비신뢰 기반 분산키 생성은 다수의 참여자가 개인키를 모르는 상태에서 개인키의 샤미르 비밀 공유를 공동 생성하는 프로토콜이다. 또한 이를 임계값 서명으로 확장할 경우 개인키를 복원하지 않고도 다수 참여자간의 암호 프로토콜을 통해서 디지털 서명을 생성할 수 있도록 한다. 본 연구는 활용성이 높은 (1,3) 샤미르 비밀 공유 구조에서 한 공유 값을 분실할 경우 동일한 개인키에 대한 전체 공유 값을 비신뢰 기반으로 재생성해서 공유 구조를 복구하는 프로토콜을 제안한다. 제안 프로토콜은 정확성과 기밀성 측면에서 분산키 생성과 동일한 보안 요건을 갖춘다. 블록체인 기반 가상자산 관리에 적용할 경우 안전한 개인키 관리와 서명 권한의 위임 및 불능화를 가능하게 한다.

본 논문에서는 경량 블록 암호 PIPO에 대한 인테그랄 구별자(integral distinguisher)을 탐색한 결과를 통해 8-라운드 PIPO-64/128에 대한 키 복구 공격을 수행한다. ICISC 2020에서 제안된 경량 블록 암호 PIPO는 고차 마스킹 구현을 고려한 설계를 통해 부채널 공격에 대한 저항성을 갖는 효율적인 구현이 가능하다. 동시에 차분 분석, 선형 분석 등의 다양한 분석법을 적용하여 PIPO의 안전성을 보였다. 그러나 인테그랄 공격에 대해, 5-라운드 이상의 인테그랄 구별자가 존재하지 않을 것이라고 제안되었을 뿐 인테그랄 공격에 대한 안전성 분석은 현재까지 수행된 바 없다. 본 논문에서는 MILP 기반 Division Property를 통해 PIPO에 대한 인테그랄 구별자를 탐색하는 방법을 제시하고, 기존의 결과와 달리 6-라운드 인테그랄 구별자가 존재함을 보인다. 뿐만 아니라, PIPO의 라운드 함수 구조를 활용하여 입출력에 대한 선형 변환을 고려하는 인테그랄 구별자 탐색 방법을 통해 총 136개의 6-라운드 인테그랄 구별자를 제시한다. 마지막으로, 획득한 6-라운드 인테그랄 구별자 중 4개를 이용하여 2^124.5849의 시간 복잡도와 2⁹³의 메모리 복잡도를 가지는 8-라운드 PIPO-64/128 키 복구 공격을 제안한다.

본 논문은 블록체인 기술에서 탈중앙화된 시스템 접근 방식을 활용하여 차량 인터넷(IoV)에서 신뢰할 수 있는 데이터 공유 체계를 제안한다. 스마트 계약에 기초한 인센티브 메커니즘을 채택하여, 차량은 올바른 교통 정보 메시지를 정직하게 공유함으로써 시스템으로부터 특정한 보상을 받게 된다. 이후 차량은 평판 등급을 생성하여 수신되는 모든 정보 메세지를 검증함으로서 메시지에 대한 신뢰성을 유지한다. 한편 네트워크 성능을 분석하기 위해 이산 이벤트 시뮬레이터를 사용하여 IoT 네트워크를 시뮬레이션하였고, 인센티브 모델은 분산형 접근 방식의 이더리움 스마트 계약을 활용하여 설계하였다.

