KR101105398B1 - 지능 교통 시스템에서 공격자를 제거하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지능 교통 시스템에서 존재할 수 있는, 공격을 방어하기 위한 보안 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 인증서의 발급과 같은 번거로운 절차 없이도 주변의 자동차 번호판의 인식을 통하여 교통 메시지 또는 증거 메시지가 공격자에 의해 변경되지 않은 정당한 메시지임을 확인할 수 있다.
Figure R1020090028571
지능 교통 시스템, 번호판 인식, 공격자, 제거, 교통 상황

Description

지능 교통 시스템에서 공격자를 제거하기 위한 장치 및 방법{Adversary elimination method using recognition of automobile plate in intelligent transportation system}
본 발명은 지능 교통 시스템에서 공격자를 제거하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2005-S-088-04, 과제명: 안전한 RFID/USN을 위한 정보보호 기술 개발].
일반적으로 지능 교통 시스템(ITS: Intelligent Transportation System)은 차량과 차량간 통신을 이용하여 교통 정보를 서로 공유하도록 하고 있다. 예를 들어, 교통 정보 공유를 통해 차량에 교통 혼잡 상황을 알려 다른 길로 우회하도록 유도하거나, 자동차 사고 상황을 알려 뒤따라 오는 차들에 2차 사고가 나지 않도록 경고하기도 한다. 또한, 응급 차량의 진입 시 차량이 차선을 변경하도록 하여 응급 차량에 양보할 수 있도록 하기도 한다.
그러나 일반적인 시스템에서는 악의적인 공격자에 의해 허위 정보가 공유될 경우, 지능 교통 시스템이 무력화되거나 공격자 자신에게 유리하도록 교통 상황을 바꾸려는 시도가 가능하다. 따라서 이를 막기 위해 차량에 인증서를 발급하고 메시지를 서명하여 인증하는 방법을 이용하여 공격자를 차단하였다.
그러나 이와 같은 종래 방법은 모든 차량에 인증서를 발급하여야만 한다. 또한, 각각의 차량에 암호, 인증 기능을 수행하는 장치를 탑재하여야 하므로 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 지능 교통 시스템에서 자동차 번호판 인식을 통해 공격자를 구별해내어 시스템을 공격으로부터 보호하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징인 지능 교통 시스템에서 공격자 제거 장치는,
교통 상황에 따른 교통 정보, 상기 교통 정보를 수집한 차량의 위치 정보, 차량의 자동차 번호 정보 및 임의로 생성된 교통 메시지 일련 번호를 포함하는 교통 메시지를 생성하는 교통 메시지 생성부; 및 상기 교통 메시지 일련 번호, 상기 증거 메시지가 생성되는 위치 정보, 상기 증거 메시지를 생성하는 자동차 번호 정보 및 임의로 생성된 증거 메시지 일련 번호를 포함하여 증거 메시지를 생성하는 증거 메시지 생성부; 상기 교통 메시지 생성부 또는 증거 메시지 생성부에서 생성되어 방송된 교통 메시지 또는 증거 메시지를 수신하는 메시지 수신부; 상기 메시 지 수신부로 수신된 교통 메시지를 이웃 차량의 자동차 번호 정보 및 메차량의 위치 정보를 이용하여 확인하는 메시지 확인부; 및 상기 교통 메시지 생성부 또는 증거 메시지 생성부에서 생성된 교통 메시지 또는 증거 메시지를 방송하는 메시지 송신부를 포함한다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또다른 특징인 지능 교통 시스템에서 교통 상황에 따른 메시지를 생성하는 방법은,
교통 메시지를 수신하는 단계; 상기 교통 메시지를 수신한 제1 위치 정보와 주변 차량의 제1 자동차 번호 정보를 이용하여 상기 교통 메시지의 변경 여부를 확인하는 단계; 상기 교통 메시지가 변경되지 않았다고 확인하면, 상기 교통 메시지에 대한 증거 메시지를 생성하는 단계; 및 상기 생성한 증거 메시지를 방송하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 인증서의 발급과 같은 번거로운 절차 없이도 주변의 자동차 번호판의 인식을 통하여 교통 메시지 또는 증거 메시지가 정당한 메시지임을 확인할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설 명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예에 대해 설명하기 앞서, 모든 차량에는 공격자 제거 시스템을 포함하는 지능 교통 시스템이 장착되어 있다고 가정한다. 또한, 차량의 위치를 파악할 수 있는 GPS 시스템과, 차량의 앞뒤 상황을 판단하기 위한 카메라가 장착되어 있다고 가정한다.
