차량 사이버 보안 시스템: 자동차의 디지털화를 위한 위협과 대응 전략

1. 차량 사이버 보안의 필요성

자율주행차와 커넥티드카 시대의 도래는 차량을 단순한 운송 수단이 아닌 고도의 IT 기기로 전환시키고 있습니다. 차량 내부에는 수십 개의 ECU(Electronic Control Unit)와 수백만 줄의 코드가 운행을 제어하며, 차량 간 통신(V2X)과 OTA(Over-the-Air) 업데이트 같은 무선 연결 기술이 필수적으로 탑재되고 있습니다. 하지만 이러한 디지털화는 해킹, 악성코드 삽입, 원격 제어 등 다양한 사이버 공격에 노출될 수 있는 위험 요소이기도 합니다.

 

2. 주요 사이버 보안 위협

• CAN 버스 해킹: 차량 내부 통신망(CAN)을 통해 조향, 제동 등 주요 기능을 조작할 수 있는 위험이 존재합니다.
• 원격 해킹: Wi-Fi, 블루투스, 셀룰러 통신을 통한 외부 해킹으로 ECU 제어가 가능해질 수 있습니다.
• OTA 변조: OTA 업데이트 과정에서 악성 소프트웨어가 주입될 경우 전체 차량 시스템이 감염될 수 있습니다.
• V2X 통신 해킹: 차량과 외부 인프라 간 통신이 조작될 경우 교통 시스템의 혼란이 초래될 수 있습니다.

3. 차량 사이버 보안 기술

① 보안 게이트웨이(Secure Gateway)

차량 외부 네트워크와 내부 ECU 간의 통신을 중계하면서, 허용된 통신만을 허용하는 필터링 역할을 수행합니다.

② 침입 탐지 및 대응 시스템(IDPS)

이상 징후 및 비정상 통신을 실시간으로 탐지하고, 자동 차단하거나 경고를 발생시킵니다.

③ ECU 보안 부트(Security Boot)

시동 시 ECU가 부팅되기 전 소프트웨어의 무결성을 검증하여 위조된 펌웨어의 실행을 차단합니다.

④ OTA 보안 강화

암호화된 통신 채널(TLS), 서명 검증, 무결성 체크를 통해 OTA 업데이트의 안정성을 보장합니다.

⑤ 하드웨어 보안 모듈(HSM)

암호 키 관리, 디지털 서명, 인증서 기반 통신을 물리적으로 보호하는 전용 보안 칩입니다.

4. 국제 사이버 보안 규제 및 표준

• UNECE WP.29 R155: 차량 제조사는 사이버 보안 관리 시스템(CSMS)을 갖추고, 위협 탐지 및 대응 체계를 의무화해야 합니다.
• ISO/SAE 21434: 차량 개발 생애주기 전반에 걸쳐 보안 요구사항을 정의하고, 리스크 기반 접근을 통해 설계에 반영합니다.

5. 미래 전망과 과제

AI 기반의 보안 이상 탐지, 블록체인 기반 인증 기술, 양자 암호 기반 통신 등이 미래 차량 보안의 핵심 기술로 떠오르고 있습니다. 자율주행차가 상용화됨에 따라 보안은 단순한 기능이 아닌 생존의 문제로 확대되며, 차량 제조사, IT 기업, 부품 공급업체 간 협업이 점점 중요해지고 있습니다.

6. 결론

차량 사이버 보안은 이제 선택이 아닌 필수입니다. 해킹은 운전자의 생명을 위협할 수 있으며, 실제로 해킹 시연 사례들은 경각심을 높이고 있습니다. 보안을 전제로 한 설계와 시스템 아키텍처가 요구되며, 관련 법제화 및 표준화도 지속적으로 진행되어야 합니다.