KR102057038B1 - 재생 공격을 무력화하는 수신 장치, 원격 키리스 엔트리 시스템 및 그 동작방법 - Google Patents

재생 공격을 무력화하는 수신 장치, 원격 키리스 엔트리 시스템 및 그 동작방법 Download PDF

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Abstract

수신장치를 포함하는 원격 키리스 엔트리 시스템 및 그 동작방법이 개시된다. 본 발명의 수신장치, 원격 키리스 엔트리 시스템 및 그 동작방법은 수신안테나에서 웨이크업 신호를 수신하면 대기 시간 후 입력 신호를 수신하기 위한 수신 모드로 변환하는 단계 및 상기 수신 모드 동안 복수의 간섭 안테나에서 복수의 간섭신호를 발생하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 간섭신호는 위상 변조 및 감쇄된 제1 간섭신호 및 변조되지 않은 나머지 제2 간섭신호들을 포함한다.

Description

재생 공격을 무력화하는 수신 장치, 원격 키리스 엔트리 시스템 및 그 동작방법{Remote Keyless Entry System and Operating Method thereof}
본 발명은 수신 장치, 원격 키리스 엔트리 시스템 및 그 동작방법에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 제3자에 의한 재생 공격과 같은 해킹을 무력화하는 원격 키리스 엔트리 시스템 및 그 동작방법에 관한 것이다.
원격 키리스 엔트리 시스템은 사용자가 포브(Fob) 키를 통해 제어 명령을 전송하면, 차량 등에 탑재된 수신기에서 암호화된 제어 명령을 해석하여 사용자 인증 후 차체의 시동을 걸거나 문을 여는 등 각종 기능을 동작시키는 시스템이다.
종래에는 포브 키를 소지한 사용자가 차량으로부터 소정 거리 내에서 제어 명령을 전송한 경우 뿐 아니라, 소정 거리 밖에 있는 경우에도 제3자에 의해 제어 명령이 도청, 저장 및 재생됨으로써(리플레이 어택, Replay Attack) 차체의 각종 기능이 동작되어, 차량 및 차량에 보관된 비품이 도난되는 경우가 발생하였다.
1. US 2007/0075145 (2007.04.05 공개) 2. JP 2005-207223 (2005.08.04 공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 재생 공격(Replay Attack)을 무력화할 수 있는 원격 키리스 시스템 및 그 동작방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또다른 목적들은 하기의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원격 키리스 엔트리 시스템의 수신장치는 송신장치로부터 수신된 입력신호를 제어명령으로 디코딩하는 디코더; 상기 제어명령에 따라 제품의 기능 동작을 제어하는 제어부; 및 상기 입력신호를 복제한 재생신호에 대한 복수의 간섭신호를 발생하는 간섭부를 포함한다.
상기 간섭부는 위상 변조 및 감쇄 혹은 증폭된 하나의 간섭신호와 변조되지 않은 나머지 간섭신호들을 발생하고, 발생된 전체 간섭신호들의 합이 수신 안테나에서 상쇄되는 것을 특징으로 한다.
상기 간섭부는 간섭신호 발생기; 제1 간섭 신호를 출력하는 제1 간섭 안테나; 각각이 간섭신호 발생기와 연결되어 제2 간섭 신호를 출력하는 복수의 제2 간섭 안테나들; 상기 제1 간섭 안테나에 연결된 위상 변조기; 및 상기 위상 변조기 및 상기 간섭신호 발생기에 연결된 증폭기를 포함한다.
상기 간섭부는 상기 송신장치로부터의 웨이크업 신호에 따른 대기시간 후 상기 복수의 간섭신호를 발생한다.
상기 제1 간섭 안테나 및 상기 제2 간섭 안테나는 방향성 안테나일 수 있다.
