KR20180058537A - Method and Apparatus for Providing In-Vehicle Communication Security - Google Patents

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KR20180058537A KR1020160157641A KR20160157641A KR20180058537A KR 20180058537 A KR20180058537 A KR 20180058537A KR 1020160157641 A KR1020160157641 A KR 1020160157641A KR 20160157641 A KR20160157641 A KR 20160157641A KR 20180058537 A KR20180058537 A KR 20180058537A
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Abstract

The present invention relates to a method and an apparatus for providing in-vehicle communication security. According to one embodiment of the present invention, the method for providing in-vehicle communication security in a master node connected to a communication network in a vehicle comprises the steps of: acquiring a pre-allocated secret code for each slave node to establish a security verification procedure; transmitting, to the first slave node, an update input value and an update security value generated at a predetermined cycle according to the determined security verification procedure; detecting a hacked or failed node; when the hacked or failed node is detected, recording information on the time when the hacked or failed node is detected in a provided memory; and blocking transmission of a message from the hacked or failed node. Accordingly, an attack on CAN communication is able to be effectively and accurately detected.

Description

차량 내 통신 보안 제공 방법 및 장치{Method and Apparatus for Providing In-Vehicle Communication Security}Technical Field [0001] The present invention relates to a method and apparatus for providing communication security in a vehicle,

본 발명은 차량 내 통신 보안에 관한 것으로서, 상세하게, 차량 내 통신 네트워크상에서 타 노드에 의해 생성된 보안 값과 자신이 생성한 보안 값을 비교함으로써, 해킹 노드를 탐지하는 것이 가능한 차량 내 통신 보안 제공 방법 및 장치에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to intra-vehicular communication security, and more particularly, to an in-vehicle communication security system capable of detecting a hacking node by comparing a security value generated by another node on the in- ≪ / RTI >

미래형 자동차는 차량 내/외부에 탑재된 각종 센서들과 연동되는 다수의 전자 제어 장치(ECU: Electronic Control Unit)를 장착하여 CAN(Controller Area Network)과 같은 차량 내 네트워크를 이용하여 통신을 수행함으로써 차량의 각종 기능을 스마트하게 제어하여 사용자의 편의성과 주행 효율성을 증진시키는 것이 주된 목적이다. The future type vehicle is equipped with a plurality of electronic control units (ECUs) interlocked with various sensors mounted on the inside / outside of the vehicle and performs communication using an in-vehicle network such as a CAN (Controller Area Network) To improve user convenience and driving efficiency by smartly controlling various functions of the vehicle.

최근 정보통신 분야의 사물인터넷 (IoT: Internet of Things, IoT) 기술 분야에서는 플랫폼으로 스마트카 등을 이용하기 위한 연구가 활발히 진행 중에 있다.In recent years, researches are being actively carried out to use smart cars as a platform in the field of Internet of things (IoT) technology in information communication field.

또한, 최근에는 지능형 교통망 서비스를 제공하기 위한 차량간 통신(Vehicle to Vehicle Communication), 차량 기간 망 통신(Vehicle to Infrastructure Communication) 등에 대한 표준화 및 기술 개발이 활발히 진행되고 있다.Recently, standardization and technology development for Vehicle to Vehicle Communication and Vehicle to Infrastructure Communication for providing intelligent transportation network services are actively under way.

이에 따라, 미래의 스마트 차량에 대한 공격 형태는 종래에 비해 보다 많은 통신 패킷이 존재할 뿐만 아니라 다양한 외부 장치와의 통신을 수행하므로, 해킹 유형이 다양해지고 분산적인 형태로 진화할 것이 예상되고 있다.As a result, there are more communication packets than in the past, and communication with various external devices is performed in future attacks on the smart vehicles, so that the types of hacking are various and it is expected to evolve into a distributed form.

하지만, 종래에는 차량 내 사용 가능한 자원은 한정적인 반면, 해킹 유형은 보다 다양하고 분산적이므로 효과적인 대응이 쉽지 않은 문제점이 있었다. However, conventionally, the available resources in the vehicle are limited, while the types of hacking are more diversified and dispersed, so that it is not easy to respond effectively.

특히, 차량의 정지 상태뿐만 아니라 주행 상태에서의 보안 해킹 및 공격은 운전자의 프라이버시뿐만 아니라 주행 안전에 치명적인 영향을 미칠 수 있다. 일 예로, 해킹에 의해 주행 중 엔진이 정지하거나, 조향 핸들/브레이크 등이 오동작하는 경우 운전자의 안전에 치명적일 수 있다.In particular, security hacking and attack in a running state as well as a stationary state of a vehicle can have a fatal impact on driving safety as well as the privacy of the driver. For example, if the engine stops during driving due to hacking, or if the steering wheel / brake malfunctions, it may be fatal to the safety of the driver.

따라서, 상기와 같은 다양한 차량에 대한 해킹 공격을 조기에 감지하고, 악의적인 공격에 대해 적절히 대처하기 위한 효율적인 알고리즘 및 시스템 개발이 요구되고 있다.Accordingly, there is a need to develop an efficient algorithm and system for detecting a hacking attack on various vehicles as described above and appropriately responding to malicious attacks.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 차량 내 통신 보안 제공 방법 및 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for providing in-vehicle communication security.

본 발명의 다른 목적은 차량 내 통신 네트워크에 연결된 제어기 간 시간 정보 및 보안 코드 값에 기반하여 산출되는 보안 값을 주기적으로 공유함으로써, 해킹이 발생된 제어기를 실시간 감지할 수 있을 뿐만 아니라 해킹이 발생된 시점을 정확하게 확인하는 것이 가능한 차량 내 통신 보안 제공 방법 및 장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a system and a method for controlling a controller of an in-vehicle communication network by periodically sharing security values calculated based on time information between controllers and security code values, Vehicle communication security providing method and apparatus capable of accurately confirming a time point of a vehicle communication.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention, unless further departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be possible.

본 발명은 차량 내 통신 보안 제공 방법 및 장치를 제공한다.The present invention provides a method and apparatus for providing in-vehicle communication security.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 통신 네트워크에 연결된 마스터 노드에서의 차량 내 통신 보안 제공 방법은 슬레이브 노드 별 미리 할당된 비밀 코드를 획득하여 보안 검증 순서를 확정하는 단계와 상기 확정된 보안 검증 순서에 따라 소정 주기로 생성된 갱신 입력 값 및 갱신 보안 값을 상기 제1 슬레이브 노드에 전송하는 단계와 해킹 또는 고장 노드를 감지하는 단계와 상기 해킹 또는 고장 노드가 감지되면, 상기 해킹 또는 고장 노드가 감지된 시점에 관한 정보를 구비된 메모리에 기록하는 단계와 상기 해킹 또는 고장 노드의 메시지 전송을 차단하는 단계를 포함할 수 있다. The method for providing intra-vehicle communication security in a master node connected to an intra-vehicle communication network according to an embodiment of the present invention includes steps of acquiring a pre-allocated secret code for each slave node to determine a security verification sequence, Transmitting an update input value and an update security value generated in a predetermined cycle according to a predetermined period to the first slave node and detecting a hacking or a failure node; and when the hacking or failure node is detected, Recording information on the time point in the memory and blocking the transmission of the message of the hacking or failure node.

여기서, 상기 갱신 입력 값은 현재 시간 정보 및 미리 등록된 핀코드 정보에 기반하여 생성될 수 있다.Here, the update input value may be generated based on current time information and previously registered pin code information.

또한, 상기 차량 내 통신 네트워크에 연결된 모든 노드의 비밀 코드가 상기 슬레이브 노드에 공유될 수 있다.In addition, the secret code of all nodes connected to the in-vehicle communication network can be shared with the slave node.

또한, 상기 공유된 비밀 코드 및 상기 갱신 입력 값에 기반하여 보안 값을 생성하고, 상기 생성된 보안 값과 상기 갱신 보안 값의 동일 여부에 비교하여 상기 해킹 또는 고장 노드가 식별될 수 있다.Also, a security value may be generated based on the shared secret code and the update input value, and the hacking or failure node may be identified by comparing the generated security value with the update security value.

이때, 상기 해킹 또는 고장 노드가 식별되면, 상기 해킹 또는 고장 노드를 식별한 슬레이브 노드는 보안 메시지 전송을 소정 시간 동안 중단할 수 있다.At this time, if the hacking or failure node is identified, the slave node identifying the hacking or failure node can suspend transmission of the security message for a predetermined time.

또한, 상기 해킹 또는 고장 노드를 식별한 슬레이브 노드가 상기 메시지 전송을 중단한 후 상기 소정 시간이 경과하면 상기 해킹 또는 고장 노드가 감지되었음을 지시하는 소정 제어 신호를 상기 마스터 노드에 전송할 수 있다.In addition, when the predetermined time has elapsed after the slave node identifying the hacking or malfunctioning node has stopped transmitting the message, the master node may transmit a predetermined control signal indicating that the hacking or malfunctioning node has been detected.

또한, 상기 해킹 또는 고장 노드의 메시지 전송을 차단하는 단계는 상기 해킹 또는 고장 노드의 감지 후 소정 시간이 경과된 이후에도 상기 상기 해킹 또는 고장 노드에 의한 메시지 전송이 감지되면, 도미넌트(dominant) 신호를 송출하는 단계를 포함할 수 있다.The blocking of the message of the hacking or failure node may include transmitting a dominant signal when the hacking or message transmission by the failure node is detected even after a predetermined time elapses after detection of the failure node, .

또한, 상기 차량 내 통신 네트워크는 CAN 통신 네트워크일 수 있다.In addition, the in-vehicle communication network may be a CAN communication network.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 차량 내 통신 네트워크에 연결된 슬레이브 노드에서의 차량 내 통신 보안 제공 방법은 미리 공유되어 저장된 비밀 코드를 이용하여 보안 검증 순서를 확정하는 단계와 주기적으로 갱신 입력 값 및 갱신 보안 값이 포함된 메시지를 수신하는 단계와 상기 갱신 입력 값 및 상기 슬레이브 노드에 대응되는 상기 비밀 코드에 기반하여 보안 값을 생성하는 단계와 수신된 상기 갱신 보안 값과 생성된 상기 보안 값의 동일 여부를 비교하여 해킹을 감지하는 단계와 상기 해킹이 감지되면, 소정 시간 동안 메시지 전송을 중단하는 단계를 포함할 수 있다.The method for providing in-vehicle communication security in a slave node connected to an in-vehicle communication network according to another embodiment of the present invention includes the steps of: determining a security verification procedure using a pre-shared secret code; Receiving a message including a security value, generating a security value based on the update input value and the secret code corresponding to the slave node, comparing the received update security value with the generated security value Detecting a hacking and stopping the message transmission for a predetermined time when the hacking is detected.

