무선 단말을 위한 CAPWAP 프로토콜 암호화 및 간소화

Abstract

한국판 뉴딜 정책의 일환으로 공공 와이파이 서비스가 확대되고 있다. 사물인터넷(Internet of Things, IoT) 시장의 확대에 따라 다양한 분야와 장소에서 무선(LTE, 5G) 단말의 보급이 증가 되고, 이를 활용한 각종 서비스의 제공이 증가하는 시점에서 무선 단말의 효용성을 극대화하는 원격 관제 시스템의 도입은 이러한 여러 분야의 변화의 속도를 빠르게 할 것으로 예상된다.

무선 단말의 설치 장소의 특성상 스프레드되어 있거나 시건 장치에 의해 접근이 제한된 장소에 설치되어 단말의 효과적인 운용을 위해 모니터링 및 제어가 가능한 원격 제어 시스템이 필요하다. 이러한 원격 제어 시스템은 모니터링을 통한 서비스의 지속적인 제공을 위함이며 무선 단말의 유지 보수 측면에서도 효과적인 대응이 가능하다.

본 연구의 목적은 무선(LTE, 5G) 단말의 관리를 위해 최적화된 간소화 프로토콜을 설계함에 있다.

본 논문에서는 이동통신망을 사용하는 IoT 장비에서 범용적으로 사용 가능한 최적의 관제 프로토콜을 연구 개발하였다. 이를 위해 간소화 프로토콜을 설계 하였으며 주기적 또는 임의의 방식으로 암호화 키를 갱신 하는 방식을 적용하여 암호화 강도를 증대 시켰다. 간소화 프로토콜의 설계는 변동되는 아이템만을 전송하는 방식을 적용하였으며 이를 위해 공통 헤더에 비트 마스킹으로 전송될 아이템을 표기하며 이로인해 평소 변동이 없는 아이템을 전송하지 않음으로 75%정도 패킷의 감소 효과를 확인 하였으며 간소화된 패킷 만큼 서버의 부하량 감소를 확인 하였다. 서버의 부하감소는 서버의 안정적인 운용 및 더 많은 Client와의 통신을 가능하게 하여 서버당 접속 가능 단말이 약 22%이상 증대되는 효과를 가져온다.