[논문]Implementation of OFP initialization function in IMDC for FA-50 aircraft

You, Eun-Kyung; Bae, Chan-Gyu; Kim, Hyeock-Jin

doi:10.9708/jksci.2019.24.02.111

[국내논문] Implementation of OFP initialization function in IMDC for FA-50 aircraft 원문보기

韓國컴퓨터情報學會論文誌 = Journal of the Korea Society of Computer and Information, v.24 no.2, 2019년, pp.111 - 118

You, Eun-Kyung (Avionics Software Development Center, Republic of Korea Air Force) , Bae, Chan-Gyu (Avionics Software Development Center, Republic of Korea Air Force) , Kim, Hyeock-Jin (Computer Engineering, Chungwoon University)

Abstract ▼ AI-Helper

Recent trends in modern warfare are increasing in importance for air warfare, information warfare, and warfare. The technology of the weapon system software is rapidly developing, and the silent information war to hack it is still going on. Currently, the FA-50 aircraft has a function that can be initialized by a simple switch operation to protect the main military information in the event of an emergency. However, there are limitations in the existing Zeroize function, and this study was carried out to supplement this. First, we compare and analyze the memory structure of aircraft operating in our military, and examined the currently implemented Zeroize function. Second, we reviewed various methods to overcome the limitation of existing Zeroize function. Third, we implement the existing Zeroize function without additional manipulation. In this paper, we propose that the implementation of this feature will enable us to protect our military data more securely and suggest that we should continue to look for ways to enhance security for our technology in the future.

Keyword

표/그림 (11)

그림 Fig. 1. Typical IMDC-2 System Overview[13]
그림 Fig. 2. GPM Address Space Map[14]
그림 Fig. 3. KF-16 Zeroize Function[15]
그림 Fig. 4. F-15K Zeroize Function[16]
그림 Fig. 5. FA-50 Zeroize Function[18]
표 Table 1. Flow chart of CEI frequency operation function of FC OFP
표 Table 2. Flow chart of CSU
표 Table 3. Test Category
표 Table 4. FA-50 IMDC OFP Test environment
표 Table 5. Result According to Test Case
표 Table 6. First Sector initialization result of OFP Image

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

이에 본 연구에서는 FA-50 항공기 주임무컴퓨터의 메모리 영역을 분석하고, Zeroize 기능 수행 시 ROM 영역에 저장된 비행운용프로그램 접근이 불가능하도록 구현하고자 한다. 이러한 연구를 위하여 첫째, 각 항공기 기종별 메모리 구조 및 Zeroize 기능을 분석하고, 둘째, 기존 Zeroize 기능의 한계점을 보완할 수 있는 방안을 연구하며, 마지막으로 조종사가 기존의 Zeroize 절차와 동일한 절차대로 운용하도록 하여 간단한 조작만으로 기존 Zeroize 기능의 취약점을 보완하고자 하였다.

제안 방법

이에 본 연구에서는 FA-50 항공기 주임무컴퓨터의 메모리 영역을 분석하고, Zeroize 기능 수행 시 ROM 영역에 저장된 비행운용프로그램 접근이 불가능하도록 구현하고자 한다. 이러한 연구를 위하여 첫째, 각 항공기 기종별 메모리 구조 및 Zeroize 기능을 분석하고, 둘째, 기존 Zeroize 기능의 한계점을 보완할 수 있는 방안을 연구하며, 마지막으로 조종사가 기존의 Zeroize 절차와 동일한 절차대로 운용하도록 하여 간단한 조작만으로 기존 Zeroize 기능의 취약점을 보완하고자 하였다.
본 기능의 테스트는 항공기 주임무컴퓨터의 비행운용프로그램 소프트웨어에 적용하고, 단위시험 테스트, 시스템 통합시험을 수행한다. 또한 실제 항공기와 동일한 환경을 갖춘 HILS(Hardware In the Loop Simulation) 장비인 AHB(Avionics Hot Bench)를 활용하여 지상시험을 수행한 후 검증된 소프트웨어를 항공기에 적용할 예정이다.

이론/모형

백업모드 운용을 위해 Avionics Power Panel에 위치한 AV FUNC S/W를 IMDC에서 MFD로 변경하면 백업모드로 전환된다. 또한 IMDC Zeroize 수행 후 IMDC 재운용을 위해 ORP(OFP Reprogramming) 프로그래머를 이용하여 새로운 OFP를 재로딩하면 정상적으로 운용이 가능하다.