또한, 상기 차량 내 통신 보안 제공 방법은 상기 메시지 전송을 중단한 후 상기 소정 시간이 경과하면 상기 해킹이 감지되었음을 지시하는 소정 제어 신호를 마스터 노드에 전송하는 단계를 더 포함하고, 상기 마스터 노드가 상기 제어 신호의 수신 시점을 해킹이 감지된 시점으로 소정 기록 영역에 저장할 수 있다.The method further includes transmitting to the master node a predetermined control signal indicating that the hacking is detected when the predetermined time has elapsed after the message transmission is stopped, The receiving point of the control signal can be stored in the predetermined recording area at the time when the hacking is detected.

또한, 상기 갱신 입력 값은 현재 시간 정보 및 미리 등록된 핀코드 정보에 기반하여 마스터 노드에 의해 생성될 수 있다.Further, the update input value may be generated by the master node based on the current time information and the previously registered pin code information.

본 발명의 또 다른 일 실시에에 따른 차량 내 통신 네트워크에 연결되어 마스터 노드로 동작하는 차량 내 통신 보안 제공 장치는 슬레이브 노드 별 미리 할당된 비밀 코드를 획득하여 보안 검증 순서를 확정하는 수단과 상기 확정된 보안 검증 순서에 따라 소정 주기로 생성된 갱신 입력 값 및 갱신 보안 값을 상기 제1 슬레이브 노드에 전송하는 수단과 해킹 또는 고장 노드를 감지하는 수단과 상기 해킹 또는 고장 노드가 감지되면, 상기 해킹 또는 고장 노드의 감지 시점에 관한 정보를 구비된 메모리에 기록하는 수단과 상기 해킹 또는 고장 노드의 메시지 전송을 차단하는 수단을 포함할 수 있다.An in-vehicle communication security providing apparatus connected to an in-vehicle communication network according to another embodiment of the present invention and acting as a master node includes means for acquiring a pre-allocated secret code for each slave node to establish a security verification procedure, Means for transmitting to the first slave node an update input value and an update security value generated in a predetermined cycle according to the security verification procedure, means for detecting a hacking or failure node, means for detecting the hacking or failure node, Means for writing information about a detection timing of the node in a memory provided with the means for blocking transmission of the message of the hacking or failure node.

여기서, 상기 갱신 입력 값은 현재 시간 정보 및 미리 등록된 핀코드 정보에 기반하여 생성될 수 있다.Here, the update input value may be generated based on current time information and previously registered pin code information.

또한, 상기 차량 내 통신 네트워크에 연결된 모든 노드의 비밀 코드가 상기 슬레이브 노드에 공유될 수 있다.In addition, the secret code of all nodes connected to the in-vehicle communication network can be shared with the slave node.

또한, 상기 공유된 비밀 코드 및 상기 갱신 입력 값에 기반하여 보안 값을 생성하고, 상기 생성된 보안 값과 상기 갱신 보안 값의 동일 여부에 비교하여 상기 해킹 또는 고장 노드가 식별될 수 있다.Also, a security value may be generated based on the shared secret code and the update input value, and the hacking or failure node may be identified by comparing the generated security value with the update security value.

또한, 상기 해킹 또는 고장 노드가 식별되면, 상기 해킹 또는 고장 노드를 식별한 슬레이브 노드는 보안 메시지 전송을 소정 시간 동안 중단시킬 수 있다.In addition, if the hacking or failure node is identified, the slave node identifying the hacking or failure node may suspend transmission of the security message for a predetermined time.

또한, 상기 해킹 또는 고장 노드를 식별한 슬레이브 노드가 상기 메시지 전송을 중단한 후 상기 소정 시간이 경과하면 상기 해킹 또는 고장 노드가 감지되었음을 지시하는 소정 제어 신호를 상기 마스터 노드에 전송할 수 있다.In addition, when the predetermined time has elapsed after the slave node identifying the hacking or malfunctioning node has stopped transmitting the message, the master node may transmit a predetermined control signal indicating that the hacking or malfunctioning node has been detected.

또한, 상기 차량 내 통신 보안 제공 장치는 상기 해킹 또는 고장 노드의 감지 후 소정 시간이 경과된 이후에도 상기 상기 해킹 또는 고장 노드에 의한 메시지 전송이 감지되면, 도미넌트(dominant) 신호를 송출하는 수단을 더 포함할 수 있다.In addition, the in-vehicle communication security providing apparatus may further include means for transmitting a dominant signal when a message transmission by the hacking or faulty node is detected even after a predetermined time has elapsed since the detection of the hacking or faulty node can do.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 차량 내 통신 네트워크에 연결된 슬레이브 노드로 동작하는 차량 내 통신 보안 제공 장치는 미리 공유되어 저장된 비밀 코드를 이용하여 보안 검증 순서를 확정하는 수단과 주기적으로 갱신 입력 값 및 갱신 보안 값이 포함된 메시지를 수신하는 수단과 상기 갱신 입력 값 및 상기 슬레이브 노드에 대응되는 상기 비밀 코드에 기반하여 보안 값을 생성하는 수단과 수신된 상기 갱신 보안 값과 생성된 상기 보안 값의 동일 여부를 비교하여 해킹을 감지하는 수단과 상기 해킹이 감지되면, 소정 시간 동안 메시지 전송을 중단하는 수단을 포함할 수 있다.The in-vehicle communication security providing apparatus operating as a slave node connected to the in-vehicle communication network according to another embodiment of the present invention includes means for determining a security verification procedure using a pre-shared secret code, And means for generating a security value based on the update input value and the secret code corresponding to the slave node and means for generating a security value based on the received update security value and the generated security value And means for stopping the transmission of the message for a predetermined period of time when the hacking is detected.

본 발명의 또 다른 일 실시예는 상기한 차량 내 통신 보안 제공 방법들 중 어느 하나의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다.Another embodiment of the present invention can provide a computer-readable recording medium on which a program for executing any one of the methods for providing intra-vehicle communication security is recorded.

상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And can be understood and understood.

본 발명에 따른 방법 및 장치에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.Effects of the method and apparatus according to the present invention will be described as follows.

본 발명은 차량 내 통신 보안 제공 방법 및 장치를 제공하는 장점이 있다.The present invention has the advantage of providing a method and apparatus for providing in-vehicle communication security.

또한, 본 발명은 차량 내 통신 네트워크에 연결된 제어기 간 시간 정보 및 보안 코드 값에 기반하여 산출되는 보안 값을 주기적으로 공유함으로써, 해킹이 발생된 제어기를 실시간 감지할 수 있을 뿐만 아니라 해킹이 발생된 시점을 정확하게 확인하는 것이 가능한 차량 내 통신 보안 제공 방법 및 장치를 제공하는 장점이 있다.In addition, the present invention periodically shares a security value calculated based on time information between controllers and security code values connected to an intra-vehicle communication network, thereby enabling real-time detection of a hacked controller, The present invention provides an intra-vehicular communication security providing method and apparatus capable of accurately confirming an in-vehicle communication security.

또한, 본 발명은 차량 내 통신 네트워크에 연결된 모든 제어기에서 해킹을 감지할 수 있으므로, 보다 빠르게 해킹 노드를 감지할 수 있을 뿐만 아니라 감지된 해킹 노드에 대한 메시지 전송 차단을 수행하여 해킹으로부터 차량 및 탑승자를 보호할 수 있는 장점이 있다. Further, the present invention can detect a hacking in all the controllers connected to the in-vehicle communication network, so that not only hacking nodes can be detected more quickly, but also message blocking for the detected hacking nodes is blocked to prevent vehicles and passengers from hacking. There is an advantage to be able to protect.

또한, 본 발명은 해킹 노드의 감지 시점을 정확히 알 수 있으므로, 해킹을 효과적으로 역추적할 수 있는 장점이 있다. In addition, the present invention has an advantage in that hacking can be effectively traced back because the detection point of the hacking node can be accurately known.

또한, 본 발명은 차량 내 제어기의 해킹 여부를 제어기 상호간 점검을 통하여 확인할 수 있고, 해킹된 제어기로부터 타 제어기를 보할 수 있으므로, 해킹에 따른 차량의 임의 조작의 위험을 회피할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has an advantage that it is possible to check whether the controller in the vehicle is hacked by checking each controller, and to avoid the risk of arbitrary manipulation of the vehicle due to hacking since the controller can view the controller from the hacked controller.

본 발명에서 얻을 수 있는 장점 및 효과는 이상에서 언급한 장점 및 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Advantages and effects of the present invention are not limited to the advantages and effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description. It can be understood.

이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량 CAN 통신 네트워크의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 국제 표준에 정의된 CAN 데이터 프레임의 구조이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 통신 네트워크 시스템 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보안 메시지의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 통신 시스템에 장착되는 마스터 노드에서의 차량 내 보안 통신 제공 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 통신 시스템에 장착되는 슬레이브 노드에서의 차량 내 보안 통신 제공 방법을 설명하기 위한 순서도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. It is to be understood, however, that the technical features of the present invention are not limited to the specific drawings, and the features disclosed in the drawings may be combined with each other to constitute a new embodiment.
1 is a view for explaining a structure of a vehicle CAN communication network according to the present invention.
2 is a structure of a CAN data frame defined in the international standard.
3 is a block diagram illustrating a configuration of an in-vehicle communication network system according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a structure of a security message according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method for providing in-vehicle secure communication in a master node installed in an in-vehicle communication system according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method for providing in-vehicle secure communication in a slave node installed in an in-vehicle communication system according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an apparatus and various methods to which embodiments of the present invention are applied will be described in detail with reference to the drawings. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체 등이 포함될 수 있다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them. In addition, although all of the components may be implemented as one independent hardware, some or all of the components may be selectively combined to perform a part or all of the functions in one or a plurality of hardware. As shown in FIG. The codes and code segments constituting the computer program may be easily deduced by those skilled in the art. Such a computer program can be stored in a computer-readable storage medium, readable and executed by a computer, thereby realizing an embodiment of the present invention. As the storage medium of the computer program, a magnetic recording medium, an optical recording medium, or the like can be included.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.It is also to be understood that the terms such as " comprises, "" comprising," or "having ", as used herein, mean that a component can be implanted unless specifically stated to the contrary. But should be construed as including other elements. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected to or connected to the other component, It should be understood that an element may be "connected," "coupled," or "connected."

