KR101334562B1 - Car auto door lock opening system using smart device and method thereof - Google Patents

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맹영재
신동오
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인하대학교 산학협력단
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Abstract

스마트 기기를 이용한 자동차 도어락 개폐 시스템 및 그 방법이 개시된다. 차량에 설치되어 상기 차량의 도어락(door lock)을 개폐하는 자동차 도어락 개폐 시스템에서의 자동차 도어락 개폐 방법은 사용자가 소지한 스마트 기기를 대상으로 인증 요청 신호를 전송하는 단계; 및 상기 인증 요청 신호에 대한 응답으로서 상기 스마트 기기로부터 수신된 인증용 비밀코드와 GPS 정보를 이용하여 상기 차량의 도어락 개폐를 제어하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 스마트 기기에서는 상기 자동차 도어락 개폐 시스템으로부터 상기 인증 요청 신호가 수신되면 상기 인증용 비밀코드와 함께 상기 스마트 기기의 현재 위치를 나타내는 상기 GPS 정보를 상기 자동차 도어락 개폐 시스템으로 전송할 수 있다.Disclosed are a car door lock opening and closing system using a smart device, and a method thereof. A vehicle door lock opening and closing method in an automobile door lock opening and closing system installed in a vehicle to open and close a door lock of the vehicle includes: transmitting an authentication request signal to a smart device possessed by a user; And controlling opening and closing of the door lock of the vehicle by using an authentication secret code and GPS information received from the smart device as a response to the authentication request signal. In this case, when the authentication request signal is received from the car door lock opening and closing system, the smart device may transmit the GPS information indicating the current location of the smart device together with the authentication secret code to the car door lock opening and closing system.

Description

스마트 기기를 이용한 자동차 도어락 개폐 시스템 및 그 방법{CAR AUTO DOOR LOCK OPENING SYSTEM USING SMART DEVICE AND METHOD THEREOF}Car door lock opening and closing system using smart device and its method {CAR AUTO DOOR LOCK OPENING SYSTEM USING SMART DEVICE AND METHOD THEREOF}

본 발명의 실시예들은 자동차 도어락 개폐 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스마트폰과 GPS 정보를 이용하여 차량의 보안성을 향상시킬 수 있는 자동차 도어락 개폐 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a car door lock opening and closing system, and more particularly, to a car door lock opening and closing system and method that can improve the security of the vehicle using a smart phone and GPS information.

일반적으로, 스마트키(smart key)를 이용한 자동차 도어락 개폐 시스템은 무선으로 차량의 도어(Door) 개방(Unlock) 및 폐쇄(Lock), 차량의 시동 등을 제어할 수 있다.In general, an automobile door lock opening and closing system using a smart key may wirelessly control a door unlocking and closing of a vehicle and starting of the vehicle.

현재 스마트키를 이용한 도어락 개폐 시스템은 다음과 같은 인증 과정을 통하여 도어락을 개폐할 수 있다.Currently the door lock opening and closing system using a smart key can open and close the door lock through the following authentication process.

1) 차량 내부에 설치된 도어락 개폐 시스템은 적외선 통신 방식 등을 이용하여 사용자가 소지하고 있는 스마트키를 대상으로 인증 요청을 위한 신호를 주기적으로 전송한다.1) The door lock opening and closing system installed inside the vehicle periodically transmits a signal for authentication request to the smart key possessed by the user by using an infrared communication method.

2) 스마트키를 소지하고 있는 사용자가 도어락 개폐 시스템의 통신 반경 내에 들어오게 되면 스마트키는 도어락 개폐 시스템이 보낸 신호에 반응하여 인증용 비밀코드를 도어락 개폐 시스템으로 전송한다.2) When a user with a smart key enters the communication radius of the door lock opening and closing system, the smart key transmits an authentication secret code to the door lock opening and closing system in response to a signal sent by the door lock opening and closing system.

3) 차량 내부의 도어락 개폐 시스템은 스마트키가 전송한 인증용 비밀코드를 검증하고 차량의 도어락을 열게 된다.3) The door lock opening and closing system inside the vehicle verifies the secret code for authentication transmitted by the smart key and opens the door lock of the vehicle.

상기한 1) 내지 3)의 방식을 사용하는 도어락 개폐 시스템은 적외선 통신 반경 내에서 인증이 가능하나, 도어락 개폐 시스템과 스마트키 간에 주고 받은 코드가 유효하기만 하면 차량을 얼마든지 제어할 수 있기 때문에 차량의 안전성을 보장할 수 없다.The door lock opening and closing system using the method of 1) to 3) can be authenticated within the infrared communication radius, but the vehicle can be controlled as long as the code between the door lock opening and closing system and the smart key is valid. The safety of the vehicle cannot be guaranteed.

