KR102425929B1 - Method for preventing relay attack by analyzing moving distance of key fob - Google Patents
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Abstract
스마트 키의 이동 거리 산출을 통한 릴레이 공격(relay attack) 탐지 방법이 개시된다. 상기 릴레이 공격 탐지 방법은 차량이 제1 메시지를 스마트 키로 송신하는 단계, 상기 제1 메시지에 응답하여, 상기 스마트 키가 제1 응답 메시지를 상기 차량으로 송신하는 단계, 상기 차량이 상기 제1 응답 메시지에 기초하여 상기 차량과 상기 스마트 키 사이의 제1 거리를 산출하는 단계, 상기 차량이 질의값을 포함하는 제2 메시지를 상기 스마트 키로 송신하는 단계, 상기 제2 메시지에 응답하여, 상기 스마트 키가 상기 스마트 키의 이동 거리 또는 상기 이동 거리를 산출하기 위한 정보와 상기 질의값에 대응하는 응답값을 포함하는 제2 응답 메시지를 상기 차량으로 송신하는 단계, 상기 응답값에 기초하여, 상기 차량이 상기 스마트 키가 정당한 키인지 여부를 결정하는 단계, 상기 스마트 키가 정당한 키로 결정되는 경우, 상기 차량이 상기 제2 응답 메시지에 기초하여 상기 차량과 상기 스마트 키 사이의 제2 거리를 산출하는 단계, 및 상기 이동 거리를 산출하기 위한 정보를 이용하여 산출된 이동 거리 또는 제2 응답 메시지에 포함된 상기 이동 거리 및 상기 제1 거리와 상기 제2 거리의 차이를 이용하여 산출된 이동 거리를 비교하여 릴레이 공격 여부를 결정하는 단계를 포함한다.Disclosed is a method for detecting a relay attack by calculating a moving distance of a smart key. The relay attack detection method includes: a vehicle transmitting a first message to a smart key; in response to the first message, the smart key transmitting a first response message to the vehicle; calculating a first distance between the vehicle and the smart key based on transmitting, to the vehicle, a second response message including a movement distance of the smart key or information for calculating the movement distance and a response value corresponding to the query value, based on the response value, determining whether the smart key is a valid key, if the smart key is determined to be a valid key, calculating, by the vehicle, a second distance between the vehicle and the smart key based on the second response message; and Relay attack by comparing the movement distance calculated using the information for calculating the movement distance or the movement distance included in the second response message and the movement distance calculated using the difference between the first distance and the second distance determining whether or not
Description
본 발명은 PKES(Passive Keyless Entry and Start) 시스템에서의 릴레이 공격(relay attack)을 방지하기 위한 방법에 관한 것으로, 특히 키 팝(key fob) 내의 MEMS(Micro-Electro Mechanical System) 센서를 이용하여 계산한 이동 거리와 차량에서 수신한 신호의 RSSI(Received Signal Strength Indication)를 바탕으로 계산된 이동 거리를 비교함으로써 릴레이 공격 여부를 탐지하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preventing a relay attack in a PKES (Passive Keyless Entry and Start) system, and in particular, it is calculated using a MEMS (Micro-Electro Mechanical System) sensor in a key fob. A method of detecting a relay attack by comparing a moving distance and a moving distance calculated based on RSSI (Received Signal Strength Indication) of a signal received from a vehicle.
PKES(Passive Keyless Entry and Start) 시스템은 운전자의 편의 증대를 위해 운전자의 키 팝(key fob)과 차량이 통신함으로써 운전자가 키 팝을 직접 동작하지 않고 차량에서 키 팝의 근접성을 확인하여 차량 문(door)의 개폐 및/또는 시동을 킬 수 있도록 하는 시스템이다. PKES 시스템에서 차량과 스마트 키(smart key)는 서로 통신하기 위해 두 가지 주파수 채널 신호를 사용한다. 차량은 도달 거리가 2 내지 3 미터로 짧은 LF(Low Frequency) 신호를 사용하며 키 팝은 먼 거리에서 차량을 제어하기 위해 도달 거리가 20 내지 50 미터인 UHF(Ultra High Frequency) 신호를 사용한다.The PKES (Passive Keyless Entry and Start) system communicates with the driver's key fob to increase the driver's convenience, It is a system that allows opening and closing and/or starting of the door). In the PKES system, the vehicle and the smart key use two frequency channel signals to communicate with each other. The vehicle uses a short LF (Low Frequency) signal with a reach of 2 to 3 meters, and Key Pop uses an Ultra High Frequency (UHF) signal with a reach of 20 to 50 meters to control the vehicle from a long distance.
우선, 차량은 주기적으로 LF 신호(키 팝의 존재 확인 및/또는 웨이크업(wake up) 신호)를 차량 주위로 송신하며, 이를 수신한 키 팝은 웨이크업되면서 수신된 LF 신호에 대한 응답 신호로 UHF 신호(존재 확인 신호)를 차량으로 송신한다. 키 팝의 존재가 확인된 경우, 차량은 질의(Challenge) 정보가 포함된 LF 신호를 다시 키 팝에게 전송하고, 키 팝은 질의에 대응하는 응답(Response) 정보가 포함된 UHF 신호를 차량으로 송신한다. 수신한 응답 정보가 정상적으로 확인된 경우, 차량은 차량 제어(문의 개폐, 시동 등등)를 수행한다.First, the vehicle periodically transmits an LF signal (checking the existence of a key pop and/or a wake up signal) around the vehicle, and the received key pop is a response signal to the LF signal received while waking up. Transmits a UHF signal (presence confirmation signal) to the vehicle. When the existence of the key pop is confirmed, the vehicle transmits the LF signal including the challenge information to the key pop again, and the key pop transmits the UHF signal including the response information corresponding to the query to the vehicle. do. When the received response information is checked normally, the vehicle performs vehicle control (opening/closing of a door, starting, etc.).
