공격과 방어의 동시다발적 진화

Smarter Security System





여행지 기념품으로 열쇠고리가 압도적이었던 시절이 있었다.

지금은 대부분의 잠금장치가 똑똑하게 진화해, 기존의 열쇠를 들고 다니는 사람은 찾아보기 어렵다.

1949년부터 자동차 시동장치이자 잠금장치로서 70년 넘게 활약해 온 자동차 열쇠는, 이제 ‘아모빌라이저’란 이름의 스마트키로 진화하며 더 똑똑한 보안장치로서 자동차를 지켜준다.



열쇠만큼 이중적인 발명도 흔치 않다.

인간사회에서 가장 필요한 것이 믿음이라고 말하면서도, 사람들은 일상생활의 대부분을 자기를 지켜줄 수 있는 각종 보안장치 속에서 살아간다.

은행에서 돈을 인출할 때, 집에 들어갈 때, 내 컴퓨터에 로그인할 때 등 4자리 숫자의 비밀번호는 세계에서 가장 많은 사람들이 사용하는 보안장치다.

비록 많은 사람들이 ‘1234’, ‘1111’ 등 같은 숫자를 공유하고 있긴 하지만, 간단한 방법으로 내 정보와 재산을 지킬 수 있다는 점은 기술이 발전하고 있다는 가장 큰 방증이다.

열쇠의 역사는 생각보다 오래 됐다.

기원전 2000년경 이집트에서 발견된 자물쇠는 현재까지도 그 원리를 활용하고 있을 만큼 과학적이었다.



구멍 속에 여러 개의 핀이 들어 있는 구조의 자물쇠는 구멍과 일치하는 구조의 열쇠를 넣어 올리면 핀이 구멍으로 들어가 빗장을 열 수 있게 돼 있다.

물론 나무 재질로 만들어져 강도는 약했지만, 빗장이 부서지면 문을 열 수 없는 구조로 제작해 보안을 유지할 수 있었다.

이후 내부의 핀을 금속으로 제작해 강도를 높였고, 시간이 지나며 자물쇠가 설치되는 문과 열쇠 모두 돌이나 금속으로 만들어져 열쇠가 없으면 문을 열지 못하도록 강화됐다.



창과 방패의 싸움은 열쇠에도 적용된다.

18세기 산업혁명 이후 금속을 정밀하게 세공할 수 있게 되면서, 지키려는 사람과 뚫으려는 사람의 다툼은 현재까지 이어지고 있다.

열쇠의 모양은 기존의 단순한 형태에서 계속해서 복잡해졌고, 열쇠와 자물쇠의 모양도 납작하고 긴 핀 형태, 둥글고 긴 막대 형태, 가운데가 뚫려 있는 원통 형태 등으로 다양해졌다.

디지털 도어록이 보편화되기 전까지 가정집의 문에는 단방향의 실린더형 자물쇠가 많이 사용됐고, 자동차에는 양방향의 디스크형 자물쇠가 많이 사용됐다.



◆ 자동차 보안은 20세기 중반부터

18세기 후반의 증기기관 자동차부터 1910년대의 전기점화장치까지는 자동차에 보안의 개념이 없었다.
플라이휠을 돌리거나 케이블을 당겨 시동을 거는 방식이었던 자동차는, 시동 거는 방법을 안다면 누구나 운전을 할 수 있었다.



덕분에 자기 자동차를 도둑으로부터 지키기 위해서는 집에 차고를 만들거나 자동차를 외부에서 접근하지 못하도록 울타리를 비롯해 다양한 방법을 강구해야 했다.

이후에는 직류식 전기모터를 플라이휠에 직접 연결한 스타터 방식이 적용됐다.

버튼을 누르면 시동을 걸 수 있어 무척 편리했고, 당시 거의 모든 자동차가 이 방식을 적용했다.

오래된 방법이지만 군대에서 군용차량을 운전해 본 사람이라면 이 방식으로 자동차 시동을 걸어본 경험을 했을 것이다.