도 1에 도시한 바와 같이, 외부 공격자가 도어락 개폐 시스템이 주기적으로 전송하는 신호를 무전기나 휴대전화와 같은 원거리 통신 장비를 이용하여 원거리에 있는 스마트키로 전송하게 되면, 스마트키는 공격자를 거쳐 수신된 신호임에도 반응하여 인증용 비밀코드를 전송하게 된다. 이때, 공격자는 스마트키가 전송한 인증용 비밀코드를 다시 원거리 전송 장비를 이용하여 수신한 후 차량 내부의 도어락 개폐 시스템에게 전송하는 경우 도어락 개폐 시스템에서는 정상적인 응답으로 인식하여 도어락을 열게 되고 이는 차량의 분실로 이어질 수 있다.As illustrated in FIG. 1, when an external attacker transmits a signal periodically transmitted by the door lock opening and closing system to a smart key at a remote location using a telecommunication device such as a radio or a mobile phone, the smart key is received through the attacker. In response to the signal, the secret code for authentication is transmitted. At this time, when the attacker receives the authentication secret code sent by the smart key again using a remote transmission device and transmits it to the door lock opening / closing system inside the vehicle, the door lock opening / closing system recognizes the normal response and opens the door lock. It can lead to loss.

따라서, 자동차의 안전을 위하여 자동차 도어락 개폐 시스템의 보안성을 강화할 수 있는 기술이 필요하다.Therefore, there is a need for a technology that can enhance the security of the car door lock opening and closing system for the safety of the car.

사용자가 항상 휴대하는 스마트 기기를 이용하여 차량의 도어락을 개폐할 수 있는 자동차 도어락 개폐 시스템 및 그 방법을 제공한다.Provided is an automobile door lock opening and closing system and a method for opening and closing a door lock of a vehicle using a smart device that a user always carries.

차량의 보안성을 더욱 강화시킬 수 있는 스마트 기기를 이용한 자동차 도어락 개폐 시스템 및 그 방법을 제공한다.The present invention provides a car door lock opening and closing system and method using a smart device that can further enhance the security of the vehicle.

본 발명의 일 측면에 따르면, 차량에 설치되어 상기 차량의 도어락(door lock)을 개폐하는 자동차 도어락 개폐 시스템에서의 자동차 도어락 개폐 방법은 사용자가 소지한 스마트 기기를 대상으로 인증 요청 신호를 전송하는 단계; 및 상기 인증 요청 신호에 대한 응답으로서 상기 스마트 기기로부터 수신된 인증용 비밀코드와 GPS 정보를 이용하여 상기 차량의 도어락 개폐를 제어하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 스마트 기기에서는 상기 자동차 도어락 개폐 시스템으로부터 상기 인증 요청 신호가 수신되면 상기 인증용 비밀코드와 함께 상기 스마트 기기의 현재 위치를 나타내는 상기 GPS 정보를 상기 자동차 도어락 개폐 시스템으로 전송할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the vehicle door lock opening and closing method of the vehicle door lock opening and closing system installed in the vehicle to open and close the door lock (door lock) of the vehicle is a step of transmitting an authentication request signal to the smart device possessed by the user ; And controlling opening and closing of the door lock of the vehicle by using an authentication secret code and GPS information received from the smart device as a response to the authentication request signal. In this case, when the authentication request signal is received from the car door lock opening and closing system, the smart device may transmit the GPS information indicating the current location of the smart device together with the authentication secret code to the car door lock opening and closing system.

상기 차량의 도어락 개폐를 제어하는 단계는 상기 GPS 정보를 이용하여 상기 스마트 기기가 상기 차량의 일정 반경 이내에 위치하는지 여부를 검증할 수 있다.The controlling of the door lock opening and closing of the vehicle may verify whether the smart device is located within a predetermined radius of the vehicle by using the GPS information.

상기 인증 요청 신호를 전송하는 단계는 난수(random number)를 생성하여 상기 인증 요청 신호와 함께 상기 난수를 상기 스마트 기기로 전송할 수 있다. 이때, 상기 스마트 기기에서는 상기 난수를 이용하여 메시지 인증 코드(message authentication code)를 생성한 후, 상기 인증용 비밀코드 및 상기 GPS 정보와 함께 상기 메시지 인증 코드를 상기 자동차 도어락 개폐 시스템으로 전송할 수 있다.The transmitting of the authentication request signal may generate a random number and transmit the random number to the smart device together with the authentication request signal. In this case, the smart device may generate a message authentication code using the random number, and then transmit the message authentication code to the vehicle door lock opening and closing system together with the authentication secret code and the GPS information.

상기 차량의 도어락 개폐를 제어하는 단계는 상기 메시지 인증 코드에 포함된 난수를 통해 상기 스마트 기기로부터 수신된 인증용 비밀코드와 GPS 정보를 검증할 수 있다.The controlling of the door lock opening and closing of the vehicle may verify authentication secret code and GPS information received from the smart device through a random number included in the message authentication code.

