KR20200139058A - 이더넷 스위치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

개시된 차량용 이더넷 스위치의 제어 방법은, 진단기의 커넥터와 제1 포트의 연결을 검출하는 단계; VLAN(Virtual Local Area Network) ID 테이블을 참조하여 상기 진단기와 제어부 간 연결을 설정하는 단계; 상기 VLAN ID 테이블을 참조하여 상기 제어부와 차량 내 ECU(Electronic Control Unit) 간의 연결을 설정하는 단계; 상기 진단기와 상기 제어부 간, 인증서 기반 보안 접근(Certificate based Secure Access) 절차를 수행하는 단계; 및 이더넷 스위치의 모드를 잠금 모드로부터 잠금 해제 모드로 전환하고, 상기 VLAN ID 테이블을 참조하여 상기 진단기와 상기 차량 내 ECU 간의 연결을 설정하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

이더넷 스위치 및 그 제어 방법{ETHERNET SWITCH AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
개시된 발명은 차량에 마련되는 이더넷 스위치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
자동차 전자기기의 발전에 따라 차량 내에 마련되는 제어기 수가 증가하고, 제어기들 간 협업의 증가로 인해 통신 데이터 량이 증가하고 있다. 이러한 제어기들 간 통신을 위해 CAN-FD, 이더넷 등 빠르고 많은 데이터를 다룰 수 있는 다양한 통신 프로토콜이 적용되고 있다.
특히, 영상 처리에 대한 요구사항 뿐만 아니라 빠른 제어기 리프로그램을 위하여 차량에 이더넷의 적용에 대한 필요성이 높아지고 있다. 차량 내 제어기들 간 이더넷 통신을 위해서는 이더넷 스위치가 필요하다.
종래기술은 어느 하나의 ECU(Electronic Control Unit)로부터 전송된 이더넷 패킷을 이더넷 스위치의 MCU(Micro Control Unit)를 거치지 않고 곧바로 다른 ECU로 전달한다. 즉, 종래에는 외부 장비가 이더넷 스위치에 연결되면, 외부 장비는 아무런 제약 없이 차량 내 ECU에 접근할 수 있었다. 이 경우 보안이 매우 취약해질 수 있는 문제가 있다.
개시된 차량용 이더넷 스위치 및 그 제어 방법은, 인증서 기반 보안 접근 기술과 이더넷 스위치의 포트 기반 VLAN 기술을 결합한 보안 기술을 제공함으로써, 외부 진단기에 대한 인증 수행 시 보안성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
일 실시예에 따른 차량용 이더넷 스위치의 제어 방법은, 진단기의 커넥터와 제1 포트의 연결을 검출하는 단계; VLAN(Virtual Local Area Network) ID 테이블을 참조하여 상기 진단기와 제어부 간 연결을 설정하는 단계; 상기 VLAN ID 테이블을 참조하여 상기 제어부와 차량 내 ECU(Electronic Control Unit) 간의 연결을 설정하는 단계; 상기 진단기와 상기 제어부 간, 인증서 기반 보안 접근(Certificate based Secure Access) 절차를 수행하는 단계; 및 이더넷 스위치의 모드를 잠금 모드로부터 잠금 해제 모드로 전환하고, 상기 VLAN ID 테이블을 참조하여 상기 진단기와 상기 차량 내 ECU 간의 연결을 설정하는 단계;를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량용 이더넷 스위치의 제어 방법은, 상기 진단기의 진단 세션이 종료되거나 상기 진단기의 커넥터와 상기 제1 포트의 연결이 해제되는 경우, 상기 이더넷 스위치의 모드를 잠금 모드로 전환하고, 상기 진단기와 차량 내 ECU 간의 연결을 해제하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 진단기와 제어부 간 연결을 설정하는 단계는, 상기 진단기가 연결된 상기 제1 포트와 상기 제어부가 연결된 제2 포트 각각에 제1 VLAN ID를 부여하는 단계;를 포함하고, 상기 제어부와 상기 차량 내 ECU(Electronic Control Unit) 간의 연결을 설정하는 단계는, 상기 제어부가 연결된 상기 제2 포트와 상기 차량 내 ECU가 연결된 제3 포트 각각에 제2 