VANET에서 멀티-홉 통신에 적합한 인증된 키 일치 프로토콜

Abstract

VANET은 고도로 성장한 자동차산업과 정보통신 및 첨단 IT기술과 함께 새로운 블루오션으로 각광받고 있으며, 국내를 포함한 세계전역에서 차세대 유비쿼터스 산업을 주도할 신 융합 기술개발이 활발히 진행되는 추세이다. 또한 차량과 IT기술의 결합으로 지능형 차량으로 발전되면서 이를 지원하는 기술 및 인프라 시설도 최적의 교통 환경을 제공하고 있다. 특히 운전자 편의성 추구 및 안전성 강화를 위한 다양한 서비스가 제공되면서 멀티-홉 차량간 통신의 요구가 점차 확대될 것으로 예상되며, 이러한 차량간 통신과정에서 교환 및 공유되는 교통정보, 멀티미디어 컨텐츠 데이터 및 메시지의 보호를 위한 상호인증 및 기밀통신을 위한 세션키 교환은 중요한 이슈로 부각되고 있다. 이러한 상황을 고려하여 Li 등은 일방향 해쉬 체인과 신원기반 키 일치 기법을 이용한 차량간 인증된 키 일치 기법을 소개하였다. 본 논문에서는 Li 등이 제안한 VANET에서 차량간 인증된 키 일치 프로토콜의 보안적 취약성을 제시하고, 이를 해결하기 위한 새로운 인증된 키 일치 프로토콜을 제안하였다. 제안 프로토콜은 VANET에서 멀티-홉 통신에 적합한 인증된 키 일치 프로토콜로서, 차량간 키 교환 단계에서 Diffie-Hellman 키 교환 기법과 MAC을 이용하여 2번의 암호화를 요구했던 프로토콜보다 다소 적은 계산량을 요구한다. 결론적으로, 제안 프로토콜은 기 제안된 효율적인 키 일치 프로토콜의 보안적 취약성을 해결하면서 유사한 효율성을 제공한다.

VANET (Vehicular ad hoc network) is a next-generation industry that combines vehicle and IT, and provides optimal driving environment by enhancing convenience and safety of drivers through mutual reaction of automotive sensors and electronic devices in an intelligent and organic manner. Subsequently, the potential drivers under the VANET environment is regarded to request intimate communication service among vehicles, as well as purchasing and sharing various multimedia contents. In addition, the acceleration of vehicles in road conditions such as expressways will eventuate in extending the distance among vehicles on road. The drivers in such circumstances are expected to frequently ask for not only single-hop communication, but also multi-hop communication service among the vehicles. According to such a tendency, Li et al. proposed an authenticated key agreement protocol considering the multi-hop communication environment among vehicles that utilize one-way hash chain and non-interactive public key protocol scheme. However, the previously proposed protocol has group key's backward security of group key problems and compromised RSU problems due to the unique feature of one-way hash chain. Therefore, this thesis is aimed at deducing the security vulnerabilities of the existing protocol, and apply complements to propose an authenticated key agreement protocol suitable for multi-hop communication environments in VANET.