이하 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 지능 교통 시스템에서 공격자를 제거하기 위한 장치 및 이를 통한 메시지 확인 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공격자 제거 장치의 구조도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 차량에 장착되어 있는 공격자 제거 시스템은 교통 메시지 생성부(130), 메시지 수신부(100), 메시지 확인부(120), 증거 메시지 생성부(140), 메시지 송신부(150) 및 메시지 저장부(110)를 포함한다.
교통 메시지 생성부(130)는 교통 혼잡, 사고, 응급 상황 등의 특별한 도로 상황을 인지한 차량이 인지한 정보를 주변의 차량에게 알리기 위해 교통 메시지를 생성한다. 생성된 교통 메시지는 표 1과 같이 구성될 수 있다.
[표 1]
메시지 번호 자동차 번호 GPS 위치 정보 교통 메시지
여기서 메시지 번호는 다른 교통 메시지 혹은 다른 교통 메시지에 대한 증거 메시지와 구분지어주기 위해 랜덤하게 생성한 일련번호이다. 자동차 번호는 교통 메시지를 생성하는 차량의 자동차 번호가 입력되며, 이때 자동차 번호는 교통 메시지 생성부(130)에 미리 저장되어 있는 형태로 구현될 수 있다. 그러나, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다.
그리고 GPS 위치 정보는 현재 차량이 정보를 수집한 위치 정보이다. 본 발명의 실시예에서는 차량에 GPS 장치가 장착되어 있는 것을 예로 설명하나, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다.
메시지 수신부(100)는 주변 차량으로부터 방송되는 증거 메시지 또는 교통 메시지를 수신한다. 메시지 수신부(100)는 수신한 증거 메시지 또는 교통 메시지가 믿을만한 메시지인지 판단하기 위해 메시지 확인부(120)로 전달한다.
메시지 확인부(120)는 교통 메시지 또는 증거 메시지가 믿을만한 메시지인지 판단하기 위해 즉, 메시지가 정당한 메시지인지를 확인한다. 이때 메시지를 확인하기 위하여 주변 차량의 번호판을 인식하며, 교통 메시지 또는 증거 메시지에 포함되어 있는 GPS 위치 정보를 이용한다. 즉, 메시지의 GPS 위치 정보에 따른 GPS 위치와 메시지를 수신한 차량의 현재 위치를 비교해 근거리의 자동차로부터 전송된 메시지인지 여부를 판단한다.
만약 근거리의 자동차로부터 전송된 메시지라고 판단되면, 차량에 장착된 카메라를 이용하여 메시지를 확인하는 차량의 앞 또는 뒤에 위치한 차량의 번호판을 인식한다. 만약 앞 차량 또는 뒤 차량의 번호판으로부터 수집한 차량 번호와 메시지에 포함되어 있는 자동차 번호가 일치한다면, 자신이 수신한 메시지가 믿을만한 메시지라고 확인한다.
증거 메시지 생성부(140)는 메시지 확인부(120)에서 차량이 수신한 메시지가 믿을만한 메시지라고 확인한 경우, 믿을만한 메시지임을 증명하기 위한 증거 메시지를 생성한다. 본 발명의 실시예에서는 증거 메시지 생성부(140)가 별도로 구비되어 있는 시스템을 예로하여 설명하나, 교통 메시지 생성부(130)에서 동일한 기능을 수행할 수도 있다.
증거 메시지 생성부(140)에서 생성되는 증거 메시지는 다음 표 2와 같이 구성될 수 있다.
[표 2]
증거 메시지 번호 자동차 번호 GPS 위치 정보 교통 메시지의 메시지 번호
증거 메시지 번호는 표 1의 메시지 번호와 마찬가지로 랜덤하게 생성한 일련번호이다. 자동차 번호는 증거 메시지를 생성하는 자동차 번호 정보이며, GPS 위치 정보는 증거 메시지가 생성된 위치 정보를 의미한다. 교통 메시지의 메시지 번호는 메시지 확인부(120)에서 확인한 교통 메시지의 메시지 번호를 그대로 이용한다.