도 1은 본 발명에 따른 차량 CAN 통신 네트워크의 구조를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a structure of a vehicle CAN communication network according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 적용되는 CAN(Controller Area Network) 통신 시스템은 크게 차량용 게이트웨이(Gateway, 140), 제1 내지 제n 제어기(110), CAN 버스(120), OBD 단말(130), OBD 컨텍터(131), 차량용 게이트웨이(140), 차량 텔레매틱스 단말(150) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, a CAN (Controller Area Network) communication system applied to the present invention includes a gateway 140, first to nth controllers 110, a CAN bus 120, an OBD terminal 130, An OBD contactor 131, a vehicle gateway 140, and a vehicle telematics terminal 150. [0033] FIG.

일반적으로, CAN 버스상에서는 각각의 노드(ECU)가 CAN 버스에 흘러 다니는 데이터를 읽거나 쓰기 위해 액세스(access)할 때 전체 노드를 제어하는 마스터(master)가 존재하지 않는다. 따라서, 각 노드에서 데이터를 전송할 준비가 되면, 먼저 전송 준비가 되었는지를 버스상에서 확인하고 그 후 CAN 프레임을 CAN 네트워크에 전송한다. 전송되는 CAN 프레임에는 전송 노드 및 수신 노드에 대한 주소 정보가 포함되어 있지 않으며, 대신, 각각의 노드는 CAN 프레임에 포함된 고유한 ID를 통해 프레임을 분류하여 데이터를 수신한다.Generally, on a CAN bus, there is no master that controls the entire node when each node (ECU) accesses to read or write data flowing on the CAN bus. Therefore, when each node is ready to transmit data, it first checks on the bus whether it is ready to transmit, and then sends the CAN frame to the CAN network. The transmitted CAN frame does not contain address information for the transmitting node and the receiving node. Instead, each node receives the data by classifying the frame through a unique ID included in the CAN frame.

차량용 게이트웨이(140)는 CAN상에 연결된 제어기(110)들에 대한 인증 절차를 통해 해당 제어기가 안전한 제어기인지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 차량용 게이트웨이(140)는 차량 텔레매틱스 단말(150) 및 OBD 단말(130)과 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 일 예로, 사용자는 OBD 단말(130)을 OBD 컨넥터(131)에 연결한 후 OBD 단말(130)상의 화면을 통해 CAN 주선 버스(122)에 연결된 제어기들(110)의 상태 정보를 확인하거나, CAN 주선 버스(122)를 통해 송수신되는 각종 제어 신호를 모니터링할 수 있다. 또한, 사용자는 OBD 단말(130)을 통해 제어기들(110)에 의해 수집된 차량 상태 정보를 확인할 수도 있다. 이때, 제어기들(110)의 상태 정보, CAN 주선 버스(122)상의 제어 신호, 제어기들(100)에 의해 수집된 차량 상태 정보 등은 차량용 게이트웨이(140)를 통해 OBD 단말(130)에 전송될 수 있다.The vehicle gateway 140 may determine whether the corresponding controller is a secure controller through the authentication procedure for the controllers 110 connected to the CAN. The vehicle gateway 140 may be connected to the vehicle telematics terminal 150 and the OBD terminal 130 either in a wired or wireless manner. For example, after connecting the OBD terminal 130 to the OBD connector 131, the user can check the status information of the controllers 110 connected to the CAN bus 122 through the screen on the OBD terminal 130, And can monitor various control signals transmitted and received via the coaxial bus 122. [ In addition, the user may check the vehicle status information collected by the controllers 110 through the OBD terminal 130. At this time, the status information of the controllers 110, the control signal on the CAN main bus 122, the vehicle status information collected by the controllers 100, and the like are transmitted to the OBD terminal 130 through the vehicle gateway 140 .

다른 일 예로, OBD 컨넥터(131)는 CAN 주선 버스(122)에 직접 연결될 수도 있다. 이 경우, OBD 단말(130)은 차량용 게이트웨이(140)를 경유하지 않고, 직접 CAN 주선 버스(122)상에 송수신되는 신호를 모니터링하거나 소정 제어 명령을 통해 제어기들(110)로부터 제어기 상태 정보 및 차량 상태 정보를 획득할 수 있다. As another example, the OBD connector 131 may be connected directly to the CAN coaxial bus 122. [ In this case, the OBD terminal 130 monitors the signal transmitted or received directly on the CAN bus 122 without passing through the vehicle gateway 140, or from the controllers 110 via the predetermined control command, Status information can be obtained.

또한, 차량용 게이트웨이(140)는 OBD 단말(130)로부터의 소정 제어 신호에 따라 차량에 탑재된 제어기-즉, ECU(Electric Control Unit)-들에 설치된 소프트웨어 버전 정보를 수집하고, 수집된 소프트웨어 버전 정보를 OBD 단말(130)에 전송할 수도 있다. 또한, 차량용 게이트웨이(140)는 OBD 단말(130)의 소정 소프트웨어 업데이트 요청 신호에 따라 해당 제어기를 위한 소프트웨어 파일을 OBD 단말(130)로부터 수신한 후 해당 제어기에 설치할 수도 있다.In addition, the vehicle gateway 140 collects software version information installed in a controller (i.e., ECU (Electric Control Unit)) mounted on the vehicle according to a predetermined control signal from the OBD terminal 130, To the OBD terminal 130. In addition, the vehicle gateway 140 may receive a software file for the controller from the OBD terminal 130 according to a predetermined software update request signal from the OBD terminal 130, and then install the software file in the controller.

CAN 주선 버스(122)는 Twisted pair wire를 사용하며, 2개의 선은 서로 다른 신호(CAN_HI, CAN_LO)에 의해 구동된다. CAN 주선 버스(122)의 양 종단에는 종단 저항(121)이 구비될 수 있다. CAN 주선 버스(122)상의 전송 속도는 버스의 길이-즉, 주선의 길이-에 따라 달라질 수 있다.The CAN coaxial bus 122 uses a twisted pair wire, and the two lines are driven by different signals (CAN_HI, CAN_LO). Terminating resistors 121 may be provided at both ends of the CAN coaxial bus 122. The transmission speed on the CAN coaxial bus 122 may vary depending on the length of the bus - that is, the length of the coaxial line.

제1 내지 제N 제어기(110)는 CAN 주선 버스(122)상의 소정의 CAN 조인트 컨넥터(Joint Connector) 또는 CAN 허브(Hub)-미도시-와 CAN 지선 버스(123)를 통해 연결될 수 있으며, 이론적으로 하나의 CAN 네트워크에 연결될 수 있는 최대 제어기의 개수는 2032이다. 또한, 하나의 CAN 허브에는 복수개의 제어기가 CAN 지선 버스(123)를 통해 연결될 수 있다.The first to Nth controllers 110 may be connected via a CAN joint connector or a CAN hub-not shown on the CAN coaxial bus 122 and a CAN branch bus 123, The maximum number of controllers that can be connected to one CAN network is 2032. In addition, a plurality of controllers can be connected to one CAN hub via the CAN branch bus 123. [

이하에서는 도면 번호 110 내지 115를 참조하여 일반적인 CAN 주선 버스에 연결되는 제어기의 구조를 살펴보기로 한다.Hereinafter, a structure of a controller connected to a general CAN coaxial bus will be described with reference to reference numerals 110 to 115. [

제어기(110)는 CAN 드라이버(111), CAN 컨트롤러(113), 마이크로컨트롤러(Microcontroller, 115)로 구성될 수 있다.The controller 110 may include a CAN driver 111, a CAN controller 113, and a microcontroller 115.

CAN 드라이버(111)는 CAN 지선 버스(123) 및 CAN 컨넥터 또는 CAN 허브(미도시)를 통해 CAN 주선 버스(122)와 연결되며, 각각의 제어기의 물리 계층을 구성한다. CAN 드라이버(111)는 CAN 주선 버스(122)의 장애를 감지하고 이를 관리하는 기능 및 메시지의 송수신 기능을 제공할 수 있다. The CAN driver 111 is connected to the CAN coaxial bus 122 via the CAN branch bus 123 and the CAN connector or the CAN hub (not shown), and constitutes the physical layer of each controller. The CAN driver 111 can provide functions of detecting and managing faults in the CAN coaxial bus 122 and transmitting and receiving messages.

CAN 컨트롤러(113)는 CAN 프로토콜 메시지를 송수신하고 수신된 메시지에 대한 메시지 필터링 기능을 수행한다. 또는, CAN 컨트롤러(113)는 재전송 제어를 위한 메시지 버퍼 및 마이크로컨트롤러(115)와의 인터페이스 기능을 제공한다.The CAN controller 113 transmits and receives a CAN protocol message and performs a message filtering function on the received message. Alternatively, the CAN controller 113 provides a message buffer for retransmission control and an interface function with the microcontroller 115.

마이크로컨트롤러(115)는 CPU가 탑재될 수 있으며, 상위 계층 프로토콜을 제공하고 다양한 응용들을 제공할 수 있다.The microcontroller 115 can be equipped with a CPU, can provide an upper layer protocol and can provide various applications.

상기한 도 1에는 도시되어 있지는 않으나, 제어기는 우선 순위 정보 및 설치된 소프트웨어 버전 정보, 센싱 정보 등이 기록된 소정 메모리를 포함할 수 있다.Although not shown in FIG. 1, the controller may include a predetermined memory in which priority information, installed software version information, sensing information, and the like are recorded.

CAN 주선 버스(122)에 연결된 제어기(110)들은 표준에 정의된 CAN 프레임을 통해 제어 신호 및 데이터를 전송할 수 있다.The controllers 110 connected to the CAN coaxial bus 122 can transmit control signals and data via CAN frames defined in the standard.

