UWB

Ultra-Wideband(초광대역). 아주 짧은 펄스를 넓은 주파수 대역에 뿌려서 거리를 정밀하게 재는 무선 기술이다.

데이터가 아니라 거리를 위한 기술

BLE·Wi-Fi 는 데이터를 나르는 게 목적이고 거리는 부산물이다. UWB 는 반대다 — 통신 속도는 대단치 않지만 거리 측정이 본업이다.

BLE     신호가 얼마나 약해졌나로 거리를 추정   →  ±수 m, 벽·사람에 크게 흔들린다
UWB     신호가 오가는 데 걸린 시간을 잰다      →  ±10 cm

원리 — ToF

전파는 빛의 속도로 간다. 1 ns 에 약 30 cm. 왕복 시간을 재고 2 로 나누면 거리다. 이걸 ToF(Time of Flight)라 한다 — 3편의 초음파 거리 측정과 완전히 같은 원리이고, 매질만 다르다.

거리 = (왕복 시간 ÷ 2) × 전파 속도

정밀도가 시간 분해능에 걸려 있고, 시간 분해능은 펄스가 얼마나 짧은가에 달렸다. 펄스를 짧게 만들려면 넓은 주파수 대역이 필요하다 — 그래서 "초광대역"이다. 이름 자체가 원리를 담고 있다.

왜 릴레이 공격에 안 뚫리나

RSSI 기반 판정은 신호 세기를 보는데, 세기는 증폭기로 키울 수 있다. 공격자가 신호를 중계하면서 세기를 올리면 차는 "가깝다"고 믿는다.

시간은 그렇게 못 한다. 중계기를 거치면 경로가 길어져 시간이 반드시 늘어난다. 줄이려면 빛보다 빨라야 하는데 그건 불가능하다.

직접        차 ←─ 2 m ─→ 키          약 13 ns
릴레이      차 ←─ 30 m ─┐
                       중계기        시간이 늘어난다 → 차가 거부한다
                    ┌──┘
                    키

"세기는 위조 가능, 시간은 불가능" — 이 한 줄이 UWB 도입의 전부다.

대가

그래서 실제로는 BLE 와 조합해 쓴다. BLE 가 "누군가 근처에 있다"를 싸게 감지해서 UWB 를 깨우고, UWB 가 정확한 거리를 확인한다. CCC Digital Key Release 3 이 이 구조다.

이 프로토타입에는 없다

UWB 칩이 없으므로 근접 판정을 RSSI 에만 의존한다. 필터·히스테리시스·유지 시간으로 흔들림은 줄일 수 있지만, 의도적인 중계 공격은 막지 못한다. 알려진 한계다.