본 기술은 복수의 서비스 디바이스와 연동되는 엣지 서버 환경에서, 각 서비스 디바이스가 현재 세션에 대한 상태 증명 정보와 분산 승인 응답을 생성하고, 엣지 서버가 이를 검증하여 세션 승인 증거와 세션 한정 승인 토큰을 생성한 후, 해당 세션에서만 보호 추론 컴포넌트를 런타임 메모리에 일시적으로 활성화하는 소프트웨어 중심 보안 기술이다.
본 기술은 전체 AI 모델을 항상 복호화하거나 엣지 서버 내부에 평문으로 보관하는 방식이 아니라, 모델 후단 파라미터, 출력 헤드, 보정 테이블, 점수 매핑, 라벨 매핑 등 보호가 필요한 핵심 추론 구성요소만을 선택적으로 암호화·활성화한다. 이를 통해 엣지 서버 탈취, 저장매체 복제, 펌웨어 또는 애플리케이션 복제 상황에서도 서비스 핵심 IP와 추론 로직의 노출 위험을 완화할 수 있다.
■ 온디바이스 AI 및 엣지 AI 서비스에서는 복수의 서비스 디바이스가 입력 데이터를 획득·전처리하고 엣지 서버가 최종 추론을 수행하는 구조가 확산되고 있다. 이러한 구조는 클라우드 의존도를 낮추고 응답지연을 줄이며 개인정보의 외부 전송을 최소화할 수 있다는 장점이 있으나, 엣지 서버 내부에 핵심 모델 파라미터, 후단 추론 블록, 보정 테이블 또는 결과 생성 로직이 평문 또는 쉽게 복원 가능한 형태로 저장될 경우 서버 침해 또는 장비 탈취만으로도 서비스 핵심 IP가 노출될 수 있다.
■ 특히 스마트미러, 키오스크, 피부진단 장치, 매장형 AI 추천 시스템, 산업용 비전 장치, 지능형 CCTV 등과 같이 다수 현장에 분산 설치되는 엣지 AI 장비는 중앙 데이터센터보다 물리적 보호 수준이 낮을 수 있다. 따라서 기존의 단순 모델 암호화, 서버 로그인, 단말 식별 방식만으로는 장비 복제, 비인가 실행, 정책 우회, 모델 파라미터 탈취를 충분히 방어하기 어렵다.
■ 본 기술은 이러한 문제를 해결하기 위하여, 복수 서비스 디바이스의 공동 참여가 충족된 세션에서만 보호 추론을 허용하도록 설계되었다. 서비스 디바이스는 무거운 AI 추론 연산을 수행하지 않고, 현재 세션에 대한 상태 증명과 분산 승인 응답만을 생성한다. 실제 추론의 무거운 부분은 엣지 서버의 CPU, GPU 또는 NPU 협력 구조가 담당하고, 보호가 필요한 후단 추론 컴포넌트만 세션 한정 승인 토큰 기반으로 활성화한다. 이를 통해 보안성과 경량 디바이스 적용성을 동시에 확보할 수 있다.
■ 분산승인 기반 보호 추론 실행권한 제어
- 복수 서비스 디바이스의 공동 승인 결과가 충족된 세션에서만 보호 추론 컴포넌트 활성화
- 단순 장치 인증 또는 서버 로그인 방식보다 강화된 실행권한 제어 가능
■ 세션 한정 보안 구조 제공
- “분산 승인 결과 → 세션 승인 증거 → 세션 한정 승인 토큰 → 보호 컴포넌트 키 봉인 해제 → 보호 추론 컴포넌트 활성화 → 세션 종료 후 삭제 및 재사용 방지” 구조 적용
- 세션 종료, 만료 또는 정책 위반 시 보호 상태를 즉시 비활성화하여 재사용 방지
■ 재사용 공격 및 정책 우회 방지
- Challenge, nonce, expiry time, model hash, policy version 등을 활용
- 이전 세션의 승인 증거 재사용을 방지하고, 허용되지 않은 모델 또는 구버전 정책 기반 실행 차단
■ 핵심 추론 구성요소의 선택적 보호
- 전체 모델이 아닌 보호가 필요한 후단 추론 컴포넌트만 선택적으로 암호화·복호화
- 모델 파라미터, 출력 헤드, 보정 테이블, 점수 매핑, 라벨 매핑, 추천 로직 등 핵심 IP 보호 가능
■ 저장·실행·종료 단계별 보안성 확보
- 저장 시 암호화 상태 유지
- 실행 시 유효한 세션 승인 토큰이 있는 경우에만 조건부 활성화
- 종료 시 보호 컴포넌트와 키 정보를 삭제하여 재사용 차단
■ 경량 서비스 디바이스 적용 가능
- 서비스 디바이스는 상태 증명 및 부분 승인 응답 생성 등 경량 기능만 수행
- 실제 AI 추론은 엣지 서버의 CPU, GPU 또는 NPU가 담당하여 저전력·경량 장치에도 적용 용이
■ 다양한 장비 환경에 대한 유연한 적용성
- TPM 지원 환경에서는 하드웨어 기반 보호 기능 활용 가능
- TPM 미지원 환경에서도 보조 검증 구조를 통해 대체 구현 가능