2.5t 트럭의 운전대 오른쪽 아래에는 열쇠구명 대신 붉은색 시동 버튼이 배치돼 있다.

이 버튼으로 시동을 걸고, 끌 때는 연료차단 케이블을 당겨 밥줄을 끊어 작동을 정지시켜야 한다.

이런 방식이 아직도 사용될 수 있는 것은 군대 특유의 폐쇄성과 특수성 때문이지 운전병을 위한 편의는 아니다.



우리나라가 광복 이후 국가 재건에 힘쓰고 있던 1949년, 미국의 크라이슬러가 자사 자동차 ‘뉴요커’, ‘임페리얼’에 턴키 방식을 처음 적용했다.

열쇠를 꽂아 돌리는 방식은 간편한 시동과 더불어 자동차를 훔쳐갈 수 없도록 도난방지 기능을 더했다.

덕분에 당시 만연했던 자동차 도난 사건이 크게 줄었다.

하지만 당시 열쇠 가공 기술의 한계 때문에 지금의 열쇠처럼 복제가 어렵지 않아 이마저도 완전한 보안이 되진 못했다.

이후 보안을 강화하기 위해 자동차 열쇠의 형태는 다양하게 진화했다.



일반 자물쇠와 같은 형태였던 자동차 열쇠는 복제가 어렵도록 양면을 음각으로 파기도 하고, 끝부분의 모양도 다르게 깎아 고유성을 더욱 높였다.

하지만 물리적으로 일정 수준 이상 세밀하게 제작하면 사용 중 열쇠가 무뎌지면서 사용자조차 열쇠를 못 쓰게 될 가능성이 있어 한계가 존재했다.

물리적 한계를 극복하기 위해서는 형태가 아니라 방법의 변화가 필요했다.

◆ 무선 연결, 보안 성능의 수직상승

자동차 보안 수준이 획기적으로 높아진 것은 1994년 무선 버튼 키가 등장하면서부터다.

자동차와 버튼키의 신호가 맞아야 문을 열 수 있는 리모컨은 도둑이 자동차에 물리적으로 접근하는 것을 불가능하게 만들었고, 덕분에 무선키는 등장 초기에는 자동차 구입 시 필수로 선택하는 인기 옵션이었다.



이후에는 스마트키가 일반화되기 전까지 모든 차량에 무선키가 기본 제공됐다.

하지만 문을 여는 것과 시동을 거는 것은 다른 이야기였기 때문에, 시동은 여전히 턴키 방식으로 열쇠를 꽂아 돌려야 했다.

무선키에 똑똑함이 더해진 스마트키가 현재 가장 많이 사용되고 있는 자동차 열쇠다.
 
자동차와 스마트키가 상호 통신해 동일한 신호를 확인하면 문을 열거나 잠그고, 차량 내에 스마트키가 있다고 인지하면 열쇠를 꽂지 않고 스타트버튼으로 시동을 걸 수 있다.

아직은 모든 차량에 스타트버튼이 기본 적용되고 있지 않다. 2007년식 SM7은 스마트키와 로터리 타입이 조합돼, 문은 스마트키로 열고 시동은 열쇠를 꽂는 자리의 로터리를 돌려 건다.



향후 스타트버튼이 모든 차량에 기본 적용되면 로터리 타입도 역사 속으로 사라지게 된다.

◆ 편의를 더하고, 기능을 더하고

자동차 열쇠의 4세대에 해당하는 스마트키는 꾸준히 업그레이드가 이뤄지고 있다.

자동차와 상호 통신하며 수행할 수 있는 기능들이 조금씩 늘고 있는 것이다.

문과 트렁크를 여는 것은 기본이고 스마트키를 가진 채 차량 가까이 가면 버튼을 누르지 않아도 문이 열리고 전조등과 도어 라이트가 켜지기도 한다.

