KR101825711B1 - Can 통신 기반 해킹공격에 안전한 can 컨트롤러 - Google Patents

Can 통신 기반 해킹공격에 안전한 can 컨트롤러 Download PDF

Info

Publication number
KR101825711B1
KR101825711B1 KR1020170069768A KR20170069768A KR101825711B1 KR 101825711 B1 KR101825711 B1 KR 101825711B1 KR 1020170069768 A KR1020170069768 A KR 1020170069768A KR 20170069768 A KR20170069768 A KR 20170069768A KR 101825711 B1 KR101825711 B1 KR 101825711B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
filter
transmission
reception
message
controller
Prior art date
Application number
KR1020170069768A
Other languages
English (en)
Inventor
홍석민
이현정
Original Assignee
주식회사 페스카로
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 페스카로 filed Critical 주식회사 페스카로
Priority to KR1020170069768A priority Critical patent/KR101825711B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101825711B1 publication Critical patent/KR101825711B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40052—High-speed IEEE 1394 serial bus
    • H04L12/40104—Security; Encryption; Content protection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/14—Network architectures or network communication protocols for network security for detecting or protecting against malicious traffic
    • H04L63/1408—Network architectures or network communication protocols for network security for detecting or protecting against malicious traffic by monitoring network traffic
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/14—Network architectures or network communication protocols for network security for detecting or protecting against malicious traffic
    • H04L63/1441—Countermeasures against malicious traffic
    • H04L63/1466—Active attacks involving interception, injection, modification, spoofing of data unit addresses, e.g. hijacking, packet injection or TCP sequence number attacks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40208—Bus networks characterized by the use of a particular bus standard
    • H04L2012/40215—Controller Area Network CAN

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, CAN 통신 기반 해킹공격에 안전한, CAN 컨트롤러를 포함하는 전자식 제어 장치(Electronic Control Unit)를 제어하는 방법에 있어서, 전송이 허용된 메시지 ID들을 전송 필터의 필터값으로서 보호메모리에 저장하는 단계; 상기 보호메모리에 저장된 필터값에 기초하여, 전송필터의 필터값을 설정하는 단계; CAN 버스로 전송할 전송데이터를 전송버퍼에 임시로 저장하는 단계; 상기 전송데이터의 메시지 ID를 상기 전송필터에서 검색하여, 상기 전송데이터를 필터링하는 단계;를 포함하고, 상기 보호메모리 또는 상기 보호메모리의 보호영역은 상기 전자식 제어 장치의 CAN 컨트롤러 또는 마이크로컨트롤러에 의해 저장된 필터값이 변경되거나 삭제되지 않는 것을 특징으로 하는, 전자식 제어 장치를 제어하는 방법이 제공된다.