성능/효과

첫째, 본 연구를 통하여 각 항공기 기종별 메모리 구조를 비교 분석하였고, 특히 FA-50 항공기 주임무컴퓨터의 메모리 내부 구조를 파악함으로써 소프트웨어 개발 가능 영역을 확장하 였다. 항공기 임무컴퓨터의 메모리 구조와 관련된 자료가 한정 되어 있어 이를 연구하는데 한계가 있었으나, 메모리에 접근 가능한 함수들을 유추함으로써 향후 메모리 분석 및 개발에 유용 하게 활용될 것이다.
둘째, 기존에 구현되어 있는 Zeroize 기능의 한계점을 보완 함으로써 항공기에 내장된 군사자료의 보안성을 더욱 강화하였다. 무기체계 소프트웨어의 기술력이 전투력의 핵심자원으로 주목되고 있는 시점에서 항공기 주임무컴퓨터 소프트웨어에 내장된 자료의 중요성은 갈수록 증대되고 있다.

후속연구

첫째, 본 연구를 통하여 각 항공기 기종별 메모리 구조를 비교 분석하였고, 특히 FA-50 항공기 주임무컴퓨터의 메모리 내부 구조를 파악함으로써 소프트웨어 개발 가능 영역을 확장하 였다. 항공기 임무컴퓨터의 메모리 구조와 관련된 자료가 한정 되어 있어 이를 연구하는데 한계가 있었으나, 메모리에 접근 가능한 함수들을 유추함으로써 향후 메모리 분석 및 개발에 유용 하게 활용될 것이다.
그러나 아직까지 우리 공군이 보유하고 있는 기술 자료에 한계가 있어 주임무컴퓨터의 메모리를 일부 분석하였으나, 전체적인 메모리 구조를 파악하는 데는 어려움이 있었 다. 향후 본 연구를 바탕으로 전체적인 메모리 구조를 파악하고 주임무컴퓨터 소프트웨어를 통해 보안성을 더욱 강화시킬 수 있는 방안을 마련하기 위한 연구가 필요할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	FA-50 항공기는 어떤 전투기인가?	FA-50 항공기는 전술입문훈련기인 TA-50 항공기의 공대공과 공대지 작전능력을 향상시켜 공군의 노후화된 전투기를 대체하기 위해 개발된 최초의 국산 전투기이다[9]. FA-50 항공기는 첨단의 디지털 항공전자 시스템이 장착되어 있어 전천후 공격임무에 적합할 뿐 아니라, Link-16 전술데이터 링크를 탑재하여 실시간으로 전장 정보를 공유하는 것이 가능하다[10].
	FA-50 항공기의 장점은 무엇인가?	FA-50 항공기는 전술입문훈련기인 TA-50 항공기의 공대공과 공대지 작전능력을 향상시켜 공군의 노후화된 전투기를 대체하기 위해 개발된 최초의 국산 전투기이다[9]. FA-50 항공기는 첨단의 디지털 항공전자 시스템이 장착되어 있어 전천후 공격임무에 적합할 뿐 아니라, Link-16 전술데이터 링크를 탑재하여 실시간으로 전장 정보를 공유하는 것이 가능하다[10].
	전투기 비상 착륙 시 주임무컴퓨터에 내장된 소프트웨어가 적에게 해킹될 수 있는 이유는 무엇인가?	비상상황이 발생하여 전투기가 비상 착륙하거나 불시착 시 주임무컴퓨터가 적에게 노출되어 주임무컴퓨터에 내장된 소프트웨어가 해킹될 수 있는 가능성이 존재한다. 주임무컴퓨터에 내장된 비행운용프로그램은 ROM 영역에 저장되며, Zeroize 기능이 수행되어도 ROM 영역은 제거되지 않기 때문이다.

참고문헌 (22)

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KAI, Electrical Signal Interface Control Document for the FA-50 program, 1 Aug 2010.
KAI, Computer Program Product Specification for the FA-50 FC OFP, 1 Jun 2011.
KAI, Avionics System Requirements Specification for the FA-50 Program, 30 Nov 2009.
KAI, Computer Program Development Specification for the FA-50 FC OFP, 31 Aug 2010.

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