일부 차량은 차에 탑승하지 않고 스마트키로 시동을 걸 수 있는데, 더울 때나 추울 때 차량에 미리 공조 기능을 켜둘 때 무척 유용하다.

최근 ADAS를 적용한 차량이 많아지며 주차된 차량에 타지 않고 시동을 걸어 앞으로 뺄 수 있는 기능도 일부 차량에 제공되고 있다.

360도 카메라와 자율주행 기능이 더해지며 추가된 기능인데, 이것이 한 단계 더 진화하면 미국 드라마 ‘전격 Z 작전’의 인공지능 자동차 키트처럼 운전자가 있는 곳으로 차를 오게 하는 것도 가능해진다.



다만 이 기능은 현재의 자율주행 시스템과 더불어 운전자가 없는 상태에서의 자동차 주행에 대한 관련법이 먼저 해결돼야 한다.

현재로서는 지하 4층에 주차된 차량이 운전자가 서 있는 출구 앞까지 자동으로 오게 하는 기능은 아직 구현돼 있지 않다.

◆ 기능이 많아지면 방법도 많아진다

자동차 열쇠가 점점 똑똑해지는 것은 보안 강화는 물론 사용자 편의와도 밀접하게 연관돼 있다.

무선 시스템이 없던 과거에는 길고 납작한 쇠 지렛대로 유리창 바깥쪽에서 걸쇠를 여는 방법으로 차량 내부에 침입하곤 했다.

수많은 영화에서는 열쇠가 없는 자동차의 운전석 아래쪽 커버를 열고 이런저런 전선을 조합해 시동을 거는 장면이 등장했다.

실제로 스타트모터와 연결된 전선을 조합하면 열쇠 없이 시동을 걸 수는 있다.

하지만 이런 방법으로 시동을 건다 해도, 운전대는 잠긴 상태 그대로이기 때문에 주행할 수 없다.

게다가 최근에는 거의 모든 차량에 스마트키 시스템이 적용되기 때문에, 영화처럼 전선에 불꽃을 내며 시동을 거는 것은 불가능해졌다.

다만, 열쇠를 비롯해 대부분의 차량 시스템이 전자식으로 바뀌며 보안에도 새로운 과제가 생겼다.



바로 해킹이다. 아직은 스마트키의 신호를 복제해 차량을 탈취했다는 사례가 세계적으로도 찾기 어려울 만큼 스마트키의 보안은 뛰어나다.

그러나 완전히 불가능하지도 않다. 일례로 지난 2017년 영국에서는 특수한 장비를 이용해 집안에 있는 스마트키의 신호를 차량 내부까지 전달해 벤츠 차량을 탈취한 사례가 있었다.

스마트키는 특정 주파수의 RF 신호를 이용하는데, RF 복사기를 이용해 스마트키 신호를 복제해 차량을 훔친 사례가 미국과 중국 등지에서 여러 차례 나온 바 있다.

혹자는 스마트키를 금속 용기나 호일에 감싸 보관하면 된다고도 하지만, 이는 근본적인 해결책이 아니다.

이 때문에 제조사들은 현재 보편적으로 사용되는 RF를 대신할 무선 기술 도입을 고려하고 있다.



대표적으로 컨티넨탈을 비롯한 기업들이 추진하고 있는 저전력 블루투스(BLE), 근거리 무선통신(NFC) 기술 기반의 스마트 시스템이다.

BLE, NFC 기술 역시 해킹으로부터 자유롭다고 할 정도는 아니고, 자동차에 적용하기에는 보안과 더불어 적용 거리, 스마트키 배터리 문제 등 해결해야 할 부분들이 많다.

스마트키가 스마트폰으로 흡수되면 스마트폰이 5세대 스마트키로서의 역할을 병행하게 되는데, 점점 통합되고 있는 개별 기기에 대한 보안 이슈도 함께 해결해야 하는 것이 자동차 제조사들의 과제다.