Attack Detection Algorithm Exploiting Correlation between Control Command and Sensor Data for Intrusion Detection System in Controller Area Network

현대의 차량은 센서와 액츄에이터를 제어하는 제어기를 장착하고 있다. 이들 제어기는 차량 내부 네트워크에 연결되어 있고, Controller Area Network (CAN)과 같은 차량 내부 네트워크 프로토콜을 이용하여 센서 및 제어 데이터를 교환한다. 차량 내부 네트워크는 데이터를 암호화하지 않고 메시지를 인증하지 않는다. 그러나 더 많은 제어기들이 전화망과 같은 외부 네트워크게 연결되어 있으며, 이런 제어기들이 현대의 차량에 탑재되고 있다. 외부 접점을 가지고 있는 제어기는 차량 내부 네트워크와 다른 제어기에게 공격 표면을 제공한다. 이 공격 표면을 통한 사이버 공격으로부터 차량을 보호하기 위해서, 제어기의 물리적인 특성과 차량의 물리적인 이동을 이용하여 공격을 탐지하는 침입 탐지 시스템이 개발되었다. 기존의 침입 탐지 시스템은 센서 데이터를 이용한다. 그 결과, 공격자는 한 메시지 내에 있는 모든 센서 데이터를 변경할 수 있다. 본 논문에서, 변조 메시지를 전송하는 제어기가 변경되지 않더라도, 제어 명령과 센서 데이터 간 상관도를 추적하여 공격을 탐지할 수 있는 침입 탐지 시스템을 제안한다. 하나의 제어 명령을 하나의 센서 데이터와 상관도를 가지게 만드는 수학적인 방법을 개발한다. 제안한 침입 탐지 시스템의 성능을 실제 차량에서 수집된 데이터를 이용하여 검증한다.