CAN 프레임의 구조는 후술할 도 2를 통해 상세히 설명하기로 한다.The structure of the CAN frame will be described in detail with reference to FIG. 2, which will be described later.

도 2는 국제 표준에 정의된 CAN 데이터 프레임의 구조이다.2 is a structure of a CAN data frame defined in the international standard.

도 2를 참조하면, CAN 데이터 프레임(200)은 SOF(Start Of Frame, 201) 필드, ID(Identifier, 202) 필드, RTR(Remote Transmission Request, 203) 필드, IDE(IDentifier Extension, 204) 필드, R(Reserved, 205) 필드, DLC(Data Length Code, 206) 필드, Data(207) 필드, CRC(Cyclic Redundancy Check, 208) 필드, ACK(ACKnowledgement, 209) 필드, EOF(End Of Frame, 210) 필드 및 IFS(InterFrame Space, 211) 필드를 포함하여 구성될 수 있다.2, the CAN data frame 200 includes an SOF (Start Of Frame) field 201, an ID (Identifier) 202 field, a RTR (Remote Transmission Request) 203 field, an IDE (IDentifier Extension) A Data Length field 206, a Data field 207, a Cyclic Redundancy Check (CRC) field 208, an ACK (acknowledgment) field 209, an End Of Frame (EOF) field 210, Field, and an IFS (InterFrame Space, 211) field.

SOF(201)는 1비트의 길이를 가지며, 해당 프레임의 시작을 표시하기 위해 사용된다.The SOF 201 has a length of 1 bit and is used to indicate the start of the frame.

ID(202)는 메시지의 종류를 식별하고 메시지의 우선 순위를 지정하기 위한 정보이다. 본 예에서는 ID(202)의 길이가 11비트인 표준 CAN 데이터 프레임 포맷이 도시되어 있으나, 표준에는 ID(202)의 길이가 29비트인 확장 CAN 데이터 프레임 포맷도 정의되어 있다.The ID 202 is information for identifying the type of message and specifying the priority of the message. In this example, a standard CAN data frame format in which the length of the ID 202 is 11 bits is shown, but an extended CAN data frame format in which the ID 202 is 29 bits in length is also defined.

IDE(204)는 해당 프레임이 표준 프레임인지 확장 프레임인지를 식별하기 위해 사용되며, 1비트의 길이를 가진다. 예를 들어, IDE(203)의 값이 0이면 표준 프레임, 1이면 확장 프레임을 의미할 수 있다.The IDE 204 is used to identify whether the frame is a standard frame or an extended frame, and has a length of 1 bit. For example, if the value of the IDE 203 is 0, it means a standard frame, and 1 means an extended frame.

RTR(203)은 해당 프레임이 원격 프레임인지 데이터 프레임인지를 구별하기 용도로 사용된다. 예를 들어, RTR(203)의 값이 0이면 데이터 프레임을 의미하고, 1이면 원격 프레임을 의미할 수 있다. The RTR 203 is used to distinguish whether the frame is a remote frame or a data frame. For example, if the value of the RTR 203 is 0, it means a data frame, and if it is 1, it means a remote frame.

R(205) 필드는 현재 표준에 용도가 정의되지 않은 추후 사용을 위해 예약된 필드로서 1비트의 길이를 가진다.The R (205) field has a length of 1 bit, reserved for future use that is not defined for the current standard.

DLC(206)은 해당 프레임에 포함된 데이터의 길이를 바이트 단위로 식별하기 위한 코드 정보로서, 4비트의 길이를 가진다.The DLC 206 is code information for identifying the length of data included in the frame in units of bytes, and has a length of 4 bits.

Data(207)는 0바이트(Byte)에서 8바이트까지의 가변 길이를 가질 수 있다.Data 207 may have a variable length from 0 bytes to 8 bytes.

CRC(208)는 15비트의 주기적인 중복 체크 코드와 1비트의 역행 델리미터(Delimiter)로 구성되며, 수신된 프레임에 오류가 있는지를 확인하기 위한 용도로 사용된다. The CRC 208 is composed of a 15-bit periodic redundancy check code and a 1-bit backward delimiter, and is used to check whether there is an error in the received frame.

ACK(209)는 수신단에서 해당 프레임을 정상적으로 수신하였는지를 확인하기 위한 필드로서, 2비트의 길이를 가진다. CAN 데이터 프레임을 정확하게 수신한 모든 CAN 컨트롤러는 해당 프레임의 말미에 위치한 ACK 비트를 전송합니다. 전송 노드는 버스 상에 ACK 비트 유무를 확인하고, 만약, ACK가 발견되지 않을 경우, 전송 노드는 해당 프레임에 대한 재전송을 시도한다.The ACK 209 is a field for confirming whether the receiver normally received the frame, and has a length of 2 bits. All CAN controllers that correctly receive a CAN data frame transmit an ACK bit at the end of the frame. The transmitting node checks whether there is an ACK bit on the bus, and if ACK is not found, the transmitting node attempts to retransmit the frame.

EOF(210)은 해당 CAN 프레임의 종료를 표시하기 필드로서, 7비트의 길이를 가진다. The EOF 210 is a field for indicating the end of the corresponding CAN frame, and has a length of 7 bits.

IFS(211)는 CAN 컨트롤러가 연속된 프레임을 처리하기 위해 요구하는 시간을 제공하고, 메시지 버퍼 영역에서 적절한 위치로 정확하게 수신된 프레임을 이동시키는데 필요한 시간을 확보하기 위한 용도로 사용될 수 있다.The IFS 211 may be used to provide the time required by the CAN controller to process a contiguous frame and to secure the time required to move the correctly received frame to the appropriate location in the message buffer area.

이상에서 살펴본 바와 같이, CAN 데이터 프레임은 총 47비트에서 111비트의 가변 길이를 갖는다. 만약, Data(207)의 크기가 8바이트인 경우, 전체 CAN 데이터 프레임에서 Data(207)가 차지하는 비율은 58%에 해당된다.As described above, the CAN data frame has a variable length of 111 bits from a total of 47 bits. If the size of the data 207 is 8 bytes, the ratio of the data 207 in the entire CAN data frame is 58%.

CAN 통신 메시지는 데이터 프레임, 원격 프레임, 에러 프레임 등 여러 종류의 프레임 형식이 제공된다.CAN communication messages are provided with various types of frame formats such as data frames, remote frames, and error frames.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 통신 네트워크 시스템 구성을 설명하기 위한 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a configuration of an in-vehicle communication network system according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 차량 내 통신 네트워크 시스템(300)은 크게 차량 헤드 유닛(310), 시간 제공 유닛(320), 진단기(330), 마스터 노드(노드 A, 340) 및 슬레이브 노드들(350)을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 노드는 차량 내 통신망에 연결된 전자 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit)를 의미한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 차량 제어기들은 마스터/슬레이브 구조로 동작할 수 있으며, 본 실시예에서는 노드 A(340)가 마스터 노드이고 노드 B(351), 노드 C(352), 노드 D(353) 및 노드 E(354)가 슬레이브 노드인 것을 가정하여 차량 내 통신 보안 제공 방법을 설명하기로 한다.3, the in-vehicle communication network system 300 mainly includes a vehicle head unit 310, a time providing unit 320, a diagnostic unit 330, a master node (node A, 340) and slave nodes 350, As shown in FIG. Here, the node means an electronic control unit (ECU) connected to an intra-vehicle communication network. 3, the vehicle controllers may operate in a master / slave configuration, in which node A 340 is the master node and node B 351, node C 352, node D 353 ) And the node E (354) are slave nodes.

본 발명에 따른 차량 내 통신 네트워크 시스템에서는 노드 별 비밀 코드가 할당될 수 있다. 여기서, 비밀 코드는 네트워크에 연결된 모든 노드에 의해 공유되는 정보일 수 있다. In the in-vehicle communication network system according to the present invention, a secret code for each node can be assigned. Here, the secret code may be information shared by all nodes connected to the network.

또한, 마스터 노드인 노드 A(340)는 M-CAN을 통해 차량 헤드 유닛(310) 또는 시간 제공 유닛(320)으로부터 현재 시간 정보를 수신하고, 수신된 현재 시간 정보를 기반으로 생성된 입력 값-이하 x값이라 명함-을 B-CAN을 통해 슬레이브 노드(350)에 제공할 수 있다.In addition, the master node A 340 receives current time information from the vehicle head unit 310 or the time providing unit 320 via the M-CAN, and generates an input value- (Hereinafter referred to as " x value ") to the slave node 350 via the B-CAN.

일 예로, 마스터 노드(340)는 미리 공유된 비밀 코드에 기반하여 보안 검증 순서를 확정하고, 확정된 보안 검증 순서에 결정된 특정 슬레이브 노드-이하, 특정 슬레이브 노드가 노드 B(351)인 것으로 가정함-에 x 값이 포함된 소정 보안 메시지를 전송할 수 있다. 마스터 노드(340)는 노드 B(351)로부터 x 값에 기반하여 생성된 보안 값이 수신되면, 자신이 노드 B(351)에 대응하여 생성한 보안 값과 비교하여 해킹 여부를 판단할 수 있다. 이 후, 마스터 노드(340)는 상기 확정된 보안 검증 순서에 따라 나머지 슬레이브 노드에 순차적으로 x 값이 포함된 보안 메시지를 전송하여 보안 검증을 수행할 수 있다. As an example, the master node 340 determines the security verification sequence based on the pre-shared secret code, and assumes that the specific slave node determined in the determined security verification sequence-hereinafter the particular slave node is the Node B 351 - < / RTI > x value. When the security value generated based on the x value is received from the node B 351, the master node 340 can compare the security value generated by the node B 351 with the security value generated by the node B 351 to determine whether or not the security value is hacked. Thereafter, the master node 340 may sequentially perform security verification by transmitting a security message including x values to the remaining slave nodes according to the determined security verification procedure.

다른 일 예로, 마스터 노드(340)는 매 60초 간격으로 x 값을 갱신하고, 갱신된 x 값을 B-CAN을 통해 슬레이브 노드(350)에 전달함으로써, 주기적으로 보안 값을 점검할 수 있다. As another example, the master node 340 may periodically check the security value by updating the x value every 60 seconds and passing the updated x value to the slave node 350 via the B-CAN.