이러한 PKES 시스템에서 공격자는 릴레이 공격을 수행할 수 있다. 릴레이 공격은 차량과 운전자의 키 팝 사이에서 두 개의 신호 중계기를 이용하여 차량과 키 팝에서 송신되는 신호를 각각 증폭하여 정상 거리 보다 먼 거리에 있는 차량과 키 팝이 서로 근접되어 있다고 판단하게 하여 정상 과정과 동일하게 차량 제어(문의 개폐, 시동 등)를 수행하는 공격을 의미한다. 차량은 키 팝에서 송신한 질의에 대응하는 응답 신호가 실제 정당한 키 팝이 전송한 신호인지 파악할 수 없기 때문에 이러한 공격이 가능하다.In such a PKES system, an attacker can perform a relay attack. The relay attack uses two signal repeaters between the vehicle and the driver's key pop to amplify the signals transmitted from the vehicle and the key pop, respectively, so that the vehicle and the key pop at a distance greater than the normal distance are judged to be close to each other. It means an attack that performs vehicle control (door opening and closing, starting, etc.) in the same way as in the process. This attack is possible because the vehicle cannot determine whether the response signal corresponding to the query transmitted by the key pop is actually a signal transmitted by a legitimate key pop.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 키 팝의 이동 거리 정보와 차량에서 수신한 신호를 바탕으로 측정한 이동 거리 정보를 비교함으로써 릴레이 공격을 방지하는 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method and system for preventing a relay attack by comparing movement distance information of a key pop and movement distance information measured based on a signal received from a vehicle.
본 발명의 실시예에 따른 릴레이 공격 탐지 방법은 차량이 제1 메시지를 스마트 키로 송신하는 단계, 상기 제1 메시지에 응답하여, 상기 스마트 키가 제1 응답 메시지를 상기 차량으로 송신하는 단계, 상기 차량이 상기 제1 응답 메시지에 기초하여 상기 차량과 상기 스마트 키 사이의 제1 거리를 산출하는 단계, 상기 차량이 질의값을 포함하는 제2 메시지를 상기 스마트 키로 송신하는 단계, 상기 제2 메시지에 응답하여, 상기 스마트 키가 상기 스마트 키의 이동 거리 또는 상기 이동 거리를 산출하기 위한 정보와 상기 질의값에 대응하는 응답값을 포함하는 제2 응답 메시지를 상기 차량으로 송신하는 단계, 상기 응답값에 기초하여, 상기 차량이 상기 스마트 키가 정당한 키인지 여부를 결정하는 단계, 상기 스마트 키가 정당한 키로 결정되는 경우, 상기 차량이 상기 제2 응답 메시지에 기초하여 상기 차량과 상기 스마트 키 사이의 제2 거리를 산출하는 단계, 및 상기 이동 거리를 산출하기 위한 정보를 이용하여 산출된 이동 거리 또는 제2 응답 메시지에 포함된 상기 이동 거리 및 상기 제1 거리와 상기 제2 거리의 차이를 이용하여 산출된 이동 거리를 비교하여 릴레이 공격 여부를 결정하는 단계를 포함한다.A relay attack detection method according to an embodiment of the present invention includes: a vehicle transmitting a first message to a smart key; in response to the first message, the smart key transmitting a first response message to the vehicle; Calculating a first distance between the vehicle and the smart key based on the first response message, the vehicle transmitting a second message including a query value to the smart key, and responding to the second message to transmit, by the smart key, a second response message including a movement distance of the smart key or information for calculating the movement distance and a response value corresponding to the query value to the vehicle, based on the response value to determine, by the vehicle, whether the smart key is a valid key, if the smart key is determined to be a valid key, the vehicle based on the second response message A second distance between the vehicle and the smart key calculating a movement distance calculated using information for calculating the movement distance or movement calculated using the movement distance included in a second response message and a difference between the first distance and the second distance and determining whether to attack the relay by comparing the distances.
본 발명의 다른 실시예에 따른 릴레이 공격 탐지 방법은 차량이 웨이크업(wake up) 메시지를 LF(Low frequency) 대역을 이용하여 스마트 키로 송신하는 단계, 상기 웨이크업 메시지에 응답하여, 상기 스마트 키가 존재 확인 메시지를 UHF(Ultra High Frequency) 대역을 이용하여 상기 차량으로 송신하는 단계, 상기 차량이 상기 존재 확인 메시지의 RSSI를 이용하여 상기 차량과 상기 스마트 키 사이의 제1 거리를 산출하는 단계, 상기 차량이 질의 메시지(challenge message)를 상기 LF 대역을 이용하여 상기 스마트 키로 송신하는 단계, 상기 질의 메시지에 응답하여, 상기 스마트 키가 상기 스마트 키의 이동 거리를 포함하는 응답 메시지(response message)를 상기 UHF 대역을 이용하여 상기 차량으로 송신하는 단계, 상기 차량이 상기 응답 메시지의 RSSI를 이용하여 상기 차량과 상기 스마트 키 사이의 제2 거리를 산출하는 단계, 및 상기 차량이 상기 제1 거리와 상기 제2 거리의 차이를 이용하여 산출된 이동 거리와 상기 응답 메시지에 포함된 상기 이동 거리를 비교하여 릴레이 공격 여부를 결정하는 단계를 포함한다.A relay attack detection method according to another embodiment of the present invention comprises the steps of: a vehicle transmitting a wake up message to a smart key using a low frequency (LF) band; in response to the wakeup message, the smart key is transmitting an existence confirmation message to the vehicle using an Ultra High Frequency (UHF) band, the vehicle calculating a first distance between the vehicle and the smart key using the RSSI of the presence confirmation message; sending, by a vehicle, a challenge message to the smart key using the LF band; in response to the inquiry message, sending a response message including a movement distance of the smart key by the smart key to the smart key transmitting to the vehicle using the UHF band, the vehicle calculating a second distance between the vehicle and the smart key using the RSSI of the response message, and the vehicle calculating the second distance between the first distance and the second distance. and determining whether to perform a relay attack by comparing the moving distance calculated using the difference between the two distances with the moving distance included in the response message.
본 발명의 실시 예에 따른 키 팝의 이동 거리 산출은 통한 릴레이 공격 방지 방법에 의할 경우, 악의적인 사용자에 의한 릴레이 공격을 방지할 수 있다.According to the relay attack prevention method through the calculation of the movement distance of the key pop according to an embodiment of the present invention, it is possible to prevent a relay attack by a malicious user.
또한, 이를 통해 운전자의 차량 도난 사고 및 차량 내부의 물품 도난을 예방하고 운전자에게 편의를 제공하는 안전한 PKES 시스템을 구축할 수 있다.In addition, it is possible to establish a safe PKES system that provides convenience to the driver and prevents vehicle theft accidents by the driver and the theft of goods inside the vehicle.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PKES 시스템을 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 차량에서 수행되는 릴레이 공격 탐지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 도 1에 도시된 스마트 키에서 수행되는 릴레이 공격 탐지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 도 1에 도시된 차량의 기능 블럭도이다.