Description

CAN 통신 기반 해킹공격에 안전한 CAN 컨트롤러{A CAN controller secured from hacking attack based on the CAN protocol}
본 발명은 각 CAN 컨트롤러에서 CAN 버스로 전송하려는 메시지를 필터링하되, 해당 CAN 컨트롤러에서 유효한 송신용 아이디(ID)를 가지는 메시지만 전송하도록 필터링하는, CAN 통신 기반 해킹공격에 안전한 CAN 컨트롤러에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 각 CAN 컨트롤러에서 CAN버스로 브로드캐스팅되는 메시지를 필터링하여 수신하되, 메시지의 전송 주기를 체크하여 전송 주기에 맞지 않은 메시지를 차단하거나 경고하는, CAN 통신 기반 해킹공격에 안전한 CAN 컨트롤러에 관한 것이다.
일반적으로, 전자제어기술의 비약적인 발전에 따라 자동차에서도 기계적인 방법에 의해 동작하던 각종 장치들이 운전자의 편리성 및 운행의 안전성 등의 이유로 전기적인 방법에 의해 구동되고 있으며, 자동차의 시스템은 점차 고도화되고 최첨단화되어 가고 있다. 특히, 차량의 시스템이 전자동화됨에 따라, 차량 내부 제어기들 간의 통신 또한 빈번하게 이뤄지고 있다. 차량 내부 통신을 위해서 CAN(Controller Area Network) 통신이 일반적으로 이용된다.
즉, 자동차 내부의 전자제어시스템은 엔진제어기, 변속기제어기, 브레이크제어기, 에어백제어기 등 수십여개의 전자식 제어기(Electronic Control Unit)들로 구성되어 있다. 또한, 각 전자식 제어기들은 CAN 통신을 위한 CAN 컨트롤러를 구비하고, 이러한 전자식 제어기들 간의 통신은 CAN 통신을 사용한다.
기본적으로, CAN(Controller Area Network) 프로토콜 방식의 메시지 통신에 따르면, 네트워크는 다수의 노드(또는 CAN 컨트롤러)와 공통의 CAN 버스로 구성되고, 각 노드는 브로드캐스팅 방식으로 메시지를 전송하고, 각 노드가 필요한 메시지를 선택하여 수신한다. 즉, 모든 CAN 컨트롤러(또는 노드)는 CAN 버스(Bus)를 공통으로 사용하여 메시지를 송수신한다. 또한, 각 CAN 컨트롤러(또는 노드)는 전송할 메시지들을 네트워크 상 모든 노드들에게 브로드캐스트 방식으로 전송한다. 그리고 메시지 식별자에 의한 자체적인 중재 기능을 제공한다. 구체적으로, 각 노드또는 CAN 컨트롤러는 메시지의 식별자를 인식하여, 브로트캐스트된 메시지들 중에서 필요한 메시지만 걸러서 수신한다. 즉, CAN 통신에는, 메시지의 데이터 프레임 내에 메시지의 송신 대상(destination)을 인증할 수 있는 필드가 없다.
그런데, 앞서 본 바와 같이, CAN(Controller Area Network) 통신은 브로드캐스팅 방식과 메시지 식별자만을 이용하여 송수신함으로써, CAN 프로토콜에 내재된 보안위험성이 존재한다.
예를 들어, CAN 통신이 브로드캐스트 방식으로 메시지를 전송하기 때문에, CAN 통신 네트워크에 악의적인 노드를 추가하면, 악의적인 노드는 다른 노드들이 전송하는 모든 메시지를 수집할 수 있다. 그리고 악의적인 노드는 수집된 정보를 이용하여, 가짜 메시지를 생성하여 CAN통신 네트워크에 전송할 수 있다. CAN 통신 메시지의 데이터 프레임 내에는 송신하는 대상을 인증하는 별도의 필드가 존재하지 않기 때문에, 상기와 같은 스푸핑 공격이 쉽게 가능하다.
또한, CAN 메시지 식별자에 의한 중재기능을 악용하면, 서비스거부 공격도 쉽게 가능하다. 식별자에 의한 중재기능은 각 식별자에 우선순위가 부여되어, 우선순위가 부여된 메시지를 우선적으로 전송해주는 기능을 말한다. 일단 공격자(또는 악의적인 노드)가 CAN통신 네트워크상 메시지를 수집하여 가장 높은 우선순위를 가진 식별자(ID)를 알아낸다. 그리고 공격자는 상기 식별자를 이용하여 가짜 메시지를 만들고, 이 메시지를 네트워크 상에 지속적으로 전송한다. 공격자에 의한 가짜 메시지가 높은 우선순위를 가지고 있기 때문에, 다른 정상적인 메시지는 CAN 메시지 식별자에 의한 중재기능에 의해 전송되지 못한다. 이러한 상태가 지속되면 CAN 통신 네트워크에는 공격자의 메시지만이 남게 되어, 다른 정상적인 메시지들이 전달되지 못하게 되는 서비스 거부 상황이 발생된다.
특히, 종래의 CAN 통신에 의한 차량 전자제어 시스템은 보안 취약성이 높은 장치들과 보안상 중요한 장치들이 동일한 CAN버스에 연결되어 있다. 따라서 외부망 연결성이 높아 보안 취약성이 높은 장치들(텔레매틱스, AVN시스템 등)이 해커들에게 장악되면, 보안상 중요한 장치들(엔진제어기, 브레이크제어기, 에어백제어기등)이 도용되어, 차량 시스템에 중대한 보안 위협이 될 수 있는 문제점이 존재한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 암호화키를 서로 교환하고 상호 공유되는 타임 윈도우 내에서만 암호화하여 메시지를 송수신하는 기술이 제시되고 있 다[특허문헌 1]. 또한, 비밀키 스트림을 생성하여 대칭키 방식으로 암호화하여 메시지를 송수신하는 기술도 제시되고 있다[특허문헌 2,3]. 또한, 암호키를 생성하기 위한 OTP(원타임 패스워드) ROM을 구비하는 기술도 제시되고 있다[특허문헌 4].CAN 통신에서 메시지의 주기성을 이용하여 해킹 메시지 여부를 판단하는 기술이 제시되고 있다[특허문헌 5].
그러나 상기 선행기술들은 메시지를 암호화하여 송수신하기 때문에, 암호화 또는 복호화하기 위한 연산을 수행해야 하고, 또한, 암호화 통신을 위하여 암호화키 또는 비밀키를 생성하거나 교환해야 한다는 문제점이 있다. 이와 같은 암호화 연산을 위하여 연산 시간이 소요되기 때문에, 메시지의 송수신 시간이 지연될 수 있는 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-1651648호(2016.08.29.공고) 한국공개특허 제10-2011-0057348호(2011.06.01.공개) 한국등록특허 제10-1413427호(2014.07.01.공고) 한국공개특허 제10-2016-0093764호(2016.08.09.공개) 한국등록특허 제10-1472896호(2014.12.16.공고)
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 각 CAN 컨트롤러에서 CAN 버스로 전송하려는 메시지를 필터링하되, 해당 CAN 컨트롤러에서 유효한 송신용 아이디(ID)를 가지는 메시지만 전송하도록 필터링하는, CAN 통신 기반 해킹공격에 안전한 CAN 컨트롤러을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 각 CAN 컨트롤러에서 CAN버스로 브로드캐스팅되는 메시지를 필터링하여 수신하되, 메시지의 전송 주기를 체크하여 전송 주기에 맞지 않은 메시지를 차단하거나 경고하는, CAN 통신 기반 해킹공격에 안전한 CAN 컨트롤러을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, CAN 통신 기반 해킹공격에 안전한, CAN 컨트롤러를 포함하는 전자식 제어 장치(Electronic Control Unit)를 제어하는 방법에 있어서, 전송이 허용된 메시지 ID들을 전송 필터의 필터값으로서 보호메모리에 저장하는 단계; 상기 보호메모리에 저장된 필터값에 기초하여, 전송필터의 필터값을 설정하는 단계; CAN 버스로 전송할 전송데이터를 전송버퍼에 임시로 저장하는 단계; 상기 전송데이터의 메시지 ID를 상기 전송필터에서 검색하여, 상기 전송데이터를 필터링하는 단계;를 포함하고, 상기 