무인 비행체 원격 측정장치를 위한 QRNG 활용 블록 암호화 운용 방안 개발 = Development of Block Cypher Mode Operating Methodology with QRNG for Unmanned Vehicle Telemetry System

국문 초록 (Abstract)

원격측정(telemetry) 시스템은 무인 비행체의 실시간 계측 정보를 수신자에게 원격 송신하는 시스템이다. 무인 비행체는 운용 목적에 따라 민감한 정보를 다수 포함할 수 있으므로, 비행체의 계측 정보가 승인되지 않은 수신자에게 노출되는 것을 막기 위한 암호화 적용이 요구되며, 일반적으로 빠르고 강력한 암호화 기법인 AES-256 블록 암호화 방법을 적용하고 있다. 다만, key의 생성과 관리, 암호화 운용 방식에서 취약점이 발생할 여지가 있으므로, 이를 극복할 수단으로서, 신뢰할 수 있는 품질의 난수생성 소스인 QRNG (Quantum Random Number Generator)를 활용하여 암호문에 대해 임의성과 비결정성을 안정적으로 확보하는 방안을 제시한다. 전체 시스템의 성능과 안전성을 해치지 않는 범위에서 보안성능을 확보해야 하므로, 제안된 구조의 암호화를 사용함으로써 얻는 보안성능과 추가 프로세스로 인한 위험도 및 오버헤드를 절충한 방안을 제시하고, 일반적인 텔레메트리 유닛의 프레임 구조에 적용하여 성능을 검증하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Telemetry systems transmit real-time measurements from unmanned aerial vehicles (UAVs) to remote receivers. Given the sensitive nature of this data, encryption is essential to prevent unauthorized access. While AES-256 block cipher is commonly used, vulnerabilities can arise in key generation and management. To address this, integrating a Quantum Random Number Generator (QRNG) can enhance security by providing stable randomness and Non-determinism characteristic for cryptographic keys and Ciphertext. This approach balances security improvements with system performance and has been validated within standard telemetry unit frameworks.