경량 사물인터넷을 위한 안전한 적응형 무선 펌웨어 업데이트 메커니즘 = Adaptive Secure Firmware Over The Air Update Mechanism for Lightweight Internet of Things

국문 초록 (Abstract)

최근 전 산업 분야에서 사물인터넷 (Internet of Things, IoT) 기술이 활용되면서 안전하고 편리한 펌웨어 업데이트 기술의 중요성이 커지고 있다. 그러나 종래의 FOTA (Firmware Over-The-Air) 기술은 단일 경로로 펌웨어를 업데이트하여 보안이 취약하고, 강력한 암호 기술을 활용할 수 없는 문제가 있다. 따라서 본 연구에서는 경량 IoT를 위한 안전한 FOTA (Secure FOTA, S-FOTA) 메커니즘과 혼잡한 채널 상태로 인해 유실되는 파일이 증가하여 원본 파일을 복구할 수 없는 경우를 고려한 ARQ (Automatic Repeat Request) 기반 적응형 S-FOTA 메커니즘을 제안하고, 종래의 방식과 보안성, 복잡도 및 전송 속도 측면에서 비교·분석한다. 실험 결과에 따르면 암호화 파일의 수가 40개인 S-FOTA는 공격 성공률을 최소 62.58%, 최대 99.99% 감소시켰으며, 암호화된 분할 파일의 수가 전체 분할 파일 수의 40%인 S-FOTA는 기존의 FOTA 대비 평균 소요 시간이 최소 996.39%, 최대 3374.99% 더 소요됨을 확인하였다. 또한 ARQ 기반 적응형 S-FOTA 메커니즘의 전송 속도는 기존의 S-FOTA 대비 최소 63.16%, 최대 2736.36% 더 높았으며, 기존의 ARQ 메커니즘 대비 최소 53.89%, 최대 70.89% 더 높았다.