않는 '(e, g), (f, h)'라는 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 생성할 수 있다.
키 배포 처리부(117)는 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들이 생성되면, n개의 ECU들(131, 132, 133, 134) 각각에 대해 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 모두 전송함으로써, 상기 세션 키 K의 배포를 완료한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, n개의 ECU들(131, 132, 133, 134) 각각은 메모리 상에 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수를 저장하고 있을 수 있다.
이때, n개의 ECU들(131, 132, 133, 134) 각각은 키 배포 처리 장치(110)로부터 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들이 수신되면, n개의 ECU들(131, 132, 133, 134) 각각이 생성한 각 마스터 키 데이터를 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가하여 2차원 마스터 좌표 값을 생성한 후 키 배포 처리 장치(110)로부터 수신된 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들과 n개의 ECU들(131) 각각이 생성한 2차원 마스터 좌표 값을 기초로 라그랑주 보간법을 이용하여 키 검출용 n차 다항식을 생성할 수 있다.
그러고 나서, n개의 ECU들(131, 132, 133, 134) 각각은 상기 키 검출용 n차 다항식에 '0'을 입력 값으로 인가함으로써, 상기 세션 키 K를 연산하여 상기 메모리 상에 저장할 수 있다.
예컨대, n개의 ECU들(131, 132, 133, 134) 중 ECU 1(131)이 생성한 마스터 키 데이터를 '마스터 키 데이터 1'이라고 가정하자. 이때, ECU 1(131)은 키 배포 처리 장치(110)로부터 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들이 수신되면, 상기 '마스터 키 데이터 1'을 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가하여 '마스터 좌표 값 1'을 생성할 수 있다.
여기서, 상기 '마스터 좌표 값 1'은 다항식 생성부(115)에서 상기 n차 다항식을 생성하는데 사용되었던 좌표 값 중 하나이고, 키 배포 처리 장치(110)로부터 수신된 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들은 상기 n차 다항식으로부터 생성된 좌표 값들이기 때문에, ECU 1(131)은 결국 상기 n차 다항식을 생성하기 위한 조건인 n+1개의 좌표 값을 알게 되는 것이므로, 상기 '마스터 좌표 값 1'과 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 기초로 상기 수학식 1, 2, 3에 따른 라그랑주 보간법을 이용함으로써, 상기 n차 다항식과 동일한 다항식을 키 검출용 n차 다항식으로 생성할 수 있다.
이렇게, ECU 1(131)은 상기 키 검출용 n차 다항식의 생성을 완료하게 되면, 상기 키 검출용 n차 다항식에 '0'을 입력 값으로 인가함으로써, 상기 세션 키 K를 연산할 수 있다. 관련해서, 키 배포 처리 장치(110)가 상기 n차 다항식을 생성하기 위해서 '(0, K)'라고 하는 기본 2차원 좌표 값을 사용하였기 때문에 ECU 1(131)은 상기 키 검출용 n차 다항식의 생성을 완료한 후 상기 키 검출용 n차 다항식에 '0'을 입력 값으로 입력함으로써, 'K'라고 하는 출력 값을 얻을 수 있게 되는 것이다.
이러한 방식으로 n개의 ECU들(131, 132, 133, 134)은 각자 자신이 생성하였던 마스터 키 데이터를 알고 있고, 메모리 상에 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수를 저장하고 있기 때문에 키 배포 처리 장치(110)로부터 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들이 수신되면, 자신들이 각자 생성하였던 마스터 키 데이터를 기초로 마스터 좌표 값을 생성한 후 총 n+1개의 좌표 값을 이용하여 상기 키 검출용 n차 다항식을 생성할 수 있는 것이고, 이러한 키 검출용 n차 다항식에 '0'을 입력으로 인가함으로써, 상기 세션 키 K를 연산해 낼 수 있다.
만약, n개의 ECU들(131, 132, 133, 134) 중 자신이 생성한 마스터 키 데이터가 분실되거나 변조가 발생한 ECU가 있다면, 해당 ECU는 키 배포 처리 장치(110)로부터 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값을 수신하였다고 하더라도 자신의 마스터 좌표 값을 생성할 수 없기 때문에, 결국 다항식 생성부(115)가 생성하였던 상기 n차 다항식과 동일한 n차 다항식을 생성할 수 없는 것이고, 이로 인해 상기 세션 키 K를 배포받지 못하게 되는 것이다.
