전장 사물인터넷 환경을 위한 경량화 키 위탁 기법

Abstract

4차 산업혁명의 핵심기술은 사물인터넷, 모바일, 클라우드서비스, 빅데이터, 인공지능 등이 있으며, 데이터를 기반으로 한 수요중심의 산업구조 개편이 가속화를 이루면서 다양한 스마트 기술들이 등장할 것으로 기대를 모으고 있다. 국방 분야에서도 시대에 맞춰 기존 전쟁 개념 및 미래전 양상의 변화를 촉진 시킬 것으로 전망된다. 미래전 양상은 Big3( AI. IoT, 5G) 기술이 중요 변수로 작용한다. 전장 사물인터넷(IoBT: Internet of Battlefield Things)기술은 IoT 기술 기반으로 발전하고 있다. 이러한 첨단 기술 기반으로 보안 네트워킹 기술이 국방 무기체계에서 필수적인 역할을 하고 있다. <br> 정보보안을 위해 암호 기술이 사용된다. 암호 기술의 안전성은 케르크호프의 원칙(Kerchoff’s principle)에서 강조하듯 암호 기술 알고리즘이 아닌 암호 기술의 안전한 키 관리에 기반한다. 그러나, 전장 환경에서 무기체계의 잦은 이동으로 인해 네트워크 구조가 변하며 중앙집중식 방법으로 키를 관리하는 것은 어렵다. <br> 또한 IoBT(Internet of Battlefield Things) 환경에서 사용되는 각 노드의 시스템 자원은 크기, 용량, 성능이 제한되므로 기존의 키 관리 알고리즘보다 계산량과 복잡도가 적은 경량화 키 관리 시스템이 필요하다. 이에 따라 최근 경량화 암호 기법 및 키 관리 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. <br> 본 논문은 IoT(전장 사물인터넷) 환경을 위한 새로운 키 위탁 방법을 제안한다. 제안 기법은 IoBT 환경에서 전치 암호 (transposition cipher) 기술을 응용한 경량화된 암호 기술을 이용해서 샤미르(Shamir) 비밀 공유 알고리즘으로 나눈 키 조각(share, 이하 ‘쉐어’)을 암호화하고 암호화된 키 조각과 키 복구 정보를 드론들에 분산하여 위탁하고, 필요할 때 키를 복원할 수 있는 경량화 키 위탁 기법이다. 제안된 기법의 안전성과 성능은 수치 분석과 시뮬레이션을 통해 검증된다.