보호메모리 또는 상기 보호메모리의 보호영역은 상기 전자식 제어 장치의 CAN 컨트롤러 또는 마이크로컨트롤러에 의해 저장된 필터값이 변경되거나 삭제되지 않는 것을 특징으로 하는, 전자식 제어 장치를 제어하는 방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, CAN 통신 기반 해킹공격에 안전한, CAN 컨트롤러를 포함하는 전자식 제어 장치(Electronic Control Unit)를 제어하는 방법에 있어서, 전송이 허용된 메시지 ID들을 전송필터의 필터값으로서, 수신이 허용된 메시지 ID들을 수신필터의 필터값으로서 보호메모리에 저장하는 단계; 상기 보호메모리에 저장된 필터값에 기초하여, 전송필터의 필터값 및 수신필터의 필터값을 설정하는 단계; CAN 버스로 전송할 전송데이터를 전송버퍼에 임시로 저장하는 단계; 상기 전송데이터의 메시지 ID를 상기 전송필터에서 검색하여, 상기 전송데이터를 필터링하는 단계; 를 포함하고, CAN 버스로부터 수신한 수신데이터의 메시지 ID를 상기 수신필터에서 검색하여, 상기 수신데이터를 필터링하는 단계; 상기 보호메모리 또는 상기 보호메모리의 보호영역은 상기 전자식 제어 장치의 CAN 컨트롤러 또는 마이크로컨트롤러에 의해 저장된 필터값이 변경되거나 삭제되지 않는 것을 특징으로 하는, 전자식 제어 장치를 제어하는 방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, CAN 통신 기반 해킹공격에 안전한, CAN 컨트롤러를 포함하는 전자식 제어 장치(Electronic Control Unit)를 제어하는 방법에 있어서, 수신이 허용된 메시지 ID들을 수신필터의 필터값으로서 보호메모리에 저장하는 단계; 상기 보호메모리에 저장된 필터값에 기초하여, 수신필터의 필터값을 설정하는 단계; CAN 버스로부터 수신한 수신데이터의 메시지 ID를 상기 수신필터에서 검색하여, 상기 수신데이터를 필터링하는 단계; 상기 보호메모리 또는 상기 보호메모리의 보호영역은 상기 전자식 제어 장치의 CAN 컨트롤러 또는 마이크로컨트롤러에 의해 저장된 필터값이 변경되거나 삭제되지 않는 것을 특징으로 하는, 전자식 제어 장치를 제어하는 방법이 제공된다.
본 발명에 있어서, 상기 필터값을 설정하는 단계는 보호가능 모드 및 테스트 모드 중 하나의 모드로 설정되고, 보호가능 모드인 경우 상기 보호메모리에 저장된 필터값으로 상기 필터값을 설정하고, 테스트 모드인 경우 상기 전자식 제어 장치의 CAN 컨트롤러 또는 마이크로컨트롤러에 의해 상기 필터값을 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 전자식 제어 장치의 제어 방법은, 상기 수신데이터에 수신시간을 삽입하는 수신시간 삽입 단계를 더 포함하고, 상기 수신데이터를 필터링하는 단계는 동일한 메시지 ID를 가지고 가장 최근에 수신한 적어도 3개의 수신데이터의 수신시간의 차이와, 해당 메시지 ID의 주기를 비교하여, 수신데이터의 악성 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 수신데이터를 필터링하는 단계는 가장 최근에 수신한 적어도 3개의 수신데이터 중에서 첫번째 수신시간과 3번째 수신시간의 차이가 해당 메시지 ID의 주기 보다 작으면, 상기 적어도 3개의 수신데이터 중 적어도 1개의 수신데이터를 악성 메시지로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 보호메모리는 ROM(Read Only Memory) 또는, 플래시메모리의 비휘발성 메모리인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 기재된 방법을 실행시키기 위해 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
본 발명의 일 실시예에 따르면 CAN 통신 기반 해킹공격에 안전한 CAN 컨트롤러에 있어서, 수신이 허용된 메시지 ID들을 수신필터로 보유하고, CAN 버스로 수신한 수신데이터의 메시지 ID를 상기 수신필터에서 검색하여, 상기 수신데이터를 필터링하는 수신필터부; 상기 수신필터의 필터값을 저장하는 보호메모리; 및, 상기 보호메모리에 저장된 필터값을 가져와서, 상기 수신필터의 필터값을 설정하는 필터값 설정부를 포함하고, 상기 보호메모리 또는 상기 보호메모리의 보호영역은 제어기의 CAN 컨트롤러 또는 마이크로컨트롤러에 의해 저장된 필터값이 변경되거나 삭제되지 않는 것을 특징으로 하는 CAN 통신 기반 해킹공격에 안전한 CAN 컨트롤러가 제공된다.
본 발명에 있어서, 상기 CAN 컨트롤러는, 상기 수신데이터에 수신시간을 삽입하는 수신시간 삽입부를 더 포함하고, 상기 수신필터부는 동일한 메시지 ID를 가지고 가장 최근에 수신한 적어도 3개의 수신데이터의 수신시간의 차이와, 해당 메시지 ID의 주기를 비교하여, 수신데이터의 악성 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, CAN 통신 기반 해킹공격에 안전한 CAN 컨트롤러에 있어서, CAN 버스로 전송할 전송데이터를 임시로 저장하는 전송버퍼부; 전송이 허용된 메시지 ID들을 전송필터로 보유하고, 상기 전송데이터의 메시지 ID를 상기 전송필터에서 검색하여, 상기 전송데이터를 필터링하는 전송필터부; 상기 전송필터의 필터값을 저장하는 보호메모리; 및, 상기 보호메모리에 저장된 필터값을 가져와서, 상기 전송필터부의 전송필터의 필터값을 설정하는 필터값 설정부를 포함하고, 상기 필터값 설정부는 보호가능 모드 및 테스트 모드로 설정되고, 보호가능모드인 경우 상기 보호메모리에 저장된 필터값으로 상기 전송필터의 필터값을 설정하고, 테스트 모드인 경우 제어기의 CAN 컨트롤러 또는 마이크로컨트롤러에 의해 상기 전송필터의 필터값을 설정하는 것을 특징으로 하는 CAN 통신 기반 해킹공격에 안전한 CAN 컨트롤러가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, CAN 통신 기반 해킹공격에 안전한 CAN 컨트롤러에 있어서, CAN 버스로 전송할 전송데이터를 임시로 저장하는 전송버퍼부; 전송이 허용된 메시지 ID들을 전송필터로 보유하고, 상기 전송데이터의 메시지 ID를 상기 전송필터에서 검색하여, 상기 전송데이터를 필터링하는 전송필터부; 상기 전송필터의 필터값을 저장하는 보호메모리; 및, 상기 보호메모리에 저장된 필터값을 가져와서, 상기 전송필터부의 전송필터의 필터값을 설정하는 필터값 설정부를 포함하고, 상기 보호메모리는 ROM(Read Only Memory) 또는, 플래시메모리의 비휘발성 메모리인 것을 특징으로 하는 CAN 통신 기반 해킹공격에 안전한 CAN 컨트롤러가 제공된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 CAN 통신 기반 해킹공격에 안전한 CAN 컨트롤러에 의하면, 자동차 CAN 버스에 연결된 전자식 제어장치(Electric Control Unit, ECU)가 CAN 버스로부터 수신(Receive)한 CAN 메시지들 중에서 공격(악성) 메시지를 탐지하거나 차단할 수 있는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에 따른 CAN 통신 기반 해킹공격에 안전한 CAN 컨트롤러에 의하면, 해커에게 제어권한을 탈취당한 전자식 제어장치(ECU)가 자동차 CAN 버스에 공격(악성) 메시지를 전송(Transmit)하는 해킹공격의 도구로 악용되는 것을 차단할 수 있는 효과가 얻어진다. 