상기 자동차 도어락 개폐 시스템과 상기 스마트 기기에는 암호화를 위한 공유키가 저장되며, 상기 스마트 기기에서는 상기 공유키를 이용하여 상기 인증용 비밀코드와 GPS 정보를 암호화 하여 상기 자동차 도어락 개폐 시스템으로 전송할 수 있다.The car door lock opening and closing system and the smart device may store a shared key for encryption, and the smart device may transmit the authentication secret code and GPS information by using the shared key to the car door lock opening and closing system.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 차량에 설치되어 상기 차량의 도어락(door lock)을 개폐하는 자동차 도어락 개폐 시스템은 사용자가 소지한 스마트 기기를 대상으로 인증 요청 신호를 전송하고, 상기 인증 요청 신호에 대한 응답으로서 상기 스마트 기기로부터 수신된 인증용 비밀코드와 GPS 정보를 이용하여 상기 차량의 도어락 개폐를 제어하는 베이스 스테이션(base station)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 스마트 기기에서는 상기 자동차 도어락 개폐 시스템으로부터 상기 인증 요청 신호가 수신되면 상기 인증용 비밀코드와 함께 상기 스마트 기기의 현재 위치를 나타내는 상기 GPS 정보를 상기 자동차 도어락 개폐 시스템으로 전송할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the vehicle door lock opening and closing system installed in the vehicle to open and close the door lock (door lock) of the vehicle transmits an authentication request signal to the smart device possessed by the user, and for the authentication request signal The base station may include a base station for controlling opening and closing of the door lock of the vehicle by using the authentication secret code and the GPS information received from the smart device as a response. In this case, when the authentication request signal is received from the car door lock opening and closing system, the smart device may transmit the GPS information indicating the current location of the smart device together with the authentication secret code to the car door lock opening and closing system.

본 발명의 실시예에 따르면, 사용자가 항상 휴대하는 스마트 기기를 이용하여 차량의 도어락을 개폐할 수 있는 시스템을 제공함으로써 별도의 키 단말을 구비하지 않고도 스마트 기기를 소지한 것만으로 차량의 도어락 개폐가 가능하다.According to an embodiment of the present invention, by providing a system that can open and close the door lock of the vehicle by using a smart device that the user always carry, the door lock opening and closing of the vehicle is simply carried by having a smart device without having a separate key terminal. It is possible.

본 발명의 실시예에 따르면, 공격자에 의한 전달 공격과 재전송 공격에 대비하여 자동차 도어락 개폐 시스템과 스마트 기기 간에 암호화 통신과 메시지 인증 코드(MAC)를 이용함으로써 차량의 보안성을 더욱 강화할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the security of the vehicle may be further enhanced by using an encryption communication and a message authentication code (MAC) between the vehicle door lock opening and closing system and the smart device in preparation for the forwarding attack and the retransmission attack by the attacker.

도 1은 종래 기술에 따른 자동차 도어락 개폐 시스템의 문제를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 스마트폰을 이용한 자동차 도어락 개폐 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 자동차에 설치된 도어락 개폐 시스템과 사용자가 소지하고 있는 스마트폰 사이의 암호화 된 통신 과정을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining the problem of the vehicle door lock opening and closing system according to the prior art.
2 is a view for explaining the operation of the car door lock opening and closing system using a smartphone in an embodiment of the present invention.
3 is a diagram for explaining an encrypted communication process between a door lock opening and closing system installed in a vehicle and a smart phone possessed by a user according to one embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 실시예들은 자동차 도어락 개폐 시스템에 관한 것으로, 차량의 도어 개폐나 시동 등 무선으로 차량을 제어하는 차량 보안 시스템에 적용될 수 있다. 특히, 본 발명에서는 차량의 도어락 개폐를 제어하기 위한 수단으로 별도의 키 단말이 아닌, 사용자가 항상 소지하고 다니는 스마트 기기를 이용한다.The present embodiments relate to a vehicle door lock opening and closing system, and may be applied to a vehicle security system for wirelessly controlling a vehicle such as opening and closing a door of a vehicle. In particular, the present invention uses a smart device that is always carried by the user, rather than a separate key terminal as a means for controlling the door lock opening and closing of the vehicle.

본 명세서에서, '스마트 기기'는 응용 프로그램을 통해 상당 부분 기능을 변경 또는 확장할 수 있는 기기로서, 스마트폰, 태블릿 등 사용자가 휴대 가능한 모든 모바일 단말을 포괄하여 의미할 수 있다.In this specification, the term 'smart device' refers to a device capable of changing or expanding a substantial part of functions through an application program, and may encompass all mobile terminals that a user can carry, such as a smart phone and a tablet.

이하, 실시예에서는 '스마트폰'을 스마트 기기의 대표적인 예로서 설명하기로 한다.Hereinafter, a smart phone will be described as a representative example of a smart device in the embodiment.

