VANET에서 MAC기반의 효율적인 메시지 인증 기법에 관한 연구

Abstract

VANET(Vehicular Ad-hoc NETwork)은 차량이 안전하고 쾌적한 운행을 할 수 있도록 V2V(Vehicular to Vehicular), V2I(Vehicular to Infrastructure) 통신을 통해 다양한 서비스를 제공한다. VANET에 참여하는 차량들은 여러 가지 서비스를 제공받아 안전하고 효율적인 운행을 할 수 있다. 여러 가지 서비스를 제공하고 이용하기 위해 안전하고 신뢰성 있는 V2V, V2I 통신이 보장되어야 하며, 이를 위해 많은 연구들이 진행되었다. 기존의 대부분의 연구들은 공개키 기반 암호시스템을 이용하였다. 하지만 VANET의 DSRC(Dedicated Short Range Communication) 프로토콜에 의하면 한 차량에서 짧은 순간에 매우 많은 메시지를 송신하고 확인해야 하며, 따라서 매우 큰 연산량이 발생하게 된다. 또한 DSRC를 사용할 경우 차량에서 서버와의 통신이 요구될 때, 서버와의 연결을 항상 보장할 수 없다. 본 논문에서는 공개키 기반 인증의 연산량이 매우 크다는 문제점을 해결하기 위해, 대칭키를 사용한 MAC(Message Authentication Code) 기반 인증 기법을 제안한다. 대칭키 기반 인증은 브로드캐스트 인증을 제공하지 못한다. 따라서 TRH(Tamper Resistant Hardware)의 사용을 고려하며, 그룹 내의 차량에 동일한 대칭키를 유지하고, 이를 TRH를 통해 보호함으로써 브로드캐스트 인증을 제공한다. 발급된 대칭키는 안전성을 위해 주기적으로 갱신되어야 한다. 갱신을 위해 서버와의 통신이 필요하지만, DSRC를 사용할 경우 서버와의 통신이 항상 이루어진다고 보장할 수 없다. 따라서 대칭키 발급 및 갱신 과정에서 다른 통신 메커니즘의 사용을 고려한다. 그리고 차량에서 송신되는 메시지에 차량의 신원정보를 포함하지 않는 방법으로 차량의 프라이버시를 보호한다. 제안하는 프로토콜은 VANET에서 요구되는 메시지 인증, 무결성, 부인방지, 조건부 익명성 등의 보안 요구사항을 모두 만족하며, 강한 프라이버시 보호를 제공하기 위해 요구되는 불관찰성, 불연결성 등의 조건을 만족한다.