상기 제1 간섭 안테나 및 상기 제2 간섭 안테나들은 상기 수신 안테나로부터 서로 다른 간격으로 이격되어 설치된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 원격 키리스 엔트리 시스템의 동작방법은 수신 안테나에서 웨이크업 신호를 수신하면 대기 시간 후 입력 신호를 수신하기 위한 수신 모드로 변환하는 단계; 및 상기 수신 모드 동안 복수의 간섭 안테나에서 복수의 간섭신호를 발생하는 단계를 포함한다.
상기 복수의 간섭신호는 위상 변조 및 감쇄된 제1 간섭신호 및 변조되지 않은 나머지 제2 간섭신호들을 포함한다.
상기 제1 간섭신호와 상기 나머지 제2 간섭신호들의 합이 상기 수신 안테나에서 0으로 상쇄된다.
상기 복수의 간섭 안테나들은 상기 수신 안테나로부터 서로 다른 간격으로 이격되어 설치된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 원격 키리스 엔트리 시스템의 수신장치는 송신장치로부터 수신된 입력신호를 제어명령으로 디코딩하는 수신부; 상기 제어명령에 따라 제품의 기능 동작을 제어하는 제어부; 및 상기 입력신호를 도청하고자 하는 도청장치에게 복수의 간섭신호를 가하는 간섭부를 포함하고, 상기 수신부는 전방향성 수신 안테나를 포함하고, 상기 간섭부는 상기 수신 안테나의 반대방향으로 상기 간섭신호를 각각 출력하는 복수의 방향성 간섭 안테나를 포함한다.
본 발명의 원격 키리스 엔트리 시스템 및 그 동작방법에 의하면, 간섭신호를 이용함으로써 재생공격을 무력화시켜 대상 제품의 도난을 방지할 수 있다.
본 발명의 원격 키리스 엔트리 시스템 및 그 동작방법에 의하면, 복수의 간섭용 안테나 중 하나에만 위상변조 및 감쇄 혹은 증폭된 간섭신호를 발생시켜 재생공격을 쉽게 무력화시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 키리스 엔트리 시스템의 동작방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원격 키리스 엔트리 시스템의 동작방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 원격 키리스 엔트리 시스템의 일 실시예를 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 키리스 엔트리 시스템의 동작 신호도이다.
도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 원격 키리스 엔트리 시스템의 동작 신호도이다.
도 6은 도 2에 도시된 원격 키리스 엔트리 시스템의 실시예에 따른 동작 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 실시 예에 기초하여 설명한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있는 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백히 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
종래에는 송신 장치가 수신 장치로부터 소정의 거리 내에 들어오면, 송신 장치에서 전송하는 송신 신호를 제3자가 도청하는 것을 방지하기 위해 송신 장치 외에 별개의 기기를 두어 간섭 신호를 보냈다. 즉, 도청자가 도청된 송신 신호에 대한 복제 신호를 수신 장치로 보내면, 별개의 기기는 복제 신호를 방해하기 위한 간섭신호를 발생하여 보낸다. 이 경우 송신 측에 별개의 기기에 의한 재밍 신호(Jamming Signal)가 포함되어 있어, 수신 장치 측에서는 재밍 신호를 제외한 송신 신호만 전달받기 위해서는 SNIR이 떨어지는 경우가 있었다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 키리스 엔트리 시스템의 동작방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 원격 키리스 엔트리 시스템에서는 송신 장치(10)에서 송신 신호를 전송하면, 수신 장치(100)에서 수신하여 송신 신호에 대응되는 기능 동작을 수행한다. 송신 신호에는 웨이크업 신호와 입력 신호가 포함된다.
수신 장치(100)는 수신 안테나(121) 및 복수의 간섭 안테나(201)를 포함한다.
수신 안테나는 웨이크업 신호가 수신되면, 휴면모드에서 수신모드로 변환하여 소정의 대기시간 후 입력 신호를 수신받을 수 있도록 준비한다. 휴면모드란 수신 장치(100)의 소비전력을 줄이기 위하여 최소한의 기능만 동작시키고 나머지 기능은 정지된 상태를 말하고, 수신모드란 수신 장치(100)가 턴온되어 대부분의 기능을 동작시키는 상태를 말한다.