이때, 메시지 확인부(120)에서 확인한 메시지가 교통 메시지가 아닌 증거 메시지인 경우, 다음 표 3과 같이 증거 메시지에 대한 증거 메시지가 생성될 수 있다.
[표 3]
증거 메시지 번호 자동차 번호 GPS 위치 정보 증거 메시지의 메시지 번호
다음 메시지 송신부(150)는 교통 메시지 생성부(130)에서 생성된 교통 메시지 혹은 증거 메시지 생성부(140)에서 생성된 교통 메시지에 대한 증거 메시지 또는 증거 메시지에 대한 증거 메시지를 이웃한 차량들에 방송한다.
메시지 저장부(110)는 메시지 수신부(100)가 수신한 교통 메시지 또는 증거 메시지를 저장한다. 이때, 교통 메시지에 대한 증거 메시지, 또는 증거 메시지에 대한 증거 메시지들은 서로 매칭되도록 저장한다.
또한, 메시지 저장부(110)는 교통 메시지 또는 증거 메시지가 수신된 시점의 시간 정보를 함께 저장한다. 이는 교통 메시지에 따른 교통 상황이 해결되거나 미리 설정한 시간이 경과되면, 교통 메시지와 그에 대한 증거 메시지들이 폐기되도록 하기 위함이다.
다음은 도 1에서 설명한 공격자 제거 장치를 이용하여 공격자에 의해 메시지가 손상되지 않은 교통 메시지를 방송하고 확인하는 방법에 대하여 도 2를 참조로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 메시지 이용 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 차량이 교통 메시지를 생성하여 방송한 차량 이고, 제2 차량이 교통 메시지를 수신하고 이를 확인하여 증거 메시지를 생성, 방송하는 차량이라 가정한다. 그리고 제2 차량은 제1 차량의 바로 뒤에 위치한 차량이라 가정한다.
먼저, 제1 차량이 도로 상황을 인지하면(S100), 제1 차량의 교통 메시지 생성부(130)는 도로 상황을 인지한 제1 차량의 자동차 번호, 도로 상황을 인지한 지역의 GPS 위치 정보, 교통 메시지 및 랜덤하게 생성한 교통 메시지 번호를 이용하여 교통 메시지를 생성한다(S110). 생성한 메시지는 메시지 송신부(150)를 통해 주변의 차량에 방송된다(S120, S130).
제1 차량의 인근에 위치한 여러 차량 중 제2 차량은, 제1 차량이 방송한 메시지를 메시지 수신부(100)를 통해 수신하면(S140), 메시지 확인부(120)에서 해당 메시지가 믿을 수 있는 메시지 인지 여부를 확인한다. 이를 위해, 먼저 교통 메시지에 포함되어 있는 GPS 위치 정보와 제2 차량이 위치한 위치 정보를 확인하여 GPS 위치 정보가 제2 차량의 인근의 위치 정보인지 여부를 확인한다(S150). 이때, 미리 설정해 놓은 차량의 반경 정보를 통해 GPS 위치 정보가 인근의 위치 정보인지 아닌지 여부를 확인할 수 있다.
만약 교통 메시지에 포함된 GPS 위치 정보가 제2 차량의 주변에서 발생한 위치 정보라고 판단하면, 제2 차량에 장착되어 있는 카메라를 통해 제2 차량의 전방 또는 후방에 위치한 차량의 번호판을 확인한다(S160). 이때, 카메라는 교통 메시지 또는 증거 메시지가 수신되는 즉시 동작하도록 설정되거나, 사용자의 입력에 의해 동작되도록 설정될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 카메라는 차량의 앞쪽 또는 뒤쪽 중 어느 한 곳에 장착될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 차량의 앞쪽에 위치하는 것을 예로 하여 설명한다.
카메라를 통해 제2 차량의 전방에 위치한 차량으로부터 수집한 자동차 번호정보가 교통 메시지에 포함된 자동차 번호 정보와 일치하는 경우, 제2 차량의 메시지 확인부(120)는 메시지 수신부(100)가 수신한 교통 메시지가 믿을만한 메시지임을 확인하고, 이를 제2 차량의 주변 차량들에 알리기 위해 증거 메시지 생성부(140)는 증거 메시지를 생성한다(S170). 증거 메시지에는 제2 차량의 자동차 번호 정보, 증거 메시지가 생성된 GPS 위치 정보, 랜덤하게 생성된 증거 메시지 번호 및 제2 차량이 확인한 교통 메시지의 번호가 포함되어 있다. 이렇게 생성된 증거 메시지는 메시지 송신부()를 통해 제2 차량의 주변에 위치한 차량들로 방송된다(S180).