슬레이브 노드(350)는 수신된 입력 값 및 미리 유지된 비밀 코드에 기반하여 보안 값을 생성할 수 있다.The slave node 350 may generate a security value based on the received input value and the pre-stored secret code.

슬레이브 노드(350)는 자신이 생성한 보안 값과 인접 노드로부터 수신된 보안 값의 동일 여부를 비교하여 고장 노드 및 해킹 노드를 식별할 수도 있다.The slave node 350 may identify the faulty node and the hacking node by comparing the security value generated by the slave node 350 with the security value received from the adjacent node.

해킹 노드 또는 고장 노드가 식별되면, 마스터 노드(340)는 해당 고장 노드 또는 해킹 노드의 메시지 전송을 차단시킬 수도 있다. 일 예로, 마스터 노드(340)는 도미넌트(dominant) 신호를 송출하여 해당 고장 노드 또는 해킹 노드의 메시지 전송을 차단시킬 수 있다.If a hacking node or a failed node is identified, the master node 340 may block the transmission of the message from the corresponding failed node or hacking node. For example, the master node 340 may transmit a dominant signal to block message transmission of the corresponding faulty node or the hacking node.

이하에서는 고장 노드의 교체 절차를 간단히 설명하기로 한다.Hereinafter, the replacement procedure of the faulty node will be briefly described.

도 3을 참조하면, 노드 C(352)가 고장 노드인 것으로 가정하자.Referring to FIG. 3, assume that node C 352 is a failed node.

1) 노드 C(352)를 교체한다1) Replace node C 352

2) 교체 후 진단기(330)를 이용하여, 노드 A(340)에 노드 C(352)가 교체되었음을 입력한다.2) Using the after-replacement diagnostics 330, the node A 340 inputs that the node C 352 has been replaced.

3) 진단기(330)상에서의 핀코드 입력을 통해 정상 교체 여부를 확인한다.3) It confirms whether or not it is normally replaced through pin code input on the diagnosis unit 330.

4) 정상 교체가 확인되면 초기 통신 개시와 동일한 방식으로 마스터인 노드 A(340)는 소정 제어 절차를 통해 슬레이브 노드의 비밀 코드를 획득하고, 획득된 비밀 코드 값에 기반하여 슬레이브 노드의 보안 검증 순서를 결정할 수 있다.4) If the normal exchange is confirmed, the master node A 340 acquires the secret code of the slave node through a predetermined control procedure in the same manner as the initial communication start, and based on the obtained secret code value, Can be determined.

5) 입력된 핀코드가 상이하여 정상 교체가 확인되지 않은 경우, 진단기(330)에 비정상 교체가 이루어졌음을 알리는 소정 경고 알람이 표시될 수 있다. 5) If the input pin code is different and the normal replacement is not confirmed, a predetermined warning alarm indicating that the abnormal replacement has been performed may be displayed on the diagnostic device 330.

상기의 과정을 통하여 제어기 보안을 유지하면서, 고장난 제어기를 교체할 수 있다. Through the above process, the failed controller can be replaced while maintaining the security of the controller.

보안 값 생성 및 갱신 절차 및 해킹 노드 감지 절차는 후술할 도면의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다. The security value creation and update procedure and the hacking node detection procedure will become more apparent from the following description of the drawings.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 보안 메시지의 구조를 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram illustrating a structure of a security message according to an embodiment of the present invention.

종래의 CAN 통신망에서의 메시지는 네트워크 메시지(Network Message)와 응용 메시지(Application Message)로 구분되었다.A conventional CAN communication network message is divided into a network message and an application message.

본 발명에 따른 CAN 통신 메시지는 상기한 2개의 메시지뿐만 아니라 보안 메시지(Security Message)를 더 포함하여 구성될 수 있다.The CAN communication message according to the present invention may further include a security message as well as the two messages.

도 4를 참조하면, 보안 메시지(400)는 동기 필드(Synchroniztion Field, 410), 상태 필드(Status Field, 420), 데이터 필드(Data Field, 430) 및 종료 필드(440)를 포함할 수 있다.4, the secure message 400 may include a synchronization field 410, a status field 420, a data field 430, and an end field 440.

동기 필드(410)는 메시지의 시작 시점을 지시하기 위한 정보가 전송된다. 즉, 송신 노드는 동기 필드를 통해 메시지 전송이 시작되었음을 네트워크 연결된 모드 노드에 알릴 수 있다. In the synchronization field 410, information for indicating the start time of the message is transmitted. That is, the transmitting node can inform the network-connected mode node that the message transmission has started through the synchronization field.

상태 필드는 메시지의 종류 및 타입을 식별하기 위한 소정 식별자가 기록될 수 있다. 각 노드들은 수신된 식별자에 기반하여 해당 메시지 수신이 가능한지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 해당 메시지를 수신하여 내용을 확인할 수 있다.In the status field, a predetermined identifier for identifying the type and type of the message may be recorded. Each node can determine whether it is possible to receive the message based on the received identifier, and receive the message according to the determination result, thereby confirming the contents.

데이터 필드(430)에는 보안 관련 정보가 포함될 수 있다. 일 예로, 보안 관련 정보는 비밀 코드, 초기 입력 값, 시간 정보 값, 보안 값 중 적어도 하나가 기록될 수 있다. The data field 430 may include security related information. For example, the security-related information may include at least one of a secret code, an initial input value, a time information value, and a security value.

보안 메시지(400)는 크게 보안 요청 메시지, 보안 응답 메시지, 보안 갱신 메시지 및 보안 검증 메시지를 포함할 수 있다.The security message 400 may largely include a security request message, a security response message, a security update message, and a security verification message.

보안 요청 메시지는 데이터 필드(430)에 초기 입력 값(450)이 포함될 수 있다. 보안 요청 메시지는 통신 개시 시점에 제어기 상호간에 초기화되는 보안 값(460)을 생성하도록 지시하는 메시지이다.The security request message may include an initial input value 450 in the data field 430. The security request message is a message instructing to generate a security value 460 that is initialized among the controllers at the start of communication.

보안 응답 메시지는 수신된 초기 입력 값(450)에 기반하여 생성된 초기 보안 값(460)을 전송하기 위한 메시지이다.The security response message is a message for transmitting the initial security value 460 generated based on the initial input value 450 received.

이하에서는 본 발명에 따른 초기 보안 값(460)의 생성 절차를 상기한 도 3 및 도 4를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a procedure of generating the initial security value 460 according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3 and FIG.

마스터 노드인 노드 A(340)는 초기 입력 값(450)이 포함된 보안 요청 메시지를 슬레이브 노드인 노드 B(351)에 전송할 수 있다.The master node A 340 may send a security request message including the initial input value 450 to the slave node B 351.

이때, 각 노드에 대응되는 비밀 코드가 차량 내 통신 네트워크에 연결된 모든 노드에 미리 공유되었다고 가정하자. 즉, 모든 제어기가 자신의 비밀 코드뿐만 아니라 타 제어기(들)에 대응되는 비밀 코드들 알고 있을 수 있다. Here, it is assumed that the secret code corresponding to each node is previously shared with all nodes connected to the in-vehicle communication network. That is, all controllers may know not only their own secret code but also the secret codes corresponding to the other controller (s).

일 예로, 비밀 코드는 마스터 노드가 모든 슬레이브 노드에 순차적으로 전송하여 공유될 수 있다. 여기서, 비밀 코드의 공유 순서는 마스터 노드로부터 슬레이브 노드까지의 물리적인 이격 거리에 의해 결정될 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 슬레이브 노드에 할당된 소정 식별자에 기반하여 결정될 수도 있다. 다른 일 예로, 비밀 코드의 공유 순서는 노드 별 할당된 고유 식별자에 기반하여 결정될 수도 있다.As an example, the secret code may be shared by the master node sequentially transmitting to all the slave nodes. Here, the sharing order of the secret code can be determined by the physical separation distance from the master node to the slave node, but this is only an example and may be determined based on the predetermined identifier assigned to the slave node. In another example, the sharing order of the secret code may be determined based on the unique identifier assigned per node.

노드 B(351)는 수신된 초기 입력 값(450)과 사전 공유된 비밀 코드를 이용하여 초기 보안 값(460)을 생성할 수 있다. The Node B 351 may generate an initial security value 460 using the pre-shared secret code with the initial input value 450 received.

일 예로, 노드 B(351)는 생성된 초기 보안 값(460)이 포함된 보안 응답 메시지를 노드 C(352)에 전송할 수 있다. 이러한 방식으로 특정 슬레이브 노드에 의해 생성된 보안 응답 메시지는 미리 정의된 규칙에 따라 다른 슬레이브 노드에 전송될 수 있다. 여기서, 슬레이브 노드들 사이의 보안 응답 메시지가 전달되는 순서는 비밀 코드에 의해 결정될 수 있다. 일 예로, 비밀 코드 값이 작은 순서로 보안 응답 메시지가 생성될 수 있다.In one example, the node B 351 may send a security response message containing the generated initial security value 460 to the node C 352. In this way, the security response message generated by the specific slave node can be transmitted to another slave node according to a predefined rule. Here, the order in which the security response messages are transmitted between the slave nodes may be determined by the secret code. For example, a security response message may be generated in the order of smaller secret code values.

다른 일 예로, 노드 B(351)는 생성된 초기 보안 값(460)이 포함된 보안 응답 메시지를 마스터 노드인 노드 A(340)에 전송할 수 있다. 연이어, 노드 A(340)는 초기 입력 값이 포함된 보안 요청 메시지를 노드 C(340)에 전송하고, 노드 C(340)는 수신된 초기 입력 값에 기반하여 생성된 초기 보안 값을 보안 응답 메시지를 통해 노드 A(340)에 전송할 수 있다. 이러한 방식으로 마스터 노드인 노드 A(340)는 모든 슬레이브 노드에 대응되는 초기 보안 값을 획득할 수 있다.In another example, the Node B 351 may send a security response message containing the generated initial security value 460 to the master node, node A 340. Subsequently, the node A 340 transmits a security request message including the initial input value to the node C 340, and the node C 340 transmits the initial security value, which is generated based on the received initial input value, Lt; RTI ID = 0.0 > A 340 < / RTI > In this manner, the master node, node A 340, can obtain an initial security value corresponding to all the slave nodes.

