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GNU Radio 기반 블루투스 통신 취약점 분석
Vulnerability Analysis of Bluetooth Communication based on GNU Radio 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.20 no.11, 2016년, pp.2014 - 2020  

김태용 (Division of Computer Engineering, Dongseo University) ,  이훈재 (Division of Computer Engineering, Dongseo University)

초록
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일반적으로 스마트 도어락을 이용한 공공 시설물 관리 시스템은 블루투스 무선 통신 구간에서 항상 보안 취약점을 가지게 된다. 특히 인증 절차 과정에서 비밀키와 같은 중요한 정보를 교환할 때는 주로 무선 구간에서 공격자에 노출될 위험이 높다. 그러므로 무선 구간에서 교환되는 정보는 적절하게 암호화되어 전송될 필요가 있다. 지하철 환기구와 같은 공공 시설물 관리 시스템의 보안 취약점을 분석하기 위해서 GNU Radio 플랫폼과 HackRF 장비의 도입을 통해 소프트웨어적 전력분석 공격이 효율적으로 수행 가능함을 확인하였다. 실험장비를 통해 얻어진 무선 패킷은 패킷 타입, CRC, 데이터 길이 및 데이터 등으로 간단하게 디코딩할 수 있으며 이는 보안취약점 개선에 활용될 예정이다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In general, automatic access control management system using smart door-lock must be always exposed to security vulnerability during wireless communication based on Bluetooth. In particular, important information such as a secrete key can be exposed to the attacker when the authentication protocol h...

주제어

#GNU Radio 플랫폼   #출입관리   #스마트 도어락   #전력분석   #프로토콜 분석  

AI 본문요약
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  • 암호장치에서 그림 6과 같은 암호화 연산을 수행하는 과정에서 첫 번째 라운드의 SubBytes() 함수의 출력값 생성 시점에 맞춰 공격한다고 가정한다[7].
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
페어링이란? 두 개의 블루투스 장치를 연결하는 과정을 페어링이 라고 부르며 임의의 검색 가능한 블루투스 장치는 이름, 클래스, 서비스 목록 및 기술정보 등을 전송하게 된다[1]. 페어링이 완료되면 이들 블루투스 기기는 미리 공유된 비밀키 또는 링크키를 교환한 뒤에 다음 연결에서 디바이스를 식별할 목적으로 이 정보를 저장하게 된다.
블루투스는 어떤 주파수 대역을 사용하는가? 블루투스 해킹을 위해서는 블루투스에 내장된 보안 기능을 이해할 필요가 있으며, 이에 따른 취약점 분석을 통해 보다 안전한 블루투스 통신을 보장할 수 있다. 일반적으로 근거리 통신을 목적으로 하는 블루투스는 2.485GHz의 주파수 대역에서 초당 1600홉에 해당하는 주파수 호핑 확산 스펙트럼을 사용한다[1]. 통신 범위는 10m 이내의 거리에서 가능하지만 특수 안테나를 사용하면 더 넓은 통신 커버리지를 달성하는 것도 가능하다.
블루투스 보안은 어떤 것이 있는가? 블루투스 보안은 몇 가지 기술을 기반으로 한다. 첫번째로는 주파수 호핑을 들 수 있다[1]. 마스터와 슬레이브 디바이스끼리는 주파수 호핑 알고리즘을 공유하고 다른 디바이스는 이를 알지 못한다. 둘째, 페어링 과정에서는 사전 공유키 인증 또는 암호화 (128 비트)를 사용한다. 블루투스에 대한 세 가지 보안 모드는 다음과 같다. ∙ 보안 모드 1 : 활성 보안. ∙ 보안 모드 2 : 서비스 수준의 보안을 제공한다. 중앙 집중식 보안 관리자 인증, 구성 및 권한 부여를 처리하며 사용자가 활성화되지 않을 수 있다. 디바이스 수준의 보안은 제공하지 않는다. ∙ 보안 모드 3 : 장치 수준의 보안을 제공한다. 인증 및 암호화는 비밀키를 기반으로 항상 낮은 수준의 보안 연결에 적용된다.
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참고문헌 (8)

  1. Bluetooth SIG official site. [Internet]. Available: http://www.bluetooth.org/. 

  2. GNU Radio site. [Internet]. Available: http://gnuradio.org/. 

  3. T. Y. Kim and D. S. Lee, "System design for access to subway vent based bluetooth smart door-lock," in Proceeding of the 40th Annual Conference of KIICE, pp. 63-65, October 2016. 

  4. S. T. Bae and J. K. Kim, "IoT development and security paradigm," KISTEP R&D InI, vol. 14, pp. 44-57, 2016. 

  5. P. Kocher, J. Jaffe, and B. Jun, "Differential power analysis," Advances in Cryptology, CRYPTO'99, LNCS 1666, pp. 388-397, August 1999. 

  6. P. Kocher et al., "Introduction to differential power analysis," Journal of Cryptographic Engineering, vol. 1, no. 1, pp. 5-27, April 2006. 

  7. Y. G. Park, H. R. Kim, H. J. Lee, D. C. Park, and U. Y. Pak, "A software power analysis countermeasure using secrete intermediate key," Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, vol. 17, no. 12, pp.2883-2890, December 2013. 

    원문보기 상세보기 crossref

  8. T. Y. Kim and H. J. Lee, "Software power analysis countermeasure using GNU Radio antenna," in Proceeding of the 40th Annual Conference of KIICE, pp. 70-71, October 2016. 

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