이러한 방식으로, n개의 ECU들(131, 132, 133, 134)은 각자 상기 세션 키 K를 생성하여 메모리 상에 저장할 수 있고, 이렇게 상기 세션 키 K가 상기 메모리 상에 저장되면, n개의 ECU들(131, 132, 133, 134)은 n개의 ECU들(131, 132, 133, 134) 간의 데이터 통신 시에 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 세션 키 K를 기초로 송신 데이터에 대한 암호화를 수행하고, 수신 데이터에 대한 복호화를 수행함으로써, 보안 통신을 수행하게 된다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 2차원 좌표 생성부(113)는 상기 세션 키 K의 배포시에 보안성을 더욱 강화하기 위해서, 마스터 키 데이터 수신부(112)를 통해 n개의 ECU들(131, 132, 133, 134)로부터 상기 n개의 마스터 키 데이터들이 수신되면, 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 상기 n개의 마스터 키 데이터들 각각과 함께 입력으로 인가될 더미(dummy) 데이터를 랜덤하게 생성하고, 상기 더미 데이터와 상기 n개의 마스터 키 데이터들 각각을 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가하여 상기 n개의 2차원 좌표 값들을 생성할 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수는 하기의 수학식 4로 연산되는 함수일 수 있다.
Figure pat00004
상기 수학식 4에서
Figure pat00005
는 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수로 n개의 ECU들(131, 132, 133, 134)로부터 상기 n개의 마스터 키 데이터들로 '(p, k)'의 형태를 갖는 데이터 쌍들이 수신되면, 2차원 좌표 생성부(113)는 상기 수학식 4에서 'R'로 표현된 더미 데이터를 랜덤하게 생성한 후 상기 n개의 마스터 키 데이터들 각각과 상기 더미 데이터 R을 상기 수학식 4의 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가함으로써, '
Figure pat00006
'라고 하는 n개의 2차원 좌표 값들을 생성할 수 있다.
여기서, '
Figure pat00007
'는 해시 함수, '
Figure pat00008
'은 두 데이터를 연속에서 나열하는 연접 기호이며, 'N'은 임의의 소수(prime number)이다. 이때, N은 랜덤하게 선택되는 소수이지만, 다항식 생성부(115)에서 생성되는 n차 다항식을 구성하는 계수를 제3자가 추측해서 맞출 확률을 낮추기 위해, 비교적 큰 값으로 선택되는 것이 바람직하다.
이렇게, 2차원 좌표 생성부(113)가 상기 수학식 4에 따른 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수를 기초로 n개의 2차원 좌표 값들을 생성하면, 기본 2차원 좌표 값 생성부(114)는 n개의 ECU들(131, 132, 133, 134)에 배포할 세션 키 K를 랜덤하게 생성하고, 상기 세션 키 K를 기초로 '(0, K)'에 해당되는 기본 2차원 좌표 값을 생성하며, 다항식 생성부(115)는 상기 기본 2차원 좌표 값과 상기 n개의 2차원 좌표 값들을 기초로 상기 수학식 1, 2, 3에 따른 라그랑주 보간법을 이용하여 n차 다항식을 생성할 수 있다. 그러고 나서, 추가 좌표 생성부(116)는 상기 n차 다항식에 대해 상기 n개의 2차원 좌표 값들에 포함되어 있지 않은 n개의 다른 입력 값들을 인가함으로써, 상기 n개의 2차원 좌표 값들과 일치하지 않는 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 생성할 수 있다.
이때, 키 배포 처리부(117)는 n개의 ECU들(131, 132, 133, 134) 각각에 대해 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 모두 전송함과 동시에 상기 더미 데이터를 함께 전송함으로써, 상기 세션 키 K의 배포를 완료할 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, n개의 ECU들(131, 132, 133, 134) 각각은 키 배포 처리 장치(110)로부터 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들과 상기 더미 데이터가 수신되면, n개의 ECU들(131, 132, 133, 134) 각각이 생성한 각 마스터 키 데이터와 키 배포 처리 장치(110)로부터 수신한 상기 더미 데이터를 메모리 상에 저장되어 있는 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가하여 상기 2차원 마스터 좌표 값을 생성할 수 있다.
그러고 나서, n개의 ECU들(131, 132, 133, 134) 각각은 키 배포 처리 장치(110)로부터 수신된 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들과 n개의 ECU들(131, 132, 133, 134) 각각이 생성한 2차원 마스터 좌표 값을 기초로 라그랑주 보간법을 이용하여 키 검출용 n차 다항식을 생성한 후 상기 키 검출용 n차 다항식에 '0'을 입력 값으로 인가함으로써, 상기 세션 키 K를 연산하여 상기 메모리 상에 저장할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 키 배포 처리 장치(110)는 대체 키 생성부(118), 초기화부(119), 2차원 좌표 재생성부(120), 기본 2차원 좌표 값 재생성부(121), 다항식 재생성부(122), 추가 좌표 재생성부(123) 및 대체 세션 키 배포 처리부(124)를 더 포함할 수 있다.