한편, S150 단계에서 방송된 교통 메시지가 인근의 차량으로부터 방송된 메시지가 아닌 경우, 그리고 S160 단계에서 확인한 자동차 번호 정보가 수집한 주변의 자동차 번호와 다른 경우, 메시지 확인부(120)는 교통 메시지를 수신한 후 미리 설정된 시간이 초과되었는지 여부를 확인한다(S190). 만약 설정한 시간이 경과되지 않았다고 판단하면, 메시지 저장부(110)는 수신한 교통 메시지를 저장한다(S200). 그러나 시간이 경과되었다고 판단하면 교통 메시지를 폐기한다(S210).
또한, S180 단계에서 증거 메시지가 방송된 후 역시 미리 설정한 시간이 경과되었는지 여부를 판단하고 S190. 이후의 절차를 수행한다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공격자 제거 장치의 구조도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 메시지 이용 방법을 나타낸 흐름도이다.

Claims (6)

  1. 교통 상황에 따른 교통 정보, 상기 교통 정보를 수집한 차량의 위치 정보, 차량의 자동차 번호 정보 및 임의로 생성된 교통 메시지 일련 번호를 포함하는 교통 메시지를 생성하는 교통 메시지 생성부; 및
    상기 교통 메시지 일련 번호, 증거 메시지가 생성되는 위치 정보, 상기 증거 메시지를 생성하는 자동차 번호 정보 및 임의로 생성된 증거 메시지 일련 번호를 포함하여 증거 메시지를 생성하는 증거 메시지 생성부
    상기 교통 메시지 생성부 또는 증거 메시지 생성부에서 생성되어 방송된 교통 메시지 또는 증거 메시지를 수신하는 메시지 수신부;
    상기 메시지 수신부로 수신된 교통 메시지를 이웃 차량의 자동차 번호 정보 및 차량의 위치 정보를 이용하여 상기 수신된 교통 메시지가 정당한 메시지인지 확인하는 메시지 확인부; 및
    상기 교통 메시지 생성부 또는 증거 메시지 생성부에서 생성된 교통 메시지 또는 증거 메시지를 방송하는 메시지 송신부
    를 포함하는 공격자 제거 장치.
  2. 지능 교통 시스템이 교통 상황에 따른 메시지를 생성하는 방법에 있어서,
    상기 지능 교통 시스템이 교통 메시지를 수신하는 단계;
    상기 교통 메시지를 수신한 제1 위치 정보와 상기 교통 메시지에 포함된 제2 위치 정보를 확인하여 상기 제1 위치 정보와 상기 제2 위치 정보의 거리를 확인하는 단계;
    상기 확인한 거리가 미리 설정한 거리 내에 해당하면, 상기 지능 교통 시스템이 설치된 차량의 주변 차량에 대한 제1 자동차 번호 정보와 상기 교통 메시지에 포함된 제2 자동차 번호 정보가 일치하는지 확인하여 상기 교통 메시지의 변경 여부를 확인하는 단계;
    상기 교통 메시지가 변경되지 않았다고 확인하면, 상기 교통 메시지에 대한 증거 메시지를 생성하는 단계; 및
    상기 생성한 증거 메시지를 방송하는 단계
    를 포함하는 메시지 생성 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 교통 메시지는,
    인지된 도로 상황에 대한 교통 정보, 상기 도로 상황을 인지한 차량의 상기 제2 자동차 번호 정보, 상기 도로 상황을 인지한 제2 위치 정보 및 임의로 생성된 교통 메시지 일련 번호를 포함하는 메시지 생성 방법.
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서,
    상기 증거 메시지는 상기 제1 자동차 번호 정보, 제1 위치 정보, 제2 위치 정보 및 임의로 생성된 증거 메시지 일련 번호를 포함하는 메시지 생성 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 증거 메시지를 방송하는 단계 이후에,
    상기 교통 메시지 또는 증거 메시지를 수신한 후 미리 설정한 시간이 경과되었는지 판단하는 단계; 및
    상기 미리 설정한 시간이 경과되지 않으면, 상기 교통 메시지 또는 증거 메시지를 저장하는 단계
    를 포함하는 메시지 생성 방법.
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