KR20220037120A - 배터리 장치 및 통신 방법 - Google Patents

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Abstract

배터리 장치에서, 마스터 배터리 관리 시스템과 슬레이브 배터리 관리 시스템에서 복수의 인덱스와 상기 복수의 인덱스에 각각 대응하는 복수의 정답을 포함하는 정답 테이블을 공유한다. 마스터 배터리 관리 시스템에서 현재 인덱스를 슬레이브 배터리 관리 시스템으로 전달하고, 현재 인덱스에 대응하는 정답에 기초해서 슬레이브 배터리 관리 시스템을 인증한다. 마스터 배터리 관리 시스템에서 슬레이브 배터리 관리 시스템의 인증에 성공하는 경우, 슬레이브 배터리 관리 시스템으로부터 전달되는 상기 복수의 배터리 셀의 정보를 포함하는 데이터를 수신한다.

Description

배터리 장치 및 통신 방법{BATTERY APPARATUS AND COMMUNICATION METHOD}
본 발명은 배터리 장치 및 통신 방법에 관한 것이다.
전기 자동차는 주로 배터리를 전원으로 이용하여 모터를 구동함으로써 동력을 얻는 자동차로서, 내연 자동차의 공해 및 에너지 문제를 해결할 수 있는 대안이라는 점에서 연구가 활발하게 진행되고 있다.
최근, 배터리 전력의 안정적인 관리를 위해서 복수의 배터리 팩을 연결해서 사용하고 있다. 각 배터리 팩의 슬레이브 배터리 관리 시스템은 해당 배터리 팩의 복수의 배터리 셀에서 감지한 셀 데이터를 관리하고, 셀 데이터를 복수의 배터리 팩의 상태를 관리하는 마스터 배터리 관리 시스템으로 전달한다.
현재 슬레이브 배터리 관리 시스템과 마스터 배터리 관리 시스템 사이에 인증 과정이 규정되어 있지 않으므로, 외부의 공격에 의해 슬레이브 배터리 관리 시스템이 전송하는 셀 데이터가 변조될 수 있다. 이 경우, 마스터 배터리 관리 시스템은 실제 배터리 셀은 정상이지만 변조된 셀 데이터에 의해 배터리 셀을 오류로 진단하거나, 배터리 셀에 오류가 발생했지만 변조된 셀 데이터에 의해 배터리 셀을 정상으로 진단하는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 과제는 슬레이브 배터리 관리 시스템으로부터 데이터를 수신하기 전에 슬레이브 배터리 관리 시스템을 인증할 수 있는 배터리 장치 및 통신 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈, 상기 배터리 모듈에 연결되어 있는 슬레이브 배터리 관리 시스템 및 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템과 통신하는 마스터 배터리 관리 시스템을 포함하는 배터리 장치의 통신 방법이 제공된다. 상기 통신 방법은 상기 마스터 배터리 관리 시스템과 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템에서 복수의 인덱스와 상기 복수의 인덱스에 각각 대응하는 복수의 정답을 포함하는 정답 테이블을 공유하는 단계, 상기 마스터 배터리 관리 시스템에서 상기 복수의 인덱스 중 현재 인덱스를 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템으로 전달하는 단계, 상기 마스터 배터리 관리 시스템에서 상기 복수의 정답 중 상기 현재 인덱스에 대응하는 정답에 기초해서 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템을 인증하는 단계, 그리고 상기 마스터 배터리 관리 시스템에서 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템의 인증에 성공하는 경우, 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템으로부터 전달되는 상기 복수의 배터리 셀의 정보를 포함하는 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.
