추가 적립 안내

최근 자동차 분야의 기술 발전은 놀라울 정도로 빠르게 변화하고 있다. 그 배경에는 IT 기술과 자동차의 결합이 가장 중요한 역할을 하고 있다는 것은 이미 많은 사람이 인지하고 있다. 하지만 그 이면에는 IT 분야에 존재하고 있던 많은 보안 위협이 자동차 분야로 전이됐고, 이에 대한 심각성이 인지되기 시작한 것은 얼마 되지 않았다. 이 책은 자동차 기술에 대한 기본 지식부터 향후 발전 방향을 소개하며, 해킹 전문가 그룹에서 오랫동안 분석한 자동차 해킹 기술에 대해 자세히 소개하고 있다. 자동차 산업 관련 전문가, 보안 전문가 또는 자동차 튜닝에 관심 있는 일반인에게 유용할 것이다.

★ 추천의 글 ★

세상은 더 많은 해커를 원하고 있으며, 더 많은 자동차 해커 역시 필요로 한다. 차량 기술은 점점 더 복잡하고 연결 지향적으로 발전하고 있다. 이러한 변화들에 대처하기 위해서는 차량 보안에 대한 더 높은 관심과 더 능력 있는 전문가들이 필요할 것이다. 하지만 해커란 무엇인가? 이 용어는 많은 미디어 매체를 거치면서 의미가 변질돼 알려져 버린 용어다. 그러나 해커라는 용어의 정확한 의미는 창조하는 사람, 탐험하는 사람, 보수하는 사람(즉, 예술적으로 실험하고, 동작 방법을 이해하기 위해 시스템을 디스어셈블해서 발견해내는 사람이다)과 관련 있다. 내 경험에 비춰보면 최고의 보안 전문가(보안이 취미인 사람)들은 자연스럽게 어떤 것이 어떻게 동작하는지에 대해 관심을 갖는 사람이다. 이런 사람은 탐험하고 보수하고 실험하며 단지 발견의 재미를 위해서만 디스어셈블하고, 이런 사람이 해킹을 한다.
자동차는 매우 위협적인 해킹의 대상이 될 수 있다. 대부분의 차량에는 키보드나 로그인을 하기 위한 입력 창이 존재하지 않지만, 익숙하지 않은 프로토콜의 배열, CPU, 연결 단자, 운영체제들이 탑재돼 있다. 이 책은 차량 내의 일반적인 요소들을 분석하며, 차량 해킹 시작에 필요한 정보들과 즉시 사용 가능한 툴들을 소개한다. 이 책을 다 읽을 때쯤이면 차량은 서로 연결된 컴퓨터들의 집합이며, 바퀴는 그저 붙어있는 것일 뿐이라는 사실을 알게 될 것이다. 적절한 툴과 정보들로 무장하면 해킹을 할 수도 있음을 느낄 것이다.
이 책은 또한 열려있는 많은 주제들을 다룬다. 자동차를 비롯해서 우리가 의존하는 시스템이 조사, 검사를 통한 문서화가 가능하다면 우리는 더 안전할 것이다. 이 책을 통해 습득하는 지식을 이용하면 차량을 조사하고 검사하고 문서화할 수 있다. 독자들의 새로운 발견을 볼 수 있기를 기대한다.

★ 이 책에서 다루는 내용 ★

■ 차량에 대한 위협 모델링 수립
■ CAN bus 리버스엔지니어링(Reverse Engineering) 기술을 통한 엔진 신호 조작
■ 진단 및 데이터 로깅 시스템의 익스플로잇(Exploit) 공격
■ ECU, 펌웨어, 임베디드 시스템 해킹
■ 인포테인먼트(Infotainment)와 V-to-V 통신 시스템들에 익스플로잇 공격
■ 성능 튜닝 기법을 이용한 차량 출하 시 설정 변경
■ 물리적/가상적 테스트 벤치를 구성하여 익스플로잇 공격 테스트

★ 이 책의 대상 독자 ★

자동차 산업 관련 전문가, 보안전문가 또는 자동차 튜닝에 관심 있는 일반인에게 추천한다. 차량 보안에 호기심이 있고 2톤짜리 컴퓨터를 해킹하고 싶은 충동이 있다면, 이 책을 펼치길 추천한다.