모바일 기기는 그 자체가 가지고 있는 연산 자원이 제한적이기 때문에 클라우드를 활용하여 컴퓨팅하거나 데이터를 저장하는 경향이 있다. 5G로 인해 실시간성이 중요해 짐에 따라, 중앙 클라우드보다 사용자에게 더 가까운 위치에서 컴퓨팅하는 엣지 클라우드에 관한 많은 연구가 수행되었다. 사용자가 현재 연결된 기지국의 엣지 클라우드와 물리적인 거리가 멀어질수록 네트워크 전송 속도가 느려지게 된다. 따라서 원활한 서비스 이용을 위해서는 가까운 엣지 클라우드로 애플리케이션을 마이그레이션 한 뒤 재실행해야 한다. 우리는 호스트 운영 체제와 독립적이며, 가상 머신에 비해 이미지 크기가 상대적으로 가벼운 도커 컨테이너에서 애플리케이션을 실행한다. 기존의 마이그레이션 연구는 네트워크 시뮬레이터를 사용하여 실험하였다. 시뮬레이터는 고정된 값을 사용하기 때문에 실제 환경에서의 결괏값과는 차이점이 발생한다. 또한, 공유 저장소를 통해 이미지를 마이그레이션 하는 방식을 사용하였는데, 이는 패킷 내용 노출에 대한 위험을 갖는다. 본 논문에서는 실제 환경에서 엣지 컴퓨팅 환경을 구현하여 데이터 암호화 전송방식인 안전 복사(Secure CoPy) 방식으로 컨테이너를 마이그레이션 한다. 공유 저장소 방식 중 하나인 네트워크 파일 시스템(Network File System)과 마이그레이션 시간을 비교하고 안전성 확인을 위해 네트워크 패킷을 분석한다.

소프트웨어 패치가 빈번하게 이루어지는 최근의 추세에 따라, 소프트웨어 버그 역시 패치로 인해 유도되는 버그인 회귀 버그의 비중이 점차 증가하는 추세이다. 이에 산업계와 학계에서는 최근 자동 버그 탐지 방법으로 주목받고 있는 퍼즈 테스팅을 도입 및 개량하여 회귀 버그를 사전에 탐지하고자 하는 시도가 점차 활발해지고 있다. 이 논문에서는 회귀 버그 탐지를 위한 퍼즈 테스팅 연구의 현황에 대하여 살펴보고, 현재 기법들에 존재하는 한계를 참고삼아 향후 관련 연구의 방향에 대한 전망을 제시한다.

5G 네트워크는 차세대 통신기술로서 4G 네트워크 대비 빠른 속도, 짧은 통신 지연, 높은 연결성을 기반으로 대량의 트래픽 처리가 가능하다. 이에 따라 4차 산업혁명의 핵심 기술로 대두되어 그 중요성이 증가하고 있다. 이러한 5G 네트워크 환경에서 기지국은 그 특성상 높은 밀도로 도심 전역에 설치되어 있으며, 사용자 단말과 연결되어 서비스를 제공한다. 따라서 악의적인 공격자에 의한 피해가 기지국에 발생하는 경우, 사용자 및 사회 전반에 큰 피해를 줄 것으로 예상된다. 2016년 뉴욕타임즈 기사에 따르면 중국의 특정 서버로 사용자 데이터를 전송하는 백도어로 추정되는 소프트웨어가 미국 내 안드로이드 기기, 자동차와 같은 스마트 기기에 포함되어 있다고 보도되었다. 이후 통신 장비에 백도어 설치에 대한 이슈가 지속적으로 제기되었으며, 5G 기지국과 같은 통신장비에 대한 안전성 확보의 필요성이 대두되었다. 따라서 본 논문에서는 5G 기지국을 대상으로 체계적인 방법론인 위협모델링을 사용하여 도출한 보안기능요구사항과 백도어 이슈에 대응할 수 있는 수준의 보안보증요구사항을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 보안요구사항은 5G 기지국에 대한 보안성평가기준으로서 안전한 네트워크 환경을 구성하기 위한 기지국 설계 및 개발에 사용될 수 있다.

계정 통합 시스템(SSO)은 다수의 웹사이트 계정 비밀번호를 통합 관리하기 때문에 높은 보안이 요구된다. 계정 통합 시스템을 이용하는 사용자는 웹사이트 로그인 시 주인증기관(IdP)을 통해 인증된다. 본 논문에서는 주인증기관 계정이 탈취된 사용자의 피해를 최소화하기 위하여 주인증기관이 취할 수 있는 보안 요구사항을 제시한다. 이를 만족하지 않을 시 발생하는 보안 위협을 설명한다. 실험을 통해 주인증기관이 보안 요구사항을 만족하지 않으면 사용자가 공격을 인지하더라도 공격자의 세션을 취소시킬 수 없음을 증명한다.

