PUF-OTP를 활용한 LTE 기반 드론봇 전투체계의 인증 강화방안 (A Study on the Enhancement of Authentication in LTE-Based Dronebot Combat System Using PUF-OTP)

서지정보

· 발행기관 : 한국통신학회
· 수록지 정보 : 한국통신학회논문지 / 45권 / 4호 / 756 ~ 766페이지
· 저자명 : 윤상열, 이수진

초록

드론봇 전투체계는 미래 전장에서 핵심 게임 체인저로서의 역할을 담당할 것으로 평가받고 있다. 그러나 무선통신을 기반으로 운용되는 드론의 특성상 다양한 사이버 위협에 노출될 수 있다. 그리고 4G LTE 또는 5G 네트워크 등 전송속도나 서비스 품질에 중점을 두고 개발된 상용 이동통신기술을 드론봇 전투체계의 기반 네트워크로활용할 경우 안전성과 신뢰성을 보장하기 위한 대책이 반드시 강구되어야 한다. 이에 본 논문에서는 육군이 개발을 추진하고 있는 드론봇 전투체계가 4G LTE 네트워크를 기반으로 운용됨을 가정하고 개선된 인증을 통해 보안성을 강화하는 방안을 제시한다. 제시된 개선방안은 PUF(Physical Unclonable Function)와 OTP(One Time Password)가 결합된 PUF-OTP를 활용하여 4G LTE 네트워크에 적용되고 있는 EPS-AKA 인증절차를 강화한다.
하드웨어의 고유 지문으로서 물리적 복제가 불가능한 PUF 출력값을 OTP의 입력으로 적용함으로써 기존EPS-AKA가 가지는 다양한 보안취약점을 제거하고 보안성을 강화한다. 그리고 대규모 드론으로 구성되는 군집 드론봇을 운용하는 경우에는 CRP(Challenge Response Table) 테이블에 의한 인증 지연이 발생할 수 있음을 고려하여 CRP 테이블 사용을 배제하고 인증절차를 구성한다. 또한, 4G LTE 네트워크가 기반 네트워크로서의 역할을수행하지 못할 경우를 대비하여 지상통제소와 드론봇이 PUF-OTP를 활용해 직접 인증을 수행할 수 있는 방안도포함하고 있다.

영어초록

Dronebot combat system is considered to be in charge of its role as a key game changer on the future battlefield. However, due to the nature of drones using the wireless communication, they can be exposed to various cyber threats. And when commercial mobile communication technology developed with emphasis on transmission speed or quality of service, such as 4G LTE or 5G network, is utilized as the underlying network of dronebot combat system, measures must be taken to ensure security. This paper assumes that the dronebot combat system, which the ROK Army is currently operating on the basis of the 4G LTE network, and proposes ways to enhance security through improved authentication. Proposed approach enhances the EPS-AKA authentication procedure applied to 4G LTE network by utilizing PUF-OTP, various security vulnerabilities of existing EPS-AKA are eliminated and security is enhanced. In addition, the authentication procedure was organized by excluding the use of the CRP table in consideration of possible delay in authentication by the CRP table when operating a large number of dronebots. We also suggest ways to allow ground control stations and dronebot to perform the authentication process using the PUF-OTP in case the 4G LTE network fails

참고자료

· 없음