복수의 간섭 안테나(201)는 각각 수신모드에서 입력신호 수신이 완료될 때까지 복수의 간섭신호를 발생한다. 이때 간섭신호는 수신 장치(100)로부터 소정의 거리 내에 있는 제3자에 의한 도청 장치(20)가 송신 신호를 도청하는 것을 방해하기 위한 신호이다. 이때 간섭 안테나는 방향성 안테나로 구현될 수 있다.
복수의 간섭 신호는 방향성 간섭 안테나에 의해 별도의 변조없이 설정된 방향으로 출력된다. 도시된 바와 같이, 각각의 간섭 안테나(201)는 수신 안테나(121)의 반대방향으로 간섭 신호를 출력하기 때문에 수신 안테나는 간섭 신호의 영향을 받지 않고 올바른 입력 신호를 수신할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원격 키리스 엔트리 시스템의 동작방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2를 참조하면, 수신 장치(100')는 수신 안테나(121') 및 복수의 간섭 안테나(201')를 포함한다.
수신 안테나(121')는 웨이크업 신호가 수신되면, 휴면모드에서 수신모드로 변환하여 소정의 대기시간 후 입력 신호를 수신받을 수 있도록 준비한다. 휴면모드란 수신 장치(100)의 소비전력을 줄이기 위하여 최소한의 기능만 동작시키고 나머지 기능은 정지된 상태를 말하고, 수신모드란 수신 장치(100)가 턴온되어 대부분의 기능을 동작시키는 상태를 말한다.
복수의 간섭 안테나(201')는 각각 수신모드에서 입력신호 수신이 완료될 때까지 복수의 간섭신호를 발생한다. 이때 간섭신호는 수신 장치(100)로부터 소정의 거리 내에 있는 제3자에 의한 도청 장치(20)가 송신 신호를 도청하는 것을 방해하기 위한 신호이다. 이때 간섭 안테나(201')는 도시된 바와 같이 전방향성 안테나로 구현될 수 있다.
전방향성 안테나에서 출력되는 복수의 간섭 신호는 위상 변조 및 감쇄 혹은 증폭하여 출력하는 제1 간섭 신호 및 별도의 변조없이 출력하는 복수의 제2 간섭 신호를 포함한다. 이때 복수의 간섭 신호의 합은 수신 장치(100)의 수신 안테나에서 0으로 상쇄되므로, 본 발명의 원격 키리스 엔트리 시스템은 송신 장치의 입력신호를 수신하는 동안 수신 장치는 제3자의 재생 신호를 방해하면서 입력 신호에 대한 감쇄 또는 간섭 없이 올바른 입력 신호를 수신할 수 있다.
도 3은 본 발명의 원격 키리스 엔트리 시스템의 일 실시예를 나타낸 구성도이다.
도 3을 참조하면, 원격 키리스 엔트리 시스템은 송신 장치(10) 및 수신 장치(100)를 포함한다.
송신 장치(10)는 포브(Fob) 키, 스마트 키(Smart Key) 등 실시예에 따라 다양한 이름으로 지칭될 수 있고, 무선으로 송신 신호를 전송하는 입력 장치이다.
송신 장치(10)는 입력부(12)를 포함한다. 입력부는 적어도 하나의 입력수단을 포함하여, 적어도 하나 이상의 제어 명령을 입력받을 수 있다. 송신 장치(10)는 입력부(12)를 통해 사용자의 제어 명령이 입력되면, 제어 명령에 대한 암호 키 신호를 수신 장치로 전송한다.
송신장치(10)는 일 실시예에 따르면 각각의 제어 명령에 대응되는 각각의 암호 키 신호 자체가 저장되어 수신장치로 전송할 수 있다. 다른 실시예에 따르면 각각의 제어 명령을 인코더(11)를 통해 암호화하여 수신장치로 전송할 수도 있다.
