LLM 기반 자동차 시스템의 안전성 및 보안 설계
이 논문은 자동차 산업의 혁신에서 가장 중요하게 여겨지는 기능적 안전성과 사이버 보안을 유지하면서 고급 차량 기능의 신속한 프로토타입, 검증 및 배포에 중점을 둔다. 특히 복잡해지고 있는 소프트웨어 정의 차량(SDV)에서 이러한 중요성이 더욱 부각된다. 대규모 언어 모델(LLMs)은 자연어 요구사항에서 구조를 추출하고 초기 행동 모델을 생성하여 이 과정을 가속화할 수 있는 새로운 기회를 제공한다. 그러나 LLMs가 무분별하게 사용될 경우, 정확성과 안전한 동작, 타이밍 결정론, 보안 포지셔닝에 대한 보장이 부족하다는 문제점이 있다. 따라서 이러한 간극을 메우기 위해 기능적 안전성 및 보안 분석을 지원하기 위한 이벤트 체인(Event Chain) 기반의 LLM 가이드 워크플로를 제안한다. 이 방법은 자동차 시스템에서 안전 메커니즘과 타이밍 요구사항을 구성하는 인과적, 시간적, 데이터 흐름 관계를 구조화된 표현으로 제공하며, LLM의 출력을 제약하고 안전하지 않거나 검증되지 않은 동작이 생성되는 것을 방지한다. 또한 이 프레임워크 내에서는 LLM이 전문적인 도메인 지식이 필요한 작업들을 자동화하는 데 도움을 주며, 텍스트 요구사항에서 후보 안전 메커니즘을 도출하거나 기능적 의도와 차량 신호 사양(VSS)을 정렬하고 잠재적인 위험 또는 비안전 상호작용을 식별한다. 뿐만 아니라 검색 강화 생성(RAG)은 LLM의 추론 범위를 인정된 VSS 카탈로그, 안전 매뉴얼 및 아키텍처 설명과 같은 신뢰할 수 있는 데이터 소스로 제한하여 환영 신호나 평가되지 않은 데이터 경로를 줄인다. 이를 통해 자동으로 생성된 모델은 안전 및 사이버 보안 심사에 필요한 권위있는 출처와의 추적 가능성을 유지한다. 이벤트 체인 모델과 LLM 간의 시너지는 기능적 안전성(예 시간 예산 위반, 인과 체인 파괴, 누락된 안전 반응) 및 사이버 보안(예 무단 신호 경로, 일관되지 않은 신뢰 경계 또는 예상치 못한 제어 영향력)에 대한 자동 사전 분석을 가능하게 한다. 코드가 타겟 플랫폼으로 배포되기 전에 ISO 26262 파트 6(소프트웨어 아키텍처 제약 조건) 및 ISO 21434(안전한 신호 및 인터페이스 처리)와 일치하는 일관성 검사를 수행한다. 결과적으로 LLM 생성 아티팩트는 더 신뢰할 수 있으며, 기존 안전 공학 워크플로에 직접 통합될 수 있다. 이러한 제안된 파이프라인은 자동차 코드의 안전 및 보안 분석 절차를 자동화하려는 시도로서 초기 디자인 단계에서의 노력 감소와 동시에 현대적인 안전 및 사이버 보안 요구사항을 충족하는 엄격함을 유지한다. 이를 증명하기 위해 우리는 물리적 테스트벤치와 시뮬레이션 플랫폼 기반의 ADAS 시나리오에 이 워크플로를 적용한다.