VLAN ID를 부여하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 진단기와 상기 차량 내 ECU 간의 연결을 설정하는 단계는, 상기 차량 내 ECU가 연결된 제3 포트에 상기 제1 VLAN ID를 더 부여하는 단계;를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량용 이더넷 스위치의 제어 방법은, 상기 진단기와 상기 차량 내 ECU 간의 연결을 설정한 이후, 상기 진단기로부터 전송되는 이더넷 패킷을 상기 차량 내 ECU로 직접 전송하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 진단기와 차량 내 ECU 간의 연결을 해제하는 단계는 상기 차량 내 ECU가 연결된 상기 제3 포트에 부여된 VLAN ID를 초기화 하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 진단기와 제어부 간 연결을 설정하는 단계는, ARP(Address Resolution Protocol) 및 TCP(Transmission Control Protocol)을 이용하여 상기 진단기와 제어부 간 연결을 설정하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 진단기와 상기 차량 내 ECU 간의 연결을 설정하는 단계는, ARP(Address Resolution Protocol) 및 TCP(Transmission Control Protocol)을 이용하여 상기 진단기와 상기 차량 내 ECU 간의 연결을 설정하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 인증서 기반 보안 접근(Certificate based Secure Access) 절차를 수행하는 단계는, 상기 진단기로부터 인증서를 전송받는 단계; 메모리에 미리 저장된 인증 서버의 공개키로 상기 인증서를 검증하고, 상기 진단기의 공개키를 획득하는 단계; 및 상기 진단기의 공개키에 기초하여 암호화된 대칭키를 상기 진단기로 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량용 이더넷 스위치는, 복수의 포트; 및 VLAN(Virtual Local Area Network) ID 테이블을 포함하는 메모리와 프로세서를 포함하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 진단기의 커넥터와 제1 포트의 연결을 검출하고, 상기 VLAN ID 테이블을 참조하여 상기 진단기와 제어부 간 연결을 설정하고, 상기 VLAN ID 테이블을 참조하여 상기 제어부와 차량 내 ECU(Electronic Control Unit) 간의 연결을 설정하고, 상기 진단기와 상기 제어부 간, 인증서 기반 보안 접근(Certificate based Secure Access) 절차를 수행하고, 이더넷 스위치의 모드를 잠금 모드로부터 잠금 해제 모드로 전환하고, 상기 VLAN ID 테이블을 참조하여 상기 진단기와 상기 차량 내 ECU 간의 연결을 설정할 수 있다.
상기 제어부는 상기 진단기의 진단 세션이 종료되거나 상기 진단기의 커넥터와 상기 제1 포트의 연결이 해제되는 경우, 상기 이더넷 스위치의 모드를 잠금 모드로 전환하고, 상기 진단기와 차량 내 ECU 간의 연결을 해제할 수 있다.
상기 제어부는 상기 진단기가 연결된 상기 제1 포트와 상기 제어부가 연결된 제2 포트 각각에 제1 VLAN ID를 부여하고, 상기 제어부가 연결된 상기 제2 포트와 상기 차량 내 ECU가 연결된 제3 포트 각각에 제2 VLAN ID를 부여할 수 있다.
상기 제어부는 상기 차량 내 ECU가 연결된 제3 포트에 상기 제1 VLAN ID를 더 부여할 수 있다.
상기 제어부는 상기 차량 내 ECU가 연결된 상기 제3 포트에 부여된 VLAN ID를 초기화할 수 있다.
상기 제어부는 ARP(Address Resolution Protocol) 및 TCP(Transmission Control Protocol)을 이용하여 상기 진단기와 제어부 간 연결을 설정할 수 있다.
상기 제어부는 ARP(Address Resolution Protocol) 및 TCP(Transmission Control Protocol)을 이용하여 상기 진단기와 상기 차량 내 ECU 간의 연결을 설정할 수 있다.