수신 장치(100)는 수신부(120), 제어부(130) 및 간섭부(200)를 포함한다.
수신부(120)는 송신장치로부터 수신된 입력신호를 제어명령으로 디코딩한다.
제어부(130)는 제어명령에 따라 제품의 기능 동작을 제어한다.
간섭부(200)는 입력신호의 재생신호에 대한 복수의 간섭신호를 발생한다. 이때 복수의 간섭신호는 위상 변조 및 감쇄된 하나의 간섭신호와 변조되지 않은 나머지 간섭신호들로써, 전체 간섭신호들의 합이 수신 안테나에서 0으로 상쇄된다.
간섭부(200)는 도 1의 실시예에 따르면, 복수의 방향성 간섭 안테나를 포함한다. 이때 각 간섭 안테나의 간섭 신호는 별도의 위상변조 또는 증폭 없이 출력된다.
간섭부(200)는 도 2의 실시예에 따르면, 도 6에 도시된 바와 같이 복수의 전방향성 간섭 안테나(201,202,203), 위상 변조기(210), 증폭기(220) 및 간섭신호 발생기(250)를 포함한다. 전방향성 간섭 안테나는 제1 간섭안테나(201) 및 복수의 제2 간섭 안테나(202,203)로 구성되어, 각 제2 간섭 안테나는 간섭신호 발생기(250)와 연결되어 간섭신호
Figure 112018035338948-pat00001
를 그대로 제2 간섭 신호로 출력한다.
반면 제1 간섭안테나(201)는 간섭신호 발생기(250)와의 사이에 위상 변조기(210) 및 증폭기(220)와 연결되어 간섭신호
Figure 112018035338948-pat00002
를
Figure 112018035338948-pat00003
만큼 증폭하고, 위상
Figure 112018035338948-pat00004
만큼 위상변조하여 제1 간섭 신호로 출력한다.
설명의 편의를 위해 도 2의 실시예에서의 간섭 신호에 대한 상세한 설명은 도 6에서 하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 키리스 엔트리 시스템의 동작 신호도이다.
도 4의 (a)를 참고하면, 송신 신호는 웨이크업 신호와 입력 신호를 포함한다. 웨이크업 신호는 수신 장치가 휴면 모드에서 수신 모드로 전환하기 위한 신호이다. 입력 신호는 기설정된 암호로 된 신호로서, 수신 장치에 사용자 인증을 위한 입력 키(key)값을 암호화하여 전송된다. 입력신호는 웨이크업 신호가 전송된 후 기설정된 대기 시간이 지난 후에 수신장치로 전송된다. 제1 실시예에 따라 대기 시간은 송신 장치 및 수신 장치에서 각각 설정된 것일 수 있다. 제2 실시예에 따라 송신 장치는 대기 시간 정보가 포함된 웨이크업 신호를 전송하고, 수신 장치는 웨이크업 신호에 기초한 대기 시간 정보에 따라 대기 후 수신모드로 변환할 수 있다. 이 경우 설정에 따라 대기 시간을 유동적으로 조정할 수 있다.
(b)를 참조하면, 수신장치의 수신안테나는 웨이크업 신호를 수신하면, 대기 시간 경과 후 수신모드로 변환하여 입력 신호를 수신한다.
(c)를 참조하면, 수신장치의 간섭안테나(201)는 수신모드 변환과 동시에 복수의 간섭신호를 출력한다. 복수의 간섭신호는 도청장치의 입력신호 수신을 방해하여 재생신호 공격을 무력화하기 위한 신호로써, 도청장치가 수신한 입력신호의 SNIR을 낮추도록 한다. 한편 도 1의 실시예에서 복수의 간섭신호는 수신 안테나(121)의 반대방향으로 출력되므로 수신안테나가 입력 신호를 수신하는데 방해가 되지 않도록 하고, 도 2의 실시예에서 복수의 간섭신호는 수신 안테나에서 간섭신호들의 총합이 0으로 상쇄되어, 수신안테나가 입력 신호를 수신하는데 방해가 되지 않도록 한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원격 키리스 엔트리 시스템의 동작 신호도이다. 설명의 편의를 위해 도 4와의 차이점을 위주로 설명한다.