상기 통신 방법은 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템에서 상기 복수의 정답 중 상기 현재 인덱스에 대응하는 정답에 기초해서 생성한 메시지를 상기 마스터 배터리 관리 시스템으로 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템을 인증하는 단계는, 상기 마스터 배터리 관리 시스템에서 상기 메시지로부터 정답을 복원하는 단계, 그리고 상기 마스터 배터리 관리 시스템에서 상기 복원한 정답과 상기 현재 인덱스에 대응하는 정답을 비교하여서 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템을 인증하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 메시지를 상기 마스터 배터리 관리 시스템으로 전달하는 단계는, 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템에서 상기 정답을 제1 대칭키로 암호화하는 단계, 그리고 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템에서 상기 암호화한 정답과 개인키에 기초해서 서명을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 메시지는 상기 암호화한 정답과 상기 서명을 포함할 수 있다. 또한, 상기 정답을 복원하는 단계는, 상기 마스터 배터리 관리 시스템에서 상기 개인키에 대응하는 공개키로 상기 서명을 검증하는 단계, 그리고 상기 마스터 배터리 관리 시스템에서 상기 제1 대칭키에 대응하는 제2 대칭키로 상기 암호화한 정답을 복호화하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 메시지를 상기 마스터 배터리 관리 시스템으로 전달하는 단계는, 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템에서 상기 정답을 제1 대칭키로 암호화하는 단계, 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템에서 상기 암호화한 정답을 해시하는 단계, 그리고 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템에서 상기 해시한 정답과 개인키에 기초해서 서명을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 메시지는 상기 암호화한 정답과 상기 서명을 포함할 수 있다. 또한, 상기 정답을 복원하는 단계는, 상기 마스터 배터리 관리 시스템에서 상기 개인키에 대응하는 공개키로 상기 서명을 복호화하는 단계, 상기 마스터 배터리 관리 시스템에서 상기 복호화한 서명을 해시하여 상기 서명을 검증하는 단계, 그리고 상기 마스터 배터리 관리 시스템에서 상기 제1 대칭키에 대응하는 제2 대칭키로 상기 해시한 정답을 복호화하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 통신 방법은 상기 마스터 배터리 관리 시스템에서 상기 배터리 장치가 기동될 때마다 상기 현재 인덱스를 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈, 슬레이브 배터리 관리 시스템 및 마스터 배터리 관리 시스템을 포함하는 배터리 장치가 제공된다. 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템은 상기 배터리 모듈에 연결되어 있으며, 상기 복수의 배터리 셀을 감시하고, 상기 복수의 배터리 셀의 정보를 포함하는 데이터를 생성한다. 상기 마스터 배터리 관리 시스템은 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템과 통신하며, 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템을 인증하고, 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템의 인증에 성공하는 경우 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템으로부터 상기 데이터를 수신한다.
상기 마스터 배터리 관리 시스템과 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템은 정답 테이블을 공유하고, 상기 정답 테이블은 복수의 인덱스와 상기 복수의 인덱스에 각각 대응하는 복수의 정답을 포함할 수 있다. 상기 마스터 배터리 관리 시스템은 상기 복수의 인덱스 중 현재 인덱스를 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템으로 전달하고, 상기 복수의 정답 중 상기 현재 인덱스에 대응하는 정답에 기초해서 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템을 인증할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 마스터 배터리 관리 시스템이 슬레이브 배터리 관리 시스템으로부터 셀 데이터를 수신하기 전에 슬레이브 배터리 관리 시스템을 인증함으로써, 변조된 셀 데이터를 수신하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 배터리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 배터리 장치에서 마스터 배터리 관리 시스템과 슬레이브 배터리 관리 시스템을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 배터리 장치에서의 통신 방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 배터리 장치에서 마스터 배터리 관리 시스템에서 저장하는 정보의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 배터리 장치에서 슬레이브 배터리 관리 시스템에서 저장하는 정보의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 장치에서의 통신 방법을 나타내는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
아래 설명에서 단수로 기재된 표현은 "하나" 또는 "단일" 등의 명시적인 표현을 사용하지 않은 이상, 단수 또는 복수로 해석될 수 있다.
도면을 참고하여 설명한 흐름도에서, 동작 순서는 변경될 수 있고, 여러 동작들이 병합되거나, 어느 동작이 분할될 수 있고, 특정 동작은 수행되지 않을 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 배터리 장치를 나타내는 도면이며, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 배터리 장치에서 마스터 배터리 관리 시스템과 슬레이브 배터리 관리 시스템을 나타내는 도면이다.
