• 제목/요약/키워드: Cyber physical system

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산업제어시스템의 사이버보안을 위한 취약점 분석 (Vulnerability Analysis for Industrial Control System Cyber Security)

  • 김도연
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.137-142
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    • 2014
  • 산업제어시스템(Industrial Control System)은 전력, 가스, 수도, 하수, 오일 및 교통시스템과 같은 국가주요기반시설 및 산업분야에서 원거리에 산재된 시스템의 효과적인 원격모니터링 및 제어를 위해 필수적으로 사용되는 컴퓨터 기반의 시스템을 말한다. 고도로 발전된 IT 및 네트워크 관련 기술들이 산업제어시스템에 적용되어 효율성을 높이는 장점이 있지만, 일반적인 IT 환경에서의 각종 정보시스템이 가지는 사이버보안 취약성 및 사고의 가능성이 증대되는 단점을 가지게 되었다. 산업제어시스템에서 통상적으로 발견되는 취약점은 우선순위, 발생빈도 및 영향의 심각성들과는 무관하게 정책 및 절차, 플랫폼 및 네트워크 등으로 분류된다. 이러한 취약점들은 첫째, 패스워드의 강제 사용등과 같은 보안 정책 및 절차를 적용함으로서 취약점을 경감 시킬 수 있다. 둘째로, 운영체제 및 응용프로그램의 패치 적용, 물리적인 접근제어, 보안프로그램 사용등과 같은 다양한 보안통제를 적용함으로서 취약점을 경감 및 완화 시킬 수 있다. 셋째로, 심층방호개념의 네트워크 설계, 네트워크 통신의 암호화, 네트워크 트래픽 제한, 네트워크 장비에 대한 물리적 접근제어 방법 등과 같은 다양한 보안통제를 적용함으로서 취약점을 제거하거나 완화 시킬 수 있다.

스마트그리드 체제에 따른 EMS의 보안 평가를 위한 정량적 방법론에 관한 연구 (A Study on Quantitative methodology to Assess Cyber Security Risks of EMS)

  • 우필성;김발호
    • 에너지공학
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    • 제24권1호
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    • pp.123-131
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    • 2015
  • 스마트그리드는 저탄소 녹색성장의 선도 프로젝트로 추진하는 핵심과제로 전력산업의 환경변화에 적응하고 에너지이용 효율을 제고하기 위한 새로운 전력시스템이다. 현 전력계통은 폐쇄적인 EMS(Energy Management System)를 기반으로 운영되어 최소한의 보안강도가 보장되었지만, 스마트그리드 하에서는 개방형 통신망과 연계되면서 기존의 사이버 보안 위협들이 전력시스템으로 유입된다. 또한 EMS와 같은 제어시스템은 실시간 특성이 강하게 요구되며, 높은 수준의 가용성(낮은 고장 빈도와 신속한 복구)이 필요하다. 즉, EMS의 사이버 위협은 IT시스템에 비해 보다 복잡하고 치명적인 요인이 된다. 본 논문에서 갈수록 증대하고 있는 스마트그리드 보안 측면의 문제들을 정의하고, 피상적으로 머물던 스마트그리드의 사이버 위험 문제를 물리적 전력계통과 연계하고 모델링하여 수치로 산출할 수 있는 정량화 방법론을 제시하였다.

공격 트리를 이용한 산업 제어 시스템 보안 위험 분석 (ICS Security Risk Analysis Using Attack Tree)

  • 김경아;이대성;김귀남
    • 융합보안논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.53-58
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    • 2011
  • 산업 현장에서 일반 컴퓨터와 윈도우 운영체계를 사용하여 생산 시스템을 제어 하게 되면서, 산업 시설에 대한 사이버 보안 위협이 심각한 문제로 대두 되고 있다. 네트워크와 연결된 산업 제어 시스템은 우리가 일상적으로 사용하는 PC나 기업의 정보 시스템에서 문제시 되던 악성코드의 공격에 노출되었다. 특히 컴퓨터 웜인 스턱스넷은 가스 수송관이나 발전소 같은 특정 산업 제어 시스템을 표적으로 하며, 이론상 물리적 타격도 가능하다. 본 논문에서는 산업 제어 시스템 구성 요소와 SCADA의 사이버 보안 위협을 살펴본 후, SCADA 보안 취약점을 조기에 파악하고 평가하여 가능한 사이버 공격을 사전에 대처할 수 있는 위험 분석 방법으로 공격 트리 분석을 고찰한다.

