KR102588530B1 - Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템 및 그 동작 방법 - Google Patents

Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템 및 그 동작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템은 차량의 Passive 기능의 시작 명령을 입력받으면, 상기 Passive 기능을 수행하기 위한 LF 명령 신호를 송신하고, 그에 대응하는 RF 응답 신호를 수신하며, 수신된 상기 RF 응답 신호를 분석하여 Relay Station Attack (RSA) 가능성 여부를 판단하고, 상기 Passive 기능에 대한 동작을 수행하거나, RSA 경고 메시지를 출력하는 동작을 수행하는 스마트키 제어장치, 및 상기 스마트키 제어장치에서 송출된 상기 LF 명령 신호에 대응하여 상기 차량과의 거리 데이터를 포함하는 상기 RF 응답 신호를 송출하되, 상기 LF 명령 신호의 RSSI값을 이용하여 상기 RF 응답 신호에 RSA 경고 데이터를 선택적으로 포함시키는 스마트키 장치를 포함한다.

Description

Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템 및 그 동작 방법{Smart key system for protecting the relay station attack and method thereof}
본 발명은 차량용 스마트키 시스템에 관한 것으로, 특히 Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
현재의 스마트키 시스템(SmartKey System (SMK 시스템)은 SMK ECU와 연결된 LF 안테나를 통해 사용자(운전자)가 소지하고 있는 스마트키(Fob)과 LF 데이터를 송신하고, Fob는 차량(SMK ECU)에서 송신한 LF 데이터를 수신한다. 또한, Fob는 RF 데이터를 차량(SMK ECU)에 송신하고, 차량(SMK ECU)은 RF 데이터를 수신하고, 수신된 내용에 맞는 동작을 수행한다. 이를 위해 현재의 스마트키 시스템은 차량 도어 및 실내의 LF안테나와 ECU, 차량의 행동을 수행하게 하는 리모컨(이하 Fob)으로 이루어져있다.
일반적으로, 스마트키 시스템을 사용하여 차량을 동작시키는 방법에는 Passive Keyless Entry(PKE)라고 부르는 Passive access와, 차량의 전원 및 시동과 관련된 Passive start로 크게 두 가지가 있다.
Passive access란 Fob를 소지하고 있는 사용자가 차량의 밖에서 물리적인 열쇠가 아닌 차량에 내장되어 있는 버튼(토글(toggle) 스위치)을 누름으로써, 차량의 개방(open)을 실행하는 것을 말한다. 또한, Passive start란 Fob를 소지하고 있는 사용자가 차량 내부에 있을 시, 물리적인 열쇠가 아닌 차량에 내장되어 있는 버튼(Start and Stop Button, SSB)을 누름으로써, 차량의 전원 상태를 변화시키고 시동을 온(ON) 시키는 것을 말한다.
예컨대, Passive access를 통해 도어 오픈을 수행하는 동작 및 Passive Start를 통해 차량의 전원을 인가하여 시동을 온(ON) 하는 동작은 다음과 같은 순서로 이루어질 수 있다.
먼저, 사용자가 차량 도어의 손잡이에 위치한 토글 스위치를 작동할 시, 또는 차량 내부의 SSB를 작동할 시, SMK ECU에서 LF 신호(존재 확인 및 웨이크업(Wake up) 신호)를 송신한다. 이렇게 송신된 LF 신호를 사용자가 소지하고 있는 Fob에서 수신하고, 수신된 LF 신호에 대한 응답 신호인 RF 신호(존재확인 응답 신호)를 송신한다. SMK ECU에서는 Fob에서 송신한 RF 신호를 수신하여 Fob의 존재를 인식하고, Fob의 위치가 차내인지 차외인지 판별하기 위한 LF 신호를 송신한다. Fob는 LF 신호를 수신하고, LF 안테나와의 거리 데이터를 RF 신호로 송신한다.
SMK ECU는 거리 데이터를 포함하는 RF 신호를 수신하여 Fob가 차량 외부 또는 외부에 위치하는지 판단한다. 예컨대, 사용자에 의해 토글 스위치가 작동된 후, Fob가 차량 외부에 위치하고, 기설정된 동작 거리 내에 있다고 판단되면 차량 도어를 개방(open)한다. 만약, 사용자에 의해 SSB가 작동된 후, Fob가 차량 내부에 위치하고 있다고 판단되면, 차량에 전원을 인가하고 시동을 온 시킨다.
하지만, 이러한 시스템은 차량의 신호를 중계기를 통하여 Fob에 중계하여 차량을 해킹하는 Relay Station Attack(RSA)에 노출되어있다. 구체적으로, RSA란 차량의 LF신호를 중계기 1을 통하여 증폭하여 중계기 2에 전달하고 이를 중계기 2에서 다시 차량의 Fob에게 LF신호로 송신하여 Fob가 차량의 주변에 있지 않더라도 RF신호를 송신하게 하여 제3자가 차량에 침입을 하는 공격을 말한다.
여기서, RSA의 방법으로는 크게 두 가지가 있다.
첫 번째 방법은 중계기가 모든 차량에서 송출된 LF신호 중 가장 큰 RSSI(Received signal strength indication)값을 가지는 하나의 신호만을 증폭하여 Fob에 송신한다. 구체적으로, 차량에 부착되어있는 다수(3개~8개)의 LF안테나의 신호 중 가장 높은 RSSI값을 가지는 안테나의 신호만을 중계기 1에서 증폭하여 중계기 2에 전달, 다시 중계기2에서 안테나의 데이터를 Fob에 송신한다.
두 번째 방법은 모든 LF신호의 RSSI값을 중계기 1에서 증폭하여 중계기 2로 송신 후 중계기 2에서 모든 LF신호의 RSSI값을 Fob에 송신하는 방법으로 차량을 도난 및 침입한다. 구체적으로, 차량에 장착되어있는 수 개(3~8)의 LF안테나의 모든 신호를 중계기 1에서 증폭하여 중계기 2에 전달하고, 중계기 2에서 LF Data를 복사하여 그대로 Fob에 송신한다. 이 경우, 차량에서 송신한 다수의 LF 안테나가 모두 같은 송신 방사 패턴을 갖는다. 즉, RSA 공격 시 LF 안테나별로 신호의 세기만 다를 뿐, X축, Y축, Z축 간의 신호의 세기의 비율은 같다. 예컨대, 실내 1번 안테나의 RSSI값은 X축=10, Y축=3, Z축=7이고, 실내 2번 안테나의 RSSI값은 X축=20, Y축=6, Z축=14이며, 실내 3번 안테나의 RSSI값은 X축=30, Y축=9, Z축=21일 수 있다.
현재 스마트키 시스템의 경우 RSA에 대한 대응책이 없는 관계로 공격이 들어왔을 경우 위험에 그대로 노출되어있다.
