분석보고서 - IT 융복합 - 차량주행정보의위변조를 방지하는보안블랙박스기술개발 한국전자통신연구원

분류번호 : IT 융복합 -019 보고서번호 : 2014-I-05 분석결과 사업화과제명 차량주행정보의위변조를방지하는보안블랙박스기술개발 사업화기술 본발명은저장장치의고유번호등을활용하여 데이터의진위여부를판 별하는보다보안성이높은블랙박스기술임 사업화목표 데이터의위변조방지기능을제공하는보안블랙박스개발 기술완성도 기초연구단계실험단계시작품단계실용화단계사업화단계 명칭 관련지재권 블랙박스데이터위변조방지장치및방법 권리번호 H----------M----------L 상태등록존속기간 분석결과 기술현황 시장현황 Ÿ 차량충돌사고발생간의과실및원인규명을위하여사용되는블랙박스영상을암호기술을사용하여데이터의무결성과위변조여부를확인할수있는보안블랙박스를개발 Ÿ Ÿ Ÿ 세계의자동차용블랙박스시장은 년에는 억 만달러에달할전망이며 국내는시장규모가최근 2 년간 6 배이상증가하였고앞으로도높은성장률예상 국내블랙박스업체는현대자동차그룹계열사인현대엠앤소프트와중견기업인팅크웨어를비롯해군소업체까지포함하면 여곳에이르며경쟁이치열함 내비게이션에비해낮은기술진입장벽을지니고있으나 위변조방지기술탑재를필수로하는법률이제정되는등 앞으로법규에관한진입장벽이높아질예정임 - 3 -

Ⅰ 제 1 장 기술현황 기술개요 기술의정의 블랙박스 는초기항공기용블랙박스로탄생하면서 비행기의비행정 보 항로 교신내용등으로사용되면서자동차의보급이증가함에따라항공용으 로사용되던블랙박스가차량에도사용되기시작함 차량용블랙박스란차량에부착된각종센서를통하여사고당시의상황을자동으로저장 분석하는장치로충돌센서 카메라 위치감지센서 속도 가속센서 엑셀 브레이크조작감지센서 스티어링조작감지센서등차량장착을통해사고상황을알수있도록함 블랙박스를자동차에장착함으로써가장큰효과는사고발생시명확한증거를 제시할수있어목격자가없을경우사고의분쟁을해결할수있으며교통경찰 과보험직원이현장에출동해상황재구성하는데사용될수있음 차량주행정보의저장을목적으로상용제품으로출시되고있는차량용블랙박 스장치에서발생할수있는데이터위변조문제를방지하기위해 암호기술을 사용하여데이터의무결성과위변조여부를확인할수있는보안블랙박스를개발 < 그림 > 보안블랙박스개념도 - 4 -

차량용블랙박스에서주행정보의무결성검증과위변조방지를위해실시간차 량주행정보의암호화기술개발및위변조검증서비스제공을위한검증시 스템설계기술개발함 임베디드시스템인블랙박스에서실시간으로데이터를암호화하고안전한메모리영역으로저장하는고속암호처리기술개발함 대용량데이터를실시간으로처리하기위해서는병렬프로세싱기능이필수적이므로이를위한모듈간의협업을위한디바이스설계기술함 제한된연산리소스를갖는임베디드시스템에서최적의성능을얻기위한시스템최적화기술개발함 암호화데이터의안전한저장을위한보안메모리공간생성 관리및파일시스템기술개발함 안전한키생성매커니즘및키관리기술개발함 저장된데이터의무결성과위변조여부를판별하기위한검증용프로그램개발함 < 그림 > 시험용블랙박스데이터위변조검증프로그램 - 5 -