대체 키 생성부(118)는 n개의 ECU들(131, 132, 133, 134) 중 t(t는 n보다 작은 자연수)개의 ECU들에 대해 상기 세션 키 K가 노출된 것으로 확인되면, 상기 세션 키 K는 더 이상 사용할 수 없는 키이기 때문에, 상기 t개의 ECU들을 제외한 나머지 ECU들에 대해 새로운 세션 키를 발급해 주기 위해서, 상기 더미 데이터와 상기 세션 키 K를 폐기하고, 대체 더미 데이터와 대체 세션 키 K'을 랜덤하게 생성한다.
초기화부(119)는 상기 n개의 마스터 키 데이터들 중 상기 t개의 ECU들로부터 수신된 t개의 마스터 키 데이터들을 랜덤한 키 데이터들로 초기화한다.
2차원 좌표 재생성부(120)는 상기 t개의 마스터 키 데이터들이 초기화되면, 상기 대체 더미 데이터와 상기 n개의 마스터 키 데이터들(상기 n개의 마스터 키 데이터들 중 t개의 마스터 키 데이터들은 랜덤한 키 데이터들로 초기화된 데이터들임) 각각을 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가하여 n개의 2차원 좌표 값들을 재생성한다.
기본 2차원 좌표 값 재생성부(121)는 상기 대체 세션 키 K'을 기초로 '(0, K')'에 해당되는 기본 2차원 좌표 값을 재생성한다.
다항식 재생성부(122)는 상기 재생성된 기본 2차원 좌표 값과 상기 재생성된 n개의 2차원 좌표 값들을 기초로 라그랑주 보간법을 이용하여 n차 다항식을 재생성한다.
추가 좌표 재생성부(123)는 상기 재생성된 n차 다항식에 대해 상기 재생성된 n개의 2차원 좌표 값들에 포함되어 있지 않은 n개의 다른 입력 값들을 인가함으로써, 상기 재생성된 n개의 2차원 좌표 값들과 일치하지 않는 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 재생성한다.
대체 세션 키 배포 처리부(124)는 n개의 ECU들(131, 132, 133, 134) 각각에 대해 상기 재생성된 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 모두 전송함과 동시에 상기 대체 더미 데이터를 함께 전송함으로써, 상기 대체 세션 키 K'의 배포를 완료한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, n개의 ECU들(131, 132, 133, 134) 각각은 키 배포 처리 장치(110)로부터 상기 재생성된 n개의 다른 2차원 좌표 값들과 상기 대체 더미 데이터가 수신되면, n개의 ECU들(131, 132, 133, 134) 각각이 생성한 각 마스터 키 데이터와 키 배포 처리 장치(110)로부터 수신한 상기 대체 더미 데이터를 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가하여 2차원 마스터 좌표 값을 재생성할 수 있다.
그러고 나서, n개의 ECU들(131, 132, 133, 134) 각각은 키 배포 처리 장치(110)로부터 수신된 상기 재생성된 n개의 다른 2차원 좌표 값들과 n개의 ECU들(131, 132, 133, 134) 각각이 재생성한 2차원 마스터 좌표 값을 기초로 라그랑주 보간법을 이용하여 키 검출용 n차 다항식을 재생성할 수 있다.
그 이후, n개의 ECU들(131, 132, 133, 134)은 상기 재생성된 키 검출용 n차 다항식에 '0'을 입력 값으로 인가함으로써, 상기 대체 세션 키 K'를 연산하여 상기 메모리 상에 재저장할 수 있다.
결국, 본 발명에 따른 키 배포 처리 장치(110)는 n개의 ECU들(131, 132, 133, 134)에 세션 키 K가 배포된 이후 외부 공격으로 인해 t개의 ECU들에서 상기 세션 키 K가 노출된 것으로 확인되었다면, 상기 t개의 ECU들에 대해서는 더 이상 통신 세션에서 통신을 할 수 없도록 처리하고, 나머지 ECU들만이 새로운 세션 키로 통신이 가능하도록 처리하기 위해서, 새로운 대체 세션 키 K'을 발급하고, 상기 t개의 ECU들로부터 수신하였던 마스터 키 데이터를 랜덤한 값으로 초기화를 수행한 후 상기 대체 세션 키 K'과 n개의 ECU들(131, 132, 133, 134) 각각의 마스터 키 데이터를 기초로 n차 다항식을 재생성하고, 재생성된 n차 다항식을 기초로 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 재생성하여 n개의 ECU들(131, 132, 133, 134)로 다시 전송할 수 있다.