현재 스마트폰(smart phone)의 이용자수가 2000만 명을 넘어서고 있는 가운데, 자동차 분야에서 원격시동과 도어락이 개폐가 가능한 스마트폰용 어플리케이션(application)이 등장하고 있다. 이는, 앞으로 스마트폰이 자동차의 스마트키로서 충분히 이용될 수 있다는 점을 시사한 것이다.Currently, the number of smart phone users exceeds 20 million, and a smart phone application that can open and close the remote start and door lock in the automotive field has emerged. This suggests that the smartphone can be sufficiently used as a smart key of a car in the future.

본 발명에서는 스마트폰을 이용하여 차량의 안전성을 보장하면서 원격의 차량을 무선으로 제어할 수 있는 기술을 제안한다.The present invention proposes a technology that can wirelessly control a remote vehicle while ensuring the safety of the vehicle using a smartphone.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 스마트폰을 이용한 자동차 도어락 개폐 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the operation of the car door lock opening and closing system using a smartphone in an embodiment of the present invention.

일 실시예에 따른 자동차 도어락 개폐 시스템(210)은 차량의 운전자 내지 소유주인 사용자가 소지하고 있는 스마트폰(220)을 이용하여 차량의 도어락 개폐를 제어할 수 있다.The vehicle door lock opening and closing system 210 according to an embodiment may control the opening and closing of the door lock of the vehicle using the smartphone 220 held by the user who is the driver or the owner of the vehicle.

본 실시예에서, 자동차 도어락 개폐 시스템(210)과 스마트폰(220)에는 기본적으로 GPS(global positioning system) 위성(230)이 보내는 신호를 수신하여 자신의 현재 위치(이하, 'GPS 정보'라 칭함)를 계산하는 GPS 모듈이 구비되어 있다.In the present embodiment, the vehicle door lock opening and closing system 210 and the smart phone 220 basically receives a signal transmitted from the global positioning system (GPS) satellite 230 and referred to its current position (hereinafter referred to as 'GPS information'). GPS module for calculating).

자동차 도어락 개폐 시스템(210)은 차량에 설치되어, 스마트폰(220)과의 통신을 통해 차량의 도어락 개폐를 제어하는 베이스 스테이션(base station)으로 구성될 수 있다. 자동차 도어락 개폐 시스템(210)은 사용자가 소지하고 있는 스마트폰(220)을 대상으로 차량에 대한 인증을 요청하게 된다. 일 예로, 자동차 도어락 개폐 시스템(210)은 스마트폰(220)과의 무선 데이터를 송/수신하는 것으로, LF(Low Frequency)를 이용하여 인증 요청 신호를 주기적으로 송신하고 통신 반경 내의 스마트폰(220)로부터 상기 인증 요청 신호에 대한 응답을 대기한다.The vehicle door lock opening and closing system 210 may be installed in a vehicle and configured as a base station for controlling the door lock opening and closing of the vehicle through communication with the smartphone 220. The car door lock opening and closing system 210 requests the authentication of the vehicle for the smartphone 220 held by the user. For example, the vehicle door lock opening and closing system 210 transmits / receives wireless data with the smartphone 220 and periodically transmits an authentication request signal by using a low frequency (LF), and the smartphone 220 within a communication radius. Wait for a response to the authentication request signal.

스마트폰(220)은 자동차의 키 단말에 해당되는 구성으로서, 자동차 도어락 개폐 시스템(210)의 인증 요청에 대하여 응답을 전송하는 트랜스폰더(transponder) 역할을 담당한다. 즉, 스마트폰(220)은 사용자가 소지 및 휴대하면서 자동차 도어락 개폐 시스템(210)과의 무선 통신을 통해 차량을 제어할 수 있는 리모트 컨트롤러를 의미할 수 있다.Smartphone 220 is a configuration corresponding to the key terminal of the vehicle, and serves as a transponder (transponder) for transmitting a response to the authentication request of the vehicle door lock opening and closing system 210. That is, the smartphone 220 may refer to a remote controller capable of controlling the vehicle through wireless communication with the vehicle door lock opening and closing system 210 while being carried and carried by the user.

본 실시예에서는 차량의 문을 여는데 필요한 인증용 비밀코드를 스마트폰(220)이 저장 및 유지하게 된다. 이에, 스마트폰(220)은 자동차 도어락 개폐 시스템(210)과의 일정 통신 반경 내에 위치할 경우 자동차 도어락 개폐 시스템(210)이 보낸 신호에 반응하여 인증용 비밀코드를 자동차 도어락 개폐 시스템(210)으로 전송한다.In this embodiment, the smartphone 220 stores and maintains a secret code for authentication required to open the door of the vehicle. Thus, when the smartphone 220 is located within a certain communication radius with the car door lock opening and closing system 210, the secret code for authentication to the car door lock opening and closing system 210 in response to the signal sent from the car door lock opening and closing system 210. send.

