전력선통신(Power Line Communication: PLC)은 기존의 전력선에 고주파 신호를 중첩하는 방법으로 데이터를 전송하는 통신기술이다. 전력선통신은 연결의 편리성과 확장성 때문에 통신선로 보급이 낮은 지역의 대체 통신수단 뿐 아니라 옥내 가전기기(Home appliances)간의 통신 등으로도 주목받고 있으며, 최근 한국 전력에서도 전력선 통신 기술을 이용하여 검침값을 전송하는 원격검침시스템을 구축하고 있다. 대부분의 전력선 통신 기술은 하위 계층의 보안 프로토콜을 이용하여 안전성을 확보하고 있는데, 이는 전력선 통신의 물리적인 특성과 여러 가지 난수요소로 인해 실질적인 검침값 획득 및 변조 등의 공격이 어려울 것이라는 예측에 기반을 두고 있다. 이 논문에서는 전력선 통신의 정확한 보안성을 평가하기 위해, 먼저 하위 계층 보안 프로토콜을 포함한 전력선 통신의 동작 방식을 분석한다. 이를 통하여 검침값 데이터가 현재 상태로 전송될 경우 전력선 통신의 여려 가지 임의성에도 불구하고 검침값 변조와 같은 실질적인 공격이 가능함을 보인다. 또한 이를 보완하기 위해 다른 통신 프로토콜과 마찬가지로 상위 계층에서 보안 프로토콜이 필요함을 지적한다. 이 논문에서 제시한 전력선 통신의 동작방식 분석은 본 논문의 결론과 더불어 향후 스마트 그리드 등 대규모 사업에 사용될 전력선 통신의 표준 보안 기술 설계에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
Power Line Communication (PLC) is a system for carrying data on a conductor used for electric power transmission. Recently, PLC has received much attention due to connection efficiency and possibility of extension. It can be used for not only alternative communication, in which communication line is not sufficient, but also for communication between home appliances. Korea Electronic Power Cooperation (KEPCO) is constructing the system, which automatically collects values of power consumption of every household. Due to the randomness and complicated physical characteristics of PLC protocol (KS X4600-1), it has been believed that the current PLC is secure in the sense that it is hard that an attacker guesses or modifies the value of power consumption. However, we show that the randomness of the protocol is closely related to state of the communication line and thus anyone can easily guess the randomness by checking the state of the communication line. In order to analyze the security of PLC, we study the protocol in detail and show some vulnerability. In addition, we suggest that PLC needs more secure protocol on higher layers. We expect that the study of PLC help in designing more secure protocol as well.
