자동차 시스템 보안 강화: 커넥티드 차량의 미래 보호

미래에는 인포테인먼트 시스템이 점점 더 많은 작업을 수행할 것입니다. (이미지: Fotolia)

2015년 Audi AG, BMW Group, Daimler AG는 Nokia의 지오데이터 회사를 인수하기 위해 총 28억 유로를 지불했습니다. 자율주행 도래 시 내비게이션 시스템의 중요성을 이보다 더 명확히 강조할 수 없습니다. 고도 자동화 및 자율주행에는 정확한 위치 파악이 필요합니다. 이를 위해 가장 중요한 구성요소는 최종 완성 시 예상되는 GNSS Galileo의 정확도와 고품질 맵입니다. HERE(이전 Nokia, 이전 NAVTEQ)의 맵은 회사에 따르면 유럽과 북미 카 내비게이션 시스템의 5대 중 4대에 이미 사용되고 있습니다. 2015년 투자와 그 이후 추가 참여는 가치가 있었던 것으로 보입니다. 하지만 내비게이션 시스템은 소프트웨어 해적으로부터 어떻게 보호됩니까? 라이선스 사용자는 사용 가능한 기술적 가능성을 충분히 활용하여 데이터를 보호하고 있습니까? 답은 아마도 아니오일 것입니다.

일반적으로 SD 메모리 카드가 맵 데이터를 내비게이션 시스템에 로드하는 데 사용됩니다. 일반적으로 해당 데이터 이미지는 암호화되어 있지만 소프트웨어만 사용합니다. 이 유형의 복사 보호는 콘텐츠 암호화 키가 동일한 카드의 공개적으로 읽을 수 있는 카드 식별자에서 어떻게든 파생되어야 하므로 비교적 쉽게 우회되는 것으로 보입니다. 공격자(암호화 키를 모름)는 카드를 완전히 복제합니다. 즉, 암호화된 콘텐츠를 복사하고 카드 식별자를 복제합니다. 이는 인터넷 시대의 현실입니다. 라이선스나 위조 보호, 신뢰할 수 있는 중앙 라이선스 재고 옵션은 신경 쓰지 마십시오.

시큐어 엘리먼트가 탑재된 보안 마이크로SD 메모리 카드 설계 (이미지: Swissbit)

반면 복사 보호는 해적질할 수 없는 숨겨진 인증 기능을 요구합니다. 현장에서 플래시 메모리 카드를 사용하는 솔루션이 이미 있습니다. Swissbit은 장기 가용성과 산업용 내구성 메모리 제품에 특화되어 있으며 보안 기능이 있는 메모리 카드를 제공합니다. 이 보안 메모리 카드는 플래시 메모리 칩, 선택적 SmartCard, 플래시 컨트롤러를 결합합니다. 통합 AES 및 HASH 알고리즘을 갖춘 특수 펌웨어로 다수의 안전한 애플리케이션 시나리오를 가능하게 합니다.

선택적으로 통합된 JavaCard SmartCard는 Common Criteria EAL 5+ 레벨로 인증되었습니다. 식별자와 표준 데이터 메모리의 조합은 기술적으로 우아한 솔루션을 제공합니다. 도청 방지 휴대폰, 바디캠, 위조 방지 금전등록기가 이미 이런 유형의 카드로 보호되고 있습니다. 배포의 단순성과 콘텐츠 로딩은 손상되지 않습니다. 고해상도 맵 업데이트는 성능과 비용 면에서 모바일 데이터 요금제의 스트레스 테스트가 될 것입니다. 가정에서의 로딩이나 정비사의 간단한 드롭인 교체가 필요한 단순성을 보장합니다.

잠재력 있는 접근법

시큐어 엘리먼트가 있는 플래시 메모리 모듈 사용은 내비게이션 시스템 데이터 제어 획득과 라이선스 조건 준수 보장 같은 직접적 이점을 제공합니다. 또한 이 접근법은 자동차의 데이터 보호와 사이버보안과 관련된 광범위한 애플리케이션 시나리오를 제공합니다. 인포테인먼트 시스템은 추가 통신 서비스의 기반을 제공하는 플랫폼입니다. 이 시스템은 ICT 디바이스와 인터넷과의 인터페이스로서 점점 더 중요해지고 있습니다. 이 플랫폼에서 유료 서비스 제공, 가치 있는 미디어 콘텐츠 수신, 통행료 지불, 전자 충전 유스케이스 지원 시 고유한 신원과 따라서 안전한 인증 엔티티의 문제가 다시 발생합니다.

여기서 통합 SmartCard가 있는 메모리 카드도 이상적 솔루션을 제공합니다. 특히 차량과 안전하게 페어링되고 필요 시 쉽게 교체될 수 있기 때문입니다. 인포테인먼트 디바이스에서 SD 카드 리더를 인터페이스로 포기하기 전에 신중한 고려가 필요합니다. 관련 카드를 사용하면 새로운 기능을 개조하고 최고 암호화 수준에서 지속적으로 보호할 수 있습니다.