상기 제어부는 상기 진단기로부터 인증서를 전송받고, 상기 메모리에 미리 저장된 인증 서버의 공개키로 상기 인증서를 검증하고, 상기 진단기의 공개키를 획득하며, 상기 진단기의 공개키에 기초하여 암호화한 대칭키를 상기 진단기로 전송할 수 있다.
상기 메모리는 상기 복수의 포트 각각에 대응하는 MAC주소가 저장된 MAC 주소 테이블을 더 포함할 수 있다.
개시된 차량용 이더넷 스위치 및 그 제어 방법은, 인증서 기반 보안 접근 기술과 이더넷 스위치의 포트 기반 VLAN 기술을 결합한 보안 기술을 제공함으로써, 외부 장치에 대한 인증 수행 시 보안성을 향상시킬 수 있다.
또한, 개시된 차량용 이더넷 스위치 및 그 제어 방법은, 하드웨어의 추가 없이 외부 장치가 차량 내 ECU에 접근하는 것을 제어할 수 있다.
또한, 개시된 차량용 이더넷 스위치 및 그 제어 방법은, 외부 장치가 차량 내 ECU에 접근 하는 것을 자동으로 허용하거나 차단할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 이더넷 스위치의 구성을 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 이더넷 스위치의 제어부와 진단기의 연결을 도시한다.
도 3은 일 실시예에 따른 이더넷 스위치를 통한 진단기와 차량 내 ECU 간의 연결을 도시한다.
도 4는 인증서 기반 보안 접근 절차를 수행하기 전 각 포트에 부여된 VLAN ID의 예를 도시한다.
도 5는 인증서 기반 보안 접근 절차를 수행한 후 각 포트에 부여된 VLAN ID의 예를 도시한다.
도 6은 일 실시예에 따른 이더넷 스위치의 제어 방법을 설명하는 순서도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 상기 용어들은 전기 회로(Electrical Circuit)을 의미할 수 있고, 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수도 있다.
각 단계들에 붙여지는 부호는 각 단계들을 식별하기 위해 사용되는 것으로 이들 부호는 각 단계들 상호 간의 순서를 나타내는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량용 이더넷 스위치의 구성을 도시한다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 이더넷 스위치(10)는 복수의 포트(100) 및 제어부(200)를 포함할 수 있다. 차량 내 복수의 장치, 예를 들면 진단기(20), 차량 내 복수의 ECU(31, 32, 33)는 복수의 포트(100)에 연결될 수 있다. 또한, 제어부(200)도 복수의 포트(100) 중 하나에 연결될 수 있다. 진단기(20)와 제어부(200)는 포트(100)를 통해 서로 통신할 수 있다. 또한, 진단기(20)와 차량 내 ECU(31, 32, 33)도 포트(100)를 통해 서로 통신할 수 있다. 도1에는 포트(100)의 개수가 5개로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다.
제어부(200)는 이더넷 스위치(10)의 작동과 관련된 프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서(210) 및 프로그램이 저장된 적어도 하나의 메모리(220)를 포함할 수 있다. 제어부(200)에 포함되는 메모리(220)와 프로세서(210)는 하나의 칩에 집적되는 것도 가능하고, 물리적으로 분리되는 것도 가능하다. 제어부(200)는 MCU(Micro Control Unit)일 수 있다.
메모리(220)는 VLAN(Virtual Local Area Network) ID 테이블을 포함할 수 있다. 또한, 메모리(220)는 복수의 포트(100) 각각에 대응하는 MAC주소가 저장된 MAC 주소 테이블을 포함할 수 있다. 이더넷 스위치(10)는, MAC주소와 포트 번호가 기록된 MAC주소 테이블에 기초하여, 목적지 MAC주소를 가진 장치가 연결된 포트로만 이더넷 패킷을 전송할 수 있다.
또한, 메모리(220)는 각종 프로그램, 데이터 및/또는 정보를 저장하기 위해 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(Hard Disk Drive, HDD), CD-ROM과 같은 저장 매체로 구현될 수 있다.