이때, n개의 ECU들(131, 132, 133, 134)은 상기 재생성된 n개의 다른 2차원 좌표 값들과 자신들의 마스터 키 데이터를 기초로 키 검출용 n차 다항식을 재생성한 후 재생성된 키 검출용 n차 다항식에 '0'을 입력으로 인가해서 상기 대체 세션 키 K'을 생성할 수 있는데, 키 배포 처리 장치(110)가 상기 t개의 ECU들에 대한 마스터 키 데이터를 랜덤한 값으로 초기화한 후 상기 n차 다항식을 재생성하였다는 점에서 n개의 ECU들(131, 132, 133, 134) 중 상기 t개의 ECU들에서는 초기화되기 전의 마스터 키 데이터를 기초로 키 검출용 n차 다항식에 대한 재생성을 시도하기 때문에 키 배포 처리 장치(110)가 재생성한 n차 다항식과 동일한 키 검출용 n차 다항식을 생성할 수 없어 결국 상기 대체 세션 키 K'를 생성해낼 수가 없다.
이로 인해, 본 발명에 따른 키 배포 처리 장치(110)는 n개의 ECU들(131, 132, 133, 134) 중 세션 키가 노출된 상기 t개의 ECU들을 제외한 나머지 ECU들에 대해서만 새로운 세션 키를 발급해줌으로써, 나머지 ECU들이 새로운 세션 키로 보안 통신을 수행할 수 있도록 지원할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 내 탑재되어 있는 ECU들에 대해 암호화된 방식으로 세션 키의 배포를 처리하는 키 배포 처리 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
단계(S210)에서는 차량 내에 탑재되어 있는 n(n은 2이상의 자연수)개의 ECU들과 네트워크로 연결됨에 따라 상기 n개의 ECU들에 대한 세션 키의 배포 명령이 인가되면, 상기 n개의 ECU들에 대해 마스터 키 데이터의 전송을 요청한다.
단계(S220)에서는 상기 n개의 ECU들 각각이 서로 다른 마스터 키 데이터를 생성함에 따라 상기 n개의 ECU들로부터 서로 다른 n개의 마스터 키 데이터들이 전송되면, 상기 n개의 마스터 키 데이터들을 수신한다.
단계(S230)에서는 상기 n개의 마스터 키 데이터들 각각을 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가하여 n개의 2차원 좌표 값들을 생성한다.
단계(S240)에서는 상기 n개의 ECU들에 배포할 세션 키 K를 랜덤하게 생성하고, 상기 세션 키 K를 기초로 '(0, K)'에 해당되는 기본 2차원 좌표 값을 생성한다.
단계(S250)에서는 상기 기본 2차원 좌표 값과 상기 n개의 2차원 좌표 값들을 기초로 라그랑주(Lagrange) 보간법을 이용하여 n차 다항식을 생성한다.
단계(S260)에서는 상기 n차 다항식에 대해 상기 n개의 2차원 좌표 값들에 포함되어 있지 않은 n개의 다른 입력 값들을 인가함으로써, 상기 n개의 2차원 좌표 값들과 일치하지 않는 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 생성한다.
단계(S270)에서는 상기 n개의 ECU들 각각에 대해 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 모두 전송함으로써, 상기 세션 키 K의 배포를 완료한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 n개의 ECU들 각각은 메모리 상에 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수를 저장하고 있고, 상기 키 배포 처리 장치로부터 상기 마스터 키 데이터의 전송 요청이 수신되면, 고유의 마스터 키 데이터를 생성하여 상기 메모리 상에 저장한 후 각 마스터 키 데이터를 상기 키 배포 처리 장치로 전송하며, 상기 키 배포 처리 장치로부터 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들이 수신되면, 상기 n개의 ECU들 각각이 생성한 각 마스터 키 데이터를 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가하여 2차원 마스터 좌표 값을 생성한 후 상기 키 배포 처리 장치로부터 수신된 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들과 상기 n개의 ECU들 각각이 생성한 2차원 마스터 좌표 값을 기초로 라그랑주 보간법을 이용하여 키 검출용 n차 다항식을 생성하고, 상기 키 검출용 n차 다항식에 '0'을 입력 값으로 인가함으로써, 상기 세션 키 K를 연산하여 상기 메모리 상에 저장할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S230)에서는 단계(S220)을 통해 상기 n개의 마스터 키 데이터들이 수신되면, 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 상기 n개의 마스터 키 데이터들 각각과 함께 입력으로 인가될 더미 데이터를 랜덤하게 생성하고, 상기 더미 데이터와 상기 n개의 마스터 키 데이터들 각각을 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가하여 상기 n개의 2차원 좌표 값들을 생성할 수 있다.
이때, 단계(S270)에서는 상기 n개의 ECU들 각각에 대해 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 모두 전송함과 동시에 상기 더미 데이터를 함께 전송함으로써, 상기 세션 키 K의 배포를 완료할 수 있다.