특히, 본 실시예에서 스마트폰(220)은 자동차 도어락 개폐 시스템(210)의 인증 요청에 대하여 자동차 도어락 개폐 시스템(210)의 통신 반경 내에 있다는 사실을 증명하기 위하여 자신의 현재 위치를 나타내는 GPS 정보를 이용할 수 있다.In particular, in the present embodiment, the smartphone 220 receives GPS information indicating its current position to prove that the smart phone 220 is within a communication radius of the car door lock opening and closing system 210 with respect to the authentication request of the car door lock opening and closing system 210. It is available.

스마트폰(220)에서 자동차 도어락 개폐 시스템(210)의 인증 요청에 대한 응답을 제공하기 위한 전반의 기능은 스마트폰 전용의 어플리케이션(application)으로 구성될 수 있다.The overall function for providing a response to the authentication request of the vehicle door lock opening and closing system 210 in the smartphone 220 may be configured as an application dedicated to the smartphone.

자동차 도어락 개폐 시스템(210)은 스마트폰(220)으로부터 수신된 인증용 비밀코드와 GPS 정보를 이용하여 사용자가 소지한 스마트폰(220) 및 해당 스마트폰(220)의 위치에 대한 검증을 거친 후 자동차의 도어락을 개폐할 수 있다.The car door lock opening and closing system 210 after the verification of the location of the smart phone 220 and the corresponding smartphone 220 possessed by the user using the authentication secret code and GPS information received from the smart phone 220 The car door lock can be opened and closed.

본 발명에서 제안하는 자동차 도어락 개폐 시스템(210)의 동작 과정은 다음과 같다.The operation process of the automobile door lock opening and closing system 210 proposed in the present invention is as follows.

1) 차량 내부에 설치된 자동차 도어락 개폐 시스템(210)은 적외선 통신 방식 등을 이용하여 사용자가 소지하고 있는 스마트폰(220)을 대상으로 주기적으로 인증 요청 신호를 전송하고 있다.1) The car door lock opening and closing system 210 installed inside the vehicle periodically transmits an authentication request signal to a smartphone 220 possessed by a user using an infrared communication method.

2) 스마트폰(220)을 소지하고 있는 사용자가 자동차 도어락 개폐 시스템(210)의 통신 반경 내에 들어오게 되면 스마트폰(220)은 자동차 도어락 개폐 시스템(210)이 보낸 인증 요청 신호에 반응하여 인증용 비밀코드와 GPS 정보를 자동차 도어락 개폐 시스템(210)으로 전송한다.2) When the user having the smart phone 220 enters the communication radius of the car door lock opening and closing system 210, the smart phone 220 responds to the authentication request signal sent by the car door lock opening and closing system 210 for authentication. Secret code and GPS information is transmitted to the car door lock opening and closing system (210).

3) 이때, 자동차 도어락 개폐 시스템(210)은 스마트폰(220)이 전송한 인증용 비밀코드를 검증한다. 아울러, 자동차 도어락 개폐 시스템(210)은 자신의 GPS 정보와 스마트폰(220)의 GPS 정보를 비교하여 스마트폰(220)이 통신 반경 내에 있는지 검증한 후 차량의 도어락을 열게 된다.3) At this time, the car door lock opening and closing system 210 verifies the secret code for authentication transmitted by the smartphone 220. In addition, the vehicle door lock opening and closing system 210 compares its GPS information with the GPS information of the smartphone 220 and verifies whether the smartphone 220 is within a communication radius, and then opens the door lock of the vehicle.

따라서, 본 실시예에 따른 자동차 도어락 개폐 시스템(210)은 스마트폰(220)과의 통신을 기반으로 차량의 도어락 개폐를 제어할 수 있다.Therefore, the vehicle door lock opening and closing system 210 according to the present embodiment may control the door lock opening and closing of the vehicle based on the communication with the smartphone 220.

더 나아가, 본 실시예에서는 공격자로부터 차량의 보안성을 더욱 강화하기 위하여 자동차 도어락 개폐 시스템(210)과 스마트폰(220) 간의 암호화 작업을 추가로 포함할 수 있다.Furthermore, in the present embodiment, in order to further enhance the security of the vehicle from the attacker, an encryption operation between the vehicle door lock opening and closing system 210 and the smartphone 220 may be further included.

상기한 1) 내지 3)의 과정에 따른 자동차 도어락 개폐 방식을 암호화 작업 없이 사용하게 된다면, 공격자는 도청 공격을 통해 차량의 인증용 비밀 코드를 알아낼 수 있으며, 이렇게 알아낸 인증용 비밀 코드와 GPS 정보를 조작하여 도어락을 열고 자동차를 탈취할 가능성이 있다. 이러한 공격을 막기 위하여 차량 내부의 자동차 도어락 개폐 시스템(210)과 스마트폰(220) 사이에는 암호화 된 통신이 필요하며, 또한 재전송 공격을 막기 위해서 MAC(message authentication code)도 필요할 것이다.If the car door lock opening and closing method according to the process of 1) to 3) is used without encryption operation, the attacker can find out the vehicle's authentication secret code through eavesdropping attack, and the authentication secret code and GPS information thus found. There is a possibility of opening the door lock and deodorizing the car by operating. In order to prevent such an attack, encrypted communication is required between the vehicle door lock opening and closing system 210 and the smartphone 220 in the vehicle, and a message authentication code (MAC) may also be required to prevent a retransmission attack.