도 1을 참고하면, 배터리 장치(100)는 양극 연결 단자(DC(+))와 음극 연결 단자(DC(-))를 통해 외부 장치에 전기적으로 연결될 수 있는 구조를 가진다. 외부 장치가 부하인 경우, 배터리 장치(100)는 부하로 전력을 공급하는 전원으로 동작하여 방전된다. 외부 장치가 충전기인 경우, 배터리 장치(100)는 충전기를 통해 외부 전력을 공급받아 충전된다. 부하로 동작하는 외부 장치는 예를 들면 전자 장치, 이동 수단 또는 에너지 저장 시스템(energy storage system, ESS)일 수 있으며, 이동 수단은 예를 들면 전기 자동차, 하이브리드 자동차 또는 스마트 모빌리티(smart mobility)일 수 있다.
배터리 장치(100)는 배터리 팩(110), 스위치 회로(121, 122) 및 배터리 관리 시스템(battery management system)(130)을 포함한다.
배터리 팩(110)은 전기적으로 연결되어 있는 복수의 배터리 셀(도시하지 않음)을 포함하며, 양극 단자(PV(+))와 음극 단자(PV(-))를 가진다. 어떤 실시예에서, 배터리 셀은 충전 가능한 2차 전지일 수 있다. 어떤 실시예에서, 배터리 팩(110)은 소정 개수의 배터리 셀이 직렬 연결되어 있는 배터리 모듈을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 배터리 팩(110)에서 소정 개수의 배터리 모듈이 직렬 또는 병렬 연결되어 원하는 에너지를 공급할 수 있다. 어떤 실시예에서, 복수의 배터리 팩(110)이 직렬 또는 병렬로 연결되어 사용될 수 있다.
스위치 회로는 배터리 팩(110)의 양극 단자(PV(+))와 배터리 장치(100)의 양극 연결 단자(DC(+)) 사이에 연결되어 있는 양극 메인 스위치(121) 및 배터리 팩(110)의 음극 단자(PV(-))와 배터리 장치(100)의 음극 연결 단자(DC(-)) 사이에 연결되어 있는 음극 메인 스위치(122)를 포함한다. 한 실시예에서, 스위치(121, 122)는 각각 릴레이로 형성되는 컨택터일 수 있다. 다른 실시예에서, 스위치(121, 122)는 각각 트랜지스터 등의 전기적 스위치일 수 있다. 어떤 실시예에서, 스위치 회로는 스위치(121, 122)를 각각 제어하는 구동 회로(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
배터리 관리 시스템(130)은 배터리 팩(110)에 연결되어 배터리 팩(110)으로부터 데이터를 수신하여 배터리 팩(110)을 관리한다. 배터리 관리 시스템(130)은 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는 메인 스위치(121, 122)의 동작을 제어할 수 있다. 프로세서는 예를 들면 마이크로 제어 장치(micro controller unit, MCU)일 수 있다. 앞으로, 배터리 장치(100)의 배터리 관리 시스템(130)을 "마스터 배터리 관리 시스템"이라 한다.
도 2를 참고하면, 배터리 팩(210)은 배터리 모듈(211)과 배터리 관리 시스템(212)를 포함한다.
배터리 모듈(211)은 복수의 배터리 셀을 포함한다. 어떤 실시예에서, 복수의 배터리 셀은 직렬로 연결될 수 있다. 배터리 관리 시스템(212)은 배터리 모듈(211)에 연결되어 배터리 셀을 감시하고, 배터리 셀의 정보를 포함하는 셀 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들면, 배터리 관리 시스템은 각 배터리 셀의 전압 또는 각 배터리 셀의 온도를 측정하고, 각 배터리 셀의 전압 또는 온도를 포함하는 셀 데이터를 생성할 수 있다.
배터리 관리 시스템(212)은 셀 데이터의 생성을 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 배터리 관리 시스템(212)의 프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit)일 수 있다. 앞으로, 배터리 팩(210)의 배터리 관리 시스템(212)을 "슬레이브 배터리 관리 시스템"이라 한다. 어떤 실시예에서, 도 2에 도시한 것처럼, 슬레이브 배터리 관리 시스템(212)은 통신 버스(230)를 통해 배터리 장치의 마스터 배터리 관리 시스템(220)과 연결될 수 있다. 한 실시예에서, 통신 버스(230)는 CAN(controller area network) 메시지를 전달하는 CAN 버스일 수 있다. 어떤 실시예에서, 슬레이브 배터리 관리 시스템(212)은 마스터 배터리 관리 시스템(220)은 무선 통신으로 연결될 수 있다.