이때, 상기 n개의 ECU들 각각은 상기 키 배포 처리 장치로부터 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들과 상기 더미 데이터가 수신되면, 상기 n개의 ECU들 각각이 생성한 각 마스터 키 데이터와 상기 키 배포 처리 장치로부터 수신한 상기 더미 데이터를 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가하여 상기 2차원 마스터 좌표 값을 생성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 n개의 ECU들 각각은 상기 세션 키 K가 생성되어 상기 메모리 상에 저장되면, 상기 n개의 ECU들 간의 데이터 통신 시에 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 세션 키 K를 기초로 송신 데이터에 대한 암호화를 수행하고, 수신 데이터에 대한 복호화를 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 키 배포 처리 장치의 동작 방법은 상기 n개의 ECU들 중 t(t는 n보다 작은 자연수)개의 ECU들에 대해 상기 세션 키 K가 노출된 것으로 확인되면, 상기 더미 데이터와 상기 세션 키 K를 폐기하고, 대체 더미 데이터와 대체 세션 키 K'을 랜덤하게 생성하는 단계, 상기 n개의 마스터 키 데이터들 중 상기 t개의 ECU들로부터 수신된 t개의 마스터 키 데이터들을 랜덤한 키 데이터들로 초기화하는 단계, 상기 t개의 마스터 키 데이터들이 초기화되면, 상기 대체 더미 데이터와 상기 n개의 마스터 키 데이터들(상기 n개의 마스터 키 데이터들 중 t개의 마스터 키 데이터들은 랜덤한 키 데이터들로 초기화된 데이터들임)각각을 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가하여 n개의 2차원 좌표 값들을 재생성하는 단계, 상기 대체 세션 키 K'을 기초로 '(0, K')'에 해당되는 기본 2차원 좌표 값을 재생성하는 단계, 상기 재생성된 기본 2차원 좌표 값과 상기 재생성된 n개의 2차원 좌표 값들을 기초로 라그랑주 보간법을 이용하여 n차 다항식을 재생성하는 단계, 상기 재생성된 n차 다항식에 대해 상기 재생성된 n개의 2차원 좌표 값들에 포함되어 있지 않은 n개의 다른 입력 값들을 인가함으로써, 상기 재생성된 n개의 2차원 좌표 값들과 일치하지 않는 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 재생성하는 단계 및 상기 n개의 ECU들 각각에 대해 상기 재생성된 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 모두 전송함과 동시에 상기 대체 더미 데이터를 함께 전송함으로써, 상기 대체 세션 키 K'의 배포를 완료하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 n개의 ECU들 각각은 상기 키 배포 처리 장치로부터 상기 재생성된 n개의 다른 2차원 좌표 값들과 상기 대체 더미 데이터가 수신되면, 상기 n개의 ECU들 각각이 생성한 각 마스터 키 데이터와 상기 키 배포 처리 장치로부터 수신한 상기 대체 더미 데이터를 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가하여 2차원 마스터 좌표 값을 재생성하고, 상기 키 배포 처리 장치로부터 수신된 상기 재생성된 n개의 다른 2차원 좌표 값들과 상기 n개의 ECU들 각각이 재생성한 2차원 마스터 좌표 값을 기초로 라그랑주 보간법을 이용하여 키 검출용 n차 다항식을 재생성하며, 상기 재생성된 키 검출용 n차 다항식에 '0'을 입력 값으로 인가함으로써, 상기 대체 세션 키 K'를 연산하여 상기 메모리 상에 재저장할 수 있다.
이상, 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 키 배포 처리 장치의 동작 방법에 대해 설명하였다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 키 배포 처리 장치의 동작 방법은 도 1을 이용하여 설명한 키 배포 처리 장치(110)의 동작에 대한 구성과 대응될 수 있으므로, 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 키 배포 처리 장치의 동작 방법은 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 키 배포 처리 장치의 동작 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110: 키 배포 처리 장치
111: 키 전송 요청부 112: 마스터 키 데이터 수신부
113: 2차원 좌표 생성부 114: 기본 2차원 좌표 값 생성부
115: 다항식 생성부 116: 추가 좌표 생성부
117: 키 배포 처리부 118: 대체 키 생성부
119: 초기화부 120: 2차원 좌표 재생성부
121: 기본 2차원 좌표 값 재생성부 122: 다항식 재생성부
123: 추가 좌표 재생성부 124: 대체 세션 키 배포 처리부
131, 132, 133, 134: n개의 ECU들

Claims (14)

  1. 차량 내 탑재되어 있는 ECU(Electronic Control Unit)들에 대해 암호화된 방식으로 세션 키의 배포를 처리하는 키 배포 처리 장치에 있어서,
    차량 내에 탑재되어 있는 n(n은 2이상의 자연수)개의 ECU들과 네트워크로 연결됨에 따라 상기 n개의 ECU들에 대한 세션 키의 배포 명령이 인가되면, 상기 n개의 ECU들에 대해 마스터 키 데이터의 전송을 요청하는 키 전송 요청부;
