🧱 12강. 아키텍처 설계와 보안 통합

"보안은 기능이 아니라 구조다!"

안녕하세요, 오늘도 시스템의 안전한 미래를 설계 중인 여러분 🙌
드디어 자동차 사이버보안의 핵심 중 하나,
아키텍처 설계에 보안을 통합하는 법을 배워볼 차례입니다.

🏗️ 아키텍처는 집의 뼈대와 같습니다.
아무리 훌륭한 기능도, 보안 설계가 미흡하면 모래성처럼 무너질 수 있어요!

이번 시간에는
보안 요구사항을 어떻게 구조적으로 녹여내는지,
그리고 대표적인 보안 기능 블록은 어떤 게 있는지를
예시와 함께 쏙쏙 정리해 드릴게요.

🎯 오늘의 핵심 목표

시스템 설계 초기 단계에서 보안 반영하기
대표 보안 기능 블록(보보보보-안!) 이해하기
보안 요구사항 ↔ 구조 연계법 익히기

🔍 1. 왜 아키텍처 레벨에서 보안을 반영해야 할까?

설계 초기 단계에서 보안이 반영되지 않으면...

후반에 보안 추가하려다 기능/성능 다 깨지고,
인터페이스 충돌, 리소스 부족 등 ‘뒤늦은 후회’ 발생!

💡 보안은 나중에 붙이는 게 아니라, 처음부터 집어넣는 설계 재료입니다!

🧩 2. 시스템 아키텍처 내 보안 통합 포인트

🧠 일반적인 아키텍처 구성

Application Layer (기능 로직)
Middleware (OS, Scheduler 등)
HAL/Drivers (하드웨어 제어)
Hardware (MCU, SoC 등)

🔒 보안 통합 포인트

레이어	적용 예시
HW	Secure Boot, HW 암호화 가속기
HAL	Debug 인터페이스 보호
Middleware	암호화 모듈, 인증 프레임워크
App	OTA 검증, 사용자 인증 처리

🎯 각 계층에 맞는 보안 기능을 배치하는 게 핵심!

🛡️ 3. 대표 보안 기능 블록 설계 사례

🔐 Secure Boot

“부팅부터 믿을 수 있어야 안전하다!”

부팅 시, 펌웨어의 디지털 서명을 검증
변경된 코드가 있으면 실행 금지!
Boot ROM → 1st Bootloader → 2nd Bootloader → OS 순으로 신뢰 체인 구축

💡 설계 팁: HW Root of Trust를 활용하면 더 강력하게 시작 가능!

🧰 Secure Debug

“디버그 포트는 해커의 입구다!”

JTAG, SWD 등 디버깅 포트를 Lock
인증된 디버그 키 없이는 접근 차단
서비스센터용 One-Time Key로 제한적 열기 가능

💡 설계 팁: 상태 레지스터를 통해 디버깅 상태를 동적으로 확인하게 하자!

🛠️ Configuration Lock

“개발이 끝났으면 설정은 잠가야죠!”

Flash나 EEPROM 내 중요한 설정값 (ex. 키, 파티션 설정)을 Lock
생산 후에는 변경 불가능하게 설정

💡 설계 팁: Configuration 영역은 Bootloader가 제어하도록 설계

🧾 Authentication Framework

“너 누구야?”를 증명받아야 작동한다!

차량 내부 및 외부 통신 전 인증 절차 수행
Mutual Authentication 방식으로 양쪽 모두 검증
인증 후 세션 키 생성 → 이후 통신은 암호화!

💡 설계 팁: 인증 실패 시 재시도 제한 및 시간 지연 기법을 적용하자

🧭 4. 보안 요구사항과 아키텍처의 연결 예시

📌 보안 목표: "외부에서 차량 제어 명령이 위조되지 않아야 한다"

→ 도출된 요구사항:

외부 명령은 인증된 기기에서만 수신
명령은 암호화되어야 함

→ 아키텍처 통합:

Application Layer: 명령 수신 시 인증 루틴 호출
Middleware: 인증 모듈 및 키 관리 기능
HAL: HSM 활용한 암호 연산 처리
Hardware: Secure Storage 내 키 저장

✅ 이렇게 요구사항 → 구조 → 기능 블록으로 이어져야 완성됩니다!

✍️ 실무 팁! 아키텍처 설계 시 고려사항

🔄 보안 경계(Security Boundary)를 명확히!
🧩 신뢰 도메인(Trusted vs Untrusted) 구분 필수!
🚪 인터페이스 보호: 내부와 외부 연결 지점을 가장 신경 쓰자!
🛑 Fallback/Recovery 시나리오도 꼭 설계하자!

✅ 오늘의 요약

항목	요약
보안 아키텍처	보안 요구사항을 시스템 구조로 실현하는 설계
보안 기능 블록	Secure Boot, Debug Lock, Config Lock, 인증 프레임워크 등
통합 전략	각 계층에 맞게 기능 배치, 인터페이스 보호
설계 팁	경계 설정, 신뢰 도메인 분리, Recovery 시나리오 고려

⏭️ 다음 강의 예고

13강. 보안 기술 실전: 통신 보호 기술들

보안은 혼자 할 수 없어요.
자동차는 수많은 통신으로 연결된 세상이니까요!

다음 시간에는 TLS, IPsec, MACsec 등
자동차에서 쓰이는 실제 통신 보호 기술을 실무 중심으로 파헤쳐봅니다!

🚗📡 "버스 위에 뜨는 보안의 방패!" 기대해주세요!