정보 자산에 대한 사이버 위협이 증가하면서 위협과 관련된 정보들을 빠르게 공유하는 것이 무엇보다 중요해졌다. 본 연구에서는 국내외 사이버 위협 정보의 공유 현황을 살펴보고 시장에서 공유되고 있는 위협 지표별 우선순위를 도출하여 위협 지표의 중요도를 평가하였다. 분석은 AHP 기법을 활용하였으며, 공격자 및 감염자 지표, 역할 지표, 악성 파일 지표, 기법 및 전파 지표의 네 가지 평가기준과 해당 기준별 세부항목에 대한 쌍대비교를 통해 이루어졌다. 분석 결과 상위 평가 기준 사이에서는 악성 파일 지표가 가장 중요한 것으로 확인되었으며, 각 기준별 세부 항목간 비교에 있어서는 공격자 및 감염자 지표의 경우 감염자 IP가, 역할 지표의 경우 C&C 정보가, 악성 파일 지표의 경우 악성코드 지표가, 기법 및 전파 지표의 경우 스미싱 관련 지표가 보다 중요한 요소로 확인되었다. 이와 같은 결과는 위협 정보에 대한 소비자의 선호도와 정보 제공자의 기여도를 판단하는 자료로서 정보 공유 활성화에 도움이 될 수 있을 것이다.

분산 신원증명은 정보주체가 자신의 신원정보를 직접 관리하고, 필요시 제공한다는 자기주권 신원증명의 개념을 기반으로 하고 있다. 하지만, 발급기관으로부터 신원정보를 발급받아 온다는 절차가 필요하고, 발급기관의 관리 소홀로 인한 대량의 정보 유출 우려가 존재한다. 본 논문에서는 정보주체와 발급기관을 일치시켜 1:1 또는 1:N 소규모 그룹에서 참여자들만 신원증명이 가능한 Peer DID 기술을 기반으로 개인 간 분산 신원증명 시스템을 제안한다. 블루투스와 같은 단거리 무선 통신을 이용하여 모바일 디바이스로 직접 연결하고, 정보주체가 직접 자신의 정보를 생성하여 상대방에게 제공하므로 정보의 자기주권을 실현한다. 제안 시스템을 통하여 신원증명 절차를 간소화하고, 보안 및 프라이버시를 개선할 수 있으며, 비용도 절감할 수 있다. 나아가 제안 시스템과 분산 원장을 연결하여 다른 도메인의 이용자와 상호 신원증명 할 수 있도록 확장된 구성도 가능하다. 향후에는 다양한 기술을 기반으로 사람과 사물, 사물과 사물 인증에도 활용할 수 있는 신원증명 시스템에 대한 확장 연구가 필요하다.

우리나라는 명실상부한 전자정부 강국으로서 오랜 기간의 경험과 잘 구축된 정보통신 인프라를 기반으로 일찌감치 행정업무의 효율성과 국민의 편의성은 확보했지만, 그만큼 크고 작은 사이버 공격에 항시 노출되어 있다. 행정 및 공공부문의 사이버보안 대응력 및 회복력 확보는 국가경쟁력의 중요한 요소이며, 이를 위해 잘 훈련된 사이버보안 전문인력을 확보하고 재교육을 통해 계속해서 역량개발을 지원해야 한다. 하지만 국가균형발전사업으로 기관과 인력이 지방으로 이전하였음에도 교육시설의 이전이나 확장은 이루어지지 않아, 오히려 재교육을 통한 역량개발의 기회는 박탈되고 있는 것은 아닐지에 대한 논의가 필요한 시점이다. 본 연구는 공공부문 사이버보안 교육기회나 요구사항에 있어 지역, 기관, 인력의 특성에 따라 격차가 있는지 실증하고자 한다. 더불어 실증 결과를 바탕으로 공공부문 사이버보안 인력의 교육격차 해소방안을 제안하고자 한다.