이더넷 스위치(10)는 기본적으로 OSI 7 layer 중 2계층에 속한다. 일반적인 이더넷 스위치(10)는 이더넷 페킷을 전송할 때 목적지 MAC 주소만 확인한다. 따라서 종래기술의 경우, 외부 장치에 해당하는 진단기(20)로부터 전송된 이더넷 패킷은 이더넷 스위치(10)의 제어부(200)를 거치지 않고 곧바로 차량 내 복수의 ECU(31, 32, 33)로 전달된다.
다시 말해, 종래에는 진단기(20)가 이더넷 스위치(10)에 연결되면, 진단기(10)는 아무런 제약 없이 차량 내 ECU(31, 32, 33)에 접근할 수 있었다. 즉, 제어부(200)가 진단기(10)에 대해 인증하는 과정 없이, 진단기(10)는 차량 내 ECU(31, 32, 33)에 접근할 수 있었다. 이 경우 보안이 매우 취약해질 수 있는 문제가 있다.
본 발명은, 이더넷 스위치(10)에 인증서 기반 보안 접근 제어(Certificate based Secure Access Control) 기술과 포트 기반 VLAN(Port based VLAN) 기술을 함께 적용함으로써 이더넷 스위치(10)의 보안성을 향상시키고자 한다.
한편, 개시된 이더넷 스위치는 차량용으로 설명되었으나, 차량용으로 한정되는 것은 아니다.
이하 일 실시예에 따른 이더넷 스위치의 제어 방법이 구체적으로 설명된다.
도 2는 일 실시예에 따른 이더넷 스위치의 제어부와 진단기의 연결을 도시한다. 도 3은 일 실시예에 따른 이더넷 스위치를 통한 진단기와 차량 내 ECU 간의 연결을 도시한다.
일 실시예에 따른 이더넷 스위치(10)의 제어부(200)는 진단기(20)의 커넥터와 제1 포트의 연결을 검출할 수 있다. 제어부(200)는 VLAN ID 테이블을 참조하여 진단기(20)와 제어부(200) 간 연결을 설정하고, VLAN ID 테이블을 참조하여 제어부(200)와 차량 내 ECU(31, 32, 33) 간의 연결을 설정할 수 있다.
제어부(200)는 ARP(Address Resolution Protocol) 및 TCP(Transmission Control Protocol)을 이용하여 진단기(20)와 제어부(200) 간 연결을 설정할 수 있다. 또한, 제어부(200)는 ARP(Address Resolution Protocol) 및 TCP(Transmission Control Protocol)을 이용하여 진단기(20)와 차량 내 ECU(31, 32, 33) 간의 연결을 설정할 수 있다.
ARP(Address Resolution Protocol)는 주소 결정 프로토콜로서, 네트워크 상에서 IP 주소를 물리적 네트워크 주소로 대응(bind)시키기 위해 사용되는 프로토콜이다. 여기서 물리적 네트워크 주소는 이더넷의 48 비트 네트워크 카드 주소를 뜻한다.
TCP(Transmission Control Protocol)은 네트워크 계층 중 전송 계층에서 사용하는 프로토콜로서, 장치들 사이에 논리적인 접속을 성립(establish)하기 위하여 연결을 설정하고 신뢰성을 보장하는 연결형 서비스이다. TCP는 3-way handshaking과정을 통해 연결을 설정하고, 4-way handshaking을 통해 연결을 해제한다. TCP를 이용한 연결 설정은 양쪽 모두 데이터를 전송할 준비가 되었다는 것을 보장하고, 실제로 데이터 전달이 시작하기 전에 한 쪽이 다른 쪽이 준비되었다는 것을 알 수 있도록 한다.
이더넷 스위치(10)는 진단기(20)와 제어부(200) 간의 인증서 기반 보안 접근(Certificate based Secure Access) 절차를 수행한다. 이더넷 스위치(10)의 제어부(200)는 진단기(20)에 대한 인증이 완료되면, 이더넷 스위치(10)의 모드를 잠금 모드로부터 잠금 해제 모드로 전환하고, 진단기(20)와 차량 내 ECU(31, 32, 33) 간의 연결을 설정한다. 이후 진단기(20)는 차량 내 ECU(31, 32, 33)에 접근할 수 있다.