- 수요기업의 장비 사양, 제품 구조, 양산 환경에 따라 유연하게 적용 가능
■ 기술명: 분산승인 결과 기반 엣지 서버 보호 추론 컴포넌트 활성화 기술
- 엣지 서버가 세션 Challenge(C)와 공통 승인 메시지(M)를 생성하고, 복수 서비스 디바이스로부터 attestation evidence(Ai) 및 partial response(ui)를 수집·검증하는 기능
- 서비스 디바이스의 상태 증명 정보, 부분 승인 응답, quorum, required_set, threshold_t, expiry_time, model_hash, policy_version을 검증하여 세션 승인 증거(Asess) 및 세션 한정 승인 토큰(Kauth)을 생성하는 기능
- 보호 추론 컴포넌트(P)를 암호화된 보호 추론 컴포넌트(Penc)로 저장하고, 보호 컴포넌트 키(Kcomp)를 봉인 상태로 관리하는 기능
- 유효한 Kauth가 존재하는 경우에만 Kcomp 봉인 해제를 허용하고, 봉인 해제된 Kcomp를 이용하여 Penc를 복호하여 보호 추론 컴포넌트(P)를 런타임 메모리에 일시적으로 활성화하는 기능
- 비보호 모델 구간에서 생성된 중간 표현(hidden feature, h)과 보호 추론 컴포넌트(P)를 결합하여 GPU 또는 NPU 기반 후단 추론을 수행하고 최종 결과를 생성하는 기능
- 세션 종료, 세션 만료, 정책 위반 또는 비정상 조건 발생 시 보호 추론 컴포넌트(P)와 봉인 해제된 Kcomp를 삭제하고, 해당 보호 상태가 다음 세션에서 재사용되지 않도록 제어하는 기능
- 정족수 미달, 필수 장치 불참, 상태 측정값 검증 실패, 정책 불일치, 세션 만료, 모델 해시 불일치, 정책 버전 불일치 발생 시 보호 추론 컴포넌트 활성화를 차단하는 기능
■ 기술명: 분산승인 결과 기반 엣지 서버 보호 추론 컴포넌트 활성화 기술
- 분산 승인 기반 엣지 서버 보호 추론 시스템 시스템 구조 상세 설명서 포함 기술문서 10건
■ 주요 이전 기능
- 분산승인 세션 검증 기능
- 정책 검증 기능
- 보호 컴포넌트 저장 및 활성화 기능
- 보호 추론 실행 기능
- 세션 종료 후 삭제 및 재사용 방지 기능
- 비정상 조건 발생 시 보호 컴포넌트 활성화 차단 기능
■ 적용 플랫폼
- 온디바이스 AI 플랫폼
- 엣지 서버와 다수 서비스 디바이스가 연동되는 엣지 AI 서비스 환경
- CPU, GPU, NPU 기반 추론 런타임과 결합 가능한 SW 실행 환경
■ 보호 대상
- 모델 후단 파라미터
- 출력 헤드 파라미터
- calibration, threshold, score mapping 정보
- label mapping 정보
- bridge/projection parameter
- 추천 로직, 판단 로직 등 보호가 필요한 핵심 추론 구성요소
■ 보안 기능 범위
- 세션 한정 승인 토큰 생성
- 보호 컴포넌트 키 봉인 해제 제어
- 암호화된 보호 추론 컴포넌트 복호화
- 런타임 메모리 기반 일시 활성화
- 세션 종료 후 삭제 및 재사용 방지
■ 검증 환경 및 산출물
- TPM 지원 시험환경과 TPM 미지원 보조 검증환경 포함
- 요구사항정의서, 시험절차 및 결과서, 시스템 구조 설명서, 실행 가이드, 환경 A/B 상세 설명서, 시험 CLI 문서 등 기술문서 제공
■ 이전 제외 범위
- 수요기업 고유 학습데이터
- 수요기업 고유 AI 모델 원본
- 외부 상용 SDK 라이선스
- 실서비스 운영 데이터
■ 본 기술은 서비스 디바이스?엣지 서버 구조를 갖는 다양한 응용 분야에 적용 가능하다.
■ 본 기술의 기대효과는 다음과 같다.
① 엣지 서버 단독 탈취 상황에서 핵심 모델 및 서비스 로직 보호
② 복수 서비스 디바이스 기반 분산 승인 정책의 기술적 집행
③ 서비스 디바이스 측 연산부하 절감 및 저전력 장치 적용성 확보
④ 세션 종료 후 보호 상태 재사용 방지
⑤ 오프라인 또는 로컬 네트워크 기반 AI 실행권한 제어 가능
⑥ 스마트미러, 키오스크, 산업용 엣지 AI 장치 등 다수 현장 배포형 서비스의 보안성 강화
⑦ 온디바이스 AI 플랫폼 기술과 SW 보안 분산승인 기술의 패키지형 기술이전 가능성 확보