특히, 알려진 공격기법들 뿐만 아니라 알려지지 않은 형태의 수신된 공격메시지 탐지나 차단이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 CAN 통신 기반 해킹공격에 안전한 CAN 컨트롤러에 의하면, CAN 버스에 연결된 전자식 제어장치(ECU)에 직접 탐지 및 차단 시스템을 구비함으로써, 반도체 형태로 내장된 안전한 CAN통신 환경을 제공할 수 있고, 이로 인해, 자동차 통신 국제표준 규격을 준수하여 기존 자동차 내부 네트워크에 변경 없이 적용할 수 있는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명을 실시하기 위한 전체 시스템의 구성에 대한 블록도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 CAN 컨트롤러의 구성에 대한 블록도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 CAN 메시지의 송수신 데이터에 대한 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 필터값을 설정하는 방법을 설명하는 흐름도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전송필터부의 세부구성에 대한 블록도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 수신필터부의 세부구성에 대한 블록도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 수신데이터를 필터링하는 방법을 설명하는 흐름도.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 도면에 따라서 설명한다.
또한, 본 발명을 설명하는데 있어서 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.
먼저, 본 발명을 실시하기 위한 전체 시스템 구성의 일례를 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1에서 도시한 바와 같이, 본 발명을 실시하기 위한 전체 시스템은 CAN 네 트워크의 구성으로서, 데이터 송수신을 위한 CAN 버스(50), CAN 버스(50)에 연결된 다수의 제어기(10)로 구성된다.
CAN 버스(50)는 데이터 전송을 위한 통신 라인으로서, 바람직하게는, 연선(Twisted pair wire)으로 구성된다. 이때, 연선을 구성하는 2개의 선은 서로 다른 신호(CAN_H, CAN_L)에 의해 구동된다. CAN 버스(50)상의 전송 속도는 버스의 길이에 따라 달라질 수 있다.
또한, CAN 버스(50)는 송신 라인(Tx)과 수신 라인(Rx)으로 구분되고, 각 제어기(10)는 송신 라인(Tx)으로 메시지를 전송하고 수신 라인(Rx)으로부터 메시지를 수신한다. 특히, 모든 제어기(10)는 CAN 버스(50)의 공통 송수신 라인(Tx, Rx)에 연결되어, 메시지를 송수신한다.
다수의 제어기(ECU, Electronic Control Unit)(10) 또는 제1 내지 제N 제어기(10)는 CAN 버스(50)에 소정의 CAN 커넥터를 통해 연결될 수 있으며, 이론적으로 하나의 CAN 네트워크에 연결될 수 있는 최대 제어기의 개수는 2032이다.
제어기(ECU)(10)는 스마트폰, 인터넷, 교통정보시스템 등의 외부 통신망과 연결되어 보안 위험성에 직접적으로 노출된 제어기들과, 외부 통신망과 직접적인 연결이 없어 상대적으로 안전한 제어기들로 구분될 수 있다.
전자의 제어기(10)들은 멀티미디어 캔(CAN)으로서, 텔레매틱스나 네비게이션 등에 관련된 제어기들이다. 이들 제어기들은 스마트폰, 인터넷, 교통정보시스템 등의 외부 통신망과 연결되어, 데이터 통신을 수행한다. 따라서 이들 제어기(10)들은 외부 단말 또는 시스템에서 접근이 가능한 제어기이다.
반면, 후자의 제어기들은 주로 종래 전형적인 제어기로서, 차량 내부 시스템을 제어하기 위한 제어기들이다. 예를 들어, 엔진, 트랜스미션 등 파워트레인에 관련된 제어기들; 제동장치, 조향장치, 에어백 등 샤시에 관련된 제어기들; 클러스터, 도어, 윈도우 등 바디에 관련된 제어기들이다. 통상 이들을 각각 P-CAN, CCAN, B-CAN 등으로 부르기도 한다.
한편, 각 제어기(10)는 CAN 트랜시버(transceiver)(20), CAN 컨트롤러(30) 및 마이크로컨트롤러(CPU)(40)로 구성된다. CAN 트랜시버(20)는 소정 CAN 커넥터를 통해 CAN 버스(50)와 연결되며, 제어기의 물리 계층을 구성한다. CAN 트랜시버(20)는 CAN 버스(50)의 장애를 감지하고 이를 관리하는 기능 및 메시지의 송수신 기능을 제공할 수 있다.
CAN 컨트롤러(controller)(30)는 CAN 프로토콜 메시지를 송수신하고 수신된 메시지에 대한 메시지 필터링 기능을 수행한다. 또한, CAN 컨트롤러(30)는 재전송 제어를 위한 메시지 버퍼 및 마이크로컨트롤러(40)와의 인터페이스 기능을 제공한다.
마이크로컨트롤러(40)는 CPU가 탑재될 수 있으며, 상위 계층 프로토콜을 제공하고 다양한 응용들을 제공할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 CAN 컨트롤러(30)의 구성을 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 CAN 컨트롤러(30)는 전송할 데이터를 임시로 저장하는 전송버퍼부(31), 전송데이터를 필터링하는 전송필터부(32), 필터링 값을 설정하는 필터값 설정부(33), 수신데이터를 필터링하는 수신필터부(35), 및, 수신데이터를 임시로 저장하는 수신버퍼부(36)로 구성된다. 또한, 추가적으로, 수신데이터에 수신시간을 삽입하는 수신시간 삽입부(34), 또는, 필터값을 저장하는 보호메모리(38)를 더 포함하여 구성된다.
전송버퍼부(31)는 버퍼를 구비하여 전송할 데이터를 버퍼에 임시로 저장한다. 특히, 마이크로컨트롤러(40)는 전송할 데이터(또는 전송 데이터)를 전송버퍼부(31)의 버퍼에 저장한다.
도 3에서 보는 바와 같이, 전송데이터는 CAN 헤더(210) 부분과, 데이터 프레임 부분인 CAN 페이로드(220)로 구성된다. CAN 페이로드(220)에는 전송하고자 하는 정보가 기록된다. 예를 들어, 엔진 제어기(ECU)(10)인 경우, 엔진의 현재 상태에 대한 데이터 등이 CAN 페이로드(220) 필드에 기록된다. 상기와 같은 메시지의 규격은 CAN 프로토콜에 의해 정의된 규격을 따른다.
또한, 전송데이터의 CAN 헤더(210) 부분에는 메시지 아이디(ID)(211) 필드가 있고, 해당 필드에는 해당 메시지의 아이디가 기록된다. 메시지 아이디(ID)는 메시지의 식별자로서, 메시지의 종류를 나타낸다. 예를 들어, 엔진의 RPM을 전송하는 메시지는 주기적으로 전송되는데, 이때, RPM 전송 메시지는 동일한 메시지 아이디(ID)를 갖는다. 즉, 메시지를 수신하는 제어기(10)는 메시지 아이디(ID)를 통해 해당 메시지가 어떤 데이터를 가지고 있는지를 확인한다.
전송버퍼부(31)는 상기와 같이 헤더(210)와 페이로드(220)로 구성된 전송데이터를 순차적으로 버퍼에 저장하고, 마이크로컨트롤러(40)에 의해 수신된 순서로 저장하였다가 수신된 순서대로 CAN 트랜시버(20)를 통해 전송한다.
다음으로, 전송필터부(32)는 전송데이터 내의 메시지 ID(211)를 필터링하여, 필터값에 포함된 메시지 ID를 가지는 전송데이터만 전송하게 한다. 즉, 전송필터부(32)는 전송이 허가된 메시지 ID에 대한 화이트 리스트(white list)를 보유하고, 상기 화이트 리스트 내의 메시지 ID를 가지는 전송데이터만 전송한다.