인증서 기반 보안 접근 절차를 수행하기 전에는, 진단기(20)가 이더넷 스위치(10)의 제어부(200)에만 접근할 수 있다. 이 경우 OBD(On-Board Diagnostics) 법규 진단이나 OEM 일반 진단 기능이 실행될 수 있다.
인증서 기반 보안 접근 절차가 수행 이후에는, 진단기(20)가 차량 내 ECU(31, 32, 33)에 접근할 수 있다. 이 경우 OBD 법규 진단을 포함한 모든 진단 기능이 실행될 수 있다. 또한, 진단 기능에 대한 추가 보안 절차는 차량 내 ECU(31, 32, 33)가 수행할 수 있다.
인증서 기반 보안 접근(Certificate based Secure Access) 절차는, 단순 수 바이트 조합의 Seed & Key 방식(Challenge & Response Procedure)을 이용하는 것이 아니라, 진단기(20)에 저장된 인증서를 이더넷 스위치(10)에 전달하고, 이더넷 스위치(10)에 미리 저장된 인증 서버의 공개키로 인증서를 검증하고, 진단기(20)의 공개키를 획득하며, 이더넷 스위치(10)가 진단기(20)의 공개키에 기초하여 암호화한 대칭키를 진단기(20)로 전송하는 일련의 과정을 포함한다.
이후, 진단기(20)는 진단기의 개인키를 이용하여 이더넷 스위치(10)로부터 전송된 대칭키를 획득할 수 있다. 이더넷 스위치(10)와 진단기(20)는 대칭키를 이용하여 암호문을 주고받을 수 있다.
한편, 진단기(20)의 진단 세션이 종료되거나 진단기(20)의 커넥터와 제1 포트의 연결이 해제되는 경우, 제어부(200)는 이더넷 스위치(10)의 모드를 잠금 모드로 전환하고, 진단기(20)와 차량 내 ECU(31, 32, 33) 간의 연결을 해제할 수 있다.
도 4는 인증서 기반 보안 접근 절차를 수행하기 전 각 포트에 부여된 VLAN ID의 예를 도시한다. 도 5는 인증서 기반 보안 접근 절차를 수행한 후 각 포트에 부여된 VLAN ID의 예를 도시한다.
이더넷 스위치(10)의 제어부(200)는 진단기(20)의 커넥터와 제1 포트의 연결을 검출할 수 있다. 제어부(200)는 VLAN ID 테이블을 참조하여 진단기(20)와 제어부(200) 간 연결을 설정하고, VLAN ID 테이블을 참조하여 제어부(200)와 차량 내 ECU(31, 32, 33) 간의 연결을 설정할 수 있다.
구체적으로, 도 4를 참조하면, 이더넷 스위치(10)의 제어부(200)는 진단기(20)가 연결된 제1 포트와 제어부(200)가 연결된 제2 포트 각각에 제1 VLAN ID(①)를 부여하고, 제어부(200)가 연결된 제2 포트와 차량 내 ECU(31, 32, 33)가 연결된 제3 포트 각각에 제2 VLAN ID(②)를 부여할 수 있다.
즉, 인증서 기반 보안 접근 절차를 수행하기 전에는, 진단기(20)와 차량 내 ECU(31, 32, 33)가 서로 다른 VLAN ID를 갖도록 함으로써, 진단기(20)가 차량 내 ECU(31, 32, 33)에 접근하는 것을 차단할 수 있다. 다시 말해, 제어부(200)와 진단기(20)는 제1 VLAN ID(①)에 기초하여 그룹화되고 상호 간 통신을 수행할 수 있다. 제어부(200)와 차량 내 ECU(31, 32, 33)는 제2 VLAN ID(②)에 기초하여 그룹화되고 상호 간 통신을 수행할 수 있다.
