컴퓨터 기술의 발전으로 정보화 시대를 맞이한 현대에 있어서 “보안 기능의 정형화 설계 방법 연구”는 정보 보호와 완벽한 보안 때문에 매우 중요하다. 이러한 추세에서 전 세계적으로 보안 시스템에 대한 등급을 나누고 있고, 국내에서도 한국정보보호센터에서 침입차단시스템에 대해 K1에서 K7까지의 등급을 매기고 있다. 이 등급을 살펴보면 정형 언어를 사용하여 시스템 명세를 수행하여야만 K5이상의 고 등급을 획득할 수 있다. 또한 최근에 들어서 소프트웨어 개발 방법에 객체지향 방법론이 많이 사용되고 있는 시점에서 이러한 방법론으로 개발되는 시스템에 대한 정형적인 설계방법이 필요하다. 본 논문은 실제 간단한 규모의 보안 시스템 설계에 직접 적용될 수 있는 수준의 정형기법을 제시하는 것을 목표로 한다. 여기서는 passive attack에 대해 사용자의 패스워드를 보호하기 위한 간단한 스킴이 S/KEY 인증 시스템에 객체지향 정형명세언어인 ZEST와 UML을적용해 본 결과를 기반으로 보안 시스템을 정형 명세한 경험을 기술한다.
소프트웨어의 개발 단계 중 품질을 결정하는 주요 단계는 요구 명세 단계로 알려져 있다. 따라서, 소프트웨어 개발 업체는 소프트웨어 요구명세서의 분석을 가장 중요한 단계 중 하나로 취급하고 있고, 특히 안전성이 중요한 시스템의 경우에는 시스템을 운영하기 위하여 국내와 국제적인 규제 기관에서는 요구 명세의 분석을 통한 안전성의 입증을 요구한다. 소프트웨어의 요구 명세 분석을 위한 방법 중 인스펙션과 정형 검증이 가장 효과적인 방법으로 알려져 있다. 본 논문에서는 SCR-style의 요구 명세를 정리 증명기인 PVS를 이용하여 정형 검증을 수행하는 방법을 제안하였다. 그리고, 논문에서 제안된 방법으로 실제 월성 원자력 발전소의 정지 시스템의 검증을 수행하였다. 이 시스템은 인스펙션으로 검증된 적은 있으나 정형 검증 방법으로는 증명된 적이 없고, 국내에서 실제 운영되는 산업계시스템에 정형 검증 방법이 적용된 사례는 매우 드물기 때문에 차후 정형 검증 방법을 적용하기 위한 평가로서도 이와 같은 실험적인 적용이 매우 중요하다.
본 연구는 정형기법을 사용하여 Safety-Critical System의 개발 방법론을 제시한다. Safety-Critical System의 전체적인 개발 과정을 제시하고 Safety-Critical System 중의 하나인 원자력 발전소 시스템 중 Reactor Protection System(RPS)을 정형 명세(Formal Specification)하고 정형 검증(Formal Verification)하는 과정과 그에 따른 각 과정의 Compliance를 확인하는 예를 든다. 여기서 정형 명세에는 Software Cost Reduction(SCR)이하는 도구가 사용되었고, 정형 검증에는 SPIN이, Compliance를 확인하는 데에는 Prototype Verification System(PVS)를 사용하였다.
고 등급의 침입 탐지 시스템 평가를 받기 위해서는 반드시 정형적인 방법론을 적용하여 시스템을 설계하고 검증해야 한다. 그러나 침입 탐지 시스템의 설계에 적합한 정형기법을 선정하기는 매우 어렵다. 본 논문에서는 정형 기법의 일종인 모델 체킹 방법론을 침입 탐지 메커니즘의 설계에 적용하는 방법을 제안하고. 고 등급 침입 탐지 시스템의 개발에 사용할 수 있는 방향을 제시한다.
보안 시스템에 대해서 고등급 평가를 받기 위해서는 정형적 방법론을 사용하여, 보안 모델을 설계하고, 보안 속성을 정확히 기술해야만 한다. 본 논문에서는 정형적 설계 방법을 통해 보안모델을 설계하고 검증하기 위한, SPR(Safety Problem Resolver) 정형검증도구의 검증방법 및 기능에 대해 소개하고자 한다.
Statechart는 다른 정형 명세와는 달리 그림으로 시스템을 명세하기 때문에 정형기법에 익숙하지 않은 사람도 쉽게 이해할 수 있다. 또한 시스템의 동작을 보다 명확하고 가시적으로 시뮬레이션 할 수 있는 장점이 있다. 그러나 이 명세방법은 시스템의 특성을 정형 검증의 기능은 제공하고 있지 못한 것이 단점으로 지적되고 있다. 이러한 단점을 해결하기 위해 본 논문에서는 statechart로 기술된 명세를 정형 검증 언어인 SMV 및 PROMELA로 변환하여 검증하는 방법에 대해 논한다.