    상기 n개의 ECU들 각각이 서로 다른 마스터 키 데이터를 생성함에 따라 상기 n개의 ECU들로부터 서로 다른 n개의 마스터 키 데이터들이 전송되면, 상기 n개의 마스터 키 데이터들을 수신하는 마스터 키 데이터 수신부;
    상기 n개의 마스터 키 데이터들 각각을 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가하여 n개의 2차원 좌표 값들을 생성하는 2차원 좌표 생성부;
    상기 n개의 ECU들에 배포할 세션 키 K를 랜덤하게 생성하고, 상기 세션 키 K를 기초로 '(0, K)'에 해당되는 기본 2차원 좌표 값을 생성하는 기본 2차원 좌표 값 생성부;
    상기 기본 2차원 좌표 값과 상기 n개의 2차원 좌표 값들을 기초로 라그랑주(Lagrange) 보간법을 이용하여 n차 다항식을 생성하는 다항식 생성부;
    상기 n차 다항식에 대해 상기 n개의 2차원 좌표 값들에 포함되어 있지 않은 n개의 다른 입력 값들을 인가함으로써, 상기 n개의 2차원 좌표 값들과 일치하지 않는 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 생성하는 추가 좌표 생성부; 및
    상기 n개의 ECU들 각각에 대해 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 모두 전송함으로써, 상기 세션 키 K의 배포를 완료하는 키 배포 처리부
    를 포함하는 키 배포 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 n개의 ECU들 각각은
    메모리 상에 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수를 저장하고 있고, 상기 키 배포 처리 장치로부터 상기 마스터 키 데이터의 전송 요청이 수신되면, 고유의 마스터 키 데이터를 생성하여 상기 메모리 상에 저장한 후 각 마스터 키 데이터를 상기 키 배포 처리 장치로 전송하며,
    상기 키 배포 처리 장치로부터 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들이 수신되면, 상기 n개의 ECU들 각각이 생성한 각 마스터 키 데이터를 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가하여 2차원 마스터 좌표 값을 생성한 후 상기 키 배포 처리 장치로부터 수신된 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들과 상기 n개의 ECU들 각각이 생성한 2차원 마스터 좌표 값을 기초로 라그랑주 보간법을 이용하여 키 검출용 n차 다항식을 생성하고,
    상기 키 검출용 n차 다항식에 '0'을 입력 값으로 인가함으로써, 상기 세션 키 K를 연산하여 상기 메모리 상에 저장하는 키 배포 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 2차원 좌표 생성부는
    상기 마스터 키 데이터 수신부를 통해 상기 n개의 마스터 키 데이터들이 수신되면, 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 상기 n개의 마스터 키 데이터들 각각과 함께 입력으로 인가될 더미(dummy) 데이터를 랜덤하게 생성하고, 상기 더미 데이터와 상기 n개의 마스터 키 데이터들 각각을 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가하여 상기 n개의 2차원 좌표 값들을 생성하며,
    상기 키 배포 처리부는
    상기 n개의 ECU들 각각에 대해 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 모두 전송함과 동시에 상기 더미 데이터를 함께 전송함으로써, 상기 세션 키 K의 배포를 완료하고,
    상기 n개의 ECU들 각각은
    상기 키 배포 처리 장치로부터 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들과 상기 더미 데이터가 수신되면, 상기 n개의 ECU들 각각이 생성한 각 마스터 키 데이터와 상기 키 배포 처리 장치로부터 수신한 상기 더미 데이터를 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가하여 상기 2차원 마스터 좌표 값을 생성하는 키 배포 처리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 n개의 ECU들 각각은
    상기 세션 키 K가 생성되어 상기 메모리 상에 저장되면, 상기 n개의 ECU들 간의 데이터 통신 시에 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 세션 키 K를 기초로 송신 데이터에 대한 암호화를 수행하고, 수신 데이터에 대한 복호화를 수행하는 키 배포 처리 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 n개의 ECU들 중 t(t는 n보다 작은 자연수)개의 ECU들에 대해 상기 세션 키 K가 노출된 것으로 확인되면, 상기 더미 데이터와 상기 세션 키 K를 폐기하고, 대체 더미 데이터와 대체 세션 키 K'을 랜덤하게 생성하는 대체 키 생성부;
    상기 n개의 마스터 키 데이터들 중 상기 t개의 ECU들로부터 수신된 t개의 마스터 키 데이터들을 랜덤한 키 데이터들로 초기화하는 초기화부;