마스터 배터리 관리 시스템(220)은 슬레이브 배터리 관리 시스템(212)으로부터 전달되는 셀 데이터를 수신하고, 셀 데이터에 기초해서 배터리 팩(210)을 관리하거나 제어할 수 있다.
어떤 실시예에서 배터리 장치는 복수의 배터리 팩을 포함할 수 있다. 이 경우, 마스터 배터리 관리 시스템(220)은 복수의 배터리 팩에 각각 포함되어 있는 복수의 슬레이브 배터리 관리 시스템으로부터 셀 데이터를 수신할 수 있다.
어떤 실시예에서, 배터리 팩(210)은 복수의 배터리 모듈을 포함할 수 있다. 한 실시예에서, 배터리 팩(210)에서 하나의 슬레이브 배터리 관리 시스템이 둘 이상의 배터리 모듈을 관리할 수 있다. 다른 실시예에서, 배터리 팩(210)은 복수의 배터리 모듈을 각각 관리하는 복수의 슬레이브 배터리 관리 시스템을 포함할 수 있다. 이 경우, 마스터 배터리 관리 시스템(220)은 복수의 슬레이브 배터리 관리 시스템으로부터 셀 데이터를 수신할 수 있다.
다음 본 발명의 한 실시예에 따른 배터리 장치에서 마스터 배터리 관리 시스템과 슬레이브 배터리 관리 시스템 사이의 통신 방법에 대해서 도 3 내지 도 5를 참고로 하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 배터리 장치에서의 통신 방법을 나타내는 도면이며, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 배터리 장치에서 마스터 배터리 관리 시스템에서 저장하는 정보의 한 예를 나타내는 도면이며, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 배터리 장치에서 슬레이브 배터리 관리 시스템에서 저장하는 정보의 한 예를 나타내는 도면이다.
도 3을 참고하면, 마스터 배터리 관리 시스템은 현재 인덱스를 슬레이브 배터리 관리 시스템으로 전송한다(S310). 슬레이브 배터리 관리 시스템은 수신한 인덱스에 대응하는 정답을 변환한다(S320, S330). 먼저, 슬레이브 배터리 관리 시스템은 수신한 인덱스에 대응하는 정답을 대칭키로 암호화할 수 있다(S320).
어떤 실시예에서, 도 4 및 도 5에 도시한 것처럼, 마스터 배터리 관리 시스템과 슬레이브 배터리 관리 시스템은 정답(answer) 테이블을 공유할 수 있다. 마스터 배터리 관리 시스템과 슬레이브 배터리 관리 시스템의 정답 테이블에는 인덱스별로 동일한 정답이 저장될 수 있다. 예를 들면, 도 3 및 도 4에 도시한 것처럼, 인덱스 1에 대해서 정답으로 "A1"이 저장되고, 인덱스 2에 대해서 정답으로 "A2"가 저장되고, 인덱스 3에 대해서 정답으로 "A3"이 저장되어 있을 수 있다. 따라서, 슬레이브 배터리 관리 시스템은 수신한 인덱스에 대응하는 정답을 정답 테이블로부터 추출하고, 정답을 대칭키로 암호화할 수 있다(S320).
어떤 실시예에서, 도 4 및 도 5에 도시한 것처럼, 슬레이브 배터리 관리 시스템과 마스터 배터리 관리 시스템은 각각 대칭키(symmetric key)를 저장하고 있을 수 있다. 마스터 배터리 관리 시스템의 대칭키는 슬레이브 배터리 관리 시스템의 대칭키에 대응할 수 있다. 한 실시예에서, 마스터 배터리 관리 시스템의 대칭키는 슬레이브 배터리 관리 시스템의 대칭키와 동일할 수 있다. 다른 실시예에서, 마스터 배터리 관리 시스템의 대칭키는 슬레이브 배터리 관리 시스템의 대칭키 중 하나의 대칭키가 다른 대칭키의 단순 변환일 수 있다.
다음, 슬레이브 배터리 관리 시스템은 대칭키로 암호화한 정답을 개인키(private key)로 서명(sign)할 수 있다(S330). 어떤 실시예에서, 슬레이브 배터리 관리 시스템은 암호화한 정답을 개인키로 암호화하여 서명(signature)를 생성하고, 생성한 서명을 암호화한 정답에 붙여서 암호화한 정답을 서명할 수 있다.