본 실시예에서 도청 공격 및 재전송 공격을 막기 위한 암호화 통신 절차는 다음과 같다.In this embodiment, the encryption communication procedure for preventing eavesdropping attacks and retransmission attacks is as follows.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 자동차에 설치된 도어락 개폐 시스템과 사용자가 소지하고 있는 스마트폰 사이의 암호화 된 통신 과정을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining an encrypted communication process between a door lock opening and closing system installed in a vehicle and a smart phone possessed by a user according to one embodiment of the present invention.

먼저, 자동차 도어락 개폐 시스템(310)과 스마트폰(320)에는 암호화를 위한 공유키 k가 존재한다고 가정한다.First, it is assumed that the shared key k for encryption exists in the car door lock opening and closing system 310 and the smartphone 320.

1) 자동차 도어락 개폐 시스템(310)은 난수(random number) R을 생성하여, 인증 요청을 위한 신호와 함께, 상기 생성된 난수 R을 스마트폰(320)으로 전송한다.1) The vehicle door lock opening and closing system 310 generates a random number R, and transmits the generated random number R to the smartphone 320 along with a signal for authentication request.

2) 스마트폰(320)은 자동차 도어락 개폐 시스템(310)과 공유된 키 k를 이용하여 인증용 비밀코드와 GPS 정보를 암호화 하고(Enck), 자동차 도어락 개폐 시스템(310)으로부터 받은 난수 R을 이용하여 메시지 인증 코드(MACk(R))을 생성한 후, 상기한 암호화 데이터(Enck(인증용 비밀코드+GPS 정보)) 및 메시지 인증 코드(MACk(R))를 자동차 도어락 개폐 시스템(310)으로 전송한다.2) The smartphone 320 encrypts the secret code and GPS information for authentication using the key k shared with the car door lock opening and closing system 310 (Enc k ), and receives the random number R received from the car door lock opening and closing system 310. After generating the message authentication code (MAC k (R)) by using the encrypted data (Enc k (authentication secret code + GPS information)) and the message authentication code (MAC k (R)) to the car door lock opening and closing system Send to 310.

3) 이에, 자동차 도어락 개폐 시스템(310)은 공유키 k로 암호화 된 데이터(Enck)를 복호화 하여 인증용 비밀코드의 유효성을 검증하고, GPS 정보를 분석하여 스마트폰(320)이 통신 반경 내에 있는지 여부를 검증한다. 마지막으로, 자동차 도어락 개폐 시스템(310)은 메시지 인증 코드(MACk(R))를 검증하여 난수 R를 통해 스마트폰(320)이 전송한 데이터가 재전송 되고 있는지 여부를 판단할 수 있으며, 그 판단 결과 스마트폰(320)이 전송한 데이터가 재전송 되는 데이터가 아닌 경우 자동차의 도어락을 열어준다.3) The car door lock opening and closing system 310 decrypts the data Enc k encrypted with the shared key k to verify the validity of the secret code for authentication, and analyzes the GPS information so that the smartphone 320 is within the communication radius. Verify that it is present. Finally, the vehicle door lock opening and closing system 310 may verify whether the data transmitted by the smartphone 320 is retransmitted through the random number R by verifying the message authentication code (MAC k (R)), and the determination thereof. As a result, when the data transmitted by the smartphone 320 is not the data to be resent, the door lock of the car is opened.

이와 같이, 자동차의 도어락 개폐를 위하여 GPS 정보를 이용하는 방법을 별도의 키 단말인 스마트키를 이용하는 기존의 시스템에 구현한다면, GPS 모듈이 스마트키에 탑재되어야 하기 때문에 스마트키의 제작단가가 높아질 것이다. 그러나, 본 발명에서 자동차의 도어락 개폐를 위한 수단으로 스마트폰을 이용할 경우 스마트폰은 기본적으로 GPS 모듈을 탑재하고 있어 자동차 도어락 개폐를 위한 스마트폰 전용의 어플리케이션을 제작하는 제작사 입장에서는 스마트폰에 미리 탑재된 GPS 모듈을 적극적으로 활용할 수 있으며, 소프트웨어의 특성상 한번 개발을 완료하면 계속 복사를 통해 재배포가 가능하기 때문에 비용절감 효과를 누릴 수 있다.As such, if the method of using GPS information for opening and closing the door lock of the vehicle is implemented in the existing system using the smart key, which is a separate key terminal, the manufacturing cost of the smart key will be increased because the GPS module should be mounted on the smart key. However, when using a smartphone as a means for opening and closing the door lock of the car in the present invention, the smart phone is basically equipped with a GPS module in advance in the manufacturer's position to manufacture a smartphone-only application for opening and closing the car door lock in the smartphone GPS module can be used actively, and it is possible to save cost because it can be redistributed by copying once development is completed.

