2025~2021 IoT 기기 해킹 방지할 4차원 보안 기술 개발

작성일 2024-05-22

전자공학과 박욱 교수 연구팀이 세계 최초로 4차원 물리적 복제방지기술(Physical Unclonable Function, 이하 PUF)을 개발했다.

전자공학과 박욱 교수 연구팀, 4차원 물리적 복제 방지 기술 개발
무한대에 가까운 비트 쌍 기반, 인증 및 데이터 암호화 기능 제공

최근 해커들이 가정에서 사용하는 웹캠, 스마트홈 기기를 해킹해 개인 사생활을 유출하거나 돈을 요구하는 등 IoT 기기 해킹 피해가 속출하고 있다. IoT 해킹을 방지할 차세대 보안시스템 개발이 요구되고 있다. 전자공학과 박욱 교수 연구팀이 성균관대 김선국 교수 연구팀, 인하대 박동혁 교수 연구팀과 공동 연구해 세계 최초로 4차원 물리적 복제방지기술(Physical Unclonable Function, 이하 PUF)을 개발했다.

기기 개별 ‘디지털 지문’ 생성해 해킹 시도 원천 차단해
4차원 PUF는 기존 PUF 기술에 시간적 변화 요소를 추가한 4차원 구조의 혁신적인 보안 기술이다. PUF는 하드웨어에 기반을 둔 보안시스템으로 하드웨어 자체의 무작위 물리적 특성을 이용해 복제 불가능한 고유의 ‘디지털 지문’을 생성한다. 디지털 지문의 무작위 특성으로 기기 개별 고유의 ID와 암호키가 부여된다.

연구팀은 인광 결정을 무작위 형태로 성장시켰는데, 이때 시간에 따라 발광 패턴이 달라지는 특성을 이용해 4차원 구조로 구현했다. 무작위로 형성되는 3차원 형상과 더불어 시간에 따라 변화하는 발광 패턴이 더해져 제작자조차 동일 구조로 재현할 수 없다. 논문 주저자인 전자공학과 윤진식 박사는 “기존 3차원 형상에 시간 변화에 따른 특성 변화가 더해져 형상에 대한 예측이 불가능하다”고 설명했다. 박욱 교수는 “4차원 PUF는 무한대에 가까운 비트 쌍을 가지고 있어 기존보다 더욱 강력한 인증 및 데이터 암호화 기능을 제공할 수 있어 IoT 기기 해킹 근절에 기여할 것”이라고 덧붙였다.

4차 산업혁명 시대에 진입하며 전자 기술이 빠르게 발전하고 있다. 이와 동시에 말단 단말기에 대한 해킹 시도도 증가하고 있다. 윤진식 박사는 “기존 해커들은 서버 위주로 해킹했다면 최근에는 개별 단말기 해킹이 늘어나고 있다. 4차원 PUF 기술을 적용하면 단말기 개별 고유의 ID를 제공해 해킹 시도를 원천 차단할 수 있다”며 “이를 통해 미래 핵심 기술인 인공지능, 자율주행차의 해킹 방지에 활용될 것”이라고 말했다.

연구팀의 다음 목표는 새로운 PUF 패턴 개발이다. 박욱 교수는 “PUF 패턴에 관한 연구를 집대성해 앞으로 나아갈 방향을 모색할 계획”이라고 밝혔다. 이번 연구는 학문적 가치를 인정받아 세계적인 학술지 ＜ACS Nano(IF=17.1)＞ 표지논문으로 선정됐다.

박욱 교수는 “PUF 패턴에 관한 연구를 집대성해 앞으로 나아갈 방향을 모색할 계획”이라고 밝혔다.

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