즉, 전송필터부(32)는 전송데이터의 메시지ID를 화이트 리스트와 대비하여 필터링을 수행한다.
다음으로, 필터값 설정부(33)는 전송필터부(32)의 필터값, 즉, 화이트 리스트를 설정한다. 필터값을 설정하는 모드는 2가지 모드로 구성되며, 하나는 보호기능 모드이고, 다른 하나의 모드는 관리자 모드(또는 테스트 모드)이다.
관리자 모드인 경우, 필터값 설정부(33)는 마이크로컨트롤러(40)에 의한 직접 지시에 의하여, 필터값 또는 화이트 리스트를 설정한다. 즉, 필터값 설정부(33)는 허용되는 메시지ID 리스트(또는 화이트 리스트)를 마이크로컨트롤러(40)로부터 수신받아, 수신받은 메시지 ID들을 전송필터부(32)의 필터값으로 설정한다.
보호기능 모드인 경우, 필터값 설정부(33)는 보호메모리(38)에 저장된 메시지ID 리스트 또는 화이트 리스트를 가져와서 전송필터부(32)의 필터값으로 설정한다. 바람직하게는, CAN 컨트롤러(30)가 전원이 온(On)되어 처음 시작하면(또는 부팅하면), 필터값 설정부(33)는 보호메모리(38)에 저장된 화이트 리스트를 가져와서 필터값으로 설정한다. 또한, 필터값 설정부(33)는 초기에 필터값이 한번 설정되면, 마이크로컨트롤러(40) 등의 명령에 의해 구동 중간에는 필터값을 변경하지 않는다.
따라서 초기 구동이 될 때에만 보호메모리(38)에서 가져와서 필터값이 설정되므로, 중간에 악의적인 공격자에 의해 제어기(10)가 해킹되더라도 필터값이 변경되지 않는다.
또한, 필터값 설정부(33)는 수신필터부(35)의 필터값, 즉, 화이트 리스트를 설정할 수 있다. 앞서 전송필터부(32)의 화이트 리스트를 제1 화이트 리스트라 부르기로 하고, 수신필터부(35)의 화이트 리스트를 제2 화이트 리스트라 부르기로 한다. 제2 화이트 리스트는 제1 화이트 리스트와 마찬가지로, 수신이 허용된 메시지 ID를 리스트로 가지고 있다.
필터값 설정부(33)는 제2 화이트 리스트를 보호메모리(38) 또는 마이크로컨트롤러(40)로부터 가져와서, 수신필터부(35)의 필터링 값으로 설정한다. 또한, 보호기능 모드인 경우, 수신필터부(35)의 필터값은 초기에 한번 설정되고, 구동 중간에는 변경되지 않는다.
또한, 필터값 설정부(33)는 제2 화이트 리스트에 포함된 메시지 ID 각각에 대한 수신 주기를 수신필터부(35)의 필터값의 주기로 설정한다. 이때 설정되는 주기는 각 메시지 ID에 해당하는 메시지가 전송되는 주기이다. 바람직하게는, 상기 주기도 초기에 한번 설정되고, 구동 중간에는 변경되지 않는다.
다음으로, 보호메모리(38)는 ROM(Read Only Memory), 플래시메모리 등 비휘발성 메모리로서, 필터값 또는 메시지ID 리스트를 저장한다.
보호메모리(38)는 필터값 설정부(33)에 대하여 읽기 기능만 허용된 메모리이다. 즉, 필터값 설정부(33) 또는 마이크로컨트롤러(40)는 보호메모리(38)를 직접 접근하여 데이터를 변경하거나 삭제할 수 없다.
바람직하게는, 보호메모리(38)는 통상의 비휘발성 메모리로 구성되며, 그 일부의 메모리 공간을 보호영역으로 구분하여 지정될 수 있다. 이 경우, 보호 영역의 메모리에 저장된 데이터만 읽기 기능이 허용되고, 보호 영역 외의 다른 영역에는 데이터를 변경하거나 삭제가 가능하다.
보호 메모리 또는, 보호된 메모리 영역(보호영역)은 일반적인 비휘발성 메모리(e.g. 플래시 메모리)처럼 메모리 주소값으로 접근이 불가능하며, 보호된 메모리 영역에 대한 읽기/쓰기 접근을 하려면 특수한 접근방법과 패스워드가 필요하다.
보호된 메모리 또는 보호영역에는 다음과 같은 정보들이 저장된다. 즉, 유효한 송신용 메시지 ID들, 즉, 제1 화이트 리스트이다. 즉, 제1 화이트 리스트에 포함된 메시지 ID들은 "안전한 CAN 컨트롤러(또는 보호기능 모드)"가 적용되는 전자식 제어기에서 CAN 버스에 전송할 수 있는 유효한 CAN ID들이다.
또한, 제2 화이트 리스트는 "안전한 CAN 컨트롤러(또는 보호기능 모드)＂가 적용 전자식 제어기(10)에서 CAN 버스(50)로부터 수신할 수 있는 유효한 CAN ID들 의 집합이다.
또한, 바람직하게는, 보호메모리(38)에는 유효한 수신용 CAN 아이디 각각에 대한 주기 시간정보도 함께 기록된다.
다음으로, 수신시간 삽입부(34)는 CAN 트랜시버(20)로부터 수신된 데이터(또는 수신 데이터)에 수신시간을 삽입한다. 바람직하게는, 클럭신호를 삽입한다. 즉, 각 수신데이터의 수신시간(클럭신호)을 기록한다.
다음으로, 수신필터부(35)는 수신데이터의 메시지 ID에 대하여 필터링을 수행하여, 허용된 메시지 ID 만을 수신버퍼부(36)로 전송하여 버퍼링한다. 또한, 수신필터부(35)는 수신데이터의 주기를 이용하여, 해당 주기에 수신되는 메시지인지를 판단한다.
구체적으로, 수신필터부(35)는 수신데이터 내의 메시지 ID(211)를 필터링하여, 필터값에 포함된 메시지 ID를 가지는 수신데이터만 수신하게 한다. 즉, 수신필터부(35)는 수신이 허가된 메시지 ID에 대한 제2 화이트 리스트(white list)를 보유하고, 상기 제2 화이트 리스트 내의 메시지 ID를 가지는 수신데이터만 수신한다.
즉, 수신필터부(35)는 수신데이터의 메시지ID를 제2 화이트 리스트와 대비하여 필터링을 수행한다.
또한, 수신필터부(35)는 수신데이터에 삽입된 수신시간을 각 메시지 아이디 별로 기록한다. 바람직하게는, 연속적으로 수신되는 적어도 3개의 수신데이터의 수신시간을 모두 기록하고, 기록된 수신시간의 차이와 주기를 비교하여, 악성 데이터인지를 판단한다. 이때, 연속적인 3개의 수신시간은 동일한 메시지 아이디를 가지는 수신데이터의 수신시간들이다.
구체적으로, 연속적인 3개의 수신시간 중에서 첫번째 수신시간과 3번째 수신시간의 차이가 주기 보다 작은 경우에는 수신된 적어도 3개의 수신데이터 중 적어도 1개는 악성 메시지로 판단한다.
다음으로, 수신버퍼부(36)는 수신데이터를 수신 버퍼에 저장한다. 앞서 수신필터부(35)에 의해 필터링된 수신데이터만을 수신 버퍼에 저장한다. 수신버퍼부(36)에 저장된 수신데이터는 마이크로 컨트롤러(10)에 의해 가져간다.
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 필터값 설정 방법에 대하여 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4에서 보는 바와 같이, 먼저, CAN 컨트롤러(30) 또는 필터값 설정부(33)는 보호기능 모드가 활성화되었는지를 판단한다(S10). 보호기능 모드 활성화 여부 판단은 CAN 통신이 초기화하는 단계에서 수행된다.
보호기능 모드가 활성화된 상태이면, 보호메모리(38) 또는 보호메모리(38) 내의 보호 영역에 저장된 화이트 리스트를 가져와서, 전송 필터값 또는 수신 필터값으로 설정한다(S20). 화이트 리스트는 전송 또는 수신이 허용되는 메시지 아이디(ID)들의 목록이다. 바람직하게는, 화이트 리스트는 전송 필터용과 수신 필터용으로 따로 구분되고, 전송 필터값과 수신 필터값은 서로 구분되어 설정된다.
만약, 보호기능 모드가 활성화되지 않으면, 관리자 모드 또는 테스트 모드로서, 전송 필터값 또는 수신 필터값이 마이크로컨트롤러(40)의 지시에 따라 설정될 수 있다(S30). 구체적으로, 마이크로컨트롤러(40)의 지시에 따라 SPI(Serial Peripheral Interface) 통신을 통해 필터값을 수신하여, 전송 필터값 또는 수신 필터값을 설정한다. 또는 다른 예로서, 제어기(10)에 구비된 레지스터를 이용하여, 레지스터(미도시)에 필터값(또는 화이트 리스트)을 임시로 저장하고, 레지스터에 저장된 값으로 전송 필터값 또는 수신 필터값을 설정한다.