도 5를 참조하면, 제어부(200)는 인증서 기반 보안 접근 절차를 수행한 후, 이더넷 스위치(10)의 모드를 잠금 모드로부터 잠금 해제 모드로 전환하고, 진단기(20)와 차량 내 ECU(31, 32, 33) 간의 연결을 설정할 수 있다. 제어부(200)는 VLAN ID 테이블을 참조하여 진단기(20)와 차량 내 ECU(31, 32, 33) 간의 연결을 설정할 수 있다.
구체적으로, 제어부(200)는 차량 내 ECU(31, 32, 33)가 연결된 제3 포트에 제1 VLAN ID(①)를 더 부여할 수 있다. 따라서 진단기(20)와 차량 내 ECU(31, 32, 33)는 동일한 제1 VLAN ID(①)에 기초하여 그룹화될 수 있다. 다른 말로 하면, 진단기(20)가 연결된 제1 포트와 제어부(200)가 연결된 제2 포트 각각에 부여된 제1 VLAN ID(①)가 차량 내 ECU(31, 32, 33)가 연결된 제3 포트까지 자동으로 확장된다.
이후 진단기(20)는 차량 내 ECU(31, 32, 33)에 접근하여 통신 가능하게 된다. 예를 들면, 진단기(20)로부터 전송되는 이더넷 패킷은 이더넷 스위치(10)의 포트(100)를 통해 차량 내 ECU(31, 32, 33)로 직접 전송될 수 있다.
한편, 제어부(200)는 진단기(20)의 진단 세션이 종료되거나 진단기(20)의 커넥터와 제1 포트의 연결이 해제되는 경우, 이더넷 스위치(10)의 모드를 잠금 모드로 전환하고, 진단기(20)와 차량 내 ECU(31, 32, 33) 간의 연결을 해제할 수 있다. 이 경우 제어부(200)는 차량 내 ECU(31, 32, 33)가 연결된 제3 포트에 부여된 VLAN ID를 초기화 할 수 있다. 즉, 차량 내 ECU(31, 32, 33)가 연결된 제3 포트에 부여된 제1 VLAN ID(①)가 삭제되고, 진단기(20)와 차량 내 ECU(31, 32, 33)의 그룹이 해제되며, 진단기(20)가 차량 내 ECU(31, 32, 33)에 접근하는 것이 차단된다.
도 6은 일 실시예에 따른 이더넷 스위치의 제어 방법을 설명하는 순서도이다.
도 6을 참조하면, 이더넷 스위치(10)의 제어부(200)는 진단기(20)의 커넥터와 제1 포트의 연결을 검출할 수 있다(501). 제어부(200)는 VLAN ID 테이블을 참조하여 진단기(20)와 제어부(200) 간 연결을 설정하고(502-1), VLAN ID 테이블을 참조하여 제어부(200)와 차량 내 ECU(31, 32, 33) 간의 연결을 설정할 수 있다(502-2).
이후, 이더넷 스위치(10)의 제어부(200)는 진단기(20)로부터 인증서를 전송 받는다(503). 이더넷 스위치(10)는 진단기(20)와 제어부(200) 간의 인증서 기반 보안 접근(Certificate based Secure Access) 절차를 수행한다(504).
이더넷 스위치(10)의 제어부(200)는, 진단기(20)에 대한 인증이 완료되면, 이더넷 스위치(10)의 모드를 잠금 모드로부터 잠금 해제 모드로 전환하고, 차량 내 ECU(31, 32, 33)가 연결된 제3 포트에 제1 VLAN ID(①)를 더 부여함으로써 차량 내 ECU(31, 32, 33)가 연결된 제3 포트의 VLAN ID를 변경한다(505).
제어부(200)는, 진단기(20)와 차량 내 ECU(31, 32, 33) 간의 연결을 설정한다(507). 이후 진단기(20)는 차량 내 ECU(31, 32, 33)에 접근하여 진단 기능을 수행할 수 있다(507).