기술의필요성 차량용블랙박스사용의증가 차량용블랙박스는차량충돌사고시점의전 후일정시간동안의상황을기록하여피해자와가해자의주장이서로상반되어문제를일으키거나 쌍방간의과실및사고의원인규명이어려웠던교통사고를정확히파악할수있게해준다는장점으로최근각광을받고있음 초기블랙박스는보통차량이진행하는전면의데이터를저장하는경우가대부분이었으나 최근에는차량의내부를포함하여후면또는측면데이터까지저장할수있는제품도출시되고있음 기술적으로차별화된하이엔드블랙박스의필요성대두 년상반기현재차량용블랙박스업체는 여개가난립하고있으며 기존의네비게이션 등의제작업체들도신규사업분야로블랙박스를고려하는등 앞으로더욱많은업체들이블랙박스산업으로진출할것으로예측됨 또한 이들업체들은저가의블랙박스를제공하는중국업체와의시장경쟁으로차별화된기능을제공하는새로운블랙박스제품개발의필요성이제기되고있음 최근블랙박스영상을금전적인수단으로거래하는사이트가등장하면서블랙박스데이터의위변조에대한우려가제기되고있으며 실제로블랙박스영상을삭제하여증거자료의활용성을무효화하는사례가방송되고있음 시장경쟁력강화및신규서비스가능 암호기술이탑재된보안블랙박스는최근대두되고있는데이터위변조문제에관한시장의요구사항들을기술적으로해결하는함으로써 블랙박스사용의확대를기대할수있음 특히 높은기술적진입장벽과함께기존의블랙박스와차별화된기능을제공함으로써 국내시장뿐아니라국외시장진출및블랙박스데이터의증거영상활용에따른신규서비스를가능하게함으로써 기술력의우위를기반으로시장에대한선점이가능하다고예상됨 - 6 -

기술의특징 기존기술문제점 Ÿ 종래의블랙박스는단순히데이터를저장하기만하므로, 저장된데이터의진위여부를확인할방법이없음 Ÿ 데이터의위변조가능성이제기되었을때, 객관적인증거로채택이어려울수도있는문제가있음 종래기술차별화 Ÿ 블랙박스에의해수집된데이터의무결성을검증하여그신뢰성을확인할수있음 Ÿ 이미설치되어있는블랙박스의하드웨어나소프트웨어를변경하여재설치하지않고도, 부가적인착탈식매체를적용함으로써적용이용이함 Ÿ 신뢰성있는블랙박스데이터만을이용하여사고원인이분석되도록함 대상기술구성요소 10 : 블랙박스데이터의위변조방지장치 100 : 블랙박스 200 : 위변조방지모듈 300 : 위변조판별모듈 400 : 저장모듈 120 : 데이터처리부 - 7 -

제 2 장 국내외기술개발동향 해외기술개발동향 국외의자동차용블랙박스제품은대만의로얄텍 일본의자동차연구소 유럽의 미국의 로드세이프티 드라이브캠등의업체와 포드 도요다 혼다 사브등의자동차업체에의해서개발됨 유럽의대표적인 사고자동통보시스템은 응급구조서비스라하고 는 프로그램을 년에시작하였고 프로젝트는 프로그램의한부분임 은 년부터일부모델에에어백작동정보수집을위해블랙박의일종인 를설치하기시작함 그후 은이모듈을자동차충돌전 초간의데이터를남기도록설계되었으며 최근에는충돌전 초 충돌후 초동안의데이터를저장하고있음 는 년대시스템개발끝내고 등유럽의각자동 차회사에공급하여양산적용중에있으며 차원에서표준화 법제화검토 중에있음 차량블랙박스에있어서는유럽유엔경제위원회 를주축으로무역통 상에필요한규격항목을준비중으로향후이를제정함으로써내수시장보호를 공고히하려는움직임을보이고있음 국내외상황에서본격적으로차량블랙박스의규격사항을표면화시킨것은미국연방교통부 의연방고속도로안전관리국 으로 년 월 는차량용블랙박스 제안서를발의하고 년 월부터내국수입차량의 장착을권고했음 - 8 -

