KTC, 세계 최초 물리적 공격 내성 딥러닝 가속기 기술 개발 성공

IITP 기술개발과제 완료…2021년~2024년 총 4년간 과업 수행
논문 20건 게재 및 국내외 특허 20건 등록·출원 등 목표 상회 "보안 강화 기대"

▲‘고신뢰 온-디바이스 딥러닝 가속기 설계를 위한 물리채널 기반 취약점 검증 및 대응기술 개발’ 과제수행기관 회의사진 (사진제공=한국기계전기전자시험연구원)

한국기계전기전자시험연구원(KTC)이 세계 최초로 물리적 공격에 내성을 가진 딥러닝 가속기 기술 개발에 성공했다.

KTC는 정보통신기획평가원(IITP)의 '고신뢰 온-디바이스 딥러닝 가속기 설계를 위한 물리채널 기반 취약점 검증 및 대응기술 개발 과제'를 완료했다고 13일 밝혔다.

딥러닝 가속기는 인간의 뇌에서 영감을 얻은 방식으로 데이터로부터 학습하도록 가르치는 머신러닝 기법인 딥러닝과 인공지능(AI)의 학습이나 추론을 빠르게 처리하기 위한 하드웨어 장치를 말한다.

KTC는 2021년부터 2024년까지 총 4년간 연구 주관기관인 고려대학교를 포함해 고려대학교(세종), 국민대학교, 부산대학교, 숙명여자대학교, 티에스앤랩, 시큐어박스 등 7개 기관과 공동으로 과제를 수행했다.

해당 과제는 △그래픽처리장치 △프로그래머블반도체 △주문형 반도체 등 딥러닝 가속기에 악의적인 물리적 공격 신호가 개입돼도 시스템의 안전성을 유지하면서 정확한 동작과 딥러닝 추론을 수행하는 보드(칩) 개발을 목적으로 기획됐다.

물리적 공격에 내성을 가진 딥러닝 가속기 기술 검증에 관한 연구는 세계 최초로 시도됐다.

KTC는 대한민국 대표 시험인증기관으로서 딥러닝 가속기 물리채널 안전성 검증 방법 개발을 통해 △물리적 공격에 내성을 가진 보드의 취약성 모의평가 및 검증 △안전성 입증을 수행했다.

그 결과 딥러닝 알고리즘에 대한 취약점 점검 도구와 자원을 최소한으로 사용하는 저전력·저면적 보드 등 직전년차 개발 산출물에 대한 성능 개선 및 기술 우수성 검증을 최종 완료했다. 또한 △과학기술논문인용색인(SCI)급 논문 20건 게재 △국내 특허 3건 등록 및 17건 출원 △국제 특허 3건 출원 등 목표치를 상회한 성과를 잇달아 거뒀다.

KTC는 이번 과제 수행을 통해 물리적 채널 기반 공격에 내성을 갖는 딥러닝 장비 기술을 확보, 개인정보 및 딥러닝 모델의 정보 유출 위협을 최소화하는 데 이바지할 수 있을 것으로 기대했다. 궁극적으로 개인정보 유출, 복제 등 개인 및 사회적 피해 예방에도 힘을 보탤 수 있을 것으로 전망했다.

안성일 KTC 원장은 "챗GPT 등 이미 모든 산업 분야에서 딥러닝 기반 서비스의 고도화가 이뤄지고 있는 만큼, 보안성 확보를 위한 연구개발도 필수적으로 동반 강화돼야 한다"라며 "이번 기술 검증을 계기로 다양한 관련 보안 시험 및 과제를 수행해 국내 딥러닝 산업 발전과 보안 강화에 이바지할 수 있도록 노력하겠다"고 말했다.