안전 측면으로서의 보안

최근 몇 년간 자동차 내부와 외부에서의 점점 더 큰 네트워킹(예: Car2Car 통신)은 기능적 안전에 대한 가능한 영향이라는 배경에서 사이버공격 방어로서의 보안을 논쟁 주제로 만들었습니다. 여기에 소개된 시큐어 엘리먼트가 있는 메모리 모듈 사용 제안은 전기차 시스템의 데이터 트래픽 측면에서도 흥미롭습니다. 전자 제어 유닛(ECU)의 버스 시스템을 통한 통신은 예를 들어 시큐어 엘리먼트가 있는 임베디드 멀티미디어 컨트롤러(eMMC)가 노드에서 신뢰할 수 있는 플랫폼 모듈 역할을 한다면 암호화될 수 있습니다. 이 인증 기능 덕분에 차량 내 통신 변조 위험을 피할 수 있습니다.

자동차에는 두 가지 기능 안전 범주가 있습니다: 보안 관련과 비보안 관련. 이 구분은 일반적으로 인포테인먼트 시스템이 플랫폼에서 안전 관련 시스템에 접근하지 못하도록 하기 위해 만들어집니다. 그러나 비안전 관련 요소에도 자동차 수명이 쉽게 10년을 초과할 수 있으므로 유연하고 지속 가능한 사이버보안을 제공할 옵션이 필요합니다. 그때까지 통행료 징수, 전자 충전 청구, 유료 부가 미디어 서비스, 내비게이션 맵 데이터 업데이트 구독 등 아직 명확하지 않은 많은 요구사항이 충족되어야 할 것입니다. 인포테인먼트 시스템의 부가가치는 점점 더 중요한 작업을 수행함에 따라 증가할 것입니다. 반면 자동차 IT 시스템은 시간이 지남에 따라 점점 더 정교한 공격에 노출될 것입니다.

ECU의 버스 시스템 통신은 예를 들어 시큐어 엘리먼트가 있는 eMMC가 노드에서 TPM 역할을 한다면 암호화될 수 있습니다. (이미지: Swissbit)

Swissbit의 SD 메모리 카드 같은 안전한 교체 가능 저장 매체는 자동차 수명 주기 동안 인포테인먼트 시스템 보안을 최신 상태로 유지하는 적절한 솔루션이 될 것입니다. (이미지: Swissbit)

보안 이유와 예방 조치로, 미래 비즈니스 보호를 위해 메모리 카드에 유연하고 교체 가능한 시큐어 엘리먼트를 제공해야 합니다. 영국 표준 협회(BSI)는 최첨단 기술의 일관된 적용을 요구합니다. 이는 수년 된 보안 솔루션, 특히 순수 소프트웨어 보안으로는 달성할 수 없으며, 이는 필요한 유연성을 제공하지만 결코 필요한 장기 보안을 제공하지 않습니다. 따라서 교체 가능한 하드웨어 보안 모듈 옵션을 유지하는 것이 바람직합니다. 쉬운 수정과 개조 외에도 추가 이점: 같은 모델의 다른 소프트웨어 의존 구성을 쉽게 관리할 수 있습니다.

(이미지: Fotolia)

모든 변형이 구성되며, 메모리 카드의 시큐어 엘리먼트 도움으로 고객이 구매한 것들이 활성화됩니다. 이는 생산에서 변형 다양성을 단순화하는 효과적인 방법입니다. 그리고 납땜된 플래시 메모리와 탈착식 플래시 메모리 간 결정 시, 자동차에서 빈번한 접근과 까다로운 열 조건의 조합으로 인한 메모리 모듈의 NAND 칩 내구성에 대한 부정적 영향을 고려해야 합니다. 이는 정비사가 교체할 수 없는 메모리 카드에 대해 훨씬 더 비싼 솔루션을 찾아야 함을 의미합니다.

보안 기능이 있는 메모리 카드로 맵을 보호하는 것은 메모리 카드와 SmartCard 조합이 더 높은 수준의 제어와 보안을 허용하는 애플리케이션의 한 예일 뿐입니다. 정보통신 기술과 가전 쪽으로 나아가면 자동차 제조와 다른 보안 고려사항, 개발 주기, 시장 메커니즘이 우세하므로, 교체 가능한 표준 요소 사용은 추가 서비스의 통합에 대해 영구적으로 유연하게 유지하면서 하드웨어 기반 암호화로 높은 보안 수준을 생성하는 옵션을 제공합니다.

▶ 이 기사는 원래 자매 사이트 EE Times Europe에 게시되었습니다.