국내기술개발동향 국내에서는사고해석및후속처리에대한관심이높아지면서 디지털운행기 록계및차량용블랙박스에대한연구개발이진행되어 초기에는 카 스포 허드슨테크 모비콘등의업체위주로기술개발이되었음 년까지차량용블랙박스의무장착에대한시행령이제정됨에따라시장이 크게확대되었고 년사업용차량에대한차량용블랙박스장착을의무화하 는법안이통과됨 의차량용블랙박스는차량운행기록을디지털방식으로저장하며 사고전 후일정시간의조향각도 차량속도 엔진회전수 차량전장비의구동여부등을저장하여사고당시의차량상황을저장하고 평시에는각장비의정상작동여부를점검하는기능도겸비함 카스포의 는디지털식기록매체를사용하여순간최고속도를 초단위로저장하여순간최고속도운행거리등의운행정보를실시간으로저장하며 운전습관에해당되는과속 엔진과회전 장시간과속 급가속 급제동등의운전자료를 화하여효율적인운행관리및운전원관리를할수있음 허드슨테크의 제품은전 후방카메라를통해주행중의차량주변상황 을영상으로저장하고 디지털주행기록계를통해주행시간 속도 각도 브레이크방향등의차량정보를저장함 최근블랙박스프라이버시침해에대한내용이이슈화되고있어블랙박스영상 의개인사생활침해방지에대한연구가진행되고있음 - 9 -

기술의적용분야 차량용블랙박스장치에서발생할수있는데이터위변조문제를방지하여차 량충돌사고발생시쌍방간의과실및사고의원인규명이어려웠던교통사 고를정확히파악하는데적용이가능함 블랙박스의정보를공유하여사고규면에사용되기도하는데국내온라인상에블랙박스판매순위가높은 곳의 년온라인정보현황을살펴보면 온라인정보등록량은 피타소프트블랙뷰 가 건으로 위 링크웨어아이나비 가 건으로 위를차치하였고 정보가많이등록된온라인영역은블로그 카페 뉴스 지식인순으로나타남 < 그림 > 온라인블랙박스정보등록량 자동차생산메이커가차량용블랙박스의데이터를분석하여사고데이터에근거 한고안전차량개발및지원할수있음 정부에서블랙박스데이터를근거로사고감소를위한대책을마련할수있고 교통정책및도로교통체계정비에사용할수있음 보험사에서도블랙박스데이터를근거로사고원인규명에따른인원 시간을절 감할뿐더러사고감소에따른수익구조개선을할수있음 데이터위변조기능이있는블랙박스를개발함으로서저가의블랙박스를제공하 는중국업체와의시장경쟁으로차별화된기능을제공하는새로운블랙박스제 품개발에사용이감능함 - 10 -

제 3 장 권리성분석 국내외특허동향 블랙박스에대한특허출원은 년부터 년까지 년간약 여건에불과 하였으나 이후에는 년까지총 여건으로서 출원건수면에서 년간약 배늘어난것으로나타났고 년도에출원건수가잠시주춤한것으로나타남 차량용블랙박스의의무화가추진되면서최근 년 간출원된특허는 여건으로폭발적인증가를나타내고있음 < 그림 > 연도별국내출원특허건수 ( 출처 : ( 주 ) FOCUST) 블랙박스관련기술중출원비중이큰데이터처리관련기술의출원동향을세부적으로살펴보면 영상촬영및저장관련기술 차량운행정보 차량주행기록및브레이크작동 엔진회전수 안전띠착용유무등 관련기술 텔레메틱스 응급호출등 관련 인터페이스 신호처리분야 등으로집계됨 해외출원을살펴보면블랙박스에대한특허출원은 년부터상승하기시작하 였고 년도에가장많이출원한것으로나타남 < 그림 > 연도별해외출원특허건수 ( 출처 : ( 주 ) FOCUST) - 11 -

블랙박스관련기술에서데이터처리관련기술의출원중 차량용블랙박스의데 이터보호를위해제안된특허는한국전자통신연구원 동의대학교 지오크 로스등의일부기관에서전체 건미만의지적재산권을확보하고있음 동의대학교 금오공과대학교 아이서티등은블랙박스의영상데이터에대하여 워터마킹기술을이용하여데이터의무결성과위변조방지기술에대한특허권 을보유하고있음 국내업체별특허출원을보면현대자동차주식회사가 건으로최다출원인으로 랭크되고 위와 위는각각대우자동차주식회사및현대자동차주식회사가차지함 < 그림 > 국내출원출원인별리스트 ( 출처 : ( 주 ) FOCUST) - 12 -