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 전송필터부(32)의 세부 구성을 도 5를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 5에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 전송필터부(32)는 전송 데이터를 임시로 저장하는 전송 레지스터(321), 다수의 필터가 기록된 전송필터(322), 다수의 필터 중 하나를 선택하여 출력하는 다중화기(Mux)(323), 전송필터값과 전송 레지스터(321)를 대비하는 비교기(324)로 구성된다.
즉, 전송 레지스터(321)에는 전송버퍼부(31)로부터 가져온 전송데이터가 임시로 저장된다. 또한, 전송필터(322)는 다수의 필터값, 또는, 화이트 리스트가 저장되고, 다중화기(323)에 의해 하나의 필터값만 선택된다. 비교기(324)는 전송 레지스터(321)의 전송데이터 중 메시지 ID와 필터값을 대비하여 필터링을 수행한다. 비교기(324)의 결과는 전송 레지스터(321)를 제어하여, CAN 트랜시버(20)로 전송하게 하거나, 차단하도록 제어한다.
특히, 전송필터(322)는 앞서 초기화 할 때 설정되며, 필터값들은 전송할 수 있는 유효한 메시지 ID들이다. 따라서 비교기(324)에 의해, 적어도 동일한 결과가 나오는 경우에만, 전송 레지스터(321)의 전송 데이터가 CAN 트랜시버(20)로 전송하게 한다. 따라서 전송필터(322)의 어느 필터값과도 동일하다는 결과 나오지 않으면, 전송 데이터가 CAN 트랜시버(20)로 전송되지 않는다. 즉, 유효하지 않은 메시지 ID를 가지므로, 해당 전송데이터는 차단된다.
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 수신필터부(35)의 세부 구성을 도 6을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 6에서 보는 바와 같이, 수신필터부(35)는 수신이 허용된 메시지ID 및 주기나 수신시간을 기록하는 수신필터(351)와, 수신시간의 차이 및 주기를 대비하는 주기연산 회로부(352), 및, 수신필터 및 주기연산 결과를 이용하여 악성 메시지 여부를 판단하는 악성메시지 탐지부(353)를 포함하여 구성된다. 구체적으로, 수신필터(351)는 필터의 메시지 ID, 주기, 수신시간을 기록하는 저장공간으로 구성된다. 바람직하게는, 수신필터(351)는 2차원 레지스터 또는 메모리, 캐시 등으로 구성될 수 있다. 즉, 수신필터(351)는 메시지ID에 대한 필터, 주기, 수신시간을 필드로 구성하는 테이블로 구성된다.
이때, 수신시간은 적어도 3개의 필드를 갖는다. 각 필드는 수신시간을 저장한다. 바람직하게는, 수신시간의 필드는 적어도 3개의 시프트 레지스터로 구성되어, 해당 메시지 ID의 수신 데이터가 수신될 때마다 저장된 값이 앞쪽으로 시프트된다. 즉, 가장 늦게 수신된 1번째 수신시간은 버려지고, 2번째 수신시간이 1번째 시프트 레지스터로 이동하고, 3번째 데이터가 2번째 시프트 레지스터로 이동한다. 그리고 마지막 시프트 레지스터에는 최근의 수신시간이 기록된다.
다음으로, 주기연산 회로부(352)는 수신필터(351)에 기록된 주기, 및, 적어도 3개의 수신시간의 차이를 대비하고, 그 결과 값을 출력하는 회로이다. 바람직하게는, 주기연산 회로부(352)는 1번째 수신시간과 3번째 수신시간의 차이를 연산하고, 연산된 수신시간 차이가 주기 보다 작은지 여부를 대비하여 그 결과를 출력한다. 한편, 주기연산 회로부(352)는 수신시간의 차이, 시간 차와 주기의 차이 등을 연산하기 위해 감산기를 구비한다.
다음으로, 악성메시지 탐지부(353)는 수신된 데이터의 메시지 ID를 추출하고, 추출된 메시지 ID가 수신필터(351)에 존재하는지를 검색한다. 악성메시지 탐지부(353)는 추출된 메시지 ID가 수신필터(351)에 존재하지 않으면, 수신데이터를 차단한다.
또한, 악성메시지 탐지부(353)는 추출된 메시지 ID가 수신필터(351)에 존재하면, 해당 메시지 ID의 필터값 중 주기 및 수신시간으로 주기연산을 수행하도록, 주기연산 회로부(352)를 제어한다.
또한, 악성메시지 탐지부(353)는 주기연산 회로부(352)의 연산결과에 따라 수신데이터를 수신버퍼부(36)에 전송하거나 차단한다. 즉, 주기연산 회로부(352)의 연산결과가 주기보다 작은 것으로 나오는 경우, 수신데이터를 차단한다. 그리고 작지 않은 것으로 결과가 나오면, 수신데이터를 수신버퍼부(36)로 전송한다.
다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 수신데이터를 필터링하는 방법을 도 7 을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 7에서 보는 바와 같이, 먼저, CAN 컨트롤러(30)는 수신데이터를 수신하면, 수신시간 또는 클럭신호를 수신데이터에 추가하여 삽입한다(S110).
다음으로, CAN 컨트롤러(30)는 수신 데이터로부터 메시지 ID를 추출하여, 수신필터에 매칭되는 필터값이 있는지를 검색한다(S120). 메시지 ID는 수신데이터의 CAN 헤더에 저장된 데이터로서, 메시지의 식별자에 대한 정보이다. 즉, 수신데이터(200)의 CAN 헤더(210)로부터 메시지 ID를 추출한다. 그리고 추출된 메시지 ID와 매칭되는 필터를 검색한다.
다음으로, 매칭된 필터값이 수신필터에 존재하지 않으면, 해당 수신 데이터를 차단한다(S160). 즉, 수신필터는 수신이 허용된 메시지 ID의 화이트 리스트이다. 따라서 해당 화이트 리스트에 메시지 ID가 존재하지 않으면, 해당 수신데이터는 허용된 메시지가 아니다. 따라서 수신데이터는 차단된다.
그리고 매칭된 필터값이 수신필터에 존재하면, 해당 수신필터에 수신시간을 기록한다(S130). 이때, 수신필터의 수신시간 시프트 레지시터는 시프트되어, 가장 오래된 수신시간은 버려지고, 현재 수신시간이 최근 수신시간으로 기록된다.
다음으로, 해당 메시지 ID의 수신필터의 수신시간의 차이를 계산하고, 계산된 시간 차이와 주기를 대비한다(S140). 바람직하게는, 1번째 수신시간과 3번째 수신시간의 차이를 구하고, 구한 차이와 주기가 대비된다.
시간 차이가 주기 보다 작으면, 해당 수신 데이터는 차단된다(S160). CAN 통신 프로토콜에 의하여, 제어기가 데이터를 송신할 때 최소한 주기 시간 이내에 1회의 데이터를 송신하도록 규정하고 있다. 따라서 3번째 수신시간과 1번째 수신시간의 사이에는 주기 시간 보다 길어야 한다. 만약 1번째 수신시간과 3번째 수신시간의 차이가 주기 보다 작다면, 악성 메시지가 중간에 끼어든 것으로 볼 수 있다. 즉, 1, 2, 3번째 메시지 중 적어도 1개는 악성 메시지일 수 있다.
따라서 CAN 컨트롤러(30)는 악성 메시지가 수신된 것으로 판단하여, 수신된 데이터를 차단하거나, 악성 메시지가 탐지되었음을 경고한다.
다음으로, 수신시간의 차이가 주기 보다 큰 경우에는 수신데이터를 수신버퍼로 전송한다(S150).
이상, 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
10 : 제어기 20 : CAN 트랜시버
30 : CAN 컨트롤러 31 : 전송버퍼부
32 : 전송필터부 33 : 필터값 설정부
34 : 수신시간 삽입부 35 : 수신필터부
36 : 수신버퍼부 38 : 보호메모리
40 : 마이크로컨트롤러