따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 스마트폰을 이용하여 차량의 도어락을 개폐할 수 있는 시스템을 제공함으로써 별도의 키 단말을 구비하지 않고도 스마트폰을 소지한 것만으로 차량의 도어락 개폐가 가능하다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 공격자에 의한 전달 공격과 재전송 공격에 대비하여 자동차 도어락 개폐 시스템과 스마트폰 간에 암호화 통신과 메시지 인증 코드(MAC)를 이용함으로써 차량의 보안성을 더욱 강화할 수 있다.Therefore, according to an embodiment of the present invention, by providing a system that can open and close the door lock of the vehicle by using a smartphone, it is possible to open and close the door lock of the vehicle only by having a smartphone without having a separate key terminal. In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to further enhance the security of the vehicle by using the encryption communication and the message authentication code (MAC) between the car door lock opening and closing system and the smartphone in preparation for the transmission attack and retransmission attack by the attacker. .

본 발명의 실시예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 시스템을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령(instruction) 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. 또한, 상술한 파일 시스템은 컴퓨터 판독이 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다.The methods according to embodiments of the present invention may be implemented in the form of a program instruction that can be executed through various computer systems and recorded in a computer-readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. In addition, the above-described file system can be recorded in a computer-readable recording medium.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.

210: 자동차 도어락 개폐 시스템
220: 스마트폰210: car door lock opening and closing system
220: smartphone

Claims (10)

