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자율주행의 빠른 발전은 우리의 도로를 변화시키고 있으며, 더 많은 사고, 더 적은 교통 정체, 그리고 보다 효율적인 도로를 약속하고 있습니다. 이러한 변화의 핵심은 차량이 서로(V2V) 그리고 신호등 및 도로 센서와 같은 도로변 인프라(V2I)와 통신할 수 있게 해주는 보이지 않는 네트워크인 V2X(Vehicle to Everything) 통신입니다. 그러나 이러한 무선 연결성은 해당 통신이 보안성과 신뢰성 측면에서 중요할 뿐만 아니라, 인구 안전 측면에서도 매우 중요하다는 것을 의미합니다.
주요 무선 기술 비교
V2X 네트워크의 핵심 기술로 경쟁하고 있는 두 가지 주요 기술은 전용 단거리 통신(DSRC)과 셀룰러-V2X(C-V2X)입니다. 각각 장점과 단점을 가지고 있습니다.
DSRC: 입지가 탄탄한 경쟁자
DSRC는 표준 플랫폼으로, Wi-Fi를 기반으로 합니다. 주된 장점은 지연율이 낮아 도로 위험 상황이나 급정거와 관련된 메시지를 거의 즉시 전달할 수 있다는 점입니다. 이는 고속 주행 시 안전성 확보에 필수적입니다. 그러나 단점으로는 통신 범위가 제한적이고 건물과 같은 장애물로 인해 신호가 방해를 받을 수 있는 비직선 통신 환경에서 성능이 저하된다는 점이 있습니다. 더 나아가, 구현이 분절되어 있어 상호 운용성 문제를 일으키고 있습니다.
C-V2X: 급부상 중인 도전자
C-V2X는 장치 간 직접 통신하거나 네트워크 인프라를 통해 셀룰러 네트워크를 활용합니다. 셀룰러 전력이 높기 때문에 넓은 범위와 비가시권 상황까지 커버할 수 있는 것이 가장 큰 장점입니다. 또한 향상된 신뢰성과 용량을 제공하는 차세대 5G 네트워크와 매끄럽게 통합될 수 있다는 점도 강점입니다. 다만 단점으로는 DSRC의 직접 통신 모드보다 지연 시간이 더 클 수 있으며, 기능이 셀룰러 네트워크 커버리지와 요금제 모델에 의존할 수 있다는 점입니다.
V2X를 위협으로부터 강화하기
V2X는 무선 방식이기 때문에 사이버 공격에 취약합니다. 공격자는 통신을 가로채거나 위조 및 방해할 수 있으며, 이로 인해 사고 등 심각한 피해를 초래할 수 있습니다. 따라서 강력한 보안은 선택이 아닌 필수입니다.
암호화 및 인증을 통해 신뢰 구축
V2X의 모든 메시지는 기밀성을 보장하기 위해 암호화되어야 합니다. 이를 통해 차량의 위치, 속도 및 방향과 관련된 민감한 정보가 도청자에게 유출되는 것을 방지할 수 있습니다. 더욱 중요한 것은 효과적인 인증 메커니즘이 필수적이라는 점입니다. 모든 메시지는 신뢰할 수 있는 차량 또는 인프라의 일부분이 보낸 진정한 메시지인지, 위조된 메시지가 아닌지를 보장하기 위해 디지털 서명이 포함될 것입니다. 이러한 과정을 통해 신뢰 체계가 구축되어 차량이 수신한 정보를 확신을 갖고 활용할 수 있게 됩니다.
시스템 전반의 신뢰성 확보
보안과 함께 신뢰성은 가장 중요합니다. 네트워크는 방해에 강해야 하며, 수천 명이 동시에 연결된 대규모 도시 환경에서도 작동할 수 있어야 합니다. 메시지 중복 전송 및 고급 신호 처리와 같은 기술을 사용하여, 어려운 무선 조건에서도 중요한 경고를 수신할 수 있도록 보장합니다. 설계에는 키 분배 메커니즘과 신속한 인증서 폐기 메커니즘이 포함되어야 하며, 이는 차량과 인프라로 구성된 전체 생태계 내에서 보안을 신속하게 확보하기 위함입니다.
앞으로의 길
완전 자율주행을 향한 여정은 공동의 노력이 필요한 분야입니다. DSRC와 C-V2X 중 어떤 기술을 선택할지는 궁극적으로 높은 보안성과 높은 신뢰성을 충족하는 성능에 따라 결정될 수 있습니다. 아마도 하이브리드 솔루션이 될 가능성이 높습니다. 어떤 기술이 근본적인 기반이 되는지와 상관없이 강력한 암호화, 타협 없는 인증, 견고한 네트워크 설계를 포함하는 계층형 보안 아키텍처를 적용하는 것이 필수적입니다.