최근 들어 보안에 대한 관심이 높아지고 있으며, 많은 보안 관련 프로그램이 사용되고 있는 상황이다. 하지만 안전성을 예측하기 어려운 보안 기능을 완벽하게 구현하기 위해서 현재의 테스팅 방법론만으로는 완전성을 보장할 수 없으므로 보다 안전한 보안 기능을 구현하기 위해서 정형명세 방법은 반드시 필요하다. 또한 실제로 시스템들이 개발되는 과정에 있어서 설계될 당시와는 달리 결함을 가질 수 있다. 시스템에 대한 명세가 정확하다 하더라도 개발자인 사람의 개입으로 인해서 개발하는 도중에 명세와 다른 결과를 초래하여 결함이 발생할 수 있다. 이러한 결함은 개발자나 사용자에 의해 쉽게 발견되기 어렵다. 만일 보안 시스템이 알져지지 않은 결함이 있다면 비밀 정보가 쉽게 누설될 수 있다는 큰 문제가 발생할 수 있다. 통신망을 사용하는 인구의 확대와 더불어 다양한 형태의 통신 서비스가 제공됨에 따라 시스템의 특성이 복잡해지고 불법적인 자료 접근의 위험도 많이 노출되고 있다. 따라서 명확한 정형명세 보안기능으로부터 자동 코드 생성은 반드시 필요하다. 본 논문에서는 여러 정형 도구를 사용해서 보안기능에 대한 정형명세를 작성한 후에 소스코드 생성한 후, 정형명세를 이용하여 설계 및 구현한 프로그램에 대한 명세와 소스코드간 일치성 검토 방법을 개발하여, 정형명세를 통해 생성된 보안기능 소스코드의 보안성 측면과 성능적 측면의 Teade-Off 분석하는 것이다. 논문에서는 인증 관련 보안 기능인 S/KRY에 대해서 4개(STATEMATE MAGMUM, Rational Rose 98, SPEAR, VDM-SL)의 정형도구를 사용하여 명세 후, 소스 코드를 생성하여 생성된 각 코드에 대하여 비교하였으며, 현재 상용화 되어있는 Bellcore 의 S/KEY 시스템과의 비교를 수행하였다. 분석에서는 제품의 효율성뿐만 아니라 보안성을 중요하게 생각하였으며, 앞으로 보안 관련 소프트웨어 개발에 사용될 수 있는 도구들이 가이드 라인에 대한 정보를 제공한다.
기존 산업평가 방법은 산업별로 분류된 기업의 재무, 비재무 관련 정형 데이터를 기반으로 통계적 기법을 이용하여 각 산업을 평가하고 있다. 이러한 정형 데이터 기반의 산업 평가 방법은 산업별 재무 정보의 집계 및 통계에 오랜 시간이 소요된다. 따라서, 현재 시장 상황을 반영하기 어려운 현실이다. 최근에는 빠르게 변화하는 산업 환경을 반영하기 위해 뉴스 기사와 같은 비정형 데이터를 통해 산업 트랜드를 분석하기 위한 연구가 이루어 지고 있다. 이에, 본 논문에서는 실시간으로 변화하는 산업 트렌드를 반영하여 적시에 산업 분석 정보를 제공하기 위해 정형/비정형 데이터 기반의 산업평가 정보 분석 엔진을 구현하고, 산업별로 분석된 산업평가 정보를 활용하여 사용자가 직관적인 판단을 할 수 있도록 산업평가 정보 시각화 서비스를 제안한다.
최근 빠르게 변화하는 산업 환경에서 뉴스 기사와 같은 비정형 데이터를 기반으로 산업 트랜드를 분석하기 위한 연구가 진행되고 있다. 뉴스와 같은 비정형 데이터를 기반으로 산업별 트랜드를 분석하기 위해서는 분석 대상 산업에 대한 많은 양의 시계열 데이터가 요구된다. 하지만, 수집된 비정형 데이터를 분류하면 산업별/기간별 일정하지 않은 데이터 분포를 보이거나, 특정 산업에 대해서는 특정 기간에 데이터가 존재하지 않은 경우가 발생하여 산업별 시계열 분석이 어려운 경우가 발생할 수 있다. 이에, 본 논문에서는 산업별/기간별 균일하지 못한 비정형 데이터의 분포를 보정하기 위한 방법으로 비정형 데이터 기반 산업간 유사도를 분석 기법을 제안한다. 산업별 유사도 분석을 위해 각 산업별 주요 키워드를 도출하고 토픽 모델링 기법을 이용하여 산업간 유사도 분석을 통해 산업별/기간별 비정형 데이터 부족현상을 보완하는 방법을 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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