차량에 설치되어 상기 차량의 도어락(door lock)을 개폐하는 자동차 도어락 개폐 시스템에서의 자동차 도어락 개폐 방법으로서,
상기 자동차 도어락 개폐 방법은,
사용자가 소지한 스마트 기기를 대상으로 인증 요청 신호를 전송하는 단계; 및
상기 인증 요청 신호에 대한 응답으로서 상기 스마트 기기로부터 수신된 인증용 비밀코드와 GPS 정보를 이용하여 상기 차량의 도어락 개폐를 제어하는 단계
를 포함하고,
상기 인증 요청 신호를 전송하는 단계는,
난수(random number)를 생성하여 상기 인증 요청 신호와 함께 상기 난수를 상기 스마트 기기로 전송하며,
상기 스마트 기기에서는 상기 자동차 도어락 개폐 시스템으로부터 상기 인증 요청 신호와 함께 상기 난수가 수신되면 상기 난수를 이용하여 메시지 인증 코드(message authentication code)를 생성한 후 상기 인증용 비밀코드 및 상기 메시지 인증 코드와 함께 상기 스마트 기기의 현재 위치를 나타내는 상기 GPS 정보를 상기 자동차 도어락 개폐 시스템으로 전송하는 것
을 특징으로 하는 스마트 기기를 이용한 자동차 도어락 개폐 방법.An automobile door lock opening and closing method in an automobile door lock opening and closing system installed in a vehicle to open and close a door lock of the vehicle,
The vehicle door lock opening and closing method,
Transmitting an authentication request signal to a smart device possessed by a user; And
Controlling opening and closing of the door lock of the vehicle by using an authentication secret code and GPS information received from the smart device as a response to the authentication request signal;
Lt; / RTI >
The step of transmitting the authentication request signal,
Generates a random number and transmits the random number to the smart device together with the authentication request signal,
In the smart device, when the random number is received from the vehicle door lock opening and closing system together with the authentication request signal, the smart device generates a message authentication code using the random number, and together with the authentication secret code and the message authentication code. Transmitting the GPS information indicating the current position of the smart device to the vehicle door lock opening and closing system;
Car door lock opening and closing method using a smart device characterized in that. 제1항에 있어서,
상기 차량의 도어락 개폐를 제어하는 단계는,
상기 GPS 정보를 이용하여 상기 스마트 기기가 상기 차량의 일정 반경 이내에 위치하는지 여부를 검증하는 것
을 특징으로 하는 스마트 기기를 이용한 자동차 도어락 개폐 방법.The method of claim 1,
Controlling the door lock opening and closing of the vehicle,
Verifying whether the smart device is located within a predetermined radius of the vehicle using the GPS information.
Car door lock opening and closing method using a smart device characterized in that. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 차량의 도어락 개폐를 제어하는 단계는,
상기 메시지 인증 코드에 포함된 난수를 통해 상기 스마트 기기로부터 수신된 인증용 비밀코드와 GPS 정보를 검증하는 것
을 특징으로 하는 스마트 기기를 이용한 자동차 도어락 개폐 방법.The method of claim 1,
Controlling the door lock opening and closing of the vehicle,
Verifying an authentication secret code and GPS information received from the smart device through a random number included in the message authentication code.
Car door lock opening and closing method using a smart device characterized in that. 제1항에 있어서,
상기 자동차 도어락 개폐 시스템과 상기 스마트 기기에는 암호화를 위한 공유키가 저장되며,
상기 스마트 기기에서는 상기 공유키를 이용하여 상기 인증용 비밀코드와 GPS 정보를 암호화 하여 상기 자동차 도어락 개폐 시스템으로 전송하는 것
을 특징으로 하는 스마트 기기를 이용한 자동차 도어락 개폐 방법.The method of claim 1,
The car door lock opening and closing system and the smart device is stored a shared key for encryption,
The smart device encrypts the secret code for authentication and GPS information using the shared key and transmits the encrypted secret code and GPS information to the vehicle door lock opening and closing system.
Car door lock opening and closing method using a smart device characterized in that. 차량에 설치되어 상기 차량의 도어락(door lock)을 개폐하는 자동차 도어락 개폐 시스템으로서,
상기 자동차 도어락 개폐 시스템은,
사용자가 소지한 스마트 기기를 대상으로 인증 요청 신호를 전송하고, 상기 인증 요청 신호에 대한 응답으로서 상기 스마트 기기로부터 수신된 인증용 비밀코드와 GPS 정보를 이용하여 상기 차량의 도어락 개폐를 제어하는 베이스 스테이션(base station)
을 포함하고,
상기 베이스 스테이션은,
난수(random number)를 생성하여 상기 인증 요청 신호와 함께 상기 난수를 상기 스마트 기기로 전송하며,
상기 스마트 기기에서는 상기 자동차 도어락 개폐 시스템으로부터 상기 인증 요청 신호와 함께 상기 난수가 수신되면 상기 난수를 이용하여 메시지 인증 코드(message authentication code)를 생성한 후 상기 인증용 비밀코드 및 상기 메시지 인증 코드와 함께 상기 스마트 기기의 현재 위치를 나타내는 상기 GPS 정보를 상기 자동차 도어락 개폐 시스템으로 전송하는 것
을 특징으로 하는 스마트 기기를 이용한 자동차 도어락 개폐 시스템.An automobile door lock opening and closing system installed in a vehicle to open and close a door lock of the vehicle,
The car door lock opening and closing system,
A base station that transmits an authentication request signal to a smart device possessed by a user and controls opening and closing of the door lock of the vehicle using an authentication secret code and GPS information received from the smart device as a response to the authentication request signal. (base station)
/ RTI >
The base station,
Generates a random number and transmits the random number to the smart device together with the authentication request signal,
In the smart device, when the random number is received from the vehicle door lock opening and closing system together with the authentication request signal, the smart device generates a message authentication code using the random number, and together with the authentication secret code and the message authentication code. Transmitting the GPS information indicating the current position of the smart device to the vehicle door lock opening and closing system;
Car door lock opening and closing system using a smart device, characterized in that. 제6항에 있어서,
상기 베이스 스테이션은,
상기 GPS 정보를 이용하여 상기 스마트 기기가 상기 차량의 일정 반경 이내에 위치하는지 여부를 검증하는 것
을 특징으로 하는 스마트 기기를 이용한 자동차 도어락 개폐 시스템.The method according to claim 6,
The base station,
Verifying whether the smart device is located within a predetermined radius of the vehicle using the GPS information.
Car door lock opening and closing system using a smart device, characterized in that. 삭제delete 제6항에 있어서,
상기 베이스 스테이션은,
상기 메시지 인증 코드에 포함된 난수를 통해 상기 스마트 기기로부터 수신된 인증용 비밀코드와 GPS 정보를 검증하는 것
을 특징으로 하는 스마트 기기를 이용한 자동차 도어락 개폐 시스템.The method according to claim 6,
The base station,
Verifying an authentication secret code and GPS information received from the smart device through a random number included in the message authentication code.
Car door lock opening and closing system using a smart device, characterized in that. 제6항에 있어서,
상기 자동차 도어락 개폐 시스템과 상기 스마트 기기에는 암호화를 위한 공유키가 저장되며,
상기 스마트 기기에서는 상기 공유키를 이용하여 상기 인증용 비밀코드와 GPS 정보를 암호화 하여 상기 자동차 도어락 개폐 시스템으로 전송하는 것
을 특징으로 하는 스마트 기기를 이용한 자동차 도어락 개폐 시스템.The method according to claim 6,
The car door lock opening and closing system and the smart device is stored a shared key for encryption,
The smart device encrypts the secret code for authentication and GPS information using the shared key and transmits the encrypted secret code and GPS information to the vehicle door lock opening and closing system.
Car door lock opening and closing system using a smart device, characterized in that.
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