도 5의 (c)를 참조하면, 수신장치의 각 간섭 안테나는 간섭 신호를 복수 개의 심볼로 출력할 수 있다. 즉, 어느 하나의 간섭 신호(S)는 n개(n은 자연수)의 심볼들로 각각 전송될 수 있다. 이 때 한 주기의 심볼은 다양한 실시예에 따라 일정하게 유지되는 값일 수도 있고, 변화하는 값일 수도 있다.
도 6은 도 2에 도시된 원격 키리스 엔트리 시스템의 실시예에 따른 동작방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2 및 도 6을 참고하면, 수신 장치는 하나의 수신 안테나와 복수의 간섭 안테나를 포함한다. 수신 안테나는 전방향성 안테나로서 소정의 거리 내에 위치한 송신 장치가 송신 신호를 전송하면, 이를 수신한다. 간섭 안테나는 전방향성 안테나로서 도 2의 점선으로 도시한 바와 같이 일정 범위 내에서 제3자(20)가 전송하는 재생 신호에 대해 간섭신호를 발생한다.
간섭신호는 간섭신호 발생기(250)에서 수학식 1과 같은 신호로 생성한다.
Figure 112018035338948-pat00005
이때
Figure 112018035338948-pat00006
는 송신신호 및 수신신호의 사용주파수이고, t는 시간이다.
각각의 간섭 안테나들(201,202,203)은 간섭신호 발생기(250)와 연결되어 간섭신호를 일정 범위로 출력한다.
수신 안테나에서 센싱되는 간섭신호들의 합
Figure 112018035338948-pat00007
을 나타내면 수학식 2와 같다.
Figure 112018035338948-pat00008
즉, 간섭신호들의 합
Figure 112018035338948-pat00009
은 소정 크기의 델타 함수들이 결합된 것으로, 각 간섭 안테나와 수신 안테나 간의 거리(d)에 따른 지연 시간
Figure 112018035338948-pat00010
만큼 각각 지연된 델타 함수 및 간섭신호
Figure 112018035338948-pat00011
간의 컨벌루션 값의 합들로 나타낼 수 있다. 이때
Figure 112018035338948-pat00012
는 각 컨벌루션 값의 감쇄되는 정도를 나타낸 상수이다.
수학식 2는 수학식 3과 같이 간섭신호
Figure 112018035338948-pat00013
에 대한 식으로 정리할 수 있다.
Figure 112018035338948-pat00014
이때 간섭 안테나와 수신 안테나와의 거리에 따른 변수를 수학식 4와 같이
Figure 112018035338948-pat00015
로 정의하면, 수학식 3은 수학식 5와 같은 행렬 및 시간함수로 나타낼 수 있다.
Figure 112018035338948-pat00016
Figure 112018035338948-pat00017
즉, 도 6에 도시된 제2 간섭 안테나(201) 및 제3 간섭 안테나(203)는 간섭신호를 출력하여 수신 안테나가 도 5의 수학식에 따른 간섭 신호들을 각각 수신되도록 한다. 이 경우 간섭신호들의 합
Figure 112018035338948-pat00018
은 0이 아니므로 수신신호에 간섭을 미쳐 수신 안테나가 SNIR이 감소된 수신신호를 입력받게 된다. 이에 대해 제1 간섭 안테나에만 증폭기(220)와 위상변조(210)를 통해
Figure 112018035338948-pat00019
만큼 증폭하고, 위상
Figure 112018035338948-pat00020
만큼 위상변조하면 간섭신호
Figure 112018035338948-pat00021
는 제1 간섭신호로 출력된다.