본 발명의 목적은 차량의 스마트키 시스템에서 Relay Station Attack(RSA)을 방어하기 위한 차량용 스마트키 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템은 차량의 Passive 기능의 시작 명령을 입력받으면, 상기 Passive 기능을 수행하기 위한 LF 명령 신호를 송신하고, 그에 대응하는 RF 응답 신호를 수신하며, 수신된 상기 RF 응답 신호를 분석하여 Relay Station Attack (RSA) 가능성 여부를 판단하고, 상기 Passive 기능에 대한 동작을 수행하거나, RSA 경고 메시지를 출력하는 동작을 수행하는 스마트키 제어장치, 및 상기 스마트키 제어장치에서 송출된 상기 LF 명령 신호에 대응하여 상기 차량과의 거리 데이터를 포함하는 상기 RF 응답 신호를 송출하되, 상기 LF 명령 신호의 RSSI값을 이용하여 상기 RF 응답 신호에 RSA 경고 데이터를 선택적으로 포함시키는 스마트키 장치를 포함한다.
상기 스마트키 장치는 상기 차량의 다수의 LF 안테나 중 기설정된 개수의 LF 안테나에서 송출된 LF 명령 신호를 수신하는지 확인하고, 상기 기설정된 개수의 LF 안테나에서 송출된 다수의 LF 명령 신호가 수신되면, 상기 다수의 LF 신호 각각의 X축, Y, Z축의 RSSI값을 분석하여 상기 RF 응답 신호에 상기 RSA 경고 데이터를 포함할지 여부를 판단한다.
상기 스마트키 장치는 상기 다수의 LF 신호 각각의 X축, Y, Z축의 RSSI값의 크기 순서 및 비율이 동일하면 상기 RF 응답 신호에 상기 RSA 경고 데이터를 포함시킨다.
상기 스마트키 제어장치는 상기 RF 응답 메시지에 상기 RSA 경고 데이터가 포함된 경우, 기설정된 도어 Cross Talk 영역인지 여부에 따라 상기 RSA 가능성 여부를 판단한다.
상기 스마트키 제어장치는 상기 도어 Cross Talk 영역이 아닌 경우, RSA이 발생한 것으로 판단하여 상기 차량의 경적 및 비상등 중 적어도 하나를 동작시켜 상기 RSA 경고 메시지를 출력한다.
상기 스마트키 제어장치는 상기 도어 Cross Talk 영역인 것으로 확인되거나, 상기 RF 응답 신호에 상기 RSA 경고 데이터가 포함되지 않은 경우, 상기 스마트키 장치가 상기 차량을 기준으로 기설정된 Passive 영역에 위치하는지 판단하여 상기 Passive 기능을 선택적으로 수행한다.
상기 Passive 기능은 상기 차량의 손잡이에 위치한 토글 스위치의 입력에 따라 Passive Keyless Entry(PKE) 동작을 수행하는 Passive access 기능과, 상기 차량의 실내의 소정 위치에 장착된 Start Stop Button(SSB)의 입력에 따라 상기 차량의 전원 및 시동과 관련된 동작을 수행하는 Passive start 기능 중 적어도 하나이다.
한편, 전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상에 따른 Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템은 차량의 Passive 기능의 시작 명령을 입력받으면, 상기 Passive 기능을 수행하기 위한 LF 명령 신호를 송신하고, 그에 대응하는 RF 응답 신호를 수신하며, 수신된 상기 RF 응답 신호를 분석하여 Relay Station Attack (RSA) 발생 여부를 판단하고, 상기 Passive 기능에 대한 동작을 수행하거나, RSA 경고 메시지를 출력하는 동작을 수행하는 스마트키 제어장치, 및 상기 스마트키 제어장치에서 송출된 상기 LF 명령 신호에 대응하여 상기 차량과의 거리 데이터를 포함하는 상기 RF 응답 신호를 송출하는 스마트키 장치를 포함한다.
상기 스마트키 제어장치는 상기 RF 응답 신호를 분석하여 상기 스마트키 장치에서 상기 차량의 다수의 LF 안테나가 감지되었는지 확인하고, 상기 스마트키 장치에서 수신된 다수의 LF 신호 각각의 X축, Y, Z축의 RSSI값을 분석하고, 상기 분석 결과에 따라 기설정된 도어 Cross Talk 영역인지 여부를 판단하여 상기 RSA 발생 여부를 판단한다.
상기 스마트키 제어장치는 상기 다수의 LF 신호 각각의 X축, Y, Z축의 RSSI값의 크기 순서 및 비율이 동일하면, 상기 Cross Talk 영역인지 여부를 판단하고, 상기 도어 Cross Talk 영역이 아닌 경우, RSA이 발생한 것으로 판단하여 상기 차량의 경적 및 비상등 중 적어도 하나를 동작시켜 상기 RSA 경고 메시지를 출력한다.
상기 스마트키 제어장치는 상기 다수의 LF 신호 각각의 X축, Y, Z축의 RSSI값의 크기 순서 및 비율이 동일하지 않거나, 상기 도어 Cross Talk 영역인 것으로 확인되면, 상기 스마트키 장치가 상기 차량을 기준으로 기설정된 Passive 영역에 위치하는지 판단하여 상기 Passive 기능을 선택적으로 수행한다.
상기 Passive 기능은 상기 차량의 손잡이에 위치한 토글 스위치의 입력에 따라 Passive Keyless Entry(PKE) 동작을 수행하는 Passive access 기능과, 상기 차량의 실내의 소정 위치에 장착된 Start Stop Button(SSB)의 입력에 따라 상기 차량의 전원 및 시동과 관련된 동작을 수행하는 Passive start 기능 중 적어도 하나이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 차량용 스마트키 시스템의 Passive 기능을 수행 시 Fob에서 수신된 신호의 각 안테나별 3축 RSSI값을 비교하여 Fob에서 수신된 신호가 Relay Station Attack(RSA)된 신호인지를 판단함으로써, 차량용 스마트키 시스템에서 RSA로 인한 제3자의 침입을 방지하여 사용자의 피해를 최소화하는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 LF 안테나와 Fob의 안테나를 설명하기 위한 참조도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템은 전체 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템의 동작 흐름도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 스마트키 시스템에서 Passive Access 영역을 예시한 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템은 전체 블록도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템에서 스마트키 제어장치의 동작 흐름도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가급적 동일한 부호를 부여하고, 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
설명에 앞서 본 발명에서 적용될 수 있는 차량의 LF(Low Frequency) 안테나와 Fob의 안테나에 대해 간략히 설명한다. 이는 본 명세서의 이해를 돕기 위한 것으로서 명시적으로 본 발명을 한정하는 사항으로 기재하지 않은 경우에 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 의미로 사용하는 것이다.
