미시간 대학의 배터리 슬루스, 전원 콘센트 키패드로 자동차 도둑을 막다

차량 절도는 미국 운전자와 보험사에 연간 40억 달러 이상의 비용을 초래하며, 현대 자동차를 보호하기 위한 전자 장치가 문제의 일부이기도 하다. 키 포브는 무선으로 통신하므로 공격자는 차도 밖에서 신호를 중계하거나 위조할 수 있고, 차량을 구동하는 온보드 컴퓨터는 애초에 보안 시스템으로 함께 작동하도록 설계되지 않았다. 일반적인 해법은 기존 전자 장치 위에 또 다른 보호 계층을 추가하는 것인데, 이는 공격자가 뚫을 수 있는 코드 계층을 하나 더 늘리는 셈이다.

캉 신(Kang Shin)이 이끄는 미시간 대학 팀은 반대 경로를 택했다. 무선 채널과 온보드 네트워크를 완전히 무시하는 것이다. 배터리 슬루스는 배터리와 차량 전기 시스템 사이에 설치되며, 기본 상태에서는 액세서리에 전력을 공급하지만 시동 장치에는 전력을 공급하지 않는다. 보조 전원 콘센트에 꽂은 키패드가 미리 설정된 일련의 전압 변동, 즉 전압 지문을 보내고, 장치가 이를 인식한 뒤에야 전체 전류를 흘려보낸다. 같은 지문은 와이퍼, 헤드라이트, 방향지시등 또는 도어 잠금장치를 올바른 순서로 조작하여 수동으로도 생성할 수 있다.

이 설계가 작동하는 이유는 그 채널에 해킹할 것이 없기 때문이다. 가로채거나 중계할 무선 신호가 없고, 자동차 제조사의 컴퓨터 네트워크에 의존하지 않으므로 차량의 다른 모든 시스템이 침해되어도 시동이 걸리지 않는다. 이 장치는 스스로도 보호한다. 부정한 활동이 있으면 사이렌이 울리고, 승인되지 않은 전원이 연결되면 저항기가 전기 시스템을 차단한다. 기존 차량에는 애드온으로, 신차에는 공장에서 장착할 수 있으며, 각 차량의 전기적 파라미터를 측정해 스스로 보정할 수 있다.

2022년 7월에 발표된 8대의 차량에 대한 현장 연구에서, 프로토타입은 정상 작동을 방해하지 않으면서 부정한 활동을 탐지하고 방지하는 데 99.9% 이상의 효과를 보였다. 이후 120만 달러의 미국 국립과학재단(NSF) 보조금으로 U-M의 Mcity 시설에서 대규모 테스트가 지원되었으며, 팀은 3년 이내에 상용화 가능한 도난 방지 프로토타입을, 이후에는 차량 공유와 같은 응용 분야를 위한 완전한 출입 및 제어 시스템을 목표로 하고 있다.

잠금장치를 무선이 아닌 배터리 전선에 두라: 중계할 무선 신호가 없다

보조 전원 콘센트는 배터리로 이어지는 전선일 뿐이므로, 인증은 프로토콜도, 무선도, 원격 공격 표면도 없는 채널을 통해 이루어진다.

기본적으로 시동 장치가 전체 전류를 끌어올 수 없게 함으로써 절도는 기본적으로 실패한다. 인식된 패턴이 없으면 공격자가 다른 무엇을 뚫든 시동이 걸리지 않는다.

키 포브 채널과 온보드 네트워크를 모두 우회함으로써 차량의 다른 컴퓨터가 완전히 침해되어도 잠금장치는 안전하게 유지된다.

애드온 또는 공장 부품으로 작동한다는 것은 한 자동차 제조사가 자사의 스택을 재설계하기를 기다리지 않고도 동일한 장치가 구형 및 신형 차량을 모두 방어할 수 있음을 의미한다.

일반 스위치로도 코드를 보낼 수 있으므로, 백업 인증 경로는 공격자가 분석할 자체 무선 하드웨어를 추가하지 않는다.

추가되는 모든 보안 계층이 공격 표면을 넓힐 때는, 잠금장치를 시스템이 이미 가진 가장 원시적이고 네트워크에 연결되지 않은 채널로 옮겨라.

팀의 8대 차량 현장 연구는 2022년 7월에 발표되었고, 2023년 7월 17일 대학은 U-M의 Mcity 시설에서의 대규모 테스트를 위한 120만 달러의 미국 국립과학재단 보조금을 발표했으며, 그 발표는 그날 Hacker News에서 247점과 562개의 댓글을 받았다. 3년 목표는 상용화 가능한 프로토타입으로, 처음에는 도난 방지 장치로, 이후에는 열쇠와 키 포브를 대체하고 차량 공유를 지원할 수 있는 완전한 출입 및 제어 시스템으로 발전하는 것이다. 이 기사는 그 계획 외에 상업적 파트너나 생산 일정을 보도하지 않는다.