일 실시예로, 비밀 코드의 길이는 64비트일 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 적용되는 보안 값 생성 다항식의 차수에 따라 비밀 코드의 길이는 상이하게 정의될 수 있다. 일 예로, 각 노드에 대응되는 비밀 코드가 다음과 같이 할당되었다고 가정하자.In one embodiment, the length of the secret code may be 64 bits, but this is only one embodiment, and the length of the secret code may be defined differently according to the order of the applied security value generating polynomial. As an example, suppose that a secret code corresponding to each node is assigned as follows.

노드 A :

Figure pat00001
Figure pat00002
,
Figure pat00003
Figure pat00004
,…
Figure pat00005
Figure pat00006
= 000000C00A345601Node A:
Figure pat00001
Figure pat00002
,
Figure pat00003
Figure pat00004
, ...
Figure pat00005
Figure pat00006
= 000000C00A345601

노드 B :

Figure pat00007
Figure pat00008
,
Figure pat00009
Figure pat00010
,…
Figure pat00011
Figure pat00012
= 000000C123334561Node B:
Figure pat00007
Figure pat00008
,
Figure pat00009
Figure pat00010
, ...
Figure pat00011
Figure pat00012
= 000000C123334561

노드 C :

Figure pat00013
Figure pat00014
,
Figure pat00015
Figure pat00016
,…
Figure pat00017
Figure pat00018
= 000001F20A345601 Node C:
Figure pat00013
Figure pat00014
,
Figure pat00015
Figure pat00016
, ...
Figure pat00017
Figure pat00018
= 000001F20A345601

노드 D :

Figure pat00019
Figure pat00020
,
Figure pat00021
Figure pat00022
,…
Figure pat00023
Figure pat00024
= 000003F20A345601 Node D:
Figure pat00019
Figure pat00020
,
Figure pat00021
Figure pat00022
, ...
Figure pat00023
Figure pat00024
= 000003F20A345601

노드 E :

Figure pat00025
Figure pat00026
,
Figure pat00027
Figure pat00028
,…
Figure pat00029
Figure pat00030
= 000002F20A345601 Node E:
Figure pat00025
Figure pat00026
,
Figure pat00027
Figure pat00028
, ...
Figure pat00029
Figure pat00030
= 000002F20A345601

이 경우, 노드 A(340)는 마스터 노드로서 보안 요청 메시지를 전송하고, 노드 B(351), 노드 C(352), 노드 E(354), 노드 D(353) 순서로 보안 응답 메시지가 생성될 수 있다.In this case, the node A 340 transmits a security request message as a master node, and a security response message is generated in the order of the node B 351, the node C 352, the node E 354, and the node D 353 .

따라서, 초기 보안 값의 공유 순서는 노드 B(351)->노드 C(352)->노드 D(353)->노드 E(354)->노드 A(340)일 수 있다.Therefore, the initial security value sharing order may be node B 351 -> node C 352 -> node D 353 -> node E 354 -> node A 340.

보안 값(y)를 생성하기 다항식은 하기와 같이 표기될 수 있다.The polynomial for generating the security value y may be denoted as follows.

Figure pat00031
Figure pat00031

여기서, S0, S1, S3, S4 ……, Sn-1은 비밀 코드이고, x0, x1, x2, x3, x4 ……, xn-1은 초기 입력 값을 의미한다. 여기서, n의 크기는 당업자의 설계에 따라 상이할 수 있다.Here, S 0 , S 1 , S 3 , S 4 ... ... , S n-1 is a secret code, and x 0 , x 1 , x 2 , x 3 , x 4 ... ... , x n-1 means the initial input value. Where the size of n may vary depending on the design of the person skilled in the art.

특히, 본 발명에 따른 초기 입력 값은 현재 시간 정보에 의해 생성되는 값일 수 있다.In particular, the initial input value according to the present invention may be a value generated by the current time information.

이하에서는 시간 정보에 기반한 보안 값 갱신 절차를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a security value update procedure based on time information will be described in detail.

본 발명의 일 실시예에 따른 마스터 노드인 노드 A(340)는 소정 시간 주기로 현재 시간정보에 기반하여 입력 값-이하 설명의 편의를 위해 x 값이라 명함-을 갱신하고, 갱신된 x 값을 이용하여 노드 B(351)에 대응되는 갱신 보안 값을 생성할 수 있다. 노드 A(340)는 갱신된 x 값 및 노드 B(351)에 대응되는 갱신 보안 값이 포함된 보안 갱신 메시지를 노드 B(351)에 전송할 수 있다. 노드 B(351)는 갱신 x 값을 이용하여 보안 값을 생성하고, 생성된 보안 값과 수신된 갱신 보안 값을 비교하여 해킹 발생 여부를 판단할 수 있다. The node A 340, which is a master node according to an exemplary embodiment of the present invention, updates an input value (hereinafter, referred to as an x value for convenience of explanation) based on the current time information at predetermined time intervals and uses the updated x value Thereby generating an update security value corresponding to the node B 351. [ Node A 340 may send to node B 351 a security update message including the updated x value and the updated security value corresponding to node B 351. The node B 351 may generate a security value using the update x value, and compare the generated security value with the received update security value to determine whether a hacking has occurred.

비교 결과, 보안 값이 동일하면, 노드 B(351)는 노드 A(340)가 정상이 것으로판단하고, 노드 C(352)에 대응되는 갱신 보안 값을 생성할 수 있다. 이후, 노드 B(351)는 갱신 x 값 및 노드 C(352)에 대응되는 갱신 보안 값을 포함하는 보안 갱신 메시지를 노드 C(352)에 전송할 수 있다.As a result of the comparison, if the security values are the same, the node B 351 can determine that the node A 340 is normal and generate the update security value corresponding to the node C 352. Node B 351 may then send a secure update message to node C 352, which includes a renewal x value and an update security value corresponding to node C 352.

노드 C(352)는 수신된 갱신 x 값에 기반하여 자신의 보안 값을 생성하고, 생성된 보안 값과 수신된 갱신 보안 값의 동일 여부를 비교하여 노드 B(451)의 해킹 여부를 판단할 수 있다. 비교 결과, 동일하면, 노드 C(352)는 갱신 x 값 및 노드 E(354)에 대응되는 갱신 보안 값이 포함된 보안 갱신 메시지를 노드 E(354)에 전송할 수 있다.The node C 352 generates its own security value based on the received update x value and compares the generated security value with the received update security value to determine whether the node B 451 is hacked have. If the results of the comparison are the same, then node C 352 may send a security update message to node E 354 that includes an update x value and an update security value corresponding to node E 354. [

노드 E(354)는 갱신 x 값에 기반하여 생성된 자신의 보안 값과 수신된 갱신 보안 값이 상이하면, 노드 C(352)는 보안 갱신 메시지를 전송하지 않을 수 있다.Node E 354 may not send a security update message if its security value generated based on the update x value differs from the received update security value.

노드 E(354)가 보안 개신 메시지를 전송하지 않는 경우, 노드 C(352)는 소정 시간 주기-예를 들면, 10초-로 소정 회수까지 보안 갱신 메시지를 반복 전송할 수 있다.If node E 354 does not send a secure redirection message, node C 352 may repeatedly send the security update message a predetermined number of times to a predetermined time period - e.g., 10 seconds.

상기 반복 전송에도 불구하고, 소정 시간 동안-예를 들면, 120초- 정상적인 보안 갱신 메시지가 수신되지 않는 경우-즉, 정확한 갱신 보안 값이 수신되지 않는 경우-, 노드 C(352)는 해킹 노드로 등록될 수 있다. 이때, 노드 C(352)에 의해 생성된 모든 메시지는 다른 노드에서 오류 처리되어 폐기될 수 있다. 일 예로, 해킹 노드를 감지한 노드 E(354)가 노드 C(352)가 해킹 노드임을 브로드캐스팅할 수도 있다. If the normal security update message is not received, that is, the correct update security value is not received, the node C 352 is notified to the hacking node Can be registered. At this time, all the messages generated by the node C 352 may be erroneously processed and discarded at another node. In one example, node E 354, which senses a hacking node, may broadcast node C 352 as a hacking node.

또한, 노드 C(352)는 단위 시간 동안 연속적으로 전송한 보안 갱신 메시지의 개수가 소정 기준치를 초과하는 경우, 이상 모드로 진입하여 메시지 전송을 중단할 수 있다.In addition, when the number of the security update messages continuously transmitted for a unit time exceeds the predetermined reference value, the node C 352 enters the anomaly mode and can stop the message transmission.

만약, 노드 C(352)가 이상 모드에 진입하지 않고 계속 메시지를 전송하는 경우, 마스터 노드인 노드 A(340)는 노드 C(352)의 메시지 전송이 감지되면, 도미넌트(Dominant) 신호를 지속 전송하여 노드 C(352)의 메시지 전송을 차단할 수 있다. 이 경우, 리세시브(Recessive) 신호와 도미넌트 신호가 조합되어 전송되나, 두 신호 중첩 시 도미넌트 신호가 우선되므로, CAN 버스상에는 도미넌트 신호만 전송되는 것처럼 보여진다. 따라서, 노드 C(352)는 더 이상 메시지를 전송할 수 없다.If the node C 352 transmits a continue message without entering the abnormal mode, the node A 340, which is the master node, transmits a dominant signal to the node C 352 Thereby blocking the message transmission of the node C 352. In this case, a recursive signal and a dominant signal are transmitted in combination. However, since the dominant signal is given priority when the two signals are superimposed, only the dominant signal is seen to be transmitted on the CAN bus. Thus, node C 352 can no longer send messages.

특히, 본 발명에 따른 노드 A(340)는 해킹 노드가 감지되면, 감지된 시점의 시간 정보 및 감지된 해킹 노드에 대한 정보를 내부 구비된 메모리의 소정 기록 영역에 저장할 수 있다. 또한, 노드 A(340)는 해킹 노드가 감지되었음을 지시하는 소정 경고 알람 신호를 차량 헤드 유닛(310) 또는 클러스터(미도시)에 전송할 수도 있다. In particular, when a hacking node is detected, the node A 340 according to the present invention can store time information of the detected time and information about the detected hacking node in a predetermined recording area of the internal memory. In addition, the node A 340 may send a predetermined warning alarm signal to the vehicle head unit 310 or cluster (not shown) indicating that the hacking node has been detected.