먼저, 차량의 소정 위치에 장착된 LF 안테나는 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, LF 신호를 3차원으로 방사한다. 차량에는 이러한 LF 안테나가 다수(예컨대, 3개~8개) 장착될 수 있다. 한편, Fob는 도 1의 (b)와 같이 3축 수신부가 각 축의 안테나의 신호를 수신한다. 구체적으로, Fob는 X축 LF 수신 안테나, Y축 LF 수신 안테나, Z축 LF 수신 안테나를 갖고 있으며, 각 안테나 각각에서 수신한 LF 신호의 세기를 RSSI로 변환하여 Fob의 위치를 판별할 수 있다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 Relay Station Attack 방어하기 위한 차량용 스마트키 시스템에 대해 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템은 전체 블록도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템의 동작 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템(이하, '차량용 스마트키 시스템'으로 지칭)(100)은 차량 내 구현된 스마트키 제어장치(110)와 사용자가 소지한 스마트키 장치(Fob)(120)를 포함한다.
스마트키 제어장치(110)는 SMK 제어부(111), LF 송신부(113) 및 RF(Radio Frequency) 수신부(115)를 포함한다.
SMK 제어부(111)는 차량의 스마트키 시스템에 대한 전반적인 동작을 수행하는 전자제어유닛(SMK ECU)으로써, 사용자의 차량 조작에 따라 Passive Keyless Entry(PKE)라고 부르는 Passive access 기능과, 차량의 전원 및 시동과 관련된 Passive start 기능과 같은 Passive 기능을 수행한다. 더욱이 SMK 제어부(111)는 Passive 기능을 수행할 시 Relay Station Attack(RSA) 방어를 위한 일련의 프로세스를 함께 수행한다.
구체적으로, SMK 제어부(111)는 차량의 도어 손잡이에 장착된 토글(toggle) 스위치 또는 차량 내부에 위치한 SSB(Start and Stop Button)이 조작되어 Passive 기능을 위한 시작 명령을 입력받으면, LF 송신부(113)에 연결된 LF 안테나를 통해 스마트키 장치(120)를 탐색하기 위한 스마트키 ID와 Passive 기능을 수행하기 위한 Passive 데이터를 포함하는 LF 신호(LF 명령 신호)를 송신하도록 LF 송신부(113)를 제어한다. 이때, 스마트키 ID는 차량을 제어하기 위해 사전에 기등록된 스마트키 장치(120)에 대한 고유식별번호일 수 있다. 또한, SMK 제어부(111)는 LF 명령 신호가 차량에 구현된 다수의 LF 안테나 각각을 통해 송신되도록 LF 송신부(113)를 제어할 수 있다.
덧붙여, SMK 제어부(111)는 송신된 LF 명령 신호에 대응하는 RF 응답 신호를 RF 안테나를 통해 수신하도록 RF 수신부(115)를 제어한다. 이때, RF 수신부(115)는 다수의 LF 안테나에서 출력된 LF 명령 신호의 개수에 따라, 다수의 RF 응답 신호를 수신할 수 있다.
이후, SMK 제어부(111)는 RF 수신부(115)를 통해 수신되는 RF 응답 신호를 분석하여 그에 대응하는 동작을 수행한다. 예컨대, SMK 제어부(111)는 RF 응답 신호의 분석 결과에 따라 RSA 경보 동작을 수행하거나, Passive 기능(Passive access 기능 또는 Passive start 기능)을 수행할 수 있다. 이에 대한 자세한 동작에 대해서는 도 3을 참조하여 구체적으로 후술하도록 한다.
한편, 스마트키 장치(120)는 Fob 제어부(121), LF 수신부(123) 및 RF 송신부(125)를 포함한다.
Fob 제어부(121)는 스마트키 제어장치(110)에서 전송되는 LF 명령 신호를 LF 안테나를 통해 수신하도록 LF 수신부(123)를 제어할 수 한다. 아울러, Fob 제어부(121)는 LF 수신부(123)를 통해 스마트키 제어장치(110)로부터 LF 명령 신호를 수신하면, 수신된 LF 명령 신호의 응답으로 차량의 LF 안테나와의 거리 데이터가 포함된 RF 응답 신호를 RF 송신부(125)를 통해 스마트키 제어장치(110)로 송신한다. 이때, Fob 제어부(121)는 LF 명령 신호에 포함된 정보를 분석하여 RSA 위험성 존재 여부를 판단하고, RSA 위험성 정보를 더 포함하여 RF 응답 신호를 전송할 수 있다.
이하, 도 3의 흐름도를 참조하여, Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템(100)의 동작에 대해 구체적으로 설명한다.
이하에서는, 별도의 언급이 없는 한 스마트키 제어장치(110)의 기능은 SMK 제어부(111)에서 수행하며, 스마트키 장치(120)의 기능은 Fob 제어부(121)에서 수행하는 것으로 간주할 수 있다.
먼저, 사용자의 조작에 의해 Passive 기능의 시작 명령이 입력되면(S301), 스마트키 제어장치(110)는 Passive 기능을 수행하기 위한 Passive 데이터를 포함하는 LF 명령 신호를 송신한다(S302). 이때, 스마트키 제어장치(110)는 차량에 장착된 다수의 LF 안테나 각각을 통해 LF 명령 신호를 송신할 수 있다.
여기서, LF 명령 신호는 사용자의 조작에 의해 동작하고자 하는 Passive 기능에 따라, 다른 Passive 데이터가 포함될 수 있다. 일 예로서, 사용자가 도어 손잡이의 토글 스위치를 조작하면, LF 명령 신호는 Passive access 기능을 위한 Passive access 데이터를 포함하는 LF 명령 신호일 수 있다. 다른 예로서, 사용자가 차량 내 SSB 버튼을 조작하면, LF 명령 신호는 Passive start 기능을 위한 Passive start 데이터를 포함하는 LF 명령 신호일 수 있다.
스마트키 제어장치(110)로부터 송신되는 LF 명령 신호는 스마트키 장치(120)에서 수신할 수 있다(S303). 이때, 스마트키 장치(120)는 LF 안테나를 통해 LF 명령 신호를 수신할 수 있다.
LF 안테나를 통해 LF 명령 신호가 수신되면, 스마트키 장치(120)는 기설정된 동작 거리 내에서 다수의 LF 안테나가 감지되는지 확인한다(S304). 여기서, 동작 거리는 Passive 기능을 수행하기 위해 차량과의 거리일 수 있다. 예컨대, 동작 거리는 Passive 기능을 수행할 수 있는 기설정된 최대 거리(예컨대, 2m)일 수 있다. 아울러, 다수의 LF 안테나의 감지 여부는 LF 명령 신호에 포함된 데이터 중 LF 명령 신호를 송출하는 LF 안테나의 고유식별정보(ID)를 확인하여 다수의 LF 안테나의 감지 여부를 확인할 수 있다.