도 5는 도 1에 도시된 스마트 키의 기능 블럭도이다.In order to more fully understand the drawings recited in the Detailed Description of the Invention, a detailed description of each drawing is provided.
1 shows a PKES system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a relay attack detection method performed in the vehicle illustrated in FIG. 1 .
FIG. 3 is a flowchart illustrating a relay attack detection method performed by the smart key shown in FIG. 1 .
FIG. 4 is a functional block diagram of the vehicle shown in FIG. 1 .
FIG. 5 is a functional block diagram of the smart key shown in FIG. 1 .
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.Specific structural or functional descriptions for the embodiments according to the concept of the present invention disclosed in this specification are only exemplified for the purpose of explaining the embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiments according to the concept of the present invention are It may be implemented in various forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Since the embodiments according to the concept of the present invention may have various changes and may have various forms, the embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail herein. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to specific disclosed forms, and includes all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first or second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another, for example without departing from the scope of the inventive concept, a first component may be termed a second component and similarly a second component A component may also be referred to as a first component.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it is understood that other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is mentioned that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle. Other expressions describing the relationship between elements, such as "between" and "immediately between" or "neighboring to" and "directly adjacent to", etc., should be interpreted similarly.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described herein is present, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present specification. does not
이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the scope of the patent application is not limited or limited by these examples. Like reference numerals in each figure indicate like elements.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 PKES 시스템을 도시하고, 도 2는 도 1에 도시된 차량에서 수행되는 릴레이 공격 탐지 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 3은 도 1에 도시된 스마트 키에서 수행되는 릴레이 공격 탐지 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 shows a PKES system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart for explaining a relay attack detection method performed in the vehicle shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a smart key shown in FIG. It is a flowchart to explain the relay attack detection method performed in
도 1 내지 도 3을 참조하면, PKES 시스템은 차량과 스마트 키(smart key, 키 팝(key fob)이라 명명될 수도 있음)를 포함한다. 차량과 스마트 키는 미리 정해진 주파수 대역을 이용하여 서로 통신할 수 있다. 즉, 차량은 제1 주파수 대역의 신호를 스마트 키로 송신하고, 스마트 키는 제2 주파수 대역의 신호를 차량으로 송신할 수 있다. 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역은 서로 상이하거나, 동일하거나, 또는 일부 대역이 서로 중첩될 수도 있다. 예컨대, 차량은 도달 거리가 2 내지 3 미터로 짧은 LF(Low Frequency) 신호를 통해 소정의 정보를 스마트 키로 송신하고, 스마트 키는 도달 거리가 20 내지 50 미터인 UHF(Ultra High Frequency) 신호를 통해 소정의 정보를 차량으로 송신할 수 있다.1 to 3 , the PKES system includes a vehicle and a smart key (which may also be referred to as a smart key, key fob). The vehicle and the smart key may communicate with each other using a predetermined frequency band. That is, the vehicle may transmit a signal of the first frequency band to the smart key, and the smart key may transmit a signal of the second frequency band to the vehicle. The first frequency band and the second frequency band may be different from each other, the same, or some bands may overlap each other. For example, the vehicle transmits predetermined information to the smart key through a low frequency (LF) signal with a short reach of 2 to 3 meters, and the smart key uses a UHF (Ultra High Frequency) signal with a reach of 20 to 50 meters. It is possible to transmit predetermined information to the vehicle.
PKES 시스템 상에서의 차량과 스마트 키는 다음과 같은 동작을 통해 정당한 스마트 키(또는 정당한 운전자)를 인증하고 차량 및/또는 스마트 키를 대상으로 하는 릴레이 공격을 탐지할 수 있다.The vehicle and smart key on the PKES system can authenticate the legitimate smart key (or legitimate driver) through the following actions and detect relay attacks targeting the vehicle and/or smart key.
우선, 차량은 제1 신호(제1 메시지, 웨이크업 신호, 또는 웨이크업 메시지 등으로 명명될 수도 있음)를 스마트 키로 송신한다. 제1 신호는 제1 주파수 대역의 신호일 수 있으며, 스마트 키의 존재 확인 및/또는 웨이크업 신호를 의미할 수 있다. 또한, 제1 신호는 주기적으로 또는 비주기적으로 송신될 수 있다.First, the vehicle transmits a first signal (which may also be called a first message, a wake-up signal, or a wake-up message, etc.) to the smart key. The first signal may be a signal of the first frequency band, and may mean a smart key existence confirmation and/or a wake-up signal. Also, the first signal may be transmitted periodically or aperiodically.
제1 신호의 도달 거리 내에 스마트 키가 존재하는 경우, 스마트 키는 제1 신호를 수신하고 제1 신호에 대응하는 제1 응답 신호(제1 응답 메시지, ACK 신호, ACK 메시지, 존재 확인 신호, 또는 존재 확인 메시지 등으로 명명될 수도 있음)를 차량으로 송신한다. 제1 응답 신호는 제2 주파수 대역의 신호일 수 있으며, 제1 신호의 도달 거리 내에 스마트 키가 존재함을 알리는 존재 확인 신호를 의미할 수 있다. 또한, 스마트 키는 제1 신호를 수신한 시점 또는 제1 응답 신호를 송신한 시점(t1)에서 스마트 키의 위치 정보(예컨대, 스마트 키의 좌표) 및/또는 가속도 정보(예컨대, 스마트 키의 가속도)를 스마트 키 내에 저장할 수 있다. 이를 위해, 스마트 키는 위치 정보 산출을 위한 GPS 수신기 및/또는 가속도 정보 산출을 위한 가속도 센서를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, t1은 제1 신호가 수신된 시점을 의미하거나 제1 신호가 수신된 시점과 제1 응답 신호가 송신된 시점 사이의 임의의 시점을 의미할 수도 있다. 일 예로, t1 시점은 제1 신호의 수신 시점으로부터 미리 정해진 시간이 경과한 시점을 의미하거나 제1 응답 신호가 송신되는 시점으로부터 미리 정해진 시간이 앞선 시점을 의미할 수 있다.When the smart key exists within the reach of the first signal, the smart key receives the first signal and receives a first response signal corresponding to the first signal (a first response message, an ACK signal, an ACK message, an existence confirmation signal, or It may also be called an existence confirmation message, etc.) to the vehicle. The first response signal may be a signal of the second frequency band, and may mean an existence confirmation signal indicating that the smart key exists within the reach of the first signal. In addition, the smart key includes location information (eg, coordinates of the smart key) and/or acceleration information (eg, acceleration of the smart key) of the smart key at the time when the first signal is received or when the first response signal is transmitted ( t1 ) ) can be stored in the smart key. To this end, the smart key may include a GPS receiver for calculating location information and/or an acceleration sensor for calculating acceleration information. According to an embodiment, t1 may mean a time point at which the first signal is received or may mean an arbitrary time point between a time point at which the first signal is received and a time point at which the first response signal is transmitted. For example, the time t1 may mean a point in time when a predetermined time has elapsed from the time when the first signal is received, or a time in which a predetermined time advances from the time when the first response signal is transmitted.