최근 데이터로 인한 개인정보 침해로 인해 연합학습이 이슈화되고 있다. 연합학습은 학습데이터를 요구하지 않기 때문에 프라이버시 침해로부터 안전하다. 이로 인해 분산된 디바이스, 데이터를 활용하여 효율을 내기 위한 응용 방법에 대한 연구들이 진행되고 있다. 그러나 연합학습과정에서 전송되는 그래디언트로부터 학습데이터를 복원하는 재복원공격에 대한 연구가 진행됨에 따라 더는 연합학습도 안전하다고 볼 수 없다. 본 논문은 다양한 데이터 상황에서 데이터 복원 공격이 얼마나 잘되는지 수치적, 시각적으로 확인하는 것이다. 데이터가 1개만 존재할 때부터 크게는 클래스 안에 데이터가 여러 개 분포해 있을 때로 나누어 재복원공격이 얼마나 되는지 확인을 위해 MSE, LOSS, PSNR, SSIM인 평가지표로 MNIST 데이터를 활용해 수치로 확인한다. 알게 된 사실로 클래스와 데이터가 많아질수록 MSE, LOSS,이 높아지고 PSNR, SSIM이 낮아져 복원성능이 떨어지지만 몇 개의 복원된 이미지로 충분히 프라이버시 침해가 가능하다는 것을 확인할 수 있다.

스마트공장은 운영 기술에 최신 정보 기술이 융합된 복합 체계이다. 스마트공장은 복합 기술의 융합으로 기존 공장에 비해 제조 능력 향상, 맞춤형 생산, 자원 절감 등을 목표로 두고 있다. 이처럼 스마트공장은 개방된 환경으로 공장의 효율성을 증가시킬 수 있음에도, 기존 정보 기술의 취약점이 그대로 전이되어 공장의 보안 수준은 낮다. 게다가 스마트공장의 보안 전문가의 부재로 피해 발생 시 업무연속성계획의 대응 및 복구가 미흡한 실정이다. 상기 문제에 대응하기 위해, 우리는 실제와 유사한 디지털트윈 기반의 스마트공장에서 랜섬웨어 공격을 발생 시켜 피해를 분석하는 정보보안 실습 콘텐츠를 제안한다. 우리의 정보보안 콘텐츠에서는 디지털트윈의 실습 환경 구축을 위해 물리적 기기들을 가상 머신 또는 시뮬레이션 모델로 전환하는 기술을 소개한다. 이 콘텐츠는 구현된 디지털트윈에서 정해진 시나리오에 따라 두 가지 유형의 랜섬웨어 공격을 발생한다. 이 발생된 공격이 성공적으로 완료될 경우 23대의 가상 요소 중 최소 8대와 5대에서 각각 피해를 본다. 그리하여 우리의 제안 콘텐츠는 가상세계의 스마트공장에서 두 가지 유형의 랜섬웨어를 발생시켜 이의 피해를 직접 확인한다.

해를 거듭할수록 IT 산업의 발전에 따라 조선·해양 산업 관련 사이버보안 사고가 자주 발생하고 있다. 이에 따라 정보보호 산업 전문 역량이 필요하고 이를 위한 효과적인 정보보호 교육 콘텐츠가 필요하다. 최근 메타버스(Metaverse) 기술을 교육 분야에 적용하여 사용자 경험을 높이는 사례가 늘고 있다. 이에 본 연구에서는 기존 정보보호 교육 및 훈련에 관한 연구와 조선·해양 산업의 정보보호 교육 콘텐츠를 분석하고, 메타버스를 활용한 정보보호 교육 및 훈련을 위한 콘텐츠 개발 방향 4가지(온라인 교육 및 세미나 활용, 가상 선박의 사이버보안 위협 요소 학습, 모의 해킹 학습과 사고 재현, 사이버보안 전시관 운영)를 제안한다.