한편, 스마트키 장치(120)는 동작하고자 하는 Passive 기능에 따라 기설정된 개수의 LF 안테나가 감지되는지 확인할 수 있다. 일 예로서, LF 명령 신호에 Passive access 데이터가 포함된 경우, 스마트키 장치(120)는 2개 이상의 LF 안테나가 감지되는지 확인할 수 있다. 다른 예로서, LF 명령 신호에 Passive start 데이터가 포함된 경우, 스마트키 장치(120)는 3개 이상의 LF 안테나가 감지되는지 확인할 수 있다.
단계 S304의 확인 결과 다수의 LF 안테나가 감지되지 않는 경우, 스마트키 장치(120)는 RSA의 경우 또는 스마트키 장치(120)가 차량으로부터 Passive 기능을 수행하기 위한 동작 거리 이상으로 떨어져 있는 것으로 판단하여 아무런 동작을 수행하지 않는다(S305).
만약, 단계 S304의 확인 결과 다수의 LF 안테나가 감지되는 경우, 스마트키 장치(120)는 차량의 LF 안테나의 각 축(X축, Y축, Z축)별로 RSSI값을 비교하여, 각 축 의 신호 세기의 순서 및 비율이 동일한지 확인한다(S306). 이는 RSA의 경우, 다수의 LF 안테나 간에 신호의 세기(크기)만 다를 뿐, X축, Y축, Z축 간의 신호 세기의 비율이 같은 특성을 가지고 있어, 이러한 특성을 이용하여 각 축의 신호 세기의 비율을 통해 RSA 여부를 확인할 수 있다. 즉, 축별로 신호 세기의 순서 및 비율이 동일한 경우 RSA의 공격을 받았을 가능성이 높은 것으로 판단할 수 있다.
예컨대, 차량의 제1 LF 안테나에서 송신된 신호의 RSSI값이 X축=10, Y축=3, Z축=7이고, 제2 LF 안테나에서 송신된 LF 신호의 RSSI값이 X축=20, Y축=6, Z축=14이며, 제3 LF 안테나에서 송신된 신호의 RSSI값이 X축=30, Y축=9, Z축=21인 경우, 스마트키 장치(120)는 수신된 LF 신호가 정당한 신호가 아닌 RSA 공격에 의해 생성된 불법적인 신호로 판단할 수 있다.
단계 S306의 확인 결과, LF 안테나별 X축, Y축, Z축의 수신 신호 세기의 순서 및 비율이 동일한 것으로 확인되면, 스마트키 장치(120)는 스마트키 제어장치(110)로 전송할 RF 응답 신호에 거리 데이터를 포함하되, RSA 경고(warning) 데이터를 함께 포함시켜 송신할 수 있다(S307).
만약, 단계 S306의 확인 결과 LF 안테나별로 신호 세기의 순서 및 비율이 각기 다른 것으로 판단되면, 스마트키 장치(120)는 스마트키 제어장치(110)로 전송할 RF 응답 신호에 거리 데이터만을 포함시켜 전송할 수 있다(S308).
스마트키 제어장치(110)는 이와 같은 과정을 통해 스마트키 장치(120)로부터 전송되는 RF 응답 신호를 RF 안테나를 통해 수신할 수 있다.
스마트키 장치(120)로부터 송신된 RF 응답 신호가 수신되면, 스마트키 제어장치(110)는 수신된 RF 응답 신호를 분석하여 RF 응답 신호에 RSA 경고 데이터가 포함되어 있는지 확인한다.
만약, RF 응답 신호에 RSA 경고 데이터가 포함되어 있는 경우, 스마트키 제어장치(110)는 기설정된 도어 Cross Talk 영역인지 여부를 판단한다(S309). 여기서, Cross talk란 하나의 회로나 전송 시스템의 채널에 전송된 신호가 다른 채널에 의도하지 않는 효력을 발생시키는 것을 말한다. 즉, 하나의 LF 안테나에 다른 LF 안테나들의 신호가 같이 전송되는 것으로, 스마트키 장치(120)가 LF 안테나와 매우 근접한 거리에 있을 때, 하나의 LF 안테나의 데이터를 다수의 LF 안테나의 데이터로 인식하는 경우가 발생할 수 있다. Cross talk는 일반적으로 가까이 있는 신호에 영향을 주는(기생 축전기에 의한) 용량성 커플링으로 발생한다. 이러한 Cross talk는 하나의 LF 안테나에서 여러 개의 LF 안테나의 데이터가 나온다는 점에서 RSA와 유사한 패턴을 보이고, 이에 따라 RSA와 Cross talk를 구별하여야 한다.
이를 위해, Cross talk는 별도의 영역을 지정하여 판단될 수 있다. 예컨대, RF 응답 신호에서 포함된 거리 데이터에서 스마트키 장치(120)와 각 LF 안테나의 거리 데이터가 L1 내지 L6이라고 가정하고, X1 <L1 < Y1, X2 <L2 < Y2, X3 <L3 < Y3, X4 <L4 < Y4, X5 <L5 < Y5, X6 <L6 < Y6인 경우, Cross talk 영역이라고 판단한다. 이때, L1 내지 L6은 스마트키 장치(120)와 각 LF 안타네의 거리(L1: 스마트키 장치와 제1 LF 안테나 간의 거리,…, L6: 스마트키 장치와 제6 LF 안테나 간의 거리)를 의미한다. X1 내지 X6, Y1 내지 Y6의 값은 스마트키 장치(120)와 각 LF 안테나의 거리 데이터(L1 내지 L6)의 값이 기 설정된 범위 내에 해당하는지 여부를 판단하기 위한 기 설정된 값으로, 스마트키 장치(120)와 LF 안테나 간의 거리 데이터와 동일한 범주를 가지며, 차량의 크기 및 LF 안테나의 특성 등의 외부적 요인에 따라 기설정된 것일 수 있으며, 차량에 따라 변동 가능하다.
단계 S309의 확인 결과 Cross talk 영역이 아닌 경우, 즉, RF 응답 신호에 RSA 경고 데이터가 포함된 상태에서 도어 Cross talk 영역이 아닌 것으로 판단되면, 스마트키 제어장치(110)는 RSA가 발생한 것으로 판단한다(S310). RSA가 발생한 것으로 판단된 경우, 스마트키 제어장치(110)는 RSA 발생 경보를 위해 경보 동작을 수행할 수 있다. 이때, 경보 동작은 차량의 경적을 출력하거나, 비상등을 깜빡이는 동작(점멸 동작) 중 적어도 하나의 동작을 수행하는 것일 수 있으며, 두가지 동작 모두를 수행할 수도 있다. 아울러, 이러한 동작 외에도 차량 운전자 또는 차량 보안을 관리하는 담당자에게 RSA이 발생하였음을 알리는 경보 메시지를 전송할 수 있다.