★ 이 책의 구성 ★

1장, ‘위협 모델의 이해’에서는 차량을 평가하는 방법을 배우며, 고위험 영역을 식별하는 방법을 알게 될 것이다. 자동차 산업에서 종사하고 있다면 내부의 위협 모델링 시스템을 구축하는 데 유용한 가이드 역할을 하게 될 수 있다.
2장, ‘버스 프로토콜’에서는 차량을 평가할 때나 버스 프로토콜, 전압, 전선을 분석할 때 접하게 되는 다양한 버스 네트워크의 종류를 자세히 다룬다.
3장, ‘SocketCAN을 이용한 차량 통신’에서는 리눅스 시스템에서 SocketCAN을 이용해 다양한 CAN 하드웨어 툴을 구현하는 방법을 소개하며, 어떤 진단 대상이든 사용할 수 있는 툴을 스스로 만들 수 있도록 설명한다.
4장, ‘고장 진단과 로깅’에서는 엔진의 코드, 범용 진단 서비스, ISO-TP 프로토콜을 읽는 방법을 다룬다. 각 서비스 모듈이 어떻게 동작 방식이 다르고, 공통적으로 갖고 있는 취약점은 무엇인지, 저장되는 로그 정보가 무엇이고 어디에 존재하는지에 대해 알게 된다.
5장, ‘CAN 버스 리버스엔지니어링’에서는 가상 CAN 네트워크를 구성하는 방법과, CAN 보안 관련 툴과 퍼저(Fuzzer)를 이용해 CAN 네트워크를 분석하는 방법을 다룬다.
6장, ‘ECU 해킹’에서는 ECU에서 동작하는 펌웨어에 초점을 맞춘다. 펌웨어를 얻는 방법과 수정하는 방법, 그리고 펌웨어의 바이너리 데이터를 분석하는 방법을 다룬다.
7장, ‘ECU 테스트 벤치 구축과 활용’에서는 안전한 테스트 환경을 구축하기 위해 차량의 부품을 제거하는 방법을 설명한다. ECU 간 배선도를 읽고 엔진의 ECU 구성 요소인 온도 센서들과 크랭크축의 동작 등을 시뮬레이션하는 방법을 다룬다.
8장, ‘ECU와 기타 임베디드 시스템 공격’에서는 집적회로의 디버깅 핀을 연결하는 방법을 다룬다. 또한 전압 차 분석(Differential Power Analysis)이나 클록 글리칭(Clock Glitching)과 같은 부채널 공격(Side Channel Analysis Attacks)을 다룬다.
9장, ‘차량 내 인포테인먼트 시스템’에서는 차량 내부의 인포테인먼트 시스템이 가장 많은 공격 지점을 갖고 있는 중요한 포인트이기 때문에 인포테인먼트 시스템의 동작 원리를 자세히 다룬다. 펌웨어를 획득하는 여러 접근법과 펌웨어를 시스템상에서 실행하는 방법을 중점적으로 다룰 것이며, 테스트를 위해 일부 오픈소스 인포테인먼트 시스템을 활용한다.
10장, ‘V2V 통신’에서는 차량과 차량 사이 네트워크가 어떻게 동작하도록 설계됐는지 설명하고, 암호 방식과 여러 나라에서 제안된 여러 프로토콜 방식을 다룬다. 그리고 일부 잠재적인 문제점도 언급한다.
11장, ‘CAN 결과의 활용’에서는 CAN 분석의 결과들을 어떻게 사용 가능한 익스플로잇으로 만드는지 설명한다. PoCProof-of-Concept, 개념 증명 코드를 어셈블리 코드(Assembly Code)와 궁극적인 셸코드(Shellcode)로 변환하는 방법을 배우고, 특정 목표 차량만을 익스플로잇하는 방법과, 취약점이 발견되지 않은 차량을 분석하는 방법도 테스트한다.
12장, ‘SDR을 이용한 무선 시스템 공격’에서는 무선 통신을 분석하기 위해 SDR(Software-Defined Radio)을 사용하는 방법을 다루며, TPMS, Key fobs, 이모빌라이저 시스템(Immobilizer Systems)들을 분석하는 데 활용한다. 예제로 이모빌나이저 시스템이 동작할 때 사용하는 암호 구조나 기타 알려진 무선통신의 문제점을 분석해 본다.
13장, ‘성능 튜닝’에서는 차량의 성능을 향상시키고 변화시키는 기술을 다룬다. 칩 튜닝이나 일반적인 튜닝 툴, 그리고 엔진을 원하는 상태로 변경하는데 필요한 기술을 다룬다.
부록 A, ‘차량 해킹 툴 모음’에서는 차량 보안 연구실을 구축할 때 유용한 하드웨어, 소프트웨어 툴의 목록을 제공한다.
부록 B, ‘진단 코드 모드와 PID’에서는 일반적인 진단 모드와 사용하기 쉬운 PID의 목록을 제공한다.
부록 C, ‘자신만의 Open Garage 만들기’에서는 차량 해킹 커뮤니티에 참가하는 방법과 자신만의 Open Garage를 시작하는 방법을 다룬다.

