Risk Management-Based Application of Anti-Tampering Methods in Weapon Systems Development

무기 시스템 개발에서 기술보호를 위한 위험관리 기반의 Anti-Tampering 적용 기법

Abstract

Tampering involves illegally removing technologies from a protected system through reverse engineering or developing a system without proper authorization. As tampering of a weapon system is a threat to national security, anti-tampering measures are required. Precedent studies on anti-tampering have discussed the necessity, related trends, application cases, and recent cybersecurity-based or other protection methods. In a domestic situation, the Defense Technology Protection Act focuses on how to prevent technology leakage occurring in related organizations through personnel, facilities and information systems. Anti-tampering design needs to determine which technologies are protected while considering the effects of development cost and schedule. The objective of our study is to develop methods of how to select target technologies and determine counter-measures to protect these technologies. Specifically, an evaluation matrix was derived based on the risk analysis concept to select the protection of target technologies. Also, based on the concept of risk mitigation, the classification of anti-tampering techniques was performed according to its applicability and determination of application levels. Results of the case study revealed that the methods proposed can be systematically applied for anti-tampering in weapon system development.

기술적으로 보호된 시스템으로부터 역공학 등을 통해 기술을 불법으로 도출하거나, 도출된 기술을 무단으로 사용하여 시스템 개발에 사용하는 것을 Tampering이라고 하며, 특히 무기 시스템에 대한 Tampering은 안보에 위협이 된다. 따라서 이를 방지하기 위해 Anti-tampering이 필요한데, 선행연구로서 Anti-tampering의 필요성과 관련 동향, 적용 사례가 발표되었으며, Cybersecurity 기반의 접근 또는 더욱 강력한 소프트웨어 보호기법에 대한 연구들이 수행되고 있다. 국내에서는 방산기술보호법에서 유관기관에서 인력, 시설, 정보체계를 통한 기술유출을 방지하기 위한 활동에만 초점이 맞추어져 있고, Anti-tampering을 위한 기술적 활동은 별도로 정의된 바가 없다. 무기 시스템 개발에서 Anti-tampering 설계를 적용하려고 하면, 개발비용 및 일정에 미치는 영향을 고려하여 Tampering으로부터 보호해야 할 기술을 선별할 필요가 있다. 그럼에도 불구하고 기존 연구에서는 국내실정을 반영한 관련 연구가 없어 무기 시스템에 대한 기술보호 수행에 어려움이 있다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 Anti-tampering을 통해 보호가 필요한 대상 기술을 선정하는 방법과 선정된 기술을 보호하기 위한 대응기법의 결정 방법을 연구하였다. 구체적으로, Anti-tampering 적용을 위한 적절한 검토시점 및 주체를 제시하고, 보호대상 기술을 선정하기 위한 방법으로 위험분석 개념을 적용한 평가 행렬을 도출하였다. 또한, 위험완화 개념을 기반으로 Anti-tampering 기법들을 적용 가능성으로 분류하고 또한 적용 수준을 판단하는 방법을 연구하였다. 연구결과를 적용하여 사례분석을 수행한 결과, 무기 시스템에서 어떤 요소기술에 대해 보호기법을 적용하는 것이 필요한지, 그 경우에 어떤 수준의 적용이 필요한지에 대해 체계적으로 평가할 수 있었다. 향후 무기 시스템의 전수명주기적 관점에서 Anti-tampering 프로세스 연구로의 확장이 필요하다.

Fig. 1. Examples of Anti-Tampering technique[4](a) Tamper indicating devices(Seal & Labels)(b) Coating(Encapsulation materials)

Fig. 2. Anti-Tamper Evaluation Points(EP) for Programs[10]

Fig. 3. Risk Management Process Overview[13]

Fig. 4. Evaluation Matrix for Anti-Tampering application

Fig. 5. SysML Activity diagram of Anti-Tampering tech.

Table 1. Leakage scenario and result by weapon itself

Table 2. Detail measurements about ‘The Importance’

Table 3. Detail measurements about ‘The Vulnerability’

Table 4. Classification of Anti-Tampering techniques(based on the concept of risk mitigation)

Table 5. Security levels of FIPS 140-2[15]

Table 6. Evaluation Matrix of Guided Missile’s CTEs

Table 7. Evaluation Matrix of Guided Rocket’s CTEs