스마트 키로부터 제1 응답 신호를 수신한 차량은 제1 응답 신호의 RSSI(Received Signal Strength Indication, 수신 신호 강도)를 이용하여 t1 시점(예컨대, 스마트 키가 제1 신호를 송신한 시점)에서 차량과 스마트 키의 거리(d1)를 계산할 수 있다. RSSI로부터 거리를 계산하는 방법은 널리 알려져 있으므로 이에 관한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The vehicle receiving the first response signal from the smart key uses the RSSI (Received Signal Strength Indication) of the first response signal to communicate with the vehicle at time t1 (eg, when the smart key transmits the first signal). The distance d1 of the smart key can be calculated. Since a method of calculating the distance from RSSI is widely known, a detailed description thereof will be omitted.
또한, 차량은 제2 신호(제2 메시지, 질의 신호, 또는 질의 메시지 등으로 명명될 수도 있음)를 스마트 키로 송신한다. 제2 신호는 제1 주파수 대역의 신호일 수 있으며, 정당한 스마트 키인지 여부를 확인하기 위한 질의값 및/또는 차량의 식별 정보(예컨대, 차량의 ID)를 포함할 수도 있다.Also, the vehicle transmits a second signal (which may also be called a second message, an inquiry signal, or an inquiry message, etc.) to the smart key. The second signal may be a signal of the first frequency band, and may include a query value for confirming whether the smart key is a valid smart key and/or vehicle identification information (eg, vehicle ID).
제2 신호를 수신한 스마트 키는 제2 응답 신호(제2 응답 메시지 등으로 명명될 수도 있음)를 차량으로 송신할 수 있다. 제2 신호는 제2 주파수 대역의 신호일 수 있다. 제2 신호에는 차량으로부터 수신된 질의값에 대한 응답값 및/또는 스마트 키의 이동 거리에 관한 정보 또는 이동 거리를 산출할 수 있는 정보를 포함할 수 있다.The smart key receiving the second signal may transmit a second response signal (which may be referred to as a second response message or the like) to the vehicle. The second signal may be a signal of the second frequency band. The second signal may include a response value to a query value received from the vehicle and/or information about the moving distance of the smart key or information capable of calculating the moving distance.
구체적으로, 스마트 키는 제2 신호를 수신한 시점, 제2 응답 신호를 송신한 시점, 또는 제2 신호를 수신한 시점과 제2 응답 신호를 송신한 시점 사이의 임의의 시점인 t2에서의 위치 정보 및/또는 가속도 정보를 측정 및/또는 저장할 수 있다. 일 예로, t2 시점은 제2 신호를 수신한 시점으로부터 미리 정해진 시간이 경과한 시점을 의미하거나 제2 응답 신호를 송신한 시점으로부터 미리 정해진 시간이 앞선 시점을 의미할 수도 있다.Specifically, the smart key is a position at t2, which is a time point at which the second signal is received, a time point at which the second response signal is transmitted, or an arbitrary time point between the time point at which the second signal is received and the time point at which the second response signal is transmitted. Information and/or acceleration information may be measured and/or stored. For example, time t2 may mean a time when a predetermined time has elapsed from the time when the second signal is received, or may mean a time when a predetermined time is ahead of the time when the second response signal is transmitted.
또한, 스마트 키는 t1 시점의 가속도와 t2 시점의 가속도를 이용하여 스마트 키(또는 스마트 키를 소지하고 있는 운전자)의 이동 거리를 산출할 수 있다. 이를 위해 스마트 키는 가속도 정보를 두 번 적분하여 스마트 키의 이동 거리(dk)를 산출할 수 있다. 예컨대, 스마트 키는 t1 시점의 가속도와 t2 시점의 가속도를 이용하여 스마트 키의 가속도에 관한 1차 함수를 생성한 후, t1 시점과 t2 시점에서 두 번의 적분을 통해 스마트 키의 이동 거리를 산출할 수 있다. 실시예에 따라, 스마트 키는 t1 시점과 t2 시점 사이의 적어도 하나의 시점 t3에서의 가속도를 측정하고 스마트 키의 가속도에 관한 n(n은 자연수)차 함수를 생성한 후, t1 시점과 t2 시점에서 두 번의 적분을 통해 스마트 키의 이동 거리를 산출할 수도 있다. 일 예로, 생성되는 함수의 차수 n은 시점 t3의 개수에 '1'을 더한 값을 가질 수 있다.Also, the smart key may calculate the moving distance of the smart key (or a driver holding the smart key) using the acceleration at time t1 and the acceleration at time t2. To this end, the smart key may calculate the moving distance (dk) of the smart key by integrating the acceleration information twice. For example, the smart key generates a linear function related to the acceleration of the smart key using the acceleration at time t1 and the acceleration at time t2, and then calculates the moving distance of the smart key through two integrations at time t1 and time t2. can According to an embodiment, the smart key measures acceleration at at least one time point t3 between time t1 and time t2, and generates an n (n is a natural number)-order function for the acceleration of the smart key, then time t1 and time t2 It is also possible to calculate the moving distance of the smart key through two integrations. As an example, the order n of the generated function may have a value obtained by adding '1' to the number of time points t3.
스마트 키에 GPS 수신기가 구비된 경우, 스마트 키는 t1 시점에서의 위치와 t2 시점에서의 위치에 기초하여 스마트 키의 이동 거리를 산출할 수도 있다.If the smart key is equipped with a GPS receiver, the smart key may calculate the moving distance of the smart key based on the location at time t1 and the location at time t2.