★ 감수의 글 ★

수십 년간 자동차는 인간의 이동 수단으로 안전을 중심으로 개발됐다. 하지만 자동차 부품이 하나둘씩 전장화되면서 자동차는 어느덧 컴퓨터 또는 전자제품으로 탈바꿈하고 있다. 불과 수년 전 구글, 애플과 같은 IT 공룡기업이 자동차를 만든다고 선언했을 때 모두 믿지 않았다. 하지만, 이제는 자율 주행이라는 기술을 장착한 자동차의 시범 운행을 미디어를 통해 쉽게 찾아볼 수 있다. 세상은 우리가 생각하는 것 이상으로 빠르게 변하고 있다.
지프 제로키 원격 조정 해킹 사건으로 크라이슬러는 140만대가 넘는 자동차에 대한 리콜 조치를 했다. 영화에서만 보던 자동차 해킹이 이제 우리에게 닥친 현실이 된 것이다. 여러 유명 해외 컨퍼런스에서는 안전 위주의 자동차 부품 개발 프로세스에 보안 개발 프로세스를 접목하는 사례를 앞다투어 발표하고 있다. 자동차 보안이 안전을 위협하고 있다는 방증인 셈이다.
자동차 보안 분야에서 수년간 업무를 수행해오며 아쉬웠던 부분은 학계나 미디어에서 자동차 보안 위협이나 해킹 사고를 자주 발표하지만, 어디에도 그 원리 및 방법에 대해 체계적으로 설명하는 곳은 없었다. 이 책은 자동차 해킹을 선망의 대상으로만 바라보고 있는 독자들에게 한 줄기 빛이자 사막의 오아시스와 같은 역할을 해줄 것을 믿어 의심치 않는다.
자동차 해킹은 매우 다양한 지식과 기술이 필요하므로 책 한 권으로 모든 것을 설명하는 것은 불가능하다. 이 책은 자동차 해킹 분야의 필요한 사항을 간략하게 설명하고 필요할 때에 적절한 내용을 즉시 확인할 수 있는 핸드북이다. 소프트웨어뿐만 아니라 하드웨어 보안까지 다양한 각도에서 자동차 해킹을 체계적으로 다루고 있기에 자동차 해킹을 시작하는 독자들에게 충분한 길잡이 역할을 해 줄 것이다.
자동차 해킹 서적 번역을 통해 국내에 차량 보안을 소개한다는 사명감으로 용어 하나, 문장 하나를 두고 번역자 신현진 군과 밤낮없이 벌인 논쟁과 토론의 수고가 결실을 보게 되어 매우 기쁘다. 이 책을 시작으로 국내에서 자동차 해킹에 대해 더 많은 서적이 출간되고 번역되기를 기대한다.