한편, 단계 S309의 확인 결과 도어 Cross talk 영역인 경우, 즉, RF 응답 신호에 RSA 경고 데이터가 포함되었으나, 도어 Cross talk 영역인 것으로 판단되면, 스마트키 제어장치(110)는 스마트키 장치(120)가 기설정된 Passive 영역에 위치하는지 판단한다(S311). 여기서, 기설정된 Passive 영역은 단계 S301에서 사용자(운전자)에 의해 차량 도어에 장착된 토글 스위치가 조작되었는지 SSB가 조작되었는지에 따라 다를 수 있다.
일 예로서, 사용자(운전자)에 의해 차량 도어에 장착된 토글(toggle) 스위치가 조작되어 Passive access 기능을 수행하고자 하는 경우, 기설정된 Passive 영역은 Passive access 영역일 수 있다. 즉, Passive access 데이터가 포함된 LF 명령 신호에 대응하는 RF 응답 신호가 스마트키 장치(120)로부터 전송된 경우, Fob 제어부(121)는 스마트키 장치(120)가 Passive access 영역에 위치하는지 확인할 수 있다. 여기서, Passive access 영역은 사용자가 차량 도어를 개방할 수 있는 영역으로, 도 4에 도시된 바와 같이 일반적으로 차량의 실외, 그리고 차량과 스마트키 장치(120)의 거리가 기설정된 일정거리(예컨대, 약 1m 내지 1.5m) 이내의 거리일 수 있다.
다른 예로서, 사용자(운전자)에 의해 차량 내부에 위치한 SSB가 조작되어 Passive start 기능을 수행하고자 하는 경우, 기설정된 Passive 영역은 차량 내부(실내) 영역일 수 있다. 즉, Passive start 데이터가 포함된 LF 명령 신호에 대응하는 RF 응답 신호가 스마트키 장치(120)로부터 전송된 경우, 스마트키 제어장치(110)는 스마트키 장치(120)가 차량 내부에 위치하는지 확인할 수 있다.
단계 S311의 확인 결과, 스마트키 장치(120)가 기설정된 Passive 영역에 위치하는 것으로 확인되면, 스마트키 제어장치(110)는 단계 S301에서 사용자에 의해 조작된 스위치에 따른 해당 Passive 동작을 수행한다(S312). 일 예로서, 단계 S301에서 사용자에 의해 차량 도어의 토글 스위치가 조작되고, 스마트키 장치(120)가 Passive 영역(Passive access 영역)에 위치한 것으로 확인된 경우, 스마트키 제어장치(110)는 차량의 도어를 개방(잠금 해지) 동작을 수행한다. 다른 예로서, 사용자에 의해 차량의 SSB 버튼이 조작되고, 스마트키 장치(120)가 차량 내부에 위치한 것으로 확인된 경우, 스마트키 제어장치(110)는 차량의 전원 상태를 변화시키고 시동을 온 상태로 변경한다.
만약, 단계 S312의 확인 결과 스마트키 장치(120)가 기설정된 Passive 영역에 위치하지 않는 것으로 확인되면, 스마트키 제어장치(110)는 아무런 동작을 수행하지 않을 수 있다(S313).
한편, 수신된 RF 응답 신호를 분석하여 RF 응답 신호에 RSA 경고 데이터가 포함되어 있는지 않은 경우, 스마트키 제어장치(110)는 도어 Cross Talk 영역인지를 확인하는 단계 S309 동작을 생략하고, 바로 스마트키 장치(120)가 기설정된 Passive 영역에 위치하는지를 확인하는 단계 S311 동작을 수행하고, 그 결과에 따른 차량 제어 동작을 수행할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 차량용 스마트키 시스템의 Passive 기능을 수행 시 Fob에서 수신된 신호의 각 안테나별 3축 RSSI값을 비교하여 Fob에서 수신된 신호가 Relay Station Attack(RSA)된 신호인지를 판단함으로써, 차량용 스마트키 시스템에서 RSA로 인한 제3자의 침입을 방지하여 사용자의 피해를 최소화하는 효과를 가진다.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 Relay Station Attack 방어하기 위한 차량용 스마트키 시스템에 대해 구체적으로 설명한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템은 전체 블록도이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템에서 스마트키 제어장치의 동작 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템(200)은 차량 내 구현된 스마트키 제어장치(210)와 사용자가 소지한 스마트키 장치(Fob)(220)를 포함한다.
스마트키 제어장치(210)는 SMK 제어부(211), LF 송신부(213) 및 RF(Radio Frequency) 수신부(215)를 포함한다.
SMK 제어부(211)는 차량의 스마트키 시스템에 대한 전반적인 동작을 수행하는 전자제어유닛(SMK ECU)으로써, 사용자의 차량 조작에 따라 Passive Keyless Entry(PKE)라고 부르는 Passive access 기능과, 차량의 전원 및 시동과 관련된 Passive start 기능과 같은 Passive 기능을 수행한다. 더욱이 SMK 제어부(211)는 Passive 기능을 수행할 시 Relay Station Attack(RSA) 방어를 위한 일련의 프로세스를 함께 수행한다.
구체적으로, SMK 제어부(211)는 차량의 도어 손잡이에 장착된 토글(toggle) 스위치 또는 차량 내부에 위치한 SSB(Start and Stop Button)이 조작되어 Passive 기능을 위한 시작 명령을 입력받으면, LF 송신부(213)에 연결된 LF 안테나를 통해 스마트키 장치(220)를 탐색하기 위한 스마트키 ID와 Passive 기능을 수행하기 위한 Passive 데이터를 포함하는 LF 신호(LF 명령 신호)를 송신하도록 LF 송신부(213)를 제어한다. 이때, 스마트키 ID는 차량을 제어하기 위해 사전에 기등록된 스마트키 장치(220)에 대한 고유식별번호일 수 있다. 또한, SMK 제어부(211)는 LF 명령 신호가 차량에 구현된 다수의 LF 안테나 각각을 통해 송신되도록 LF 송신부(213)를 제어할 수 있다.
덧붙여, SMK 제어부(211)는 송신된 LF 명령 신호에 대응하는 RF 응답 신호를 RF 안테나를 통해 수신하도록 RF 수신부(215)를 제어한다. 이때, RF 수신부(215)는 다수의 LF 안테나에서 출력된 LF 명령 신호의 개수에 따라, 다수의 RF 응답 신호를 수신할 수 있다.
이후, SMK 제어부(211)는 RF 수신부(215)를 통해 수신되는 RF 응답 신호를 분석하여 그에 대응하는 동작을 수행한다. 이때, SMK 제어부(211)는 RF 응답 신호에 포함된 정보를 분석하여 RSA 위험성 존재 여부를 판단하고, RSA 위험성 여부에 따라 RSA 경보 동작을 수행하거나, Passive 기능(Passive access 기능 또는 Passive start 기능)을 수행할 수 있다. 이에 대한 자세한 동작에 대해서는 도 6을 참조하여 구체적으로 후술하도록 한다.