Claims (12)

  1. CAN 통신 기반 해킹공격에 안전한, CAN 컨트롤러를 포함하는 전자식 제어 장치(Electronic Control Unit)를 제어하는 방법에 있어서,
    전송이 허용된 메시지 ID들을 전송 필터의 필터값으로서 보호메모리에 저장하는 단계;
    상기 보호메모리에 저장된 필터값에 기초하여, 전송필터의 필터값을 설정하는 단계;
    CAN 버스로 전송할 전송데이터를 전송버퍼에 임시로 저장하는 단계;
    상기 전송데이터의 메시지 ID를 상기 전송필터에서 검색하여, 상기 전송데이터를 필터링하는 단계;를 포함하고,
    상기 보호메모리 또는 상기 보호메모리의 보호영역은 상기 전자식 제어 장치의 CAN 컨트롤러 또는 마이크로컨트롤러에 의해 저장된 필터값이 변경되거나 삭제되지 않는 것을 특징으로 하는, 전자식 제어 장치를 제어하는 방법.
  2. CAN 통신 기반 해킹공격에 안전한, CAN 컨트롤러를 포함하는 전자식 제어 장치(Electronic Control Unit)를 제어하는 방법에 있어서,
    전송이 허용된 메시지 ID들을 전송필터의 필터값으로서, 수신이 허용된 메시지 ID들을 수신필터의 필터값으로서 보호메모리에 저장하는 단계;
    상기 보호메모리에 저장된 필터값에 기초하여, 전송필터의 필터값 및 수신필터의 필터값을 설정하는 단계;
    CAN 버스로 전송할 전송데이터를 전송버퍼에 임시로 저장하는 단계;
    상기 전송데이터의 메시지 ID를 상기 전송필터에서 검색하여, 상기 전송데이터를 필터링하는 단계; 를 포함하고,
    CAN 버스로부터 수신한 수신데이터의 메시지 ID를 상기 수신필터에서 검색하여, 상기 수신데이터를 필터링하는 단계;
    상기 보호메모리 또는 상기 보호메모리의 보호영역은 상기 전자식 제어 장치의 CAN 컨트롤러 또는 마이크로컨트롤러에 의해 저장된 필터값이 변경되거나 삭제되지 않는 것을 특징으로 하는, 전자식 제어 장치를 제어하는 방법.
  3. CAN 통신 기반 해킹공격에 안전한, CAN 컨트롤러를 포함하는 전자식 제어 장치(Electronic Control Unit)를 제어하는 방법에 있어서,
    수신이 허용된 메시지 ID들을 수신필터의 필터값으로서 보호메모리에 저장하는 단계;
    상기 보호메모리에 저장된 필터값에 기초하여, 수신필터의 필터값을 설정하는 단계;
    CAN 버스로부터 수신한 수신데이터의 메시지 ID를 상기 수신필터에서 검색하여, 상기 수신데이터를 필터링하는 단계;
    상기 보호메모리 또는 상기 보호메모리의 보호영역은 상기 전자식 제어 장치의 CAN 컨트롤러 또는 마이크로컨트롤러에 의해 저장된 필터값이 변경되거나 삭제되지 않는 것을 특징으로 하는, 전자식 제어 장치를 제어하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터값을 설정하는 단계는 보호가능 모드 및 테스트 모드 중 하나의 모드로 설정되고, 보호가능 모드인 경우 상기 보호메모리에 저장된 필터값으로 상기 필터값을 설정하고, 테스트 모드인 경우 상기 전자식 제어 장치의 CAN 컨트롤러 또는 마이크로컨트롤러에 의해 상기 필터값을 설정하는 것을 특징으로 하는 전자식 제어 장치를 제어하는 방법.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 전자식 제어 장치의 제어 방법은,
    상기 수신데이터에 수신시간을 삽입하는 수신시간 삽입 단계를 더 포함하고, 상기 수신데이터를 필터링하는 단계는 동일한 메시지 ID를 가지고 가장 최근에 수신한 적어도 3개의 수신데이터의 수신시간의 차이와, 해당 메시지 ID의 주기를 비교하여, 수신데이터의 악성 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 전자식 제어 장치를 제어하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수신데이터를 필터링하는 단계는 가장 최근에 수신한 적어도 3개의 수신데이터 중에서 첫번째 수신시간과 3번째 수신시간의 차이가 해당 메시지 ID의 주기 보다 작으면, 상기 적어도 3개의 수신데이터 중 적어도 1개의 수신데이터를 악성 메시지로 판단하는 것을 특징으로 하는 전자식 제어 장치를 제어하는 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호메모리는 ROM(Read Only Memory) 또는, 플래시메모리의 비휘발성 메모리인 것을 특징으로 하는 전자식 제어 장치를 제어하는 방법.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한항에 기재된 방법을 실행시키기 위해 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  9. CAN 통신 기반 해킹공격에 안전한 CAN 컨트롤러에 있어서,
    수신이 허용된 메시지 ID들을 수신필터로 보유하고, CAN 버스로 수신한 수신데이터의 메시지 ID를 상기 수신필터에서 검색하여, 상기 수신데이터를 필터링하는 수신필터부;
    상기 수신필터의 필터값을 저장하는 보호메모리; 및,
    상기 보호메모리에 저장된 필터값을 가져와서, 상기 수신필터의 필터값을 설정하는 필터값 설정부를 포함하고,
    상기 보호메모리 또는 상기 보호메모리의 보호영역은 제어기의 CAN 컨트롤러 또는 마이크로컨트롤러에 의해 저장된 필터값이 변경되거나 삭제되지 않는 것을 특징으로 하는 CAN 통신 기반 해킹공격에 안전한 CAN 컨트롤러.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 CAN 컨트롤러는, 상기 수신데이터에 수신시간을 삽입하는 수신시간 삽입부를 더 포함하고,
    상기 수신필터부는 동일한 메시지 ID를 가지고 가장 최근에 수신한 적어도 3개의 수신데이터의 수신시간의 차이와, 해당 메시지 ID의 주기를 비교하여, 수신데이터의 악성 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 CAN 통신 기반 해킹공격에 안전한 CAN 컨트롤러.
  11. CAN 통신 기반 해킹공격에 안전한 CAN 컨트롤러에 있어서,
    CAN 버스로 전송할 전송데이터를 임시로 저장하는 전송버퍼부;
    전송이 허용된 메시지 ID들을 전송필터로 보유하고, 상기 전송데이터의 메시지 ID를 상기 전송필터에서 검색하여, 상기 전송데이터를 필터링하는 전송필터부;
    상기 전송필터의 필터값을 저장하는 보호메모리; 및,
    상기 보호메모리에 저장된 필터값을 가져와서, 상기 전송필터부의 전송필터의 필터값을 설정하는 필터값 설정부를 포함하고,
    상기 필터값 설정부는 보호가능 모드 및 테스트 모드로 설정되고, 보호가능모드인 경우 상기 보호메모리에 저장된 필터값으로 상기 전송필터의 필터값을 설정하고, 테스트 모드인 경우 제어기의 CAN 컨트롤러 또는 마이크로컨트롤러에 의해 상기 전송필터의 필터값을 설정하는 것을 특징으로 하는 CAN 통신 기반 해킹공격에 안전한 CAN 컨트롤러.
  12. 삭제
KR1020170069768A 2017-06-05 2017-06-05 Can 통신 기반 해킹공격에 안전한 can 컨트롤러 KR101825711B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170069768A KR101825711B1 (ko) 2017-06-05 2017-06-05 Can 통신 기반 해킹공격에 안전한 can 컨트롤러