제어부(200)는 진단기(20)의 진단 세션이 종료되거나 진단기(20)의 커넥터와 제1 포트의 연결이 해제되는 것을 검출할 수 있다. 진단기(20)의 진단 세션이 종료되거나 진단기(20)의 커넥터와 제1 포트의 연결이 해제되는 경우, 제어부(200)는 이더넷 스위치(10)의 모드를 잠금 모드로 전환하고, 차량 내 ECU(31, 32, 33)가 연결된 제3 포트의 VLAN ID를 변경할 수 있다(508, 509). 제어부(200)는 차량 내 ECU(31, 32, 33)가 연결된 제3 포트에 부여된 VLAN ID를 초기화함으로써 진단기(20)와 차량 내 ECU(31, 32, 33) 간의 연결을 해제할 수 있다. 따라서 진단기(20)가 차량 내 ECU(31, 32, 33)에 접근하는 것이 차단된다.
상술한 이더넷 스위치 및 그 제어 방법은, 인증서 기반 보안 접근 기술과 이더넷 스위치의 포트 기반 VLAN 기술을 결합한 보안 기술을 제공함으로써, 외부 장치에 대한 인증 수행 시 보안성을 향상시킬 수 있다.
또한, 개시된 이더넷 스위치 및 그 제어 방법은, 하드웨어의 추가 없이 외부 장치가 차량 내 ECU에 접근하는 것을 제어할 수 있다.
또한, 개시된 이더넷 스위치 및 그 제어 방법은, 외부 장치가 차량 내 ECU에 접근 하는 것을 자동으로 허용하거나 차단할 수 있다.
한편, 개시된 실시예는 컴퓨터에 의해 실행 가능한 프로그램 및/또는 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
10: 이더넷 스위치
20: 진단기
31, 32, 33: ECU
100: 포트
200: 제어부

Claims (18)

  1. 진단기의 커넥터와 제1 포트의 연결을 검출하는 단계;
    VLAN(Virtual Local Area Network) ID 테이블을 참조하여 상기 진단기와 제어부 간 연결을 설정하는 단계;
    상기 VLAN ID 테이블을 참조하여 상기 제어부와 차량 내 ECU(Electronic Control Unit) 간의 연결을 설정하는 단계;
    상기 진단기와 상기 제어부 간, 인증서 기반 보안 접근(Certificate based Secure Access) 절차를 수행하는 단계; 및
    이더넷 스위치의 모드를 잠금 모드로부터 잠금 해제 모드로 전환하고, 상기 VLAN ID 테이블을 참조하여 상기 진단기와 상기 차량 내 ECU 간의 연결을 설정하는 단계;를 포함하는 차량용 이더넷 스위치의 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 진단기의 진단 세션이 종료되거나 상기 진단기의 커넥터와 상기 제1 포트의 연결이 해제되는 경우, 상기 이더넷 스위치의 모드를 잠금 모드로 전환하고, 상기 진단기와 차량 내 ECU 간의 연결을 해제하는 단계;를 더 포함하는 차량용 이더넷 스위치의 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 진단기와 제어부 간 연결을 설정하는 단계는,
    상기 진단기가 연결된 상기 제1 포트와 상기 제어부가 연결된 제2 포트 각각에 제1 VLAN ID를 부여하는 단계;를 포함하고,
    상기 제어부와 상기 차량 내 ECU(Electronic Control Unit) 간의 연결을 설정하는 단계는,
    상기 제어부가 연결된 상기 제2 포트와 상기 차량 내 ECU가 연결된 제3 포트 각각에 제2 VLAN ID를 부여하는 단계;를 포함하는 차량용 이더넷 스위치의 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 진단기와 상기 차량 내 ECU 간의 연결을 설정하는 단계는,
    상기 차량 내 ECU가 연결된 제3 포트에 상기 제1 VLAN ID를 더 부여하는 단계;를 포함하는 차량용 이더넷 스위치의 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서
    상기 진단기와 상기 차량 내 ECU 간의 연결을 설정한 이후, 상기 진단기로부터 전송되는 이더넷 패킷을 상기 차량 내 ECU로 직접 전송하는 단계;를 더 포함하는 차량용 이더넷 스위치의 제어 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 진단기와 차량 내 ECU 간의 연결을 해제하는 단계는
    상기 차량 내 ECU가 연결된 상기 제3 포트에 부여된 VLAN ID를 초기화 하는 단계;를 포함하는 차량용 이더넷 스위치의 제어 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 진단기와 제어부 간 연결을 설정하는 단계는,