Figure 112018035338948-pat00022
수학식 6은 제1 간섭 안테나에만 위상변조 및 증폭기를 적용시킨 경우를 나타낸 것이다. 이때 변조되는 위상값
Figure 112018035338948-pat00023
와 증폭값
Figure 112018035338948-pat00024
에 따른 변수는
Figure 112018035338948-pat00025
로 나타낼 수 있다.
수신 안테나에서의 복수의 간섭신호들의 합
Figure 112018035338948-pat00026
이 0으로 상쇄되려면, g는 수학식 7과 같이 정리할 수 있다.
Figure 112018035338948-pat00027
이때
Figure 112018035338948-pat00028
은 제1 간섭신호에 대한 크기 절대값의 제곱,
Figure 112018035338948-pat00029
는 k번째 간섭신호
Figure 112018035338948-pat00030
의 켤레복소수를 나타낸 것이다.
즉, 제1 간섭 안테나는 간섭 신호를 감쇄 및 위상 변조한 제1 간섭 신호로 출력하고, 복수의 제2 간섭 안테나는 각각 간섭 신호를 출력하면, 수신 안테나는 간섭신호들의 합이 0으로 상쇄되기 때문에 송신 장치로부터의 입력 신호만 수신하고, 간섭 신호들의 영향을 받지 않는다. 이때 각 간섭 안테나와 수신 안테나는 서로 다른 거리로 이격된다 (
Figure 112018035338948-pat00031
).
따라서, 본 발명의 원격 키리스 엔트리 시스템 및 그 동작방법에 의하면, 간섭신호를 이용함으로써 재생공격을 무력화시켜 대상 제품의 도난을 방지할 수 있다.
한편, 다른 실시예에 따라 도 5 및 도 6을 참고하면, 수신 장치는 하나의 수신 안테나(121)와 복수의 간섭 안테나(201)를 포함한다. 간섭신호
Figure 112018035338948-pat00032
는 간섭신호 발생기(250)에서 수학식 8과 같은 신호로 생성한다.
Figure 112018035338948-pat00033
이때
Figure 112018035338948-pat00034
는 송신신호 및 수신신호의 사용주파수이고, t는 시간이다.
Figure 112018035338948-pat00035
는 하나의 심볼 시간 동안 일정하게 유지되는 값이며, 일 예로 (0,1) 중에 랜덤하게 일정한 값을 가질 수 있다. 입력신호 및 간섭신호는 여러 개의 심볼로 이루어진다.
각각의 간섭 안테나들(201,202,203)은 간섭신호 발생기(250)와 연결되어 간섭신호를 일정 범위로 출력한다.
수신 안테나에서 센싱되는 간섭신호들의 합
Figure 112018035338948-pat00036
을 나타내면 수학식 9와 같다.
Figure 112018035338948-pat00037
즉, 간섭신호들의 합
Figure 112018035338948-pat00038
은 소정 크기의 델타 함수들이 결합된 것으로, 각 간섭 안테나와 수신 안테나 간의 거리(d)에 따른 지연 시간
Figure 112018035338948-pat00039
만큼 각각 지연된 델타 함수 및 간섭신호
Figure 112018035338948-pat00040
간의 컨벌루션 값의 합들로 나타낼 수 있다. 이때
Figure 112018035338948-pat00041
는 각 컨벌루션 값의 증폭되는 정도를 나타낸 상수이다.
수학식 9는 수학식 10과 같이 간섭신호
Figure 112018035338948-pat00042
에 대한 식으로 정리할 수 있다.
Figure 112018035338948-pat00043
이때 간섭 안테나와 수신 안테나와의 거리에 따른 변수를 수학식 11과 같이
Figure 112018035338948-pat00044
로 정의하면, 수학식 10은 수학식 12와 같은 행렬 및 시간함수로 나타낼 수 있다.