또한, 스마트 키의 이동 거리는 차량과 스마트 키 간에 미리 공유된 대칭키를 이용하여 암호화된 후에 제2 응답 신호에 포함되어 전송될 수도 있다.In addition, the moving distance of the smart key may be transmitted by being included in the second response signal after being encrypted using a symmetric key previously shared between the vehicle and the smart key.
또 다른 실시예에 따르면, 스마트 키는 이동 거리를 산출할 수 있는 정보를 제2 응답 신호에 포함시켜 전송할 수도 있다. 이동 거리를 산출할 수 있는 정보는 t1 시점과 t2 시점에서의 가속도 정보를 포함하며, t1 시점과 t2 시점 사이의 적어도 하나의 t3 시점에서의 가속도 정보를 포함할 수도 있다. 이 경우, 차량은 스마트 키가 이동 거리를 산출한 과정과 동일한 과정을 거쳐 스마트 키의 이동 거리를 산출할 수 있다. 또한, 스마트 키에 GPS 수신기가 구비된 경우, 스마트 키는 t1 시점과 t2 시점에서의 위치 정보를 제2 응답 신호에 포함시켜 전송할 수도 있다. 또한, 이동 거리를 산출할 수 있는 정보는 마찬가지로 대칭키를 이용하여 암호회된 후 제2 응답 신호에 포함될 수도 있다.According to another embodiment, the smart key may transmit information for calculating the moving distance by including it in the second response signal. The information for calculating the moving distance includes acceleration information at time t1 and time t2, and may include acceleration information at at least one time point t3 between time t1 and time t2. In this case, the vehicle may calculate the moving distance of the smart key through the same process as that of calculating the moving distance of the smart key. In addition, when the smart key is equipped with a GPS receiver, the smart key may transmit location information at time t1 and time t2 by including the second response signal. In addition, information capable of calculating the moving distance may be similarly encrypted using a symmetric key and then included in the second response signal.
스마트 키로부터 수신된 제2 응답 신호에 포함된 응답값이 질의값에 대응되는 값인 경우, 차량은 제2 응답 신호 및/또는 제1 응답 신호를 송신한 스마트 키가 정당한 키로 결정하고 릴레이 공격 여부를 판단한다. 응답값이 질의값에 대응되지 않는 경우, 차량은 프로토콜의 진행을 중단할 수 있다.When the response value included in the second response signal received from the smart key is a value corresponding to the query value, the vehicle determines that the smart key that transmitted the second response signal and/or the first response signal is a valid key, and determines whether to attack the relay. judge If the response value does not correspond to the query value, the vehicle may stop the protocol progress.
정당한 스마트 키로 판단된 후 릴레이 공격을 탐지하기 위해, 차량은 제2 응답 신호에 포함된 이동 거리(dk)를 복호화한다. 물론, 이동 거리(dk)가 암호화되어 있지 않은 경우, 이 동작은 생략될 수 있다.In order to detect a relay attack after being determined as a legitimate smart key, the vehicle decodes the movement distance dk included in the second response signal. Of course, if the movement distance dk is not encrypted, this operation may be omitted.
또한, 차량은 제1 응답 신호의 RSSI로부터 t1 시점의 스마트 키와의 거리(d1)를 산출하고 제2 응답 신호의 RSSI로부터 t2 시점의 스마트 키와의 거리(d2)를 산출한다. 이후, d1과 d2의 차이를 이용하여 t1 시점과 t2 시점 동안에 스마트 키가 이동한 거리(dv)를 산출한다.In addition, the vehicle calculates the distance d1 from the RSSI of the first response signal to the smart key at time t1 and the distance d2 from the RSSI of the second response signal to the smart key at time t2. Thereafter, the distance dv moved by the smart key between time t1 and time t2 is calculated using the difference between d1 and d2.
차량은 스마트 키로부터 수신된 이동 거리(dk)와 산출된 이동 거리(dv)의 차이가 미리 정해진 임계값(δ) 이하인지 여부에 따라 릴레이 공격의 유무를 결정한다. 즉, 이동 거리의 차이가 임계값 이하인 경우, 릴레이 공격이 가해지지 않은 것으로 판단할 수 있고, 이 경우 계속적인 차량의 제어(문의 개폐, 시동 등)가 가능하다. 이동 거리의 차이가 임계값을 초과하는 경우, 릴레이 공격이 가해진 것으로 판단할 수 있고, 이 경우 계속적인 차량의 제어를 수행하지 않을 수 있다. 물론, 차량으로부터 이동 거리를 산출할 수 있는 정보를 수신한 경우에는 스마트 키의 동작과 동일한 동작을 거쳐 스마트 키의 이동 거리(dk)를 산출할 수 있다.The vehicle determines the presence or absence of a relay attack according to whether the difference between the movement distance dk received from the smart key and the calculated movement distance dv is less than or equal to a predetermined threshold value (δ). That is, when the difference in the movement distance is less than or equal to the threshold value, it may be determined that the relay attack is not applied, and in this case, continuous vehicle control (opening/closing, starting, etc.) of the vehicle is possible. When the difference in the moving distance exceeds the threshold, it may be determined that a relay attack has been applied, and in this case, continuous vehicle control may not be performed. Of course, when information capable of calculating the moving distance is received from the vehicle, the moving distance dk of the smart key may be calculated through the same operation as that of the smart key.
도 4는 도 1에 도시된 차량의 기능 블럭도이다.FIG. 4 is a functional block diagram of the vehicle shown in FIG. 1 .
