초록 ▼

□ 연구개요
본 연구과제는 차세대 분산 네트워크를 위한 초경량 물리계층 보안 기술 개발을 목표로 한다. 개발한 핵심 기술은 분산 네트워크를 위한 보안키 분배 기술, 분산 네트워크를 위한 기밀 메시지 송수신 기술, 분산 네트워크를 위한 보안 인증 기술, 보안 위협에 강인한 분산 동기 기술, 분산 네트워크를 위한 물리계층과 상위 계층 보안 시스템의 융합 및 최적화 기술이며, 제안된 기술들을 SDR 장비를 활용해 물리계층 보안 시스템 구현 및 성능 검증하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
▪ 분산 네트워크를 위한 보

□ 연구개요
본 연구과제는 차세대 분산 네트워크를 위한 초경량 물리계층 보안 기술 개발을 목표로 한다. 개발한 핵심 기술은 분산 네트워크를 위한 보안키 분배 기술, 분산 네트워크를 위한 기밀 메시지 송수신 기술, 분산 네트워크를 위한 보안 인증 기술, 보안 위협에 강인한 분산 동기 기술, 분산 네트워크를 위한 물리계층과 상위 계층 보안 시스템의 융합 및 최적화 기술이며, 제안된 기술들을 SDR 장비를 활용해 물리계층 보안 시스템 구현 및 성능 검증하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
▪ 분산 네트워크를 위한 보안키 분배 기술 연구
- 셀룰러기반 D2D 환경에서 간섭신호를 이용하여 보안키 생성률을 기존 대비 30% 이상 향상시켰다.
- 도청 여부를 검출할 수 있는 신호 처리 기술을 개발하여 오경보확률 1% 대비 99.99%의 검출 확률 달성하였다.
▪ 분산 네트워크를 위한 기밀 메시지 송수신 기술
- Spatially-coupled LDPC 부호와 Multi Edge Type LDPC 부호를 활용하여 동일 수신자-도청자간 SNR 갭 하에서 수신 BER 100배 이상 개선하였다.
- 실용적인 길이에서 보안성능 한계에 근접하는 도청채널부호의 개발을 위해 list 복호를 활용하여 기존 극 부호 대비 연산 복잡도 50% 절감하였다.
▪ 분산 네트워크를 위한 보안 인증 기술 연구
- NAND flash 메모리 소자의 복제 불가능한 물리계층 자원을 활용하여 오 인증실패 확률 1% 대비 비인가 단말 검출 성공 확률 99.999% 이상 달성하였다.
▪ 보안 위협에 강인한 분산 동기 기술 연구
- 생체 모방 분산 동기 알고리즘을 능동형 공격에 강인한 특성을 가지도록 개선하여 기존 알고리즘 대비 동기화 성공률 30% 이상 향상시켰다.
▪ 분산 네트워크를 위한 물리계층과 상위 계층 보안시스템의 융합 및 최적화
- 물리계층 기술을 활용해 인프라의 도움 없이 보안키를 분배하고 이를 활용해 상위 계층 보안 기술을 활용하는 초경량/저전력 통합 보안 시스템 구조를 제안하였다.
- 지속적인 보안키 갱신을 통해 기존 보안 시스템의 문제를 해결하고 보안 성능을 최대화하였다.
▪ 분산 네트워크를 위한 물리계층 보안 시스템 구현 및 성능 검증
- 제안된 기술을 SDR (Software Defined Radio) 장비를 활용해 구현하고 상용화 가능성을 검증하였다.
- 하드웨어 구현을 위한 알고리즘 최적화를 통해 제안한 통합 보안 시스템의 보안 성능을 검증하였다.
▪ 본 연구과제의 세부 연구 목표는 모두 100% 달성하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구 결과를 통해 분산 네트워크 기반 IoT 보안을 위한 차세대 보안 시스템의 원천 기술들을 선점하였을 뿐만 아니라, 실제 SDR 기반 구현을 통해 물리계층 보안기술의 실현 가능성을 보여준 것으로 매우 중요한 의미를 갖는다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구의 개요 ... 4
• 나. 본 과제의 세부 연구개요 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 9
• 가. 연구 목표 및 결과 요약 ... 9
• 나. 세부 연구수행내용 및 연구결과 ... 10
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 17
• 4. 참고문헌 및 실험결과 ... 19
• 5. 연구성과 ... 26
• 대표적 연구실적 ... 29
• 끝페이지 ... 39