1장. 위협 모델의 이해
__공격 지점 식별
__위협 모델링
____레벨 0: 데이터 흐름 파악
____레벨 1: 데이터 처리 프로세스 분석
____레벨 2: 데이터처리 프로세스 세분화
__위협 식별
____레벨 0: 전반적 위협 식별
____레벨 1: 데이터처리 프로세스별 위협 식별
____레벨 2: 데이터처리 프로세스 위협 세분화
__위협 등급 체계
____DREAD 등급 체계
____CVSS: DREAD의 대안
__위협 모델 결과 활용
__요약

2장. 버스 프로토콜
__CAN 버스
____OBD-II 커넥터
____CAN 연결 위치 찾기
____CAN 버스 패킷 구성
____ISO-TP 프로토콜
____CANopen 프로토콜
____GMLAN 버스
__SAE J1850 프로토콜
____PWM 프로토콜
____VPW 프로토콜
__키워드 프로토콜과 ISO 9141-2
__LIN 프로토콜
__MOST 프로토콜
____MOST 네트워크 계층 구조
____MOST 제어 블록
____MOST 해킹
__플렉스레이 버스
____하드웨어
____네트워크 토폴로지
____구현
____플렉스레이 사이클
____패킷 구성
____플렉스레이 네트워크 스니핑
__차량 이더넷
__OBD-II 커넥터 핀아웃 맵
__OBD-III 표준
__요약

3장. SocketCAN을 이용한 차량 통신
__CAN 디바이스 연결을 위한 can-utils 설정
____can-utils 설치
____내장형 칩셋 설정
____시리얼 CAN 디바이스 설정
____가상 CAN 네트워크 설정
__CAN 유틸리티 스위트
____추가 커널 모듈 설치
____can-isotp.ko 모듈
__SocketCAN 애플리케이션 코딩
____CAN 소켓 연결
____CAN 프레임 설정
____Procfs 인터페이스
__socketcand 데몬
__Kayak
__요약

4장. 고장 진단과 로깅
__고장 진단 코드
____DTC 포맷
____DTC 스캔 툴 활용
____DTC 삭제
__통합 진단 서비스
____ISO-TP와 CAN을 이용한 데이터 전송
____진단 모드와 PID에 대한 이해
____진단 모드 무작위 대입
____차량 진단 상태 유지
__EDR 로깅
____EDR의 데이터 읽어오기
____SAE J1698 표준
____기타 데이터 검색 사례
__자동 충돌 통보 시스템
__악의적 의도
__요약

5장. CAN 버스 리버스엔지니어링
__CAN 버스 연결
__can-utils와 와이어샤크를 이용한 CAN 버스 통신 리버싱
____와이어샤크 사용
____candump 사용
____CAN 버스에 전송된 데이터 그룹화
____패킷 기록과 재생
____창조적인 패킷 분석
____엔진 속도계 정보 읽어오기
__ICSim를 이용한 백그라운드 노이즈 생성
____ICSim 설정
____ICSim의 CAN 버스 트래픽 읽기
____ICSim 난이도 변경
__OpenXC를 이용한 CAN 버스 리버싱
____CAN 버스 메시지 변환
____CAN 버스 데이터 전송
____OpenXC 해킹
__CAN 버스 퍼징
__트러블슈팅
__요약

6장. ECU 해킹
__프론트 도어 공격
____J2534: 차량 통신 API 표준
____J2534 툴 활용
____KWP2000과 기타 이전 프로토콜
____프론트 도어 접근 방식의 활용: Seed-Key 알고리즘
__백도어 공격
__익스플로잇
__차량 펌웨어 리버싱
____자체 진단 시스템
____라이브러리 프로시저
____파라미터 식별을 위한 바이트 비교
____WinOLS를 이용한 ROM 데이터 식별
__코드 분석
____전용 디스어셈블러
____대화형 디스어셈블러
__요약

7장. ECU 테스트 벤치 구축과 활용
__기본적인 ECU 테스트 벤치
____ECU 찾기
____ECU 배선 분석
____배선 연결
__고급 테스트 벤치 제작
____센서 시그널 시뮬레이션
____홀 이펙트 센서
__차량 속도 시뮬레이션
__요약