주요 및국가기술수준 상위 위 는 사등이있으며 상위 위까지모두미국과일본국적의출원인으로구성됨 상위 위 중기술의질적인수준 이가장높은출원인으로는 다등록 위에랭크된미국의 가차지하였으며 시장력 이높은출원인역시 가차지함 No. 주요 Key Player 등록건수 ( 순위 ) CPP PFS 1 International Business Machines Corporation(US) 17(1) 23.00(391) 1.94(33) 2 Microsoft Corporation(US) 14(2) 30.93(433) 2.93(41) 3 Xerox Corporation(US) 12(3) 28.08(337) 2.00(24) 4 Canon Kabushiki Kaisha(JP) 6(4) 9.17(55) 3.50(21) 5 Fujitsu Limited(JP) 5(5) 13.20(66) 3.40(17) 6 Symbol Technologies, Inc.(US) 5(6) 44.00(220) 5.80(29) 7 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.(JP) 4(7) 32.75(131) 3.75(15) 국가별기술수준을살펴본결과 블랙박스데이어보안기술분야에서는질적수 준 과시장력 가모두높은국가는독일 로나타났으며 미국은질 적수준은평균을상회하나 시장력은평균에미치지못하는것으로나타남 1) 미국에등록된특허 311 건을대상으로분석한결과임 - 13 -

3. 선행기술조사결과 o 선행기술조사개요 출원번호 2009-0097875 등록번호 10-1302562 출원일자 2009.10.14 등록일자 2013.08.27 특허명 블랙박스데이터의위변조방지장치및방법 청구항수독립항 : ( 2 ) / 종속항 : ( 8 ) 출원인한국전자통신연구원발명자김무섭 기술개요 단순히주행정보의저장기능만제공하는현재의블랙박스에서발생하는보안문제점을해결하기위하여저장되는데이터에암호기술을적용한보안블랙박스개발 조사방향 주요키워드 1) 블랙박스데이터보안에대하여조사를실시하였음 2) 1 차조사를실시한후, 관련키워드및 IPC 를발췌한후, 이를바탕으로 2 차조사를실시하였으며, 조사된특허를주요건및참조건으로분류및기재하였음 데이터보안, 영상저장장치, 블랙박스 Data security, Video recorder, Black Box KR / JP -(( 자동차 or 차 or car or 블랙박스 or (black box) or blackbox) and ( 위변조 or falsific* or 저장모듈 or 암호화 or 판별 or 데이터 or video* or record* or securit* or data)) 검색식 US/EP PCT/PAJ -(((black box) or blackbox) and (falsific* or video* or record* or securit* or data)) 특허분류 B62D-41/00 G01D-9/00 경보시스템측정치의기록 조사대상시스템및 DB 조사범위 한국 일본 미국 EP PCT 기타 ( ) 주제정보 DB DIALOG STN 기타 ( ) Web DB KIPRIS WIPS Delphion 기타 ( ) - 14 -