    ARP(Address Resolution Protocol) 및 TCP(Transmission Control Protocol)을 이용하여 상기 진단기와 제어부 간 연결을 설정하는 단계;를 포함하는 차량용 이더넷 스위치의 제어 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 진단기와 상기 차량 내 ECU 간의 연결을 설정하는 단계는,
    ARP(Address Resolution Protocol) 및 TCP(Transmission Control Protocol)을 이용하여 상기 진단기와 상기 차량 내 ECU 간의 연결을 설정하는 단계;를 포함하는 차량용 이더넷 스위치의 제어 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 인증서 기반 보안 접근(Certificate based Secure Access) 절차를 수행하는 단계는,
    상기 진단기로부터 인증서를 전송받는 단계;
    메모리에 미리 저장된 인증 서버의 공개키로 상기 인증서를 검증하고, 상기 진단기의 공개키를 획득하는 단계; 및
    상기 진단기의 공개키에 기초하여 암호화된 대칭키를 상기 진단기로 전송하는 단계;를 포함하는 차량용 이더넷 스위치의 제어 방법.
  10. 복수의 포트; 및
    VLAN(Virtual Local Area Network) ID 테이블을 포함하는 메모리와 프로세서를 포함하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는
    진단기의 커넥터와 제1 포트의 연결을 검출하고,
    상기 VLAN ID 테이블을 참조하여 상기 진단기와 제어부 간 연결을 설정하고,
    상기 VLAN ID 테이블을 참조하여 상기 제어부와 차량 내 ECU(Electronic Control Unit) 간의 연결을 설정하고,
    상기 진단기와 상기 제어부 간, 인증서 기반 보안 접근(Certificate based Secure Access) 절차를 수행하고,
    이더넷 스위치의 모드를 잠금 모드로부터 잠금 해제 모드로 전환하고,
    상기 VLAN ID 테이블을 참조하여 상기 진단기와 상기 차량 내 ECU 간의 연결을 설정하는 차량용 이더넷 스위치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 진단기의 진단 세션이 종료되거나 상기 진단기의 커넥터와 상기 제1 포트의 연결이 해제되는 경우, 상기 이더넷 스위치의 모드를 잠금 모드로 전환하고, 상기 진단기와 차량 내 ECU 간의 연결을 해제하는 차량용 이더넷 스위치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 진단기가 연결된 상기 제1 포트와 상기 제어부가 연결된 제2 포트 각각에 제1 VLAN ID를 부여하고,
    상기 제어부가 연결된 상기 제2 포트와 상기 차량 내 ECU가 연결된 제3 포트 각각에 제2 VLAN ID를 부여하는 차량용 이더넷 스위치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 차량 내 ECU가 연결된 제3 포트에 상기 제1 VLAN ID를 더 부여하는 차량용 이더넷 스위치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 차량 내 ECU가 연결된 상기 제3 포트에 부여된 VLAN ID를 초기화 하는 차량용 이더넷 스위치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는
    ARP(Address Resolution Protocol) 및 TCP(Transmission Control Protocol)을 이용하여 상기 진단기와 제어부 간 연결을 설정하는 차량용 이더넷 스위치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는
    ARP(Address Resolution Protocol) 및 TCP(Transmission Control Protocol)을 이용하여 상기 진단기와 상기 차량 내 ECU 간의 연결을 설정하는 차량용 이더넷 스위치.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 진단기로부터 인증서를 전송받고,
    상기 메모리에 미리 저장된 인증 서버의 공개키로 상기 인증서를 검증하고, 상기 진단기의 공개키를 획득하며,
    상기 진단기의 공개키에 기초하여 암호화한 대칭키를 상기 진단기로 전송하는 차량용 이더넷 스위치.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 메모리는
    상기 복수의 포트 각각에 대응하는 MAC주소가 저장된 MAC 주소 테이블을 더 포함하는 차량용 이더넷 스위치.
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