자동차 사이버 보안이 중요한 이유

공격은 자율주행 전기자동차에 심각한 결과를 가져오고 잠재적으로 인간의 생명을 위협할 수 있기 때문에 사이버 보안은 자율주행 자동차 시스템 개발에서 근본적인 문제가 되고 있습니다. 소프트웨어 공격은 전기 자동차의 자율성에 부정적인 영향을 미치고 자율 자동차의 이점을 훼손할 수 있는 데이터 기반 의사 결정에 영향을 미칠 수 있습니다.

최근 자율주행차는 엣지 컴퓨팅, 5G, 고성능 처리 장치 등의 기술이 통합되면서 많은 발전을 이루었습니다. 자율 전기 자동차에서 엣지 컴퓨팅은 엣지에서 대량의 데이터를 처리하여 대기 시간을 줄이고 차량이 실시간으로 데이터 기반 결정을 내릴 수 있도록 지원합니다. 차량에 배치된 엣지 센서는 리소스가 부족하지만 데이터를 처리하려면 높은 컴퓨팅 성능이 필요합니다. 그런 다음 이 데이터는 엣지 데이터 센터 및 클라우드로 마이그레이션되어 IoV 통신 및 서비스를 제공합니다. 이러한 통신과 서비스는 미래 지능형 교통시스템의 잠재적 요소로 큰 관심을 불러일으켰습니다.

차량 인터넷은 차량 충전 기술, 인프라, 보행자 및 네트워크 간의 통신과 상호 작용을 촉진합니다. 그러나 이러한 첨단 통신 시스템은 사이버 공격의 공격 영역을 더욱 확대하고 기존 생태계를 교란시켜 심각한 결과를 초래할 수 있습니다.

(Internet of Vehicles Communication System)

전체 자율 주행 생태계에서 차량 인터넷 통신은 교통 시스템의 다양한 부분 간의 에지 데이터 전송을 담당하며 이러한 에지 센서와 기타 인프라 그들 사이에는 여러 통신 채널이 있습니다. 이러한 다중 통신 채널은 차량을 사이버 공격에 취약하게 만들고, 이는 차량뿐만 아니라 연결된 다른 장치에도 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 연결된 장치 수가 증가하면 이러한 사이버 공격이 예측 불가능해지고 더 빈번해질 수 있습니다.

차량 데이터베이스, 텔레매틱스 및 차량 구성 요소를 포함하여 차량 아키텍처에 침투하는 데 다양한 진입점을 사용할 수 있습니다. 최근 몇 년 동안 연구자들은 차량 네트워크의 무선 액세스를 위해 IEEE802.11p 표준을 기반으로 한 전용 단거리 통신 기술을 사용하는 차량 임시 네트워크에 관심을 집중해 왔습니다. 커넥티드카 통신에 사용되는 또 다른 통신 프로토콜은 롱텀에볼루션(Long-term Evolution) 기술을 활용한 모바일 셀룰러 네트워크이다.

자동차 인터넷 통신 관련 공격 중 가장 흔히 발생하는 것 중 하나가 차량 이동통신망입니다. 2008년부터 차량 시스템 외부의 무선 통신 전송에 대한 보안 문제를 분석하기 위해 차량 이동통신망이 폭넓게 연구되었습니다. 자동차 이동통신망에 대한 알려진 공격으로는 중간자 공격, 허위정보 공격, DoS, 위치 추적, 악성코드 공격, 재생 공격 등이 있다. 텔레매틱스 통신을 사용하는 자율주행 차량에 대한 또 다른 알려진 공격은 인포테인먼트 시스템과 Bluetooth 데이터 전송에 대한 것입니다.

(자동차 이동 통신 네트워크의 보안 과제)

업계 최고의 잡지에서 설명했듯이 3계층 프레임워크를 사용하여 자율주행차의 다양한 부분과 해킹 방법을 이해할 수 있습니다. 공격:

• 감지 계층은 차량 역학과 주변 환경을 지속적으로 모니터링하는 센서로 구성됩니다. 이러한 에지 센서는 도청, 전파 방해, 스푸핑 공격에 취약합니다.
• 통신 레이어는 가까운 다른 엣지 센서, 먼 엣지 데이터 센터 간의 통신을 용이하게 하기 위해 근거리 통신과 원거리 통신으로 구성되어 간접 및 위조 정보 등의 공격으로 이어집니다.
• 계층의 최상위에 있는 제어 레이어는 차량의 속도, 제동, 조향을 자동으로 제어하는 ​​등 자율주행 기능을 구현합니다. 감지 및 통신 계층에 대한 공격은 위쪽으로 전파되어 기능에 영향을 미치고 제어 계층의 보안을 손상시킬 수 있습니다.

통합 사이버 방어

점증하는 전기차 사이버 공격에 대응하기 위한 방어 솔루션 개발은 보안 엔지니어들의 핵심 연구 분야가 되었습니다. 자율주행 소프트웨어 및 하드웨어 기능을 구축하는 기술 개선을 도입하기 위해 통합 방어 메커니즘이 설계 프로세스에서 중요한 매개변수가 됩니다. 가능한 사이버 보안 솔루션은 아래에서 논의됩니다.

전자제어장치는 차량의 데이터 처리 및 통신의 핵심으로, 전자제어장치로부터 수신된 정보는 암호화되어 주입 및 간접 공격을 방지합니다. 최근 연구에 따르면 암호화 및 차량 인증을 사용하면 엣지 데이터 센터와 차량 간의 통신 중 스푸핑, 변조, 가장 및 재생 공격을 방지할 수 있습니다.

네트워크 시스템을 지속적으로 모니터링하고 가능한 네트워크 공격을 탐지하려면 전문적인 침입 탐지 시스템이 필요합니다. 네트워크 공격을 탐지하기 위해 기존 침입 탐지 시스템은 방화벽이나 규칙 기반 시스템을 사용하지만 시계열, 차량 네트워크 데이터는 복잡한 종속성을 캡처하지 않기 때문에 복잡한 자동차 공격을 효과적으로 탐지할 수 없습니다. 차량의 엣지 센서는 전자 제어 장치와 외부 시스템 간의 통신에 사용될 수 있으므로 AI 기반 솔루션을 사용하여 차량 네트워크 데이터를 구문 분석할 수 있습니다.

(자율주행차의 방어 메커니즘)

블록체인 기술은 차량 인터넷 통신에 사용되어 차량 시스템과 클라우드 간의 기본 안전 정보의 안전한 전송을 촉진할 수 있습니다. 블록체인 기술은 차량이 무신뢰 방식으로 수신한 데이터를 확인할 수 있는 분산형 메커니즘을 제공합니다. 이 기술은 더 빠른 연료 구매, 유료 광장에서의 거래, 심지어 센서 데이터 판매를 위해 차량과 결제 게이트웨이 간의 보안 연결을 구축하는 데 도움이 될 수 있습니다.

자동차 산업에 대한 사이버 공격이 증가함에 따라 방어 방법도 지속적으로 검토되어야 합니다. CAN 네트워크의 보안 기술, 인증 프로토콜의 보안, 침입 탐지 시스템의 보안은 항상 연구의 중심이었습니다. 앞으로는 인공지능과 빅데이터 분석의 결합을 통해 방어 방식을 개선하고 미래 지향적인 보안 모델을 제안하는 방안도 검토될 예정이다.

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