o 선행기술문헌 특허번호 한국공개특허제 2012-0063451 호 (2012.05.25) 한국등록특허제 10-1196675 호 (2012.10.26) 한국등록특허제 10-1089134 호 (2011.11.28) 특허명 차량용프라이버시마스킹장치와이를이용한프라이버시보호방법 영상데이터보안방법과이를위한영상획득장치 차량용영상저장장치및운행정보제공방법 출원인한국전자통신연구원 ( 한국 ) 대덕위즈주식회사 ( 한국 ) 엠텍비젼주식회사 ( 한국 ) 기술요약 차량의내부영상에서마스킹영역을설정하는마스킹영역구성모듈 (10), 마스킹대상영역을마스킹하기위해마스킹키를관리하는키관리모듈 (30) 및생성된키로마스킹대상영역에대한마스킹을실행하여마스킹영상을생성하는마스킹실행모듈 (20) 을포함 블랙박스카메라를통해획득되는영상데이터를단말장치로전달하기전에데이터를변형하거나또는조작할수없는상태로암호화한후단말장치로전달하는장치로, 기준값유지부, 메모리할당부, 영상버퍼링부, 영상기록부, 데이터구성부, 키값구성부및암호화저장부를포함 차량에구비된하나이상의센서및자기진단장치중하나이상으로부터차량정보를수집하는차량정보수집부 ; 및상기감지정보및상기차량정보중하나이상을이용하여차량의이용또는불이용에따른운행정보를생성하는운행정보생성부를포함 대표도면 유사점 프라이버시보호를위해마스킹된영상을생성하고마스킹영상이소실되지않고법적인증거자료와같이꼭필요한경우에접근권한확인을거쳐서마스킹된영상을복구할수있고, 마스터키는특정권한이있는주체예로는정부기관과블랙박스생산업체등에권한이있음 충격량을센싱하여비휘발성메모리에저장하는데영상데이터를암호화하고, 상기영상데이텅대하여암호화키를생성하고, 상기암호화키값을통해상기암호화대상영상데이터를암호화하여저장모듈에전달함. 블랙박스에저장되는데이터파일을암호화하여저장되며, 암호화된데이터파일은운행정보의전송이후에관제센터로부터수신되는해독키정보에의해해독처리됨 차이점 권한확인이있은후마스킹영상을복구하여확인가능한대상특허와달리블랙박스자체에위변조방지모듈을추가하여데이터의무결성을검증함지모듈에서직접데이터를 차량사고시충격량을센싱모듈로센싱하고, 센싱값을암호화하여영상데이터의조작여부를검즐할수있다는점과본발명에서는기설정된암호화메커니즘으로암호화할수있어사용이간편하다는점이차이가있음 운전에따른사고발생가능성에관한정보를지속적으로관리하여운전자에게적절한혜택이나불이익을제공한다는점이차이가있음 관련도 분석 조사결과 Y Y Y * 관련도 : X - 관련높음, Y - 관련있음, A - 관련은없으나참고할자료 * X, Y - 주요참증에해당, A - 참고참증에해당 본연구과제의제안기술은블랙박스영상데이터및영상데이터암호화에관련한선행특허문헌조사결과, 본제안기술과유사한가호로써, [ 한국공개특허 KR2012-0063451 호 ], [ 한국등록특허제 10-1196675 호 ], [ 한국등록특허제 10-1089134 호 ] 가선행특허문헌으로조사됨 - 15 -

Ⅱ 제 1 장 시장현황 국내외시장전망 해외시장동향 해외에서교통사고발생시 블랙박스의효용이부각되면서블랙박스시장이급 속히확대중 카메라가부착된차량용블랙박스장착의무화지역도미국 유럽 등에서점차확대되고있는추세임 미국연방고속도로안전관리국에서 년 월까지자동차생산업체가모든승용차에후방카메라를부착하도록하는법안을추진하고있는데 올해 월 일에최종결정을내릴예정 중국에서도블랙박스를하나의보험 안전장치로인식하면서 중국인민공화국도로교통안전법실시조례 제 조에 년블랙박스장착의무화대상이관광버스 견인차등대형차량에서 년스쿨버스 시외버스등일부대중교통으로확대됨 러시아또한블랙박스에대한효용성과인기가크게증가하고있으며 사에따르면 년블랙박스판매량은약 만대로 년대비 배증가함 년도에발표한테크노시스템리서치의자료에따르면 년 만개로집계된세계차량용블랙박스시장규모는올해 성장한 만개 년올해보다 증가한 만개에이를전망임 또한 에따르면 세계의자동차용블랙박스 시장은 년에는 억 만달러에달할전망 정부규제관련카메라시스템에대한수요증가가이러한성장의주요요인 - 16 -