한편, 스마트키 장치(220)는 Fob 제어부(221), LF 수신부(223) 및 RF 송신부(225)를 포함한다.
Fob 제어부(221)는 스마트키 제어장치(210)에서 전송되는 LF 명령 신호를 LF 안테나를 통해 수신하도록 LF 수신부(223)를 제어할 수 한다. 아울러, Fob 제어부(221)는 LF 수신부(223)를 통해 스마트키 제어장치(210)로부터 LF 명령 신호를 수신하면, 수신된 LF 명령 신호의 응답으로 차량의 LF 안테나와의 거리 데이터가 포함된 RF 응답 신호를 RF 송신부(225)를 통해 스마트키 제어장치(210)로 송신한다.
이하, 도 6의 흐름도를 참조하여, Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템(200)에서 스마트키 제어장치(210)의 동작에 대해 구체적으로 설명한다.
이하에서는, 별도의 언급이 없는 한 스마트키 제어장치(210)의 기능은 SMK 제어부(211)에서 수행하며, 스마트키 장치(220)의 기능은 Fob 제어부(221)에서 수행하는 것으로 간주할 수 있다.
먼저, 사용자의 조작에 의해 Passive 기능의 시작 명령이 입력되면(S601), 스마트키 제어장치(210)는 Passive 기능을 수행하기 위한 Passive 데이터를 포함하는 LF 명령 신호를 스마트키 장치(220)로 송신한다(S602). 이때, 스마트키 제어장치(210)는 차량에 장착된 다수의 LF 안테나 각각을 통해 LF 명령 신호를 송신할 수 있다.
여기서, LF 명령 신호는 사용자의 조작에 의해 동작하고자 하는 Passive 기능에 따라, 다른 Passive 데이터가 포함될 수 있다. 일 예로서, 사용자가 도어 손잡이의 토글 스위치를 조작하면, LF 명령 신호는 Passive access 기능을 위한 Passive access 데이터를 포함하는 LF 명령 신호일 수 있다. 다른 예로서, 사용자가 차량 내 SSB 버튼을 조작하면, LF 명령 신호는 Passive start 기능을 위한 Passive start 데이터를 포함하는 LF 명령 신호일 수 있다.
스마트키 제어장치(210)로부터 송신되는 LF 명령 신호는 스마트키 장치(220)에서 수신할 수 있으며, 스마트키 장치(220)는 LF 안테나를 통해 LF 명령 신호를 수신할 수 있다.
LF 안테나를 통해 LF 명령 신호가 수신되면, 스마트키 장치(220)는 LF 명령 신호에 대응하는 RF 응답 신호를 스마트키 제어장치(210)로 송신한다. 이때, 스마트키 장치(220)는 수신된 다수의 LF 명령 신호를 송출한 다수의 LF 안테나 각각과 자신 간의 거리 데이터를 RF 응답 신호에 포함시켜 송신할 수 있다.
이에 따라, 스마트키 제어장치(210)는 스마트키 장치(220)로부터 송출되는 RF 응답 신호를 수신할 수 있다(S603).
스마트키 제어장치(210)는 수신된 RF 응답 신호를 분석하여 스마트키 장치(220)에서 기설정된 동작 거리 내의 다수의 LF 안테나가 감지되는지 확인한다(S604). 여기서, 동작 거리는 Passive 기능을 수행하기 위한 차량과 스마트키 장치(220) 간의 거리일 수 있다. 예컨대, 동작 거리는 Passive 기능을 수행할 수 있는 기설정된 최대 거리(예컨대, 2m)일 수 있다.
다수의 LF 안테나의 감지 여부는 다수의 LF 명령 신호에 대응하여 수신되는 다수의 RF 응답 신호를 분석하여 스마트키 장치(220)에서 다수의 LF 안테나가 감지되었는지 확인할 수 있다.
이때, 스마트키 제어장치(210)는 동작하고자 하는 Passive 기능에 따라 기설정된 개수의 LF 안테나가 스마트키 장치(220)에서 감지되는지 확인할 수 있다. 일 예로서, Passive access 기능을 동작하고자 하는 경우 스마트키 제어장치(210)는 스마트키 장치(220)에서 2개 이상의 LF 안테나가 감지되는지 확인할 수 있다. 다른 예로서, Passive start 기능을 동작하고자 하는 경우, 스마트키 제어장치(210)는 스마트키 장치(220)에서 3개 이상의 LF 안테나가 감지되는지 확인할 수 있다.
단계 S604의 확인 결과 다수의 LF 안테나가 감지되지 않는 경우, 스마트키 제어장치(210)는 RSA의 경우 또는 스마트키 장치(220)가 차량으로부터 Passive 기능을 수행할 수 있는 거리 이상으로 떨어져 있는 것으로 판단하여 아무런 동작을 수행하지 않는다(S605).
만약, 단계 S604의 확인 결과 스마트키 장치(220)에서 다수의 LF 안테나가 감지된 것으로 확인되는 경우, 스마트키 제어장치(210)는 스마트키 장치(220)에서 수신된 LF 명령 신호의 각 축(X축, Y축, Z축)별 RSSI값을 비교하여, 각 축의 신호 세기의 순서 및 비율이 동일한지 확인한다(S606). 이는 RSA의 경우, 다수의 LF 안테나에서 송출된 LF 명령 신호 간에 신호의 세기(크기)만 다를 뿐, X축, Y축, Z축 간의 신호 세기의 비율이 같은 특성을 가지고 있기 때문에, 이러한 특성을 이용하여 각 축의 신호 세기의 비율을 통해 RSA 여부를 확인할 수 있다. 즉, 각 축별로 신호 세기의 순서 및 비율이 동일한 경우 RSA의 공격을 받았을 가능성이 높은 것으로 판단할 수 있다.
예컨대, 차량의 제1 LF 안테나에서 송신된 신호의 RSSI값이 X축=10, Y축=3, Z축=7이고, 제2 LF 안테나에서 송신된 LF 신호의 RSSI값이 X축=20, Y축=6, Z축=14이며, 제3 LF 안테나에서 송신된 신호의 RSSI값이 X축=30, Y축=9, Z축=21인 경우, 스마트키 장치(220)는 수신된 LF 신호가 정당한 신호가 아닌 RSA 공격에 의해 생성된 불법적인 신호로 판단할 수 있다.