    상기 t개의 마스터 키 데이터들이 초기화되면, 상기 대체 더미 데이터와 상기 n개의 마스터 키 데이터들 - 상기 n개의 마스터 키 데이터들 중 t개의 마스터 키 데이터들은 랜덤한 키 데이터들로 초기화된 데이터들임 - 각각을 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가하여 n개의 2차원 좌표 값들을 재생성하는 2차원 좌표 재생성부;
    상기 대체 세션 키 K'을 기초로 '(0, K')'에 해당되는 기본 2차원 좌표 값을 재생성하는 기본 2차원 좌표 값 재생성부;
    상기 재생성된 기본 2차원 좌표 값과 상기 재생성된 n개의 2차원 좌표 값들을 기초로 라그랑주 보간법을 이용하여 n차 다항식을 재생성하는 다항식 재생성부;
    상기 재생성된 n차 다항식에 대해 상기 재생성된 n개의 2차원 좌표 값들에 포함되어 있지 않은 n개의 다른 입력 값들을 인가함으로써, 상기 재생성된 n개의 2차원 좌표 값들과 일치하지 않는 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 재생성하는 추가 좌표 재생성부; 및
    상기 n개의 ECU들 각각에 대해 상기 재생성된 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 모두 전송함과 동시에 상기 대체 더미 데이터를 함께 전송함으로써, 상기 대체 세션 키 K'의 배포를 완료하는 대체 세션 키 배포 처리부
    를 더 포함하는 키 배포 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 n개의 ECU들 각각은
    상기 키 배포 처리 장치로부터 상기 재생성된 n개의 다른 2차원 좌표 값들과 상기 대체 더미 데이터가 수신되면, 상기 n개의 ECU들 각각이 생성한 각 마스터 키 데이터와 상기 키 배포 처리 장치로부터 수신한 상기 대체 더미 데이터를 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가하여 2차원 마스터 좌표 값을 재생성하고,
    상기 키 배포 처리 장치로부터 수신된 상기 재생성된 n개의 다른 2차원 좌표 값들과 상기 n개의 ECU들 각각이 재생성한 2차원 마스터 좌표 값을 기초로 라그랑주 보간법을 이용하여 키 검출용 n차 다항식을 재생성하며,
    상기 재생성된 키 검출용 n차 다항식에 '0'을 입력 값으로 인가함으로써, 상기 대체 세션 키 K'를 연산하여 상기 메모리 상에 재저장하는 키 배포 처리 장치.
  7. 차량 내 탑재되어 있는 ECU(Electronic Control Unit)들에 대해 암호화된 방식으로 세션 키의 배포를 처리하는 키 배포 처리 장치의 동작 방법에 있어서,
    차량 내에 탑재되어 있는 n(n은 2이상의 자연수)개의 ECU들과 네트워크로 연결됨에 따라 상기 n개의 ECU들에 대한 세션 키의 배포 명령이 인가되면, 상기 n개의 ECU들에 대해 마스터 키 데이터의 전송을 요청하는 단계;
    상기 n개의 ECU들 각각이 서로 다른 마스터 키 데이터를 생성함에 따라 상기 n개의 ECU들로부터 서로 다른 n개의 마스터 키 데이터들이 전송되면, 상기 n개의 마스터 키 데이터들을 수신하는 단계;
    상기 n개의 마스터 키 데이터들 각각을 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가하여 n개의 2차원 좌표 값들을 생성하는 단계;
    상기 n개의 ECU들에 배포할 세션 키 K를 랜덤하게 생성하고, 상기 세션 키 K를 기초로 '(0, K)'에 해당되는 기본 2차원 좌표 값을 생성하는 단계;
    상기 기본 2차원 좌표 값과 상기 n개의 2차원 좌표 값들을 기초로 라그랑주(Lagrange) 보간법을 이용하여 n차 다항식을 생성하는 단계;
    상기 n차 다항식에 대해 상기 n개의 2차원 좌표 값들에 포함되어 있지 않은 n개의 다른 입력 값들을 인가함으로써, 상기 n개의 2차원 좌표 값들과 일치하지 않는 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 생성하는 단계; 및
    상기 n개의 ECU들 각각에 대해 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 모두 전송함으로써, 상기 세션 키 K의 배포를 완료하는 단계
    를 포함하는 키 배포 처리 장치의 동작 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 n개의 ECU들 각각은
    메모리 상에 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수를 저장하고 있고, 상기 키 배포 처리 장치로부터 상기 마스터 키 데이터의 전송 요청이 수신되면, 고유의 마스터 키 데이터를 생성하여 상기 메모리 상에 저장한 후 각 마스터 키 데이터를 상기 키 배포 처리 장치로 전송하며,
    상기 키 배포 처리 장치로부터 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들이 수신되면, 상기 n개의 ECU들 각각이 생성한 각 마스터 키 데이터를 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가하여 2차원 마스터 좌표 값을 생성한 후 상기 키 배포 처리 장치로부터 수신된 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들과 상기 n개의 ECU들 각각이 생성한 2차원 마스터 좌표 값을 기초로 라그랑주 보간법을 이용하여 키 검출용 n차 다항식을 생성하고,