Figure 112018035338948-pat00045
Figure 112018035338948-pat00046
즉, 도 6에 도시된 제2 간섭 안테나(201) 및 제3 간섭 안테나(203)는 복수의 심볼로 이루어진 간섭신호를 출력하여 수신 안테나가 수학식 11에 따른 간섭 신호들을 각각 수신되도록 한다. 이 경우 간섭신호들의 합
Figure 112018035338948-pat00047
은 0이 아니므로 수신신호에 간섭을 미쳐 수신 안테나가 SNIR이 감소된 수신신호를 입력받게 된다. 이에 대해 제1 간섭 안테나에만 증폭기(220)와 위상변조(210)를 적용시키면 간섭신호
Figure 112018035338948-pat00048
는 제1 간섭신호로 출력된다. 이하의 과정은 수학식 6 내지 수학식 7에서 설명한 것과 같다.
다만, 수학식 8 이하에 의한 실시예(도 5)는 심볼 시간 유지되는
Figure 112018035338948-pat00049
값이 수학식 1 내지 수학식 7에 의한 실시예(도 4)와 다르다. 수학식 8 이하에 의한 실시예는 도 5와 같이 하나의 심볼 시간 동안 랜덤하게 일정한 값을 가지도록 하여, 도청자가 입력 신호를 도청하더라도 포브 키와 동일한 입력 신호로 쉽게 재생하지 못하도록 하는 효과가 있다.
따라서, 본 발명의 원격 키리스 엔트리 시스템 및 그 동작방법에 의하면, 간섭신호를 이용함으로써 재생공격을 무력화시켜 대상 제품의 도난을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 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. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
본 발명은 특정 기능들 및 그의 관계들의 성능을 나타내는 방법 단계들의 목적을 가지고 위에서 설명되었다. 이러한 기능적 구성 요소들 및 방법 단계들의 경계들 및 순서는 설명의 편의를 위해 여기에서 임의로 정의되었다. 상기 특정 기능들 및 관계들이 적절히 수행되는 한 대안적인 경계들 및 순서들이 정의될 수 있다. 임의의 그러한 대안적인 경계들 및 순서들은 그러므로 상기 청구된 발명의 범위 및 사상 내에 있다. 추가로, 이러한 기능적 구성 요소들의 경계들은 설명의 편의를 위해 임의로 정의되었다. 어떠한 중요한 기능들이 적절히 수행되는 한 대안적인 경계들이 정의될 수 있다. 마찬가지로, 흐름도 블록들은 또한 어떠한 중요한 기능성을 나타내기 위해 여기에서 임의로 정의되었을 수 있다. 확장된 사용을 위해, 상기 흐름도 블록 경계들 및 순서는 정의되었을 수 있으며 여전히 어떠한 중요한 기능을 수행한다. 기능적 구성 요소들 및 흐름도 블록들 및 순서들 둘 다의 대안적인 정의들은 그러므로 청구된 본 발명의 범위 및 사상 내에 있다.
