KAIST, 해킹 공격 막는 암호 반도체 개발

[이데일리 강민구 기자] 사물인터넷, 자율주행 등 시대에 소자·기기 간 정보 교환이 늘어나면서 해킹 공격도 발전하고 있다. 그런 가운데 국내 연구진이 기기에서 데이터를 안전하게 전송하는데 필요한 보안 기능 강화 방법을 제시했다.

류승탁 교수(왼쪽)와 최양규 교수(오른쪽).(사진=KAIST)

한국과학기술원(KAIST)은 최양규 전기전자공학부 교수와 류승탁 교수 공동연구팀이 해킹을 막는 보안용 암호 반도체를 개발했다고 29일 밝혔다.

연구팀은 100% 실리콘 호환 공정으로 제작된 핀펫(FinFET) 기반 보안용 암호반도체 크립토그래픽 트랜지스터를 개발했다. 트랜지스터 하나로 이뤄진 독창적 구조를 갖고 있을 뿐만 아니라 동작 방식도 독특한 특성을 지닌 난수발생기다.

가장 널리 사용되는 보안 칩인 ‘고급 암호화 표준(AES)’에서 난수발생기는 핵심 요소이다. AES 보안 칩 전체 면적의 약 75%, 에너지 소모의 85% 이상을 차지한다. 모바일이나 사물인터넷에 탑재할 수 있는 저전력·초소형 난수발생기 개발도 필요하다.

개발한 보안용 암호 반도체 소자 개념도.(자료=KAIST)

기존 난수발생기는 전력 소모가 크고 실리콘 CMOS 공정과의 호환성이 떨어진다. 회로 기반 난수발생기들은 점유 면적이 크다.

연구팀은 기존 연구 대비 전력 소모와 점유 면적 모두 수천 배 이상 작은 암호 반도체인 단일 소자 기반의 크립토리스터를 개발했다. 절연층이 실리콘 하부에 형성된 실리콘 온 인슐레이터 기판 위에 제작한 핀펫이 가지는 전위 불안정성을 이용해 무작위적으로 0과 1을 예측 불가능하게 내보내게 했다.

기존 논리 연산용 또는 메모리용 소자와 같은 구조의 트랜지스터이기 때문에 현재 반도체 설비를 이용한 양산 공정으로 100% 제작할 수 있다.

연구 결과는 국제학술지 ‘사이언스(Science)’의 자매지인 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 올해 2월 온라인판에 출판됐다.