8장. ECU와 기타 임베디드 시스템 공격
__회로 기판 분석
____모델 번호 식별
____칩의 분해와 분석
__JTAG, 시리얼 와이어 디버그를 이용한 하드웨어 디버깅
____JTAG
____시리얼 와이어 디버깅
____고급 사용자 디버거
____넥서스
__ChipWhisperer를 이용한 부채널 공격
____소프트웨어 설치
____타겟 보드 준비
__전원 분석 공격을 이용한 보안 부트 무작위 대입 시도
____AVRDUDESS를 이용한 테스트 과정 준비
____시리얼 통신을 위한 ChipWhisperer 설정
____패스워드 변경
____AVR 리셋
____ChipWhisperer ADC 설정
____패스워드 입력 시 전력 사용량 모니터링
____파이썬을 이용한 ChipWhisperer 스크립트 제작
__결함 주입
____클록 글리칭
____트리거 라인 설정
____전원 글리칭
____외과적 결함 주입
__요약

9장. 차량 내 인포테인먼트 시스템
__공격 지점
__업데이트 시스템을 통한 공격
____시스템 식별
____업데이트 파일 타입 식별
____시스템 변경
____애플리케이션과 플러그인
____취약점 식별
__IVI 하드웨어 공격
____IVI 기기의 연결 분석
____IVI 기기 분해
__인포테인먼트 테스트 벤치
____GENIVI Meta-IVI
____AGL
__테스트를 위한 OEM IVI 얻기
__요약


10장. V2V 통신
__V2V 통신 방식
__DSRC 프로토콜
____특징과 용도
____도로 주변 DSRC 시스템
____WAVE 표준
____DSRC를 이용한 차량 추적
__보안 문제
__PKI 기반 보안 대책
____차량 인증서
____익명 인증서
____인증서 등록
____인증서 폐지 항목 갱신
____비정상적 행위 보고
__요약

11장. CAN 결과의 활용
__C 언어를 이용한 익스플로잇 작성
____어셈블리어 코드로 변환
____어셈블리 코드를 셸코드로 변환
____NULL 제거
____메타스플로잇 페이로드 생성
__공격 대상 차종 알아내기
____대화형 탐색
____수동적 CAN 버스 핑거프린팅
__책임감 있는 익스플로잇
__요약

12장. SDR을 이용한 무선 시스템 공격
__무선 시스템과 SDR
____신호 변조
__TPMS 해킹
____라디오 수신기를 이용한 도청
____TPMS 패킷
____신호 활성화
____차량 추적
____이벤트 트리거링
____변조된 패킷 전송
__전자 키와 이모빌라이저 공격
____전자 키 해킹
____PKES 시스템 공격
____이모빌라이저 암호 기술
____이모빌라이저 시스템상 물리적 공격
____플래시백: 핫와이어링
__요약

13장. 성능 튜닝
__성능 튜닝의 타협
__ECU 튜닝
____칩 튜닝
____플래시 튜닝
__독립형 엔진 관리
__요약

부록 A. 차량 해킹 툴 모음
__하드웨어
____보급형 CAN 디바이스
____고급형 CAN 디바이스
__소프트웨어
____와이어샤크
____PyOBD Module
____리눅스 툴
____CANiBUS 서버
____Kayak
____SavvyCAN
____O2OO 데이터 로거
____Caring Caribou
____c0f Fingerprinting 툴
____UDSim ECU Simulator
____Octane CAN 버스 스니퍼
____AVRDUDESS GUI
____RomRaider ECU Tuner
____Komodo CAN 버스 스니퍼
____Vehicle Spy

부록 B. 진단 코드 모드와 PID
__0x10 모드
__유용한 PID

부록 C. 자신만의 Open Garage 만들기
__특성 시트 작성
____모임 일정
____제휴와 프라이빗 멤버십
____미팅 공간에 대한 명시
____연락 정보
____그룹 초기 관리자
____장비