단계 S606의 확인 결과, LF 안테나별 X축, Y축, Z축의 수신 신호 세기의 순서 및 비율이 동일한 것으로 확인되면, 스마트키 제어장치(210)는 스마트키 장치(220)로 전송된 LF 명령신호가 RSA의 공격을 받았을 가능성이 높은 것으로 판단하고 기설정된 도어 Cross Talk 영역인지 여부를 판단한다(S607). 여기서, Cross talk란 하나의 회로나 전송 시스템의 채널에 전송된 신호가 다른 채널에 의도하지 않는 효력을 발생시키는 것을 말한다. 즉, 하나의 LF 안테나에 다른 LF 안테나들의 신호가 같이 전송되는 것으로, 스마트키 장치(220)가 LF 안테나와 매우 근접한 거리에 있을 때, 하나의 LF 안테나의 데이터를 다수의 LF 안테나의 데이터로 인식하는 경우가 발생할 수 있다. Cross talk는 일반적으로 가까이 있는 신호에 영향을 주는(기생 축전기에 의한) 용량성 커플링으로 발생한다. 이러한 Cross talk는 하나의 LF 안테나에서 여러 개의 LF 안테나의 데이터가 나온다는 점에서 RSA와 유사한 패턴을 보이고, 이에 따라 RSA와 Cross talk를 구별하여야 한다.
이를 위해, Cross talk는 별도의 영역을 지정하여 판단될 수 있다. 예컨대, RF 응답 신호에서 포함된 거리 데이터에서 스마트키 장치(220)와 각 LF 안테나의 거리 데이터가 L1 내지 L6이라고 가정하고, X1 <L1 < Y1, X2 <L2 < Y2, X3 <L3 < Y3, X4 <L4 < Y4, X5 <L5 < Y5, X6 <L6 < Y6인 경우, Cross talk 영역이라고 판단한다. 이때, X1 내지 X6, Y1 내지 Y6의 값은 차량의 크기 및 LF 안테나의 특성 등의 외부적 요인에 따라 기설정된 것일 수 있으며, 차량에 따라 변동 가능하다.
단계 S607의 확인 결과 Cross talk 영역이 아닌 경우, 즉, RSA의 공격을 받았을 가능성이 높은 것으로 판단된 상태에서 도어 Cross talk 영역이 아닌 것으로 판단되면, 스마트키 제어장치(210)는 RSA가 발생한 것으로 판단한다(S608). RSA가 발생한 것으로 판단된 경우, 스마트키 제어장치(210)는 RSA 발생 경보를 위해 경보 동작을 수행할 수 있다. 이때, 경보 동작은 차량의 경적을 출력하거나, 비상등을 깜빡이는 동작(점멸 동작) 중 적어도 하나의 동작을 수행하는 것일 수 있으며, 두가지 동작 모두를 수행할 수도 있다. 아울러, 이러한 동작 외에도 차량 운전자 또는 차량 보안을 관리하는 담당자에게 RSA이 발생하였음을 알리는 경보 메시지를 전송할 수 있다.
한편, 단계 S607의 확인 결과 도어 Cross talk 영역인 경우, 즉, RSA의 공격을 받았을 가능성이 높은 것으로 판단되었으나, 도어 Cross talk 영역인 것으로 판단되면, 스마트키 제어장치(210)는 스마트키 장치(220)가 기설정된 Passive 영역에 위치하는지 판단한다(S609). 여기서, 기설정된 Passive 영역은 단계 S601에서 사용자(운전자)에 의해 차량 도어에 장착된 토글 스위치가 조작되었는지 SSB가 조작되었는지에 따라 다를 수 있다.
일 예로서, 사용자(운전자)에 의해 차량 도어에 장착된 토글(toggle) 스위치가 조작되어 Passive access 기능을 수행하고자 하는 경우, 기설정된 Passive 영역은 Passive access 영역일 수 있다. 즉, Passive access 데이터가 포함된 LF 명령 신호에 대응하는 RF 응답 신호가 스마트키 장치(220)로부터 전송된 경우, SMK 제어부(211)는 스마트키 장치(220)가 Passive access 영역에 위치하는지 확인할 수 있다. 여기서, Passive access 영역은 사용자가 차량 도어를 개방할 수 있는 영역으로, 도 4에 도시된 바와 같이 일반적으로 차량의 실외, 그리고 차량과 스마트키 장치(220)의 거리가 기설정된 일정거리(예컨대, 약 1m 내지 1.5m) 이내의 거리일 수 있다.
다른 예로서, 사용자(운전자)에 의해 차량 내부에 위치한 SSB가 조작되어 Passive start 기능을 수행하고자 하는 경우, 기설정된 Passive 영역은 차량 내부(실내) 영역일 수 있다. 즉, Passive start 데이터가 포함된 LF 명령 신호에 대응하는 RF 응답 신호가 스마트키 장치(220)로부터 전송된 경우, 스마트키 제어장치(210)는 스마트키 장치(220)가 차량 내부에 위치하는지 확인할 수 있다.
단계 S609의 확인 결과, 스마트키 장치(220)가 기설정된 Passive 영역에 위치하는 것으로 확인되면, 스마트키 제어장치(210)는 단계 S601에서 사용자에 의해 조작된 스위치에 따른 해당 Passive 동작을 수행한다(S610). 일 예로서, 단계 S601에서 사용자에 의해 차량 도어의 토글 스위치가 조작되고, 스마트키 장치(220)가 Passive 영역(Passive access 영역)에 위치한 것으로 확인된 경우, 스마트키 제어장치(210)는 차량의 도어를 개방(잠금 해지) 동작을 수행한다. 다른 예로서, 단계 S601에서 사용자에 의해 차량의 SSB 버튼이 조작되고, 스마트키 장치(220)가 차량 내부에 위치한 것으로 확인된 경우, 스마트키 제어장치(210)는 차량의 전원 상태를 변화시키고 시동을 온 상태로 변경한다.
만약, 단계 S609의 확인 결과 스마트키 장치(220)가 기설정된 Passive 영역에 위치하지 않는 것으로 확인되면, 스마트키 제어장치(210)는 아무런 동작을 수행하지 않을 수 있다(S605).