어떤 실시예에서, 슬레이브 배터리 관리 시스템은 개인키를 저장하고, 마스터 배터리 관리 시스템은 슬레이브 배터리 관리 시스템의 개인키에 대응하는 공개키(public key)를 저장하고 있을 수 있다.
다시 도 3을 참고하면, 슬레이브 배터리 관리 시스템은 서명한 암호화한 정답을 포함하는 메시지를 마스터 배터리 관리 시스템으로 전달한다(S340). 또한 슬레이브 배터리 관리 시스템은 셀 데이터를 마스터 배터리 관리 시스템으로 전달할 수 있다.
마스터 배터리 관리 시스템은 수신한 메시지로부터 정답을 복원한다(S350, S360). 먼저, 마스터 배터리 관리 시스템은 서명을 공개키로 검증할 수 있다(S350). 어떤 실시예에서, 마스터 배터리 관리 시스템은 공개키와 메시지에 포함된 암호화한 정답과 서명으로 메시지를 검증할 수 있다. 어떤 실시예에서, 마스터 배터리 관리 시스템은 서명을 공개키로 복호화하여 생성한 데이터와 암호화한 정답을 비교하여서 서명의 무결성(authenticity)를 검증할 수 있다. 마스터 배터리 관리 시스템은 서명을 공개키로 복호화하여 생성한 데이터와 암호화한 정답이 일치하는 경우가 검증에 성공한 것으로 판단할 수 있다.
다음, 서명이 무결한 경우, 마스터 배터리 관리 시스템은 암호화한 정답을 대칭키로 복호화할 수 있다(S360). 마스터 배터리 관리 시스템은 복호화한 정답이 현재 인덱스에 대응하는 정답과 일치하는지 판단하여서 슬레이브 배터리 관리 시스템을 인증한다(S370). 어떤 실시예에서, 마스터 배터리 관리 시스템은 단계 S310에서 전송한 인덱스에 대응하는 정답을 정답 테이블로부터 추출하고, 추출한 정답이 복호화한 정답과 일치하는지 판단할 수 있다(S370). 마스터 배터리 관리 시스템은 복호화한 정답이 현재 인덱스에 대응하는 정답과 일치하는 경우를 슬레이브 배터리 관리 시스템의 인증에 성공한 경우로 판단할 수 있다.
슬레이브 배터리 관리 시스템의 인증에 성공한 경우, 마스터 배터리 관리 시스템은 슬레이브 데이터 관리 시스템으로부터 전송되는 셀 데이터를 수신한다(S380).
한편, 검증에 실패하거나(S350), 인증에 실패한 경우(S370), 마스터 배터리 관리 시스템은 슬레이브 배터리 관리 시스템에 오류가 있는 것으로 판단하고, 슬레이브 배터리 관리 시스템으로부터 전달되는 셀 데이터를 수신하지 않을 수 있다.
어떤 실시예에서, 마스터 배터리 관리 시스템은 배터리 장치가 기동될 때마다 인덱스를 변경하고, 단계 S310 내지 S370을 통해 슬레이브 배터리 관리 시스템을 재인증할 수 있다. 예를 들면, 마스터 배터리 관리 시스템은 배터리 장치가 기동될 때마다 인덱스를 1씩 증가시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따르면, 개인키와 공개키에 기초한 서명의 검증과 대칭키에 기초한 인증을 함께 사용함으로써, 슬레이브 배터리 관리 시스템에서 전송되는 셀 데이터가 변조되는지를 안전하게 판단할 수 있다. 이에 따라, 변조된 셀 데이터에 기초해서 마스터 배터리 관리 시스템이 배터리 장치를 오진단하는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 장치에서의 통신 방법을 나타내는 도면이다.