도 4를 참조하면, 차량(100)은 통신부(110), 인증부(120), 공격 탐지부(130), 제어부(140), 저장부(150), 및 차량 제어부(160) 중 적어도 하나 이상을 포함하도록 구현될 수 있다.Referring to FIG. 4 , the
통신부(110)는 제어부(140)의 제어 하에, 신호 또는 메시지를 송신하고 이에 대응하는 신호 또는 메시지를 수신할 수 있다. 즉, 통신부(110)는 제1 주파수 대역의 신호를 송신하고 제2 주파수 대역의 신호를 수신할 수 있다. 구체적으로, 통신부(110)는 제1 주파수 대역의 제1 신호를 송신하고, 제1 신호에 대응하는 제2 주파수 대역의 제1 응답 신호를 수신할 수 있다. 또한, 통신부(110)는 제1 주파수 대역의 제2 신호를 송신하고, 제2 신호에 대응하는 제2 주파수 대역의 제2 응답 신호를 수신할 수 있다. 통신부(110)에 의해 송수신 되는 신호 또는 메시지는 저장부(150)에 저장될 수 있다. 실시예에 따라, 통신부(110)는 제1 응답 신호와 제2 응답 신호의 RSSI를 측정하고 측정된 RSSI를 저장부(150)에 저장할 수 있다.The
인증부(120)는 제어부(140)의 제어 하에, 통신부(110)에 의해 수신된 제2 응답 신호 또는 저장부(150)에 저장된 제2 응답 신호에 기초하여 스마트 키에 대한 인증 동작을 수행함으로써 정당한 스마트 키 여부를 결정할 수 있다. 구체적으로, 제2 응답 신호에 포함된 응답값이 제2 신호에 포함된 질의값에 대응하는 경우, 인증부(120)는 제1 응답 신호 및/또는 제2 응답 신호를 송신한 스마트 키를 정당한 스마트 키로 판단할 수 있다.The
공격 탐지부(130)는 제어부(140)의 제어 하에, 릴레이 공격 여부를 탐지할 수 있다. 즉, 인증부(120)에 의한 인증 동작이 성공적으로 수행된 경우, 제어부는 공격 탐지부(130)로 하여금 릴레이 공격 유무를 탐지하도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 공격 탐지부(130)는 제1 응답 메시지의 RSSI로부터 t1 시점에서 차량과 스마트 키 간의 거리(d1)를 산출하고, 제2 응답 메시지의 RSSI로부터 t2 시점에서 차량과 스마트 키 간의 거리(d2)를 산출할 수 있다. 결국, 공격 탐지부(130)는 t1 시점에서의 거리(d1)와 t2 시점에서의 거리(d2)의 차이를 이용하여 스마트 키의 이동 거리(dv)를 산출할 수 있다. 또한, 공격 탐지부(130)는 제2 응답 신호에 포함된 이동 거리(dk)와 산출된 이동 거리(dv)의 차이가 임계값 이내에 분포하는 경우 릴레이 공격이 행해지지 않은 것으로 판단하고, 임계값을 초과하는 경우 릴레이 공격이 진행된 것으로 판단할 수 있다. 물론, 이동 거리(dk)가 암호화된 경우, 스마트 키와 미리 공유된 대칭키를 이용하여 복호화한 후 릴레이 공격 유무를 판단할 수 있다.The
실시예에 따라, 제2 응답 신호에는 이동 거리를 산출할 수 있는 정보가 포함될 수 있다. 이 경우, 공격 탐지부(130)는 스마트 키의 동작과 동일한 동작을 수행함으로써 스마트 키이 이동 거리(dk)를 산출할 수 있다.According to an embodiment, the second response signal may include information for calculating the moving distance. In this case, the
제어부(140)는 차량(100)의 전체적인 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(140)는 인증부(120), 공격 탐지부(130), 저장부(150), 및 차량 제어부(160) 중 적어도 하나의 동작을 제어할 수 있다.The
저장부(150)에는 통신부(110)에 의해 송수신되는 신호 또는 메시지(즉, 제1 신호, 제1 응답 신호, 제2 신호, 제2 응답 신호), 인증부(120)에 의한 인증 동작의 결과, 공격 탐지부(130)에 의한 공격 탐지 결과, 산출된 거리(d1, d2), 산출된 이동 거리(dk, dv), 대칭키 등이 저장될 수 있다.The
차량 제어부(160)는 제어부(150)의 제어 하에, 차량의 제어 동작(문의 개폐, 시동 등)을 위한 제어 신호를 생성하고, 이를 차량의 내부 네트워크를 통해 송신함으로써 이에 따른 차량의 제어 동작이 수행되도록 동작할 수 있다. 이때, 차량 제어부(160)에 의한 제어 신호의 생성은 스마트 키에 대한 인증이 완료되고 릴레이 공격이 수행되지 않았다고 판단되는 경우에 수행될 수 있고, 이러한 차량 제어부(160)의 제어는 제어부(140)에 의해 수행될 수 있다.The
도 5는 도 1에 도시된 스마트 키의 기능 블럭도이다.FIG. 5 is a functional block diagram of the smart key shown in FIG. 1 .
도 5를 참조하면, 스마트 키(300)는 통신부(310), 가속도 센서부(320), 이동 거리 산출부(330), 제어부(340), 및 저장부(350) 중 적어도 하나를 포함하도록 구현될 수 있다. Referring to FIG. 5 , the
통신부(310) 제어부(340)의 제어 하에, 신호 또는 메시지를 수신하고 이에 대응하는 신호 또는 메시지를 송신할 수 있다. 즉, 통신부(310)는 제1 주파수 대역의 신호를 수신하고 제2 주파수 대역의 신호를 송신할 수 있다. 구체적으로, 통신부(310)는 제1 주파수 대역의 제1 신호를 수신하고, 제1 신호에 대응하는 제2 주파수 대역의 제1 응답 신호를 송신할 수 있다. 또한, 통신부(310)는 제1 주파수 대역의 제2 신호를 수신하고, 제2 신호에 대응하는 제2 주파수 대역의 제2 응답 신호를 송신할 수 있다. 통신부(310)에 의해 송수신 되는 신호 또는 메시지는 저장부(350)에 저장될 수 있다.The
가속도 센서부(320)는 제어부(340)의 제어 하에, 각 시점(예컨대, t1 및/또는 t2)에서의 가속도를 측정하고, 측정된 가속도는 저장부(350)에 저장될 수 있다. 실시예에 따라, 가속도 센서부(320)는 t1 시점과 t2 시점 사이의 적어도 하나의 시점(t3)에서의 가속도를 측정하고, 측정된 가속도를 저장부(350)에 저장할 수도 있다. 또한, 스마트 키(300)에는 가속도 센서부(320)과는 무관하게(즉, 가속도 센서부와 GPS 수신부는 적어도 하나만이 구현될 수 있음) GPS 수신부가 구비될 수 있는데, 이 경우 GPS 수신부는 각 시점에서 GPS 신호에 기초하여 각 시점에서의 위치 정보를 산출하고, 산출된 위치 정보를 저장부(350)에 저장할 수 있다.The
이동 거리 산출부(330)는 가속도 센서부(320)에 의해 측정된 가속도 정보 및/또는 GPS 수신부에 의해 산출된 위치 정보를 이용하여 t1 시점과 t2 시점 사이에 스마트 키(300)가 이동한 이동 거리를 산출할 수 있다. 이에 대한 동작은 앞선 기재와 중복되므로 생략하기로 한다. 실시예에 따라, 이동 거리는 차량(100)에 의해 산출될 수도 있는 데, 이 경우 이동 거리 산출부(330)는 생략될 수도 있다.The movement
제어부(340)는 스마트 키(300)의 구성, 즉 통신부(310), 가속도 센서부(320), GPS 수신부, 이동 거리 산출부(330), 및 저장부(350) 중 적어도 하나의 동작을 제어할 수 있다.The
저장부(350)에는 통신부(310)에 의해 송수신되는 신호 또는 메시지(즉, 제1 신호, 제1 응답 신호, 제2 신호, 제2 응답 신호), 송수신되는 신호 또는 메시지의 송수신 시간, 가속도 센서부(320)에 의해 측정된 각 시점에서의 가속도, GPS 수신부에 의해 수신된 각 시점에서의 위치 정보, 이동 거리 산출부(330)에 의해 산출된 이동 거리(dv), 대칭키 등이 저장될 수 있다.The
도 4와 도 5에 도시된 차량(100)과 스마트 키(300)의 구성들 각각은 기능 및 논리적으로 분리될 수 있음으로 나타내는 것이며, 반드시 각각의 구성이 별도의 물리적 장치로 구분되거나 별도의 코드로 작성됨을 의미하는 것이 아님을 본 발명의 기술분야의 평균적 전문가는 용이하게 추론할 수 있을 것이다.Each of the components of the