본 논문은 현대의 복잡한 사이버 공격을 모사하는 훈련 시나리오를 효과적으로 표현하기 위한 모델인 S-CAFG(Stage-based Cyber Attack Flow Graph)를 제안하고 평가한다. 이 모델은 더 복잡한 시나리오 표현을 위해 기존 그래프 및 트리 모델을 결합하고 stage 노드를 도입했다. 평가는 기존 모델링 기법으로는 표현하기 어려운 시나리오를 제작하고 이를 S-CAFG로 모델링하는 방식으로 진행했다. 평가 결과, S-CAFG는 동시 공격, 부가적 공격, 우회 경로 선택 등 매우 복잡한 공격 시나리오를 효과적으로 표현할 수 있음을 확인했다.

최근 정보보안의 중요성이 더욱 커지면서 대학의 정보보안 관련 학과를 포함한 민간 또는 사설 교육기관의 정보보안 관련 학과가 증가하고 있다. 이와 같은 교육기관의 커리큘럼을 분석한 결과 전공과목에 관련하여 NCS에서 언급하고 있는 직무능력과 많은 관련이 있는 것으로 보이며, 이는 직무능력별 표준화된 교육수준을 제공할 수 있는 장점이 있다. 하지만 교과목 기반의 교육과정은 교육 기관별 중복 커리큘럼, 강사의 수준에 따른 교육품질, 필요한 요소기술의 적시 교육 등에 대한 한계점이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 대학 및 민간 또는 사설 교육기관의 교육과정을 분석하고, 한계점 해결을 위한 셀 기반 입체교육 모델을 제안한다. 제안하는 모델은 발생 가능한 한계점을 효과적으로 개선할 수 있음을 전문대학 교육과정을 기초로 검증한다.

APT 공격이 빈번해지고, 정교해짐에 따라 보안시스템의 고도화뿐만 아니라 이를 운영하는 각 기관의 정보보호 담당자의 역량이 점점 중요해지고 있다. 다수의 블루팀(BT)이 참가하고 기관망 모사 및 방어 대상 시스템이 많은 대규모 훈련 운영 시에는 다양한 공격 패턴, 네트워크 페이로드, 시스템 이벤트를 생성할 수 있도록 공격을 모사할 수 있어야 한다. 그러나 하나의 레드팀(RT) 프레임워크를 사용할 경우 블루팀에 의해 쉽게 탐지될 수 있다는 한계가 있으며 수십 개 이상 다수의 RT 프레임워크를 운영할 때는 각 프레임워크 별로 훈련 설정 및 운영을 위한 전문가의 많은 시간과 노력이 필요하다. 본 논문에서는 다수의 공개용 RT 프레임워크와 직접 제작한 RT 프레임워크 등을 통합하여 대규모 훈련을 자동으로 운영할 수 있는 통합 프레임워크(iRF)를 제안한다.

코로나 19의 확산으로 대면교육이 어려워지면서 이러닝 및 가상훈련의 활용이 증가하고 있다. 정보보호 교육의 경우 대응 기술을 익히는 실습이 중요하기 때문에 오래 전부터 모의 해킹과 취약점 분석 등을 가상훈련으로 지원해 오고 있다. 교육훈련 효과를 높이기 위해서는 실제 상황과 유사하게 콘텐츠를 개발하고 학습 목표를 달성하기 위한 학습 활동이 설계되어야 한다. 또한 다양한 학습 활동을 지원하는 교육훈련 시스템 품질의 우수성이 요구된다. 연구자는 비대면 교육의 핵심 요소를 고려하여 비대면 교육을 지원하는 LMS 평가지표를 개발하였으며, 이를 정보보호 교육 플랫폼에 적용하여 실무 활용성을 검증하였다.