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170069768A KR101825711B1 (ko) 2017-06-05 2017-06-05 Can 통신 기반 해킹공격에 안전한 can 컨트롤러

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160130696A Division KR101754951B1 (ko) 2016-10-10 2016-10-10 Can 통신 기반 해킹공격에 안전한 can 컨트롤러

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180010847A Division KR20180039586A (ko) 2018-01-29 2018-01-29 Can 통신 기반 해킹공격에 안전한 can 컨트롤러

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101825711B1 true KR101825711B1 (ko) 2018-02-06

Family

ID=61228147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170069768A KR101825711B1 (ko) 2017-06-05 2017-06-05 Can 통신 기반 해킹공격에 안전한 can 컨트롤러

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101825711B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200076217A (ko) 2018-12-19 2020-06-29 한림대학교 산학협력단 공격 메시지 재전송 시간을 예측하는 can 네트워크에 대한 메시지플러딩 공격 완화방법
KR20200076218A (ko) 2018-12-19 2020-06-29 한림대학교 산학협력단 일반 can 메시지의 전송지연을 예측하는 can 네트워크에 대한 메시지플러딩 공격 완화 시스템

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3661946B2 (ja) * 2002-09-04 2005-06-22 三菱電機株式会社 コントローラエリアネットワーク通信装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3661946B2 (ja) * 2002-09-04 2005-06-22 三菱電機株式会社 コントローラエリアネットワーク通信装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200076217A (ko) 2018-12-19 2020-06-29 한림대학교 산학협력단 공격 메시지 재전송 시간을 예측하는 can 네트워크에 대한 메시지플러딩 공격 완화방법
KR20200076218A (ko) 2018-12-19 2020-06-29 한림대학교 산학협력단 일반 can 메시지의 전송지연을 예측하는 can 네트워크에 대한 메시지플러딩 공격 완화 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101754951B1 (ko) Can 통신 기반 해킹공격에 안전한 can 컨트롤러
US10104094B2 (en) On-vehicle communication system
KR101972457B1 (ko) Can 통신 기반 해킹공격 탐지 방법 및 시스템
JP7075886B2 (ja) ブロードキャストバスフレームフィルタ
US9231936B1 (en) Control area network authentication
EP2832070B1 (en) Device for protecting a vehicle electronic system
US11522878B2 (en) Can communication based hacking attack detection method and system
CN109299029B (zh) 用于更新至少一个规则的节点、车辆、集成电路和方法
US10630720B2 (en) Secure network access protection using authenticated time measurement
US11245535B2 (en) Hash-chain based sender identification scheme
EP3358803A1 (en) Systems and methods for transmitting messages in a controller area network
Han et al. Automotive cybersecurity for in-vehicle communication
EP3326312A1 (en) Vehicle communications bus data security
WO2021002264A1 (ja) 不正フレーム検知装置および不正フレーム検知方法
CN112805968B (zh) 车载通信装置、通信控制方法和通信控制程序
KR101966345B1 (ko) Can 통신 기반 우회 공격 탐지 방법 및 시스템
Kwon et al. Mitigation mechanism against in-vehicle network intrusion by reconfiguring ECU and disabling attack packet
Olufowobi et al. Controller area network intrusion prevention system leveraging fault recovery
CN112347023A (zh) 用于can节点的安全模块
KR101825711B1 (ko) Can 통신 기반 해킹공격에 안전한 can 컨트롤러
Gui et al. Hardware based root of trust for electronic control units
Elend et al. Cyber security enhancing CAN transceivers
CN112567713B (zh) 防攻击的网络接口
KR20180039586A (ko) Can 통신 기반 해킹공격에 안전한 can 컨트롤러
Carsten et al. A system to recognize intruders in controller area network (can)

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
GRNT Written decision to grant