도 6을 참고하면, 도 3을 참고로 하여 설명한 것처럼, 수신한 인덱스에 대응하는 정답을 대칭키로 암호화한 후(S310, S320), 슬레이브 배터리 관리 시스템은 암호화한 정답을 해시(hash)할 수 있다(S625). 즉, 슬레이브 배터리 관리 시스템은 암호화한 정답을 해시 함수에 입력하여서 암호화한 정답을 고정된 길이의 데이터를 매핑할 수 있다. 다음, 슬레이브 배터리 관리 시스템은 암호화한 정답을 해시한 값을 개인키로 서명할 수 있다(S630). 어떤 실시예에서, 슬레이브 배터리 관리 시스템은 해시한 정답을 개인키로 암호화하여 서명을 생성하고, 생성한 서명을 암호화한 정답에 붙여서 해시한 정답을 서명할 수 있다.
다음, 도 3을 참고로 하여 설명한 것처럼, 서명한 암호화한 정답을 포함하는 메시지를 수신한 후(S340), 마스터 배터리 관리 시스템은 서명을 공개키로 복호화하고(S650), 복호화한 데이터를 해시하여서 서명을 검증할 수 있다(S655). 어떤 실시예에서, 마스터 배터리 관리 시스템은 서명을 공개키로 복호화하여 생성한 값을 해시 함수에 입력하고, 해시 함수에서 출력된 값을 암호화한 정답과 비교하여서 서명의 무결성을 검증할 수 있다.
다음, 서명이 무결한 경우, 마스터 배터리 관리 시스템은 도 3을 참고로 하여 설명한 것처럼 단계 S360 내지 S380의 처리를 수행할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 해시 함수를 사용함으로써 서명의 크기를 줄일 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (11)

  1. 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈, 상기 배터리 모듈에 연결되어 있는 슬레이브 배터리 관리 시스템 및 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템과 통신하는 마스터 배터리 관리 시스템을 포함하는 배터리 장치의 통신 방법으로서,
    상기 마스터 배터리 관리 시스템과 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템에서 복수의 인덱스와 상기 복수의 인덱스에 각각 대응하는 복수의 정답을 포함하는 정답 테이블을 공유하는 단계,
    상기 마스터 배터리 관리 시스템에서 상기 복수의 인덱스 중 현재 인덱스를 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템으로 전달하는 단계,
    상기 마스터 배터리 관리 시스템에서 상기 복수의 정답 중 상기 현재 인덱스에 대응하는 정답에 기초해서 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템을 인증하는 단계, 그리고
    상기 마스터 배터리 관리 시스템에서 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템의 인증에 성공하는 경우, 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템으로부터 전달되는 상기 복수의 배터리 셀의 정보를 포함하는 데이터를 수신하는 단계
    를 포함하는 통신 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 슬레이브 배터리 관리 시스템에서 상기 복수의 정답 중 상기 현재 인덱스에 대응하는 정답에 기초해서 생성한 메시지를 상기 마스터 배터리 관리 시스템으로 전달하는 단계를 더 포함하며,
    상기 슬레이브 배터리 관리 시스템을 인증하는 단계는,
    상기 마스터 배터리 관리 시스템에서 상기 메시지로부터 정답을 복원하는 단계, 그리고
    상기 마스터 배터리 관리 시스템에서 상기 복원한 정답과 상기 현재 인덱스에 대응하는 정답을 비교하여서 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템을 인증하는 단계를 포함하는
    통신 방법.
  3. 제2항에서,
    상기 메시지를 상기 마스터 배터리 관리 시스템으로 전달하는 단계는,
    상기 슬레이브 배터리 관리 시스템에서 상기 정답을 제1 대칭키로 암호화하는 단계, 그리고
    상기 슬레이브 배터리 관리 시스템에서 상기 암호화한 정답과 개인키에 기초해서 서명을 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 메시지는 상기 암호화한 정답과 상기 서명을 포함하고,
    상기 정답을 복원하는 단계는,
    상기 마스터 배터리 관리 시스템에서 상기 개인키에 대응하는 공개키로 상기 서명을 검증하는 단계, 그리고
    상기 마스터 배터리 관리 시스템에서 상기 제1 대칭키에 대응하는 제2 대칭키로 상기 암호화한 정답을 복호화하는 단계를 포함하는
    통신 방법.