B to C EC에서의 제품유형별 구매요인 (A Study on the Purchase Factor with Goods Type in the B to C EC)

  • 백탁선;최흥섭
    • 통상정보연구
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    • 제1권2호
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    • pp.145-165
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    • 1999
  • 본 연구는 B to EC에서의 쇼핑시 나타나는 소비자의 구매행태를 Physical Goods(물리적 상)와 Digital Goods(디지털 상품)로 구분하여 구매결정 및 지연 요인을 실증분석하여 B to C EC가 활성화될 수 있도록 도모함을 목적으로 한다. 연구의 결과를 종합하면 다음과 같다. 첫째로, B to C EC에서의 구매를 결정하는 요인과 구매를 지연(기피)하는 요인 다섯가지 중 제1순위 요인과 구매한 제품유형과의 교차분석 결과, 어떠한 제품유형을 구매하느냐에 따라 구매결정 요인이 달라짐을 알 수 있었다. 둘째로는, 성별, 연령별, 학력별, 직업별 등 인구통계적 특성에 따라 B to C EC에서의 행동에 차이가 나타났으며, 이는 Cyber-marketing을 구축하는데 시장세분화 전략에 중요한 시사점을 주고 있다. 이와 같은 연구결과는 Cyber-marketing을 촉진시키기 위해서 상품서비스의 개선전략과 고객 시장세분화전략 수립에 적지 않은 도움을 줄 수 있을 것이다. 상품서비스 개선 전략의 측면에서는 상품서비스의 신뢰성을 높이는 기능적 측면 즉 성능, 기술, 품질 등에 대해서 보다 많은 관심을 기울여야 할 것이다. 또한, 인구통계적 특성에 따라 쇼핑행동상에 있어서 많은 차이를 보이고 있으므로 이에 대한 적절한 대응책을 마련해야 할 것이다.

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Development of field programmable gate array-based encryption module to mitigate man-in-the-middle attack for nuclear power plant data communication network

  • Elakrat, Mohamed Abdallah;Jung, Jae Cheon
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제50권5호
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    • pp.780-787
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    • 2018
  • This article presents a security module based on a field programmable gate array (FPGA) to mitigate man-in-the-middle cyber attacks. Nowadays, the FPGA is considered to be the state of the art in nuclear power plants I&C systems due to its flexibility, reconfigurability, and maintainability of the FPGA technology; it also provides acceptable solutions for embedded computing applications that require cybersecurity. The proposed FPGA-based security module is developed to mitigate information-gathering attacks, which can be made by gaining physical access to the network, e.g., a man-in-the-middle attack, using a cryptographic process to ensure data confidentiality and integrity and prevent injecting malware or malicious data into the critical digital assets of a nuclear power plant data communication system. A model-based system engineering approach is applied. System requirements analysis and enhanced function flow block diagrams are created and simulated using CORE9 to compare the performance of the current and developed systems. Hardware description language code for encryption and serial communication is developed using Vivado Design Suite 2017.2 as a programming tool to run the system synthesis and implementation for performance simulation and design verification. Simple windows are developed using Java for physical testing and communication between a personal computer and the FPGA.

Design of Smart City Considering Carbon Emissions under The Background of Industry 5.0

  • Fengjiao Zhou;Rui Ma;Mohamad Shaharudin bin Samsurijan;Xiaoqin Xie
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제18권4호
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    • pp.903-921
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    • 2024
  • Industry 5.0 puts forward higher requirements for smart cities, including low-carbon, sustainable, and people-oriented, which pose challenges to the design of smart cities. In response to the above challenges, this study introduces the cyber-physical-social system (CPSS) and parallel system theory into the design of smart cities, and constructs a smart city framework based on parallel system theory. On this basis, in order to enhance the security of smart cities, a sustainable patrol subsystem for smart cities has been established. The intelligent patrol system uses a drone platform, and the trajectory planning of the drone is a key problem that needs to be solved. Therefore, a mathematical model was established that considers various objectives, including minimizing carbon emissions, minimizing noise impact, and maximizing coverage area, while also taking into account the flight performance constraints of drones. In addition, an improved metaheuristic algorithm based on ant colony optimization (ACO) algorithm was designed for trajectory planning of patrol drones. Finally, a digital environmental map was established based on real urban scenes and simulation experiments were conducted. The results show that compared with the other three metaheuristic algorithms, the algorithm designed in this study has the best performance.