본 실시예에 따른 마스터 노드인 노드 A(340)는 CAN 게이트웨이일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The node A 340, which is the master node according to the present embodiment, may be, but is not limited to, a CAN gateway.

또한, 노드 A(340)는 차량 헤드 유닛(310)으로부터 현재 시간 정보를 획득할 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 별도의 시간 제공 유닛(320)-예를 들면, GPS(Global Positioning System) 또는 전자 시계 또는 외부 연결된 스마트폰 등을 포함함-로부터 현재 시간 정보를 획득할 수도 있다.In addition, the node A 340 may obtain current time information from the vehicle head unit 310, but this is only one embodiment, and may be a separate time providing unit 320 - for example, Global Positioning System) or an electronic clock or an externally connected smartphone or the like.

본 실시예에 따른 마스터 노드인 노드 A(340)는 소정 주기-예를 들면, 60초 주기-로 현재 시간 정보를 획득하고, 획득된 현재 시간 정보와 미리 저장된 핀코드(Pincode) 정보에 기반하여 갱신 입력 값을 생성할 수 있다. 핀 코드는 스마트키 및 엔진 ECU 등에 등록될 수 있다. 일 예로, 핀코드는 차량 고유 비밀 번호일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 차대 번호, 차량 면허 번호 등이 사용될 수도 있다. 일 예로, 현재 시간 정보는 년도(t0 and t1), 월(t2) 정보, 일자(t3) 정보, 시(t4) 정보 및 분(t5) 정보로 구분될 수 있다. 핀코드는 6자리 숫자일 수 있으며, 각각의 숫자는 P0, P1, P2, P3, P4 및 P5로 구분될 수 있다. 이때, 갱신 입력 값(x)는 하기의 수식에 의해 계산될 수 있다.The node A 340, which is the master node according to the present embodiment, acquires the current time information at a predetermined cycle - for example, a cycle of 60 seconds - and based on the acquired current time information and previously stored pin code information An update input value can be generated. The pin code can be registered in a smart key, an engine ECU or the like. In one example, the pin code may be a vehicle unique password, but is not limited thereto, and a van number, a vehicle license number, etc. may be used. For example, the current time information may be classified into year (t0 and t1), month (t2), date (t3), time (t4), and minute (t5). The pin code can be a six-digit number, and each number can be divided into P0, P1, P2, P3, P4 and P5. At this time, the update input value (x) can be calculated by the following equation.

X = (P0*t0 + P1*t1 + P2*t2 + P3*t3 + P4*t4 + P5*t5)%16X = (P0 * t0 + P1 * t1 + P2 * t2 + P3 * t3 + P4 * t4 + P5 * t5) 16%

여기서, %16은 16으로 나누었을 때의 나머지 값을 의미한다.Here,% 16 means the remainder when dividing by 16.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 통신 시스템에 장착되는 마스터 노드에서의 차량 내 보안 통신 제공 방법을 설명하기 위한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method for providing in-vehicle secure communication in a master node installed in an in-vehicle communication system according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 마스터 노드는 슬레이브 노드의 비밀 코드를 확인하여 보안 검증 순서를 확정할 수 있다(S501). 이때, 슬레이브 노드 별 고유한 비밀 코드가 미리 할당될 수 있으며, 마스터 노드는 소정 제어 절차를 통해 슬레이브 노드의 비밀 코드를 획득할 수 있다.Referring to FIG. 5, the master node can confirm the security verification procedure by checking the secret code of the slave node (S501). At this time, a secret code unique to each slave node can be allocated in advance, and the master node can acquire the secret code of the slave node through a predetermined control procedure.

마스터 노드는 주기적인 입력 값 갱신을 통해 슬레이브 노드 별 보안 값을 확인하도록 제어할 수 있다(S502). The master node can control to check the security value for each slave node by periodically updating the input value (S502).

마스터 노드는 해킹(또는 고장) 노드가 감지되었는지 확인할 수 있다(S503). 여기서, 해킹(또는 고장) 노드는 버스상의 메시지 송수신 상태를 모니터링하여 감지되거나 해킹 또는 고장을 감지한 슬레이브 노드로부터 해킹 노드가 감지되었음을 알리는 소정 제어 신호를 수신하여 감지할 수 있다. The master node can confirm whether a hacking (or failure) node has been detected (S503). Here, the hacking (or failure) node may receive and sense a predetermined control signal indicating that a hacking node has been detected from a slave node that has been detected or hacked or has detected a failure by monitoring a message transmission / reception state on the bus.

마스터 노드는 해킹(또는 고장) 노드의 감지 시점에 관한 정보를 소정 기록 영역에 저장할 수 있다(S504).The master node may store information on the detection timing of the hacking (or failure) node in a predetermined recording area (S504).

마스터 노드는 해킹(또는 고장) 감지 이후에도 해킹(또는 고장) 노드에 의한 메시지 전송이 중단되지 않는 경우, 해킹(또는 고장) 노드의 메시지 전송을 강제 차단시킬 수 있다(S505). 일 예로, 마스터 노드는 도미넌트 신호를 송출하여, 해킹(또는 고장) 노드의 메시지 전송을 강제 차단시킬 수 있다.The master node may forcibly block the message transmission of the hacking (or failure) node if the message transmission by the hacking (or failure) node is not interrupted after the hacking (or failure) detection (S505). For example, the master node may send a dominant signal to forcibly block the message transmission of the hacking (or failure) node.

상기한 비교 결과, 생성된 보안 값과 수신된 갱신 보안 값이 일치하지 않으면, 노드 B(351)는 노드 C(352)에 보안 갱신 메시지를 전송하지 않을 수 있다.As a result of the comparison, if the generated security value does not match the received update security value, the node B 351 may not transmit the security update message to the node C 352.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 내 통신 시스템에 장착되는 슬레이브 노드에서의 차량 내 보안 통신 제공 방법을 설명하기 위한 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a method for providing in-vehicle secure communication in a slave node installed in an in-vehicle communication system according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 슬레이브 노드는 미리 공유되어 저장된 비밀 코드를 이용하여 보안 검증 순서를 확정할 수 있다(S601).Referring to FIG. 6, the slave node can confirm the security verification procedure using the secret code previously stored and shared (S601).

슬레이브 노드는 주기적으로 갱신 입력 값 및 갱신 보안 값이 포함된 메시지를 수신할 수 있다(S602). 일 예로, 메시지는 해당 슬레이브 노드보다 우선 순위가 높은 노드-즉, 보안 검증 순서가 한 단계 앞선 노드-로부터 수신될 수 있다.The slave node may periodically receive a message including the update input value and the update security value (S602). In one example, the message may be received from a node having a higher priority than the corresponding slave node, that is, a node whose security verification order is one step ahead.

슬레이브 노드는 갱신 입력 값 및 해당 슬레이브 노드에 대응되는 비밀 코드에 기반하여 보안 값을 생성할 수 있다(S603).The slave node can generate a security value based on the update input value and the secret code corresponding to the slave node (S603).

슬레이브 노드는 수신된 갱신 보안 값과 생성된 보안 값의 동일 여부를 비교하여 해킹을 발생시킨 노드(또는 고장 노드)를 탐지할 수 있다(S604).The slave node can detect the node (or faulty node) that caused the hack by comparing the received update security value with the generated security value (S604).

해킹(또는 고장) 노드가 감지된 경우, 슬레이브 노드는 소정 시간 동안 메시지 전송을 중단시킬 수 있다(S605 내지 S606).If a hacking (or failure) node is detected, the slave node may stop sending the message for a predetermined time (S605 to S606).

슬레이브 노드는 소정 시간 경과 후 해킹 발생이 지속적으로 감지되면 해킹이 발생되었음을 지시하는 소정 제어 신호를 마스터 노드에 전송할 수 있다(S607). 이때, 제어 신호에는 해킹(또는 고장) 노드에 대응되는 식별자 정보, 해킹(또는 고장)이 감지된 시점에 관한 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.If a hacking occurrence is continuously detected after a predetermined time elapses, the slave node can transmit a predetermined control signal indicating that a hacking has occurred to the master node (S607). At this time, the control signal may include at least one of identifier information corresponding to a hacking (or failure) node and information about when a hacking (or failure) is detected.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.Accordingly, the above description should not be construed in a limiting sense in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.

Claims (20)