한편, 단계 S606의 확인 결과, LF 안테나별 X축, Y축, Z축의 수신 신호 세기의 순서 및 비율이 동일하지 않은 것으로 확인되면, 스마트키 제어장치(210)는 RSA이 발생하지 않은 상태로 판단하여 도어 Cross Talk 영역인지를 확인하는 단계 S607 동작을 생략하고, 바로 스마트키 장치(220)가 기설정된 Passive 영역에 위치하는지를 확인하는 단계 S609 동작을 수행하고, 그 결과에 따른 차량 제어 동작을 수행할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 차량용 스마트키 시스템의 Passive 기능을 수행 시 Fob에서 수신된 신호의 각 안테나별 3축 RSSI값을 비교하여 Fob에서 수신된 신호가 Relay Station Attack(RSA)된 신호인지를 판단함으로써, 차량용 스마트키 시스템에서 RSA로 인한 제3자의 침입을 방지하여 사용자의 피해를 최소화하는 효과를 가진다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 본 명세서에 개시된 내용과는 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110, 210 : 스마트키 제어장치
111, 211 : SMK 제어부 113, 213 : LF 송신부
115, 215 : RF 수신부
120, 220 : 스마트키 장치
121, 221 : Fob 제어부 123, 223 : LF 수신부
125, 225 : RF 송신부

Claims (12)

  1. 차량의 Passive 기능의 시작 명령을 입력 받으면, 상기 Passive 기능을 수행하기 위한 LF 명령 신호를 송신하고, 그에 대응하는 RF 응답 신호를 수신하며, 수신된 상기 RF 응답 신호를 분석하여 Relay Station Attack (RSA) 가능성 여부를 판단하고, 상기 Passive 기능에 대한 동작을 수행하거나, RSA 경고 메시지를 출력하는 동작을 수행하는 스마트키 제어장치; 및
    상기 스마트키 제어장치에서 송출된 상기 LF 명령 신호에 대응하여 상기 차량과의 거리 데이터를 포함하는 상기 RF 응답 신호를 송출하되, 상기 LF 명령 신호의 RSSI값을 이용하여 상기 RF 응답 신호에 RSA 경고 데이터를 선택적으로 포함시키는 스마트키 장치;
    를 포함하고,
    상기 스마트키 제어장치는,
    상기 RF 응답 신호에 상기 RSA 경고 데이터가 포함된 경우, 하나의 LF 안테나에서 여러 개의 LF 안테나의 데이터가 나옴으로 인해 RSA와 유사한 패턴으로 인식되는 것을 방지하기 위하여, 기설정된 도어 Cross Talk 영역인지 여부에 따라 상기 RSA 가능성 여부를 판단하되, 상기 도어 Cross Talk 영역이 아닌 경우, RSA이 발생한 것으로 판단하는 것
    인 Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스마트키 장치는,
    상기 차량의 다수의 LF 안테나 중 기설정된 개수의 LF 안테나에서 송출된 LF 명령 신호를 수신하는지 확인하고, 상기 기설정된 개수의 LF 안테나에서 송출된 다수의 LF 명령 신호가 수신되면, 상기 다수의 LF 신호 각각의 X축, Y, Z축의 RSSI값을 분석하여 상기 RF 응답 신호에 상기 RSA 경고 데이터를 포함할지 여부를 판단하는 것
    인 Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 스마트키 장치는,
    상기 다수의 LF 신호 각각의 X축, Y, Z축의 RSSI값의 크기 순서 및 비율이 동일하면 상기 RF 응답 신호에 상기 RSA 경고 데이터를 포함시키는 것
    인 Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 스마트키 제어장치는,
    상기 도어 Cross Talk 영역이 아닌 경우, RSA이 발생한 것으로 판단하여 상기 차량의 경적 및 비상등 중 적어도 하나를 동작시켜 상기 RSA 경고 메시지를 출력하는 것
    인 Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 스마트키 제어장치는,
    상기 도어 Cross Talk 영역인 것으로 확인되거나, 상기 RF 응답 신호에 상기 RSA 경고 데이터가 포함되지 않은 경우, 상기 스마트키 장치가 상기 차량을 기준으로 기설정된 Passive 영역에 위치하는지 판단하여 상기 Passive 기능을 선택적으로 수행하는 것
    인 Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 Passive 기능은,
    상기 차량의 손잡이에 위치한 토글 스위치의 입력에 따라 Passive Keyless Entry(PKE) 동작을 수행하는 Passive access 기능과, 상기 차량의 실내의 소정 위치에 장착된 Start Stop Button(SSB)의 입력에 따라 상기 차량의 전원 및 시동과 관련된 동작을 수행하는 Passive start 기능 중 적어도 하나인 것
    인 Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템.
  8. 차량의 Passive 기능의 시작 명령을 입력 받으면, 상기 Passive 기능을 수행하기 위한 LF 명령 신호를 송신하고, 그에 대응하는 RF 응답 신호를 수신하며, 수신된 상기 RF 응답 신호를 분석하여 Relay Station Attack (RSA) 발생 여부를 판단하고, 상기 Passive 기능에 대한 동작을 수행하거나, RSA 경고 메시지를 출력하는 동작을 수행하는 스마트키 제어장치; 및
    상기 스마트키 제어장치에서 송출된 상기 LF 명령 신호에 대응하여 상기 차량과의 거리 데이터를 포함하는 상기 RF 응답 신호를 송출하는 스마트키 장치;
    를 포함하고,
    상기 스마트키 제어장치는,
    상기 RF 응답 신호에 상기 RSA 경고 데이터가 포함된 경우, 하나의 LF 안테나에서 여러 개의 LF 안테나의 데이터가 나옴으로 인해 RSA와 유사한 패턴으로 인식되는 것을 방지하기 위하여, 기설정된 도어 Cross Talk 영역인지 여부에 따라 상기 RSA 가능성 여부를 판단하되, 상기 도어 Cross Talk 영역이 아닌 경우, RSA이 발생한 것으로 판단하는 것
    인 Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 스마트키 제어장치는,
    상기 RF 응답 신호를 분석하여 상기 스마트키 장치에서 상기 차량의 다수의 LF 안테나가 감지되었는지 확인하고, 상기 스마트키 장치에서 수신된 다수의 LF 신호 각각의 X축, Y, Z축의 RSSI값을 분석하는 것
    인 Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 스마트키 제어장치는,
    상기 다수의 LF 신호 각각의 X축, Y, Z축의 RSSI값의 크기 순서 및 비율이 동일하면, 상기 Cross Talk 영역인지 여부를 판단하고, 판단 결과 Cross Talk 영역이 아닌 경우 상기 차량의 경적 및 비상등 중 적어도 하나를 동작시켜 상기 RSA 경고 메시지를 출력하는 것
    인 Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 스마트키 제어장치는,
    상기 다수의 LF 신호 각각의 X축, Y, Z축의 RSSI값의 크기 순서 및 비율이 동일하지 않거나, 상기 도어 Cross Talk 영역인 것으로 확인되면, 상기 스마트키 장치가 상기 차량을 기준으로 기설정된 Passive 영역에 위치하는지 판단하여 상기 Passive 기능을 선택적으로 수행하는 것
    인 Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템.
  12. 제8항에 있어서, 상기 Passive 기능은,
    상기 차량의 손잡이에 위치한 토글 스위치의 입력에 따라 Passive Keyless Entry(PKE) 동작을 수행하는 Passive access 기능과, 상기 차량의 실내의 소정 위치에 장착된 Start Stop Button(SSB)의 입력에 따라 상기 차량의 전원 및 시동과 관련된 동작을 수행하는 Passive start 기능 중 적어도 하나인 것
    인 Relay Station Attack 방어를 위한 차량용 스마트키 시스템.
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