본 연구는 프로그래머블 백스캐터 장치를 통해 개별적 무선 네트워킹 기술에 구애받지 않는 통합적인 무선 네트워크 보안 기술을 설계하고 프로토타입을 구현하는 것을 목표로 한다. 여기서 언급하는 백스캐터란, 외부의 전자기파를 자신의 상태에 따라 반사 정도를 바꿈으로써 스스로 신호를 송신하지 않고도 무선 네트워크를 구성할 수 있는 기술을 의미한다. 이러한 백스캐터...
무선 네트워크 보안
장치 독립적 보안
백스캐터
프로그래머블 태그
사물인터넷
2
주관|
2022년 2월-2025년 2월
|31,476,000원
프로그래머블 백스캐터를 활용한 장치에 구애받지 않는 무선 네트워크 보안 기술
본 연구 제안은 “프로그래머블 백스캐터를 활용한 장치에 구애받지 않는 무선 네트워크 보안 기술”을
목표로 총 3년간 순차적으로 (1) 1차년도에서는 이론적 설계와 호스트에 의존적인 프로그래머블 백
스캐터의 테스트베드 구현, (2) 2차년도에서는 발전된 형태로 독립적으로 동작하는 프로그래머블 백
스캐터와 무선 보안 시스템의 설계와 프로토타입 구현, (3) 3차년도에서는 여러 무선 네트워킹 기술
과 접목하여 개발한 무선 보안 기술의 외연을 확장하는 연구를 수행하고자 한다.
1차년도: 호스트 기반의 프로그래머블 백스캐터 채널 활용 기술
백스캐터 단말이 무선 채널에 미치는 영향을 적극적으로 활용하기 위해서 호스트에 연결하여 직접
제어한다. 호스트는 백스캐터 단말과 더불어 직접적인 무선 네트워크 송수신을 위해 소프트웨어 정
의 라디오(Software-Defined Radio, SDR)와 연결되어 테스트베드를 구성한다. 단일 주파수 대역의
신호를 대상으로 백스캐터에 의한 무선 채널의 변화를 수식화하고 이론적인 설계와 테스트베드로 직접 측정된 신호의 상관관계를 분석한다. 프로그래머블 백스캐터에 의한 일시적인 채널 변화에 대해
재생 공격은 이를 대응하지 못한다는 관찰 결과를 근거로 방어 기술을 개발한다.
2차년도: 장치 독립적 백스캐터를 통한 무선 네트워크 보안 기술
해당 연도에서는 호스트와 프로그래머블 백스캐터를 분리하여 기술의 호환성을 개선한다. 프로그래
머블 백스캐터 기기는 싱글 보드 컴퓨터를 활용하여 독립적인 기기로서 동작한다. 상용 기기를 고려
했을 때, 백스캐터 기기를 제어하도록 임의로 연결하는 것은 기술의 호환성에 불리하게 작용할 수 있
다. 따라서 호스트는 SDR과 연결되어 여전히 보안 대상인 무선 기기로서 동작하지만 프로그래머블
백스캐터 기기를 제어하지 않고 수신된 네트워크 신호를 분석하여 보안을 수행한다.
3차년도: 이종 무선 네트워킹 기술 결합을 통한 통합적 무선 네트워크 보안 기술
최종 목표인 장치에 구애받지 않는 통합적인 무선 네트워크 보안 기술을 개발하기 위해서 WiFi,
LoRa, Bluetooth, RFID 기술에 각각 적용하여 외연을 확장하는 것을 목표로 한다. 이를 위해서는 각
각의 무선 네트워킹 표준에 대한 사전 분석이 필수적이다. 그뿐만 아니라 SDR 기기 간에 실제로 무
선 네트워크를 형성해야 하며, 독립적인 프로그래머블 백스캐터가 동작하고 있을 때 무선 채널 변화
에 대한 영향력을 제거하고 제대로 디코딩을 수행할 수 있는지 분석한다. 더불어 각각의 무선 네트워
킹 기술에서 재생 공격, 중계 공격, 세션 하이재킹 공격의 위협 모델을 설계하고 구현한다.