차량 내 통신 네트워크에 연결된 마스터 노드에서의 차량 내 통신 보안 제공 방법에 있어서,
슬레이브 노드 별 미리 할당된 비밀 코드를 획득하여 보안 검증 순서를 확정하는 단계;
상기 확정된 보안 검증 순서에 따라 소정 주기로 생성된 갱신 입력 값 및 갱신 보안 값을 상기 제1 슬레이브 노드에 전송하는 단계;
해킹 또는 고장 노드를 감지하는 단계;
상기 해킹 또는 고장 노드가 감지되면, 상기 해킹 또는 고장 노드의 감지 시점에 관한 정보를 구비된 메모리에 기록하는 단계; 및
상기 해킹 또는 고장 노드의 메시지 전송을 차단하는 단계
를 포함하는, 차량 내 통신 보안 제공 방법.A method for providing in-vehicle communication security at a master node connected to an in-vehicle communication network,
Acquiring a pre-allocated secret code for each slave node to establish a security verification procedure;
Transmitting an update input value and an update security value generated in a predetermined cycle according to the determined security verification procedure to the first slave node;
Detecting a hacked or failed node;
If the hacking or failure node is detected, recording information on the detection timing of the hacking or failure node in a memory provided with the hacking or failure node; And
Blocking the message transmission of the hacking or fault node
The method comprising the steps of: 제1항에 있어서,
상기 갱신 입력 값은 현재 시간 정보 및 미리 등록된 핀코드 정보에 기반하여 생성되는, 차량 내 통신 보안 제공 방법.The method according to claim 1,
Wherein the update input value is generated based on current time information and pre-registered pin code information. 제1항에 있어서,
상기 차량 내 통신 네트워크에 연결된 모든 노드의 비밀 코드가 상기 슬레이브 노드에 공유되는 것을 특징으로 하는, 차량 내 통신 보안 제공 방법.The method according to claim 1,
Wherein the secret code of all nodes connected to the in-vehicle communication network is shared with the slave node. 제3항에 있어서,
상기 공유된 비밀 코드 및 상기 갱신 입력 값에 기반하여 보안 값을 생성하고, 상기 생성된 보안 값과 상기 갱신 보안 값의 동일 여부에 비교하여 상기 해킹 또는 고장 노드가 식별되는 것을 특징으로 하는, 차량 내 통신 보안 제공 방법.The method of claim 3,
Generating a security value based on the shared secret code and the update input value and comparing the generated security value with the updated security value to identify the hacking or failure node. How to provide communication security. 제4항에 있어서,
상기 해킹 또는 고장 노드가 식별되면, 상기 해킹 또는 고장 노드를 식별한 슬레이브 노드는 보안 메시지 전송을 소정 시간 동안 중단하는 것을 특징으로 하는, 차량 내 통신 보안 제공 방법.5. The method of claim 4,
Wherein if the hacking or fault node is identified, then the slave node identifying the hacking or fault node stops sending the security message for a predetermined time. 제1항에 있어서,
상기 해킹 또는 고장 노드를 식별한 슬레이브 노드가 상기 메시지 전송을 중단한 후 상기 소정 시간이 경과하면 상기 해킹 또는 고장 노드가 감지되었음을 지시하는 소정 제어 신호를 상기 마스터 노드에 전송하는 것을 특징으로 하는, 차량 내 통신 보안 제공 방법.The method according to claim 1,
Wherein when the predetermined time elapses after the slave node identifying the hacking or failure node has stopped transmitting the message, it transmits to the master node a predetermined control signal indicating that the hacking or the failure node has been detected. How to provide my communications security. 제1항에 있어서,
상기 해킹 또는 고장 노드의 메시지 전송을 차단하는 단계는
상기 해킹 또는 고장 노드의 감지 후 소정 시간이 경과된 이후에도 상기 상기 해킹 또는 고장 노드에 의한 메시지 전송이 감지되면, 도미넌트(dominant) 신호를 송출하는 단계를 포함하는, 차량 내 통신 보안 제공 방법.The method according to claim 1,
The step of blocking the message transmission of the hacking or fault node
And transmitting a dominant signal when a message transmission by the hacking or fault node is detected even after a predetermined time has elapsed since the detection of the hacking or faulty node. 제1항에 있어서,
상기 차량 내 통신 네트워크는 CAN 통신 네트워크인, 차량 내 통신 보안 제공 방법.The method according to claim 1,
Wherein the in-vehicle communication network is a CAN communication network. 차량 내 통신 네트워크에 연결된 슬레이브 노드에서의 차량 내 통신 보안 제공 방법에 있어서,
미리 공유되어 저장된 비밀 코드를 이용하여 보안 검증 순서를 확정하는 단계;
주기적으로 갱신 입력 값 및 갱신 보안 값이 포함된 메시지를 수신하는 단계;
상기 갱신 입력 값 및 상기 슬레이브 노드에 대응되는 상기 비밀 코드에 기반하여 보안 값을 생성하는 단계;
수신된 상기 갱신 보안 값과 생성된 상기 보안 값의 동일 여부를 비교하여 해킹을 감지하는 단계; 및
상기 해킹이 감지되면, 소정 시간 동안 메시지 전송을 중단하는 단계
를 포함하는, 차량 내 통신 보안 제공 방법.A method for providing in-vehicle communication security in a slave node connected to an in-vehicle communication network,
Determining a security verification procedure using a secret code stored in advance;
Periodically receiving a message including an update input value and an update security value;
Generating a security value based on the update input value and the secret code corresponding to the slave node;
Comparing the received updated security value with the generated security value to detect a hacking; And
When the hacking is detected, stopping the message transmission for a predetermined time
The method comprising the steps of: 제9항에 있어서,
상기 메시지 전송을 중단한 후 상기 소정 시간이 경과하면 상기 해킹이 감지되었음을 지시하는 소정 제어 신호를 마스터 노드에 전송하는 단계를 더 포함하고, 상기 마스터 노드가 상기 제어 신호의 수신 시점을 해킹이 감지된 시점으로 소정 기록 영역에 저장하는 것을 특징으로 하는, 차량 내 통신 보안 제공 방법.10. The method of claim 9,
Further comprising transmitting to the master node a predetermined control signal indicating that the hacking is detected when the predetermined time elapses after the message transmission is stopped, And storing the data in a predetermined recording area at a time point. 제1항에 있어서,
상기 갱신 입력 값은 현재 시간 정보 및 미리 등록된 핀코드 정보에 기반하여 마스터 노드에 의해 생성되는, 차량 내 통신 보안 제공 방법.The method according to claim 1,
Wherein the update input value is generated by a master node based on current time information and pre-registered pin code information. 차량 내 통신 네트워크에 연결되어 마스터 노드로 동작하는 차량 내 통신 보안 제공 장치에 있어서,
슬레이브 노드 별 미리 할당된 비밀 코드를 획득하여 보안 검증 순서를 확정하는 수단;
상기 확정된 보안 검증 순서에 따라 소정 주기로 생성된 갱신 입력 값 및 갱신 보안 값을 상기 제1 슬레이브 노드에 전송하는 수단;
해킹 또는 고장 노드를 감지하는 수단;
상기 해킹 또는 고장 노드가 감지되면, 상기 해킹 또는 고장 노드의 감지 시점에 관한 정보를 구비된 메모리에 기록하는 수단; 및
상기 해킹 또는 고장 노드의 메시지 전송을 차단하는 수단
을 포함하는, 차량 내 통신 보안 제공 장치. An in-vehicle communication security providing apparatus connected to an in-vehicle communication network and operating as a master node,
Means for obtaining a pre-assigned secret code for each slave node to determine a security verification sequence;
Means for transmitting an update input value and an update security value generated in a predetermined cycle according to the determined security verification sequence to the first slave node;
Means for detecting a hacked or failed node;
Means for writing information about the detection time of the hacking or faulty node to a memory in which the hacking or fault node is detected; And
Means for blocking transmission of messages of said hacking or fault node
Wherein the communication security providing apparatus comprises: 제12항에 있어서,
상기 갱신 입력 값은 현재 시간 정보 및 미리 등록된 핀코드 정보에 기반하여 생성되는, 차량 내 통신 보안 제공 장치.13. The method of claim 12,
Wherein the update input value is generated based on current time information and pre-registered pin code information. 제12항에 있어서,
상기 차량 내 통신 네트워크에 연결된 모든 노드의 비밀 코드가 상기 슬레이브 노드에 공유되는 것을 특징으로 하는, 차량 내 통신 보안 제공 장치.13. The method of claim 12,
Wherein the secret code of all nodes connected to the in-vehicle communication network is shared with the slave node. 제14항에 있어서,
상기 공유된 비밀 코드 및 상기 갱신 입력 값에 기반하여 보안 값을 생성하고, 상기 생성된 보안 값과 상기 갱신 보안 값의 동일 여부에 비교하여 상기 해킹 또는 고장 노드가 식별되는 것을 특징으로 하는, 차량 내 통신 보안 제공 장치.15. The method of claim 14,
Generating a security value based on the shared secret code and the update input value and comparing the generated security value with the updated security value to identify the hacking or failure node. Communication security providing device. 제15항에 있어서,
상기 해킹 또는 고장 노드가 식별되면, 상기 해킹 또는 고장 노드를 식별한 슬레이브 노드는 보안 메시지 전송을 소정 시간 동안 중단하는 것을 특징으로 하는, 차량 내 통신 보안 제공 장치.16. The method of claim 15,
Wherein when the hacking or fault node is identified, the slave node identifying the hacking or fault node stops sending the security message for a predetermined time. 제12항에 있어서,
상기 해킹 또는 고장 노드를 식별한 슬레이브 노드가 상기 메시지 전송을 중단한 후 상기 소정 시간이 경과하면 상기 해킹 또는 고장 노드가 감지되었음을 지시하는 소정 제어 신호를 상기 마스터 노드에 전송하는 것을 특징으로 하는, 차량 내 통신 보안 제공 장치.13. The method of claim 12,
Wherein when the predetermined time elapses after the slave node identifying the hacking or failure node has stopped transmitting the message, it transmits to the master node a predetermined control signal indicating that the hacking or the failure node has been detected. My communication security provisioning device. 제12항에 있어서,
상기 해킹 또는 고장 노드의 감지 후 소정 시간이 경과된 이후에도 상기 해킹 또는 고장 노드에 의한 메시지 전송이 감지되면, 도미넌트(dominant) 신호를 송출하는 수단을 더 포함하는, 차량 내 통신 보안 제공 장치.13. The method of claim 12,
And means for sending a dominant signal when a message transmission by the hacking or fault node is detected even after a predetermined time has elapsed since the detection of the hacking or faulty node. 차량 내 통신 네트워크에 연결된 슬레이브 노드로 동작하는 차량 내 통신 보안 제공 장치에 있어서,
미리 공유되어 저장된 비밀 코드를 이용하여 보안 검증 순서를 확정하는 수단;
주기적으로 갱신 입력 값 및 갱신 보안 값이 포함된 메시지를 수신하는 수단;
상기 갱신 입력 값 및 상기 슬레이브 노드에 대응되는 상기 비밀 코드에 기반하여 보안 값을 생성하는 수단;
수신된 상기 갱신 보안 값과 생성된 상기 보안 값의 동일 여부를 비교하여 해킹을 감지하는 수단; 및
상기 해킹이 감지되면, 소정 시간 동안 메시지 전송을 중단하는 수단
을 포함하는, 차량 내 통신 보안 제공 장치.An in-vehicle communication security providing apparatus operating as a slave node connected to an in-vehicle communication network,
Means for determining a security verification sequence using a pre-shared and stored secret code;
Means for periodically receiving a message including an update input value and an update security value;
Means for generating a security value based on the update input value and the secret code corresponding to the slave node;
Means for detecting a hack by comparing whether the updated security value received is the same as the generated security value; And
If the hacking is detected, the means for stopping the message transmission for a predetermined time
Wherein the communication security providing apparatus comprises: 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A computer-readable recording medium on which a program for executing the method according to any one of claims 1 to 11 is recorded.
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