또한, 본 명세서에서 '~부'라 함은, 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적, 구조적 결합을 의미할 수 있다. 예컨대, 상기 모듈은 소정의 코드와 상기 소정의 코드가 수행되기 위한 하드웨어 리소스의 논리적인 단위를 의미할 수 있으며, 반드시 물리적으로 연결된 코드를 의미하거나, 한 종류의 하드웨어를 의미하는 것이 아니다.In addition, in the present specification, '~ part' may mean a functional and structural combination of hardware for carrying out the technical idea of the present invention and software for driving the hardware. For example, the module may mean a logical unit of a predetermined code and a hardware resource for executing the predetermined code, and does not necessarily mean physically connected code or one type of hardware.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성 요소, 소프트웨어 구성 요소, 및/또는 하드웨어 구성 요소 및 소프트웨어 구성 요소의 집합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시 예들에서 설명된 장치 및 구성 요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(Arithmetic Logic Unit), 디지털 신호 프로세서(Digital Signal Processor), 마이크로컴퓨터, FPA(Field Programmable array), PLU(Programmable Logic Unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(Operation System, OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(Processing Element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(Parallel Processor)와 같은, 다른 처리 구성(Processing Configuration)도 가능하다.The device described above may be implemented as a hardware component, a software component, and/or a set of hardware components and software components. For example, the devices and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA), and a PLU. It may be implemented using one or more general purpose computers or special purpose computers, such as a Programmable Logic Unit (Programmable Logic Unit), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications executed on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For convenience of understanding, although one processing device is sometimes described as being used, one of ordinary skill in the art will recognize that the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that may include For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. Other Processing Configurations are also possible, such as a Parallel Processor.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(Computer Program), 코드(Code), 명령(Instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(Collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성 요소(Component), 물리적 장치, 가상 장치(Virtual Equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(Signal Wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(Embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, and configure the processing device to operate as desired or process it independently or in combination (Collectively) You can command the device. The software and/or data may be any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device, to be interpreted by or provide instructions or data to the processing device. , or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave (Signal Wave). The software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored in one or more computer-readable recording media.
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 좋ㅂ하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시 예를 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), 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 실시 예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or preferably. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floppy disks. - Includes hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as Magneto-optical Media, ROM, RAM, Flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성 요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성 요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, which is merely exemplary, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. For example, the described techniques are performed in an order different from the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
100 : 차량 110 : 통신부
120 : 인증부 130 : 공격 탐지부
140 : 제어부 150 : 저장부
160 : 차량 제어부 300 : 스마트 키
310 : 통신부 320 : 가속도 센서부
330 : 이동 거리 산출부 340 : 제어부
350 : 저장부100: vehicle 110: communication department
120: authentication unit 130: attack detection unit
140: control unit 150: storage unit
160: vehicle control unit 300: smart key
310: communication unit 320: acceleration sensor unit
330: movement distance calculation unit 340: control unit
350: storage
Claims (10)
상기 제1 메시지에 응답하여, 상기 스마트 키가 제1 응답 메시지를 상기 차량으로 송신하는 단계;
상기 차량이 상기 제1 응답 메시지의 수신 신호 강도(Received Signal Strength Indication, RSSI)에 기초하여 상기 차량과 상기 스마트 키 사이의 제1 거리를 산출하는 단계;
상기 차량이 질의값을 포함하는 제2 메시지를 상기 스마트 키로 송신하는 단계;
상기 제2 메시지에 응답하여, 상기 스마트 키가 상기 스마트 키의 제2 이동 거리 또는 상기 제2 이동 거리를 산출하기 위한 정보와 상기 질의값에 대응하는 응답값을 포함하는 제2 응답 메시지를 상기 차량으로 송신하는 단계;
상기 응답값에 기초하여, 상기 차량이 상기 스마트 키가 정당한 키인지 여부를 결정하는 단계;
상기 스마트 키가 정당한 키로 결정되는 경우, 상기 차량이 상기 제2 응답 메시지의 수신 신호 강도(RSSI)에 기초하여 상기 차량과 상기 스마트 키 사이의 제2 거리를 산출하는 단계; 및
상기 제2 이동 거리를 산출하기 위한 정보를 이용하여 산출된 상기 제2 이동 거리 또는 상기 제2 응답 메시지에 포함된 상기 제2 이동 거리 및 상기 제1 거리와 상기 제2 거리의 차이를 이용하여 산출된 제1 이동 거리를 비교하여 릴레이 공격 여부를 결정하는 단계를 포함하고,
상기 제1 메시지와 상기 제2 메시지는 제1 주파수 대역을 이용하여 송신되고,
상기 제1 응답 메시지와 상기 제2 응답 메시지는 제2 주파수 대역을 이용하여 송신되고,
상기 제1 주파수 대역과 상기 제2 주파수 대역은 서로 상이하고,
상기 제2 이동 거리를 산출하기 위한 정보는 상기 스마트 키가 상기 제1 메시지를 수신한 시점부터 상기 제1 응답 메시지를 송신한 시점까지의 구간 중 어느 일 시점에서의 상기 스마트 키의 제1 위치 정보와 상기 스마트 키가 상기 제2 메시지를 수신한 시점부터 상기 제2 응답 메시지를 송신한 시점까지의 구간 중 어느 일 시점에서의 상기 스마트 키의 제2 위치 정보를 포함하고,
릴레이 공격 탐지 방법.