    상기 키 검출용 n차 다항식에 '0'을 입력 값으로 인가함으로써, 상기 세션 키 K를 연산하여 상기 메모리 상에 저장하는 키 배포 처리 장치의 동작 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 n개의 2차원 좌표 값들을 생성하는 단계는
    상기 n개의 마스터 키 데이터들을 수신하는 단계를 통해 상기 n개의 마스터 키 데이터들이 수신되면, 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 상기 n개의 마스터 키 데이터들 각각과 함께 입력으로 인가될 더미(dummy) 데이터를 랜덤하게 생성하고, 상기 더미 데이터와 상기 n개의 마스터 키 데이터들 각각을 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가하여 상기 n개의 2차원 좌표 값들을 생성하며,
    상기 세션 키 K의 배포를 완료하는 단계는
    상기 n개의 ECU들 각각에 대해 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 모두 전송함과 동시에 상기 더미 데이터를 함께 전송함으로써, 상기 세션 키 K의 배포를 완료하고,
    상기 n개의 ECU들 각각은
    상기 키 배포 처리 장치로부터 상기 n개의 다른 2차원 좌표 값들과 상기 더미 데이터가 수신되면, 상기 n개의 ECU들 각각이 생성한 각 마스터 키 데이터와 상기 키 배포 처리 장치로부터 수신한 상기 더미 데이터를 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가하여 상기 2차원 마스터 좌표 값을 생성하는 키 배포 처리 장치의 동작 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 n개의 ECU들 각각은
    상기 세션 키 K가 생성되어 상기 메모리 상에 저장되면, 상기 n개의 ECU들 간의 데이터 통신 시에 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 세션 키 K를 기초로 송신 데이터에 대한 암호화를 수행하고, 수신 데이터에 대한 복호화를 수행하는 키 배포 처리 장치의 동작 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 n개의 ECU들 중 t(t는 n보다 작은 자연수)개의 ECU들에 대해 상기 세션 키 K가 노출된 것으로 확인되면, 상기 더미 데이터와 상기 세션 키 K를 폐기하고, 대체 더미 데이터와 대체 세션 키 K'을 랜덤하게 생성하는 단계;
    상기 n개의 마스터 키 데이터들 중 상기 t개의 ECU들로부터 수신된 t개의 마스터 키 데이터들을 랜덤한 키 데이터들로 초기화하는 단계;
    상기 t개의 마스터 키 데이터들이 초기화되면, 상기 대체 더미 데이터와 상기 n개의 마스터 키 데이터들 - 상기 n개의 마스터 키 데이터들 중 t개의 마스터 키 데이터들은 랜덤한 키 데이터들로 초기화된 데이터들임 - 각각을 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가하여 n개의 2차원 좌표 값들을 재생성하는 단계;
    상기 대체 세션 키 K'을 기초로 '(0, K')'에 해당되는 기본 2차원 좌표 값을 재생성하는 단계;
    상기 재생성된 기본 2차원 좌표 값과 상기 재생성된 n개의 2차원 좌표 값들을 기초로 라그랑주 보간법을 이용하여 n차 다항식을 재생성하는 단계;
    상기 재생성된 n차 다항식에 대해 상기 재생성된 n개의 2차원 좌표 값들에 포함되어 있지 않은 n개의 다른 입력 값들을 인가함으로써, 상기 재생성된 n개의 2차원 좌표 값들과 일치하지 않는 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 재생성하는 단계; 및
    상기 n개의 ECU들 각각에 대해 상기 재생성된 n개의 다른 2차원 좌표 값들을 모두 전송함과 동시에 상기 대체 더미 데이터를 함께 전송함으로써, 상기 대체 세션 키 K'의 배포를 완료하는 단계
    를 더 포함하는 키 배포 처리 장치의 동작 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 n개의 ECU들 각각은
    상기 키 배포 처리 장치로부터 상기 재생성된 n개의 다른 2차원 좌표 값들과 상기 대체 더미 데이터가 수신되면, 상기 n개의 ECU들 각각이 생성한 각 마스터 키 데이터와 상기 키 배포 처리 장치로부터 수신한 상기 대체 더미 데이터를 상기 메모리 상에 저장되어 있는 상기 선정된 2차원 좌표 생성 함수에 입력으로 인가하여 2차원 마스터 좌표 값을 재생성하고,
    상기 키 배포 처리 장치로부터 수신된 상기 재생성된 n개의 다른 2차원 좌표 값들과 상기 n개의 ECU들 각각이 재생성한 2차원 마스터 좌표 값을 기초로 라그랑주 보간법을 이용하여 키 검출용 n차 다항식을 재생성하며,
    상기 재생성된 키 검출용 n차 다항식에 '0'을 입력 값으로 인가함으로써, 상기 대체 세션 키 K'를 연산하여 상기 메모리 상에 재저장하는 키 배포 처리 장치의 동작 방법.
  13. 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터로 하여금 수행하도록 하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  14. 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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