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대표 연구 분야

반도체 기반 하드웨어 보안 시스템

Semiconductor Hardware Security Systems

상세 설명

ICAT Lab은 반도체 집적회로(IC) 수준에서 보안을 구현하는 하드웨어 중심 보안 기술을 연구합니다. 기존의 소프트웨어 기반 암호화 방식은 물리적 공격(칩 해체, 전력 분석, 전자파 분석 등)에 취약하지만, 하드웨어 보안 기술은 물리적으로 복제할 수 없는 구조를 이용해 근본적인 보안을 제공합니다. 연구의 핵심은 반도체 공정에서 발생하는 미세한 랜덤 편차를 활용해 칩마다 고유한 키를 생성하는 PUF(Physically Unclonable Function) 기술이며, 이를 기반으로 한 TRNG(True Random Number Generator), 경량 암호 알고리즘, Post-Quantum Cryptography(PQC) 하드웨어 구현까지 확장되고 있습니다. ICAT Lab은 “보안이 칩 속에 내장된 시스템”을 실현하기 위해 SoC 수준의 통합 설계와 초저전력·초소형화 회로 기술을 함께 발전시키고 있습니다. 이 분야에서 연구실은 반도체 PUF 구조 설계, 암호 SoC 구현, 그리고 실리콘 공정 기반 시제품 제작을 지속적으로 수행해왔습니다. 28nm~180nm 공정 기반의 칩 제작 및 검증을 완료했으며, “PUF 기반 암호학 통신 장치”, “Memoryless Secure SoC” 등 다수의 특허(국내외 45건 이상)를 보유하고 있습니다. 또한 FPGA 및 OpenSSL-FIPS 환경을 활용한 보안 모듈 검증 시스템을 구축하여, 연구 결과를 실질적인 산업 보안 칩 개발로 이어가고 있습니다. 최근에는 양자컴퓨팅 시대를 대비한 양자내성 암호(PQC) 하드웨어 구현 연구를 진행하며, 보안 알고리즘의 내구성과 연산 효율성을 함께 검증하는 플랫폼을 확보했습니다. 이 기술은 IoT 디바이스, 스마트폰, 차량용 ECU, 국방 장비, 의료기기, 금융 보안 칩 등 다양한 산업에서 요구되는 핵심 기술입니다. 특히 반도체 보안은 자율주행·에너지·통신 인프라 산업에서 국가 수준의 보안 인증체계(KCMVP 등) 구축에도 직접적인 영향을 미칩니다. ICAT Lab은 향후 산업체 맞춤형 보안 SoC IP를 개발하고, 반도체 제조사 및 시스템 업체와 협력하여 보안 내장형 칩(Embedded Security Chip) 상용화를 추진할 계획입니다. 궁극적으로는 칩 하나가 단순한 연산 장치가 아니라, 자체적으로 신뢰를 보증하는 하드웨어 보안 플랫폼으로 진화하는 것을 목표로 하고 있습니다.

키워드

PUF

TRNG

Secure SoC

Hardware Cryptography

PQC

반도체 보안

난수 생성기

암호 SoC

저전력 회로 설계

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