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Year ~ Transaction Count Keyword

Detail

Lightweight Cryptography-based Protection Technology for Control Data of Drone RC Controller

Manager
Yun Joungil
Participants
Yousung Kang, Keonwoo Kim, Byoung Koo Kim, Kim Jeong Nyeo, Kim Ju Han, Kim Taesung, Yoon Seung Yong, Yun Joungil, Lee You Seok, Lee Jongheon, Chung Bo-Heung
Transaction Count
2
Year
2024
Project Code
24HS5200, Development of Control Rights Protection Technologyto Prevent Reverse Use of Defense Unmanned Vehicles, Byoung Koo Kim
23HS7500, Development of Control Rights Protection Technologyto Prevent Reverse Use of Defense Unmanned Vehicles, Byoung Koo Kim
본 기술이전은 국방 드론 사이버 보안 핵심 원천기술로 개발된 경량암호 기반의 LOS/FPV 원격 조작용 무선조종기 통신 보호에 관한 것으로, RC 무선조종기 운영 환경에서 제어데이터 암·복호화를 통해 인증과 무결성을 제공하며, 정당한 권한 사용자만이 드론의 제어권을 확보할 수 있도록 하는 기술임.
● 드론은 배터리 기반의 이동 기기이므로 전력 소모를 최소화하는 것이 운용 시간과 효율성을 높이는 데 매우 중요함. 동시에 RC 무선조종기를 이용한 드론 조종에서는 즉각적인 반응이 요구되므로, 저지연 통신이 필수적임. 본 기술은 ARM Cortex-M4와 같은 저전력 32비트 플랫폼에 최적화되어 있어, 전력 소모를 최소화하면서도 빠른 암복호화 속도로 즉각적인 제어 응답성을 제공함.
● 따라서, 본 기술이전은 드론 운용의 안전성과 신뢰성을 향상시키고, 다양한 산업 분야에서의 드론 활용을 촉진하며, 안전한 드론 생태계를 구축하고자 함.
- 경량 블록 암호 알고리즘 LEA와 GCM을 결합해 제어데이터의 기밀성, 무결성, 인증성을 동시에 제공하며, 저전력 드론에서도 효율적으로 작동함.
- 제어데이터 인증 및 무결성 검증 기능을 통해 데이터 위·변조를 방지하고, 정당한 권한 사용자만이 드론을 제어할 수 있도록 함.
- 알고리즘 경량화 및 소프트웨어 최적화를 통해 처리 시간을 단축하고, 저전력 32비트 ARM Cortex-M4 프로세서에 맞춰 구현하여 전력 소모를 최소화하면서 빠른 암·복호화 속도를 제공함. 이를 통해 드론 운용 시간이 연장되고, 실시간 제어를 위한 즉각적인 응답성을 확보할 수 있음.
- RC 송·수신부 암·복호화 과정에서는 동일한 넌스(nonce) 동기화 기술이 적용되어, 무선 통신 오류나 신호 끊김 상황에서도 정상적인 암·복호화가 이루어지며 제어 데이터가 안전하게 보호됨.
1세부 기술 : 경량암호 기반 드론 RC 송·수신 간의 제어데이터 암·복호화 기술
- RC 송·수신 간의 넌스 동기화 기반 제어데이터 암·복호화 연계 알고리즘
- RC 송·수신 간의 넌스 동기화 기반 RC 신호 수신 상태 판별 기능
- 경량암호 기반 드론 RC 무선조종기 제어데이터 암호화 및 복호화 기능

2세부 기술 : 드론 RC 무선조종기 제어데이터 보호를 위한 LEA-GCM 암·복호화 고속화 기술
- GCM의 GHASH 유한체 곱셈 고속 처리 알고리즘
- 32비트 저전력 소프트웨어 플랫폼에 최적화된 LEA-GCM 암호화 및 복호화 기능
1세부 기술 : 경량암호 기반 드론 RC 송·수신 간의 제어데이터 암·복호화 기술
- 특허
· 드론 제어 데이터 보안 장치 및 방법
- 기술문서
· 국방드론 제어권보호 요구사항 정의서 (v1.0)
· 국방드론 제어권보호 시스템 구조 설계서 (v1.0)
· ASCON 경량암호 기술 분석서 (v1.0)
· 경량암호 기반 제어데이터 보호 기술 설계서 (v1.0)
· 경량암호 기반 드론 RC 무선조종기 제어데이터 보호 기술 시험 절차 및 결과서 (v1.0)
· 경량암호 기반 드론 RC 무선조종기 제어데이터 보호 기술 개념 및 시스템 구성 (v1.0)
- 프로그램
· 알씨 보안모듈 탑재용 리아 기반 인증 암호화 운영모드 경량암호 소프트웨어 모듈

2세부 기술 : 드론 RC 무선조종기 제어데이터 보호를 위한 LEA-GCM 암·복호화 고속화 기술
- 특허
· 유한체 곱셈을 구현하기 위한 방법 및 장치
- 기술문서
· 국방드론 제어권보호 요구사항 정의서 (v1.0)
· 국방드론 제어권보호 시스템 구조 설계서 (v1.0)
· 드론 보안취약점 및 안전성 검증 분석서 (v1.0)
· 경량암호 기반 제어데이터 보호 기술 설계서 (v1.0)
· 경량암호 기반 드론 RC 무선조종기 제어데이터 보호 기술 시험 절차 및 결과서 (v1.0)
· 드론 RC 제어데이터의 고속 암복호화를 위한 LEA-GCM 최적화 방안 및 전송프레임 구성(안) (v1.0)
- 프로그램
· 블록암호 지씨엠 운영모드 지해시 유한체 곱셈 고속화 소프트웨어
● 국방 분야에서 드론의 안전한 운용을 위한 보안 솔루션으로 활용 가능하며, 정보 수집, 감시, 정찰 시 데이터의 기밀성과 무결성을 보장하여 작전 성공률을 높이고 전자전 환경에서도 군사 작전의 안전성을 강화할 수 있음.
● 드론을 통한 고가의 상품이나 민감한 물품의 배송 시 보안 강화를 통해 신뢰성 있는 배송 서비스를 제공할 수 있음.
● 재난 지역에서의 정보 수집 및 감시 활동 시, 안전한 통신을 통해 구조 작업의 효율성을 높일 수 있으며 인명 구조 시 데이터의 무결성과 신뢰성을 확보하여 정확한 정보 전달이 가능함.
● 드론 레이싱과 같은 고속 처리가 요구되는 취미용 드론에서도 보안이 적용된 제어 기능 제공 가능함.
● 제한된 자원을 사용하는 IoT 장치에도 적용 가능하여, 드론 외에도 다양한 IoT 기반 제어 시스템의 보안성을 강화할 수 있음.