WAVE 통신을 위한 보안 SoC(System on Chip)설계

Abstract

본 논문은 IEEE 802,11p 기반의 WAVE(Wireless Access Vehicular Environment) 통신 시스템의 보안 서비스를 정의하는 IEEE 1609.2 표준의 보안 기능과 암호 알고리즘을 분석하고, 표준에 정의된 보안 서비스를 지원하는 보안 SoC를 구현하였다. 또한, WAVE 통신 환경을 고려하여 구현된 보안 SoC의 성능을 분석 평가하였다. 본 논문의 주요 연구내용은 첫째, IEEE 1609.2 표준 내의 암호 알고리즘과 보안 기능을 이해하고, 정리한다. 둘째, 정리된 내용을 바탕으로 IEEE 1609.2에 규정된 내용을 만족시킴과 동시에 IEEE 802.11p 표준의 고속 차량 채널 환경에서도 적합할 수 있도록 보안 SoC를 구현했다. 보안 SoC에서 각 암호 알고리즘의 기본 모듈은 Verilog HDL를 이용했고, 이 암호화 모듈들을 제어할 수 있는 펌웨어는 임베디드 리눅스 C를 이용해 구현하였다. 구현된 보안 SoC는 FPGA로 설계된 WAVE 모뎀 내부의 탑재되는 것을 목표로 하기 때문에 WAVE 모뎀에서 사용하는 SRAM 인터페이스를 동일하게 사용했고, FPGA 내부의 보안 SoC를 탑재함으로써 안정성 및 보안성을 향상 시킬 수 있었다. 또한, 해당 보안 SoC를 Hard IP화하여 ASIC 설계를 진행하였다. 마지막으로 IEEE 1609.2 표준의 정의된 기능을 바탕으로 구현된 보안 SoC의 성능이 IEEE 802.11p WAVE 통신시스템에서 요구하는 사양에 부합하는지 성능 검증을 진행하였으며, 결과에 대해서 분석을 진행하였다.