국내시장동향 자동차사고에대한우려로인해최근블랙박스에대한수요가급속도로증가하 면서, 최근 2 년간블랙박스시장규모가 6 배이상증가함 년에는 만대 년에는 만대의블랙박스수요가있어 의성 장률을보임 < 그림 > 최근 2년간국내블랙박스판매수 ( 출처 : 한국소비자원 ) 기술표준원은 년 월 블랙박스 표준 을확정하고영상위변조방지장치가없는블랙박스는 마크를획득하지못하도록제한하였으며 인증은 월부터시행되었음 년도블랙박스장착률은 로 년 대비두배가까이성장함 올해는상업용자동차에블랙박스설치가의무화돼최소 이상성장예상함 사고시책임소재를밝히는데용이하며 운전자가확인할수없는야간또는주차시뺑소니를방지할수있기때문에소비자들의관심늘어남또한블랙박스장착만으로도안전에대한경계가생겨사고를예방하는효과도있으며 보험사역시이러한효용성을인정해장착자에게보험료를할인해주는등혜택을제공하고있음 자동차보험업계도블랙박스장착차량에보험료를할인적용 하이카다이렉트의경우 년 분기블랙박스특약이전년동기대비 배증가한 만여건판매 - 17 -

제 2 장 경쟁자 / 경쟁강도분석 시장경쟁정도 자동차업계에따르면국내블랙박스업체 수입업체포함 는현대자동차그룹계열 사인현대엠앤소프트와중견기업인팅크웨어를비롯해군소업체까지포함하면 여곳에이름 팅크웨어 파인디지털등국내내비게이션업체들이내비게이션시장이둔화함 에따라블랙박스사업을확장하는우회전략을펼치고있음 무료내비게이션앱 커넥티드시스템을도입한순정내비의장착률의증가로내비게이션보급률이 를넘으며새로운수요를창출하지못함 팅크웨어는 년내비게이션 및차량용블랙박스공급국내 위업체로 년 월신제품 아이나비리얼샷 아이나비 이방송 일만에매출 억원 누적판매 만 천대 을돌파함 파인디지털은 년네비게이션 및차량용블랙박스공급국내 위업체로 년매출액 억원 영업이익 억원 순이익 억원을기록함 년 월일본최대규모전자양판점인 요도바시 판매순위에따르면 코원시스템이자사의차량용블랙박스 오토캡슐 이일본내블랙박스부문 위를차지함 국내에서유일하게 어라운드뷰 원천기술을보유한업체로현대모비스와르노 삼성에각각기술과제품을공급하고있는 이미지넥스트가 어라운드뷰모니 터 시스템 옴니뷰 를출시하며 블랙박스시장에뛰어들음 기존내비게이션 블랙박스제조업체들도어라운드뷰수준을구현하는제품출시예정임 점차블랙박스시장의경쟁이치열해짐에따라 최근에는 만원대중국산제품까지등장하는등경쟁이치열하며 반면생산원가가상대적으로높은국내업체는 만원대이상의고화질제품으로차별화에나서고있음 - 18 -

시장진입장벽 방대한지도데이터베이스와내비게이션소프트웨어기술 음성인식기술 디스플레이기술까지필요한내비게이션과는달리블랙박스는이미상용화된영상녹화기술과저장기술만있으면가능하기때문에 기술적진입장벽이상대적으로낮음 차량용블랙박스의위변조방지기술은 한국전자통신연구원 동의대학교 지오크로스등의일부기관에서전체 건미만의지적재산권을확보하고있으며 각기술마다조금씩차이점이있음 그러나아직까지본격적으로상용화된제품은전무한실정이므로현재관련우수기술선점에대한진입장벽은낮음 현재블랙박스의보급률은 밖에되는반면에 내비게이션의보급률은 가까이되므로기기보급에있어서도시장진입장벽이낮음 - 이에관해 최근 2년간블랙박스시장규모가 6배이상증가하면서앞으로의블랙박스시장의높은성장가능성기대됨 이뿐만아니라 후일블랙박스의수출의경우현지의사정 블랙박스자체에대한법규등이전무한상태라현재는법률적으로도진입장벽이낮은상태이지만 앞으로최근기술표준원이확정한블랙박스 표준과같은관련법규가생길예정이므로점차해당장벽이높아질것이라예상함 기술표준원은 년 월 블랙박스 표준 을확정하고영상위변조방지장치가없는블랙박스는 마크를획득하지못하도록제한하였으며 인증은 월부터시행되었음 관련기술이탑재되지못한블랙박스는판매되지못하므로 앞으로본기술에대한진입장벽이예상됨 - 19 -