본 발명은 또한 하나 이상의 실시 예들의 용어로, 적어도 부분적으로 설명되었을 수 있다. 본 발명의 실시 예는 본 발명, 그 측면, 그 특징, 그 개념, 및/또는 그 예를 나타내기 위해 여기에서 사용된다. 본 발명을 구현하는 장치, 제조의 물건, 머신, 및/또는 프로세스의 물리적인 실시 예는 여기에 설명된 하나 이상의 실시 예들을 참조하여 설명된 하나 이상의 측면들, 특징들, 개념들, 예들 등을 포함할 수 있다. 더구나, 전체 도면에서, 실시 예들은 상기 동일한 또는 상이한 참조 번호들을 사용할 수 있는 상기 동일하게 또는 유사하게 명명된 기능들, 단계들, 모듈들 등을 통합할 수 있으며, 그와 같이, 상기 기능들, 단계들, 모듈들 등은 상기 동일한 또는 유사한 기능들, 단계들, 모듈들 등 또는 다른 것들일 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10 : 송신장치
20 : 도청장치
11 : 인코더
12 : 입력부
100 : 수신장치
120 : 디코더
125 : 수신 안테나
130 : 제어부
200 : 간섭부
201, 202,203 : 간섭 안테나
210 : 위상변조기
220 : 증폭기
250 : 간섭신호

Claims (10)

  1. 차량의 기능을 무선 제어하는 원격 키리스 엔트리 시스템의 수신장치에 있어서,
    송신장치로부터 수신된 입력신호를 제어명령으로 디코딩하는 수신부;
    상기 제어명령에 따라 상기 차량의 기능 동작을 제어하는 제어부; 및
    상기 입력신호를 도청하고자 하는 도청장치에게 복수의 간섭신호를 가하는 간섭부를 포함하고,
    상기 간섭부는
    위상 변조 및 감쇄 혹은 증폭된 하나의 간섭신호와 변조되지 않은 나머지 간섭신호들을 발생하고, 발생된 전체 간섭신호들의 합이 수신 안테나에서 상쇄되는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 간섭부는
    간섭신호 발생기;
    제1 간섭 신호를 출력하는 제1 간섭 안테나;
    각각이 간섭신호 발생기와 연결되어 제2 간섭 신호를 출력하는 복수의 제2 간섭 안테나들;
    상기 제1 간섭 안테나에 연결된 위상 변조기; 및
    상기 위상 변조기 및 상기 간섭신호 발생기에 연결된 증폭기를 포함하는 것인, 수신 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 간섭부는
    상기 송신장치로부터의 웨이크업 신호에 따른 대기시간 후 상기 복수의 간섭신호를 발생하는 것인, 수신장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제1 간섭 안테나 및 상기 제2 간섭 안테나는
    전방향성 안테나인, 수신장치.
  5. 제2항에 있어서,상기 제1 간섭 안테나 및 상기 제2 간섭 안테나들은
    상기 수신 안테나로부터 서로 다른 간격으로 이격되어 설치된 것인, 수신장치.
  6. 차량의 기능을 무선 제어하는 원격 키리스 엔트리 시스템의 동작방법에 있어서,
    상기 차량 내부의 수신안테나에서 웨이크업 신호를 수신하면 대기 시간 후 입력 신호를 수신하기 위한 수신 모드로 변환하는 단계; 및
    상기 수신 모드 동안 복수의 간섭 안테나에서 복수의 간섭신호를 발생하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 간섭신호는
    위상 변조 및 감쇄된 제1 간섭신호 및 변조되지 않은 나머지 제2 간섭신호들을 포함하는 것인, 원격 키리스 엔트리 시스템의 동작방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 간섭신호와 상기 나머지 제2 간섭신호들의 합이 상기 수신 안테나에서 0으로 상쇄되는 것인, 원격 키리스 엔트리 시스템의 동작방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 복수의 간섭 안테나들은
    상기 수신 안테나로부터 서로 다른 간격으로 이격되어 설치된 것인, 원격 키리스 엔트리 시스템의 동작방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 복수의 간섭신호 각각은
    복수의 심볼들로 출력되는 것인, 원격 키리스 엔트리 시스템의 동작방법.
  10. 차량의 기능을 무선 제어하는 원격 키리스 엔트리 시스템의 수신 장치에 있어서,
    송신장치로부터 수신된 입력신호를 제어명령으로 디코딩하는 수신부;
    상기 제어명령에 따라 상기 차량의 기능 동작을 제어하는 제어부; 및
    상기 입력신호를 도청하고자 하는 도청장치에게 복수의 간섭신호를 가하는 간섭부를 포함하고,
    상기 수신부는 전방향성 수신 안테나를 포함하고,
    상기 간섭부는 상기 수신 안테나의 반대방향으로 상기 간섭신호를 각각 출력하는 복수의 방향성 간섭 안테나를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
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