IT 기술이 발전함에 따라 IT 전문인력 양성의 중요성이 강조되고 있으며, IT 인력 양성을 위한 교육이 기술적인 인재 양성을 위한 성인 대상의 교육 뿐만 아니라 초중등 교육과 같은 어린 피교육자들을 대상으로 하는 교육의 필요성이 확대되고 있다. 특히 2015 개정 교육과정에서부터는 필수교과로 정보 교과가 추가됨에 따라 초중등 대상의 교육과정에서 IT 기술의 원리를 이해하며, 이해한 내용을 바탕으로 문제를 풀어나가는 응용력을 기를 수 있도록 요구하고 있다. 현재 IT 기술들을 융합하여 새로운 서비스들을 제공하기 위해 갖은 연구가 진행되고 있으며, 그 과정에서 개인정보의 사용이 요구되는 경우 개인정보의 유출을 방지하기 위한 철저한 보안이 선결된다. 또한 데이터를 외부로 전송하는 과정에서 개인정보를 식별할 수 없도록 하고 있다. 본 논문에서는 데이터의 전달 과정에서 발생하는 비식별화 과정을 초등과정 피교육자를 대상으로 파이프 게임을 이용하여 이해할 수 있도록 하는 교육 방법을 제안함으로써 교육 현장에서 효과적인 IT 교육에 도입할 수 있는 교육 요소를 제언하였다.

2019년 급작스럽게 발생한 코로나-19로 인해 우리의 일상생활에 많은 부분이 변화되었는데, 학교에서는 등교 수업과 원격 수업이 병행되거나 원격 수업으로 전면 전환되기도 하였다. 이에 따라, 많은 학생들이 온라인에 머무는 시간이 증가하게 되고 학생들의 개인정보가 무차별적으로 공개되거나 온라인상에서 학급 동료를 괴롭히거나 왕따를 시키는 등의 사이버폭력이 증가하였다. 이에, 본 논문에서는 사이버폭력의 대응 방안으로서 온라인 교육 프로그램을 제안하고자 한다. 본 교육 프로그램은 초·중·고등학생을 대상으로 설계되었으며, 2015 교육과정 중 정보나 도덕 수업에도 활용할 수 있다. 제안된 프로그램은 '사이버폭력', '정보보호', '사이버 범죄', '언어폭력'의 네 가지 대주제로 나누어지며, 그 연관성에 따라 총 열 가지 소주제로 구분된다. 학년별로 해당 주제를 고루 교수할 수 있도록 구성하였고, 교육내용 선정과 내용 구성에 대해 전문가에 의해 프로그램의 타당성을 검증 받았으며, 프로그램의 내용 타당도가 개발 취지에 부합한 것으로 나타났다. 향후, 본 프로그램을 적용하고 이에 대한 효과성 분석을 실시하여 학생 간 사이버폭력 발생률 하락과 대처능력 향상에 효과적으로 작용했는지 측정할 필요가 있을 것이다.

최근 사용자의 인터넷 의존성 증가와 각종 IT 디바이스의 보급과 확산에 따라, 과거에 비하여 개인 생활 전반에 정보보호가 미치는 영향력이 확대되었다. 이와 더불어 보안을 위협하는 침해 요인들이 지속적으로 복잡, 다양해지고 가짜뉴스 확산, 온라인 신분 도용, 사이버 불링 등을 비롯한 개인의 안전한 온라인 환경을 위협하는 요소들이 사회적으로 증가함에 따라, 정보보호 전문 인력 양성의 필요성이 증가하고 있다. 나아가 기업의 정보보호 업무 종사자 이외에 사회의 모든 구성원이 정보보안의 위협에서 자유로울 수 없게 됨에 따라, 개인의 정보보호에 대한 인식 제고와 자발적인 정보보호 행동을 유도하기 위한 다양한 정보보호 교육 과정의 마련이 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 현재 이루어지고 있는 국내·외 정보보호 교육 과정의 현황과 특징에 대하여 분석한다. 이를 통하여 정보보호 교육 필요성과 교육 체계 수립의 전략을 모색하여 본 연구에서는 국내 환경에 적용 가능한 정보보호 교육 표준 프레임워크를 제시하고자 한다. 이는 개인의 정보보호 인식과 지식 수준을 제고하여 국내 정보보호 전문 인력 양성과 더불어 개인과 조직, 사회 전반의 정보보안 수준을 향상시켜 국가 경쟁력 향상에 기여할 것으로 판단된다.