sending, by the vehicle, a first message to the smart key;
sending, by the smart key, a first response message to the vehicle in response to the first message;
calculating, by the vehicle, a first distance between the vehicle and the smart key based on a received signal strength indication (RSSI) of the first response message;
transmitting, by the vehicle, a second message including a query value to the smart key;
In response to the second message, the smart key sends a second response message including information for calculating the second movement distance of the smart key or the second movement distance and a response value corresponding to the query value to the vehicle sending to
determining, by the vehicle, whether the smart key is a valid key based on the response value;
calculating, by the vehicle, a second distance between the vehicle and the smart key based on a received signal strength (RSSI) of the second response message when the smart key is determined to be a valid key; and
Calculated using the second movement distance calculated using information for calculating the second movement distance, or the second movement distance included in the second response message and the difference between the first distance and the second distance Comprising the step of determining whether to attack the relay by comparing the first movement distance,
The first message and the second message are transmitted using a first frequency band,
The first response message and the second response message are transmitted using a second frequency band,
The first frequency band and the second frequency band are different from each other,
The information for calculating the second movement distance includes the first location information of the smart key at any one point in the interval from the time when the smart key receives the first message to the time when the first response message is transmitted. and second location information of the smart key at any one point in the interval from the time when the smart key receives the second message to the time when the second response message is transmitted,
How to detect relay attacks.
상기 제2 응답 메시지에 포함된 상기 제2 이동 거리 또는 상기 제2 이동 거리를 산출하기 위한 정보는 상기 차량과 상기 스마트 키 사이에서 미리 공유된 대칭키를 이용하여 암호화된,
릴레이 공격 탐지 방법.
According to claim 1,
The second movement distance or information for calculating the second movement distance included in the second response message is encrypted using a symmetric key previously shared between the vehicle and the smart key,
How to detect relay attacks.
상기 정당한 키인지 여부를 결정하는 단계에서 상기 스마트 키가 정당한 키가 아닌 것으로 결정되는 경우, 상기 차량은 프로토콜의 진행을 중단하는,
릴레이 공격 탐지 방법.
According to claim 1,
When it is determined that the smart key is not a valid key in the step of determining whether the key is a valid key, the vehicle stops the progress of the protocol,
How to detect relay attacks.
상기 릴레이 공격 여부를 결정하는 단계는, 상기 제1 거리와 상기 제2 거리의 차이로부터 산출된 상기 제1 이동 거리와 상기 제2 응답 메시지에 포함된 상기 제2 이동 거리의 차이가 미리 정해진 임계값을 초과하는 경우, 상기 릴레이 공격이 발생한 것으로 결정하는,
릴레이 공격 탐지 방법.
According to claim 1,
In the determining whether the relay attack is performed, a difference between the first movement distance calculated from the difference between the first distance and the second distance and the second movement distance included in the second response message is a predetermined threshold value. If it exceeds, it is determined that the relay attack has occurred,
How to detect relay attacks.
상기 웨이크업 메시지에 응답하여, 상기 스마트 키가 존재 확인 메시지를 UHF(Ultra High Frequency) 대역을 이용하여 상기 차량으로 송신하는 단계;
상기 차량이 상기 존재 확인 메시지의 RSSI를 이용하여 상기 차량과 상기 스마트 키 사이의 제1 거리를 산출하는 단계;
상기 차량이 질의 메시지(challenge message)를 상기 LF 대역을 이용하여 상기 스마트 키로 송신하는 단계;
상기 질의 메시지에 응답하여, 상기 스마트 키가 상기 스마트 키의 제2 이동 거리를 포함하는 응답 메시지(response message)를 상기 UHF 대역을 이용하여 상기 차량으로 송신하는 단계;
상기 차량이 상기 응답 메시지의 RSSI를 이용하여 상기 차량과 상기 스마트 키 사이의 제2 거리를 산출하는 단계; 및
상기 차량이 상기 제1 거리와 상기 제2 거리의 차이를 이용하여 산출된 제1 이동 거리와 상기 응답 메시지에 포함된 상기 제2 이동 거리를 비교하여 릴레이 공격 여부를 결정하는 단계를 포함하고,
상기 제2 이동 거리는 상기 스마트 키가 상기 웨이크업 메시지를 수신한 시점부터 상기 존재 확인 메시지를 송신한 시점까지의 구간 중 어느 일 시점에서의 상기 스마트 키의 제1 위치와 상기 스마트 키가 상기 질의 메시지를 수신한 시점부터 상기 응답 메시지를 송신한 시점까지의 구간 중 어느 일 시점에서의 상기 스마트 키의 제2 위치의 차이에 기초하여 계산되는,
릴레이 공격 탐지 방법.
transmitting, by the vehicle, a wake up message to the smart key using a low frequency (LF) band;
transmitting, by the smart key, an existence confirmation message to the vehicle using an Ultra High Frequency (UHF) band in response to the wakeup message;
calculating, by the vehicle, a first distance between the vehicle and the smart key using the RSSI of the existence confirmation message;
transmitting, by the vehicle, a challenge message to the smart key using the LF band;
transmitting a response message including a second movement distance of the smart key by the smart key to the vehicle using the UHF band in response to the inquiry message;
calculating, by the vehicle, a second distance between the vehicle and the smart key using the RSSI of the response message; and
Comprising the step of the vehicle comparing the first movement distance calculated using the difference between the first distance and the second distance with the second movement distance included in the response message to determine whether to perform a relay attack,
The second moving distance is the first position of the smart key and the smart key at any one point in the interval from when the smart key receives the wakeup message to when the existence confirmation message is transmitted. Calculated based on the difference in the second position of the smart key at any one point in the interval from the time of receiving the response message to the time of transmitting the response message,
How to detect relay attacks.
상기 응답 메시지에 포함된 상기 제2 이동 거리는 상기 차량과 상기 스마트 키 사이에서 미리 공유된 대칭키를 이용하여 암호화된,
릴레이 공격 탐지 방법.10. The method of claim 9,
The second movement distance included in the response message is encrypted using a symmetric key previously shared between the vehicle and the smart key,
How to detect relay attacks.
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