  4. 제2항에서,
    상기 메시지를 상기 마스터 배터리 관리 시스템으로 전달하는 단계는,
    상기 슬레이브 배터리 관리 시스템에서 상기 정답을 제1 대칭키로 암호화하는 단계,
    상기 슬레이브 배터리 관리 시스템에서 상기 암호화한 정답을 해시하는 단계, 그리고
    상기 슬레이브 배터리 관리 시스템에서 상기 해시한 정답과 개인키에 기초해서 서명을 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 메시지는 상기 암호화한 정답과 상기 서명을 포함하고,
    상기 정답을 복원하는 단계는,
    상기 마스터 배터리 관리 시스템에서 상기 개인키에 대응하는 공개키로 상기 서명을 복호화하는 단계,
    상기 마스터 배터리 관리 시스템에서 상기 복호화한 서명을 해시하여 상기 서명을 검증하는 단계, 그리고
    상기 마스터 배터리 관리 시스템에서 상기 제1 대칭키에 대응하는 제2 대칭키로 상기 해시한 정답을 복호화하는 단계를 포함하는
    통신 방법.
  5. 제1항에서,
    상기 마스터 배터리 관리 시스템에서 상기 배터리 장치가 기동될 때마다 상기 현재 인덱스를 변경하는 단계를 더 포함하는 통신 방법.
  6. 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 모듈,
    상기 배터리 모듈에 연결되어 있으며, 상기 복수의 배터리 셀을 감시하고, 상기 복수의 배터리 셀의 정보를 포함하는 데이터를 생성하는 슬레이브 배터리 관리 시스템, 그리고
    상기 슬레이브 배터리 관리 시스템과 통신하며, 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템을 인증하고, 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템의 인증에 성공하는 경우 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템으로부터 상기 데이터를 수신하는 마스터 배터리 관리 시스템
    을 포함하는 배터리 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 마스터 배터리 관리 시스템과 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템은 정답 테이블을 공유하며,
    상기 정답 테이블은 복수의 인덱스와 상기 복수의 인덱스에 각각 대응하는 복수의 정답을 포함하고,
    상기 마스터 배터리 관리 시스템은 상기 복수의 인덱스 중 현재 인덱스를 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템으로 전달하고, 상기 복수의 정답 중 상기 현재 인덱스에 대응하는 정답에 기초해서 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템을 인증하는
    배터리 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 슬레이브 배터리 관리 시스템은 상기 정답 테이블에 기초해서 상기 현재 인덱스에 대응하는 정답을 추출하고, 상기 정답에 기초해서 생성한 메시지를 상기 마스터 배터리 관리 시스템으로 전달하고,
    상기 마스터 배터리 관리 시스템은 상기 정답 테이블에 기초해서 상기 현재 인덱스에 대응하는 정답을 추출하고, 상기 현재 인덱스에 대응하는 정답과 상기 메시지로부터 복원한 정답을 비교하여 상기 슬레이브 배터리 관리 시스템을 인증하는
    배터리 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 슬레이브 배터리 관리 시스템은 상기 정답을 제1 대칭키로 암호화하고, 상기 암호화한 정답과 개인키에 기초해서 서명을 생성하여 상기 정답을 변환하며,
    상기 메시지는 상기 암호화한 정답과 상기 서명을 포함하고,
    상기 마스터 배터리 관리 시스템은 상기 개인키에 대응하는 공개키로 상기 서명을 검증하고, 상기 제1 대칭키에 대응하는 제2 대칭키로 상기 암호화한 정답을 복호화하여 상기 정답을 복원하는
    배터리 장치.
  10. 제8항에서,
    상기 슬레이브 배터리 관리 시스템은 상기 정답을 제1 대칭키로 암호화하고, 상기 암호화한 정답을 해시하고, 상기 해시한 정답과 개인키에 기초해서 서명을 생성하여 상기 정답을 변환하며,
    상기 메시지는 상기 암호화한 정답과 상기 서명을 포함하고,
    상기 마스터 배터리 관리 시스템은 상기 개인키에 대응하는 공개키로 상기 서명을 복호화하고, 상기 복호화한 서명을 해시하여 상기 서명을 검증하고, 상기 제1 대칭키에 대응하는 제2 대칭키로 상기 암호화한 정답을 복호화하여 상기 정답을 복원하는
    배터리 장치.
  11. 제7항에서,
    상기 마스터 배터리 관리 시스템은 상기 배터리 장치가 기동될 때마다 상기 현재 인덱스를 변경하는, 배터리 장치.
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