사이버 물리 시스템을 위한 미들웨어 구조 및 제어 메시지 설계 (Middleware Structure and Control Message Design for Cyber Physical System)

  • 이형수;김성조
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2010년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.37 No.1(B)
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    • pp.465-470
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    • 2010
  • 현재 사이버 물리 시스템을 통해 IT와 교통, 항공, 의료, 화학등 많은 분야들이 융합되어 Cyber Element와 Physical Element가 상호 작용하는 대규모 시스템 구축에 많은 연구가 이루어 지고 있다. 하지만 정적인 제어 구조를 가진 기존 시스템들의 통합으로 인해 새롭게 구축되는 대규모 시스템은 복잡도가 크게 증가하여 제어 구조에 관한 명세가 새롭게 이루어져야 하는 문제가 발생하고 있으며 해결하기 위해 사이버 물리 시스템에서는 일시적인 동적 제어가 가능한 미들웨어에 대한 요구가 증가하고 있다. 이에 본 논문에서는 사이버 물리 시스템을 위한 장치 간 동적 제어를 제공할 수 있는 미들웨어를 개발하기 위하여 하위 계층에서는 Star형, 상위 계층에서는 Flat한 계층 구조를 가진 하이브리드 계층 구조를 제안한다. 또한 미들웨어 구성요소들에 대한 특성 및 기능을 정의하고, XML(eXtensible Markup Language)을 이용하여 다양한 상황과 각 구성요소들의 기능에 따라 확장성과 유연성 있는 제어 메시지를 설계한다.

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CPS 보안 문제점 조사 분석 (A Survey on the CPS Security)

  • 전솔;도인실;채기준
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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    • pp.225-228
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    • 2016
  • CPS(Cyber Physical System)는 사이버 세계(cyber world)와 물리적 세계(physical word)를 연결하여, 현실과 사이버의 정보를 융합 분석하고, 분석한 데이터를 현실에 Feedback 하는 자동적이고 지능적인 제어 시스템이다. 이러한 CPS는 빅데이터를 분석하여 사용자에게 알맞은 정보를 제공해 주며 딥러닝(Deep Learning)을 통해 정확하고 세밀한 Feedback을 제공하는 등 이종 복합 시스템 간의 고신뢰성과 실시간성을 보장하는 무결점 자율 제어 시스템으로 주목 받고 있다. 실생활에서는 의료, 헬스케어, 교통, 에너지, 홈, 국방, 재난대응, 농업, 제조 등에서 폭 넓게 사용되고 있다. 해외에서는 이와 같은 CPS를 이용해 한 분야에 세밀하게 접목시켜 발전을 도모하며, CPS에 의해 변혁되는 데이터 구동형 사회를 준비하고 있다. 하지만, 이러한 CPS를 사용할 때, 보안의 문제점으로 대규모 정전사태가 발생하고, 생명을 위협하는 등의 취약점 또한 드러나고 있어 이에 대한 보안의 중요성과 CPS의 적용분야를 파악하여 전반적인 보안 문제점을 분석하고자 한다.

CPS환경에서 산불 정찰을 위한 무인기 비행경로 생성 도구 (UAV Path Creation Tool for Wildfire Reconnaissance in CPS Environment)

  • 정지원;배창희;최으뜸;이성진
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.327-333
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    • 2023
  • Existing studies on the UAV (Unmanned Aerial Vehicle)-based CPS (Cyber Physical System) environment lack forest fire monitoring and forest fire reconnaissance using real-world UAVs. So, it is necessary to monitor forest fires early through CPS based on real-world UAVs with high reliability and resource management efficiency. In this paper presents an MFG (Misstion File Generater) that automatically generates a flight path of an UAV for forest fire monitoring in a CPS environment. MFG generates flight paths based on a hiking trail with a high fire probability due to a true story of an entrant. We have confirmed that the flight path generated by MFG can be applied to the UAV. Also, we have verified that the UAV flies according to the flight path generated by MFG in simulation, with a negligible error rate.

4차 산업혁명 시대 Electronic Security 발전 방안에 관한 연구 (A Study on the Measures for the Development of Electronic Security in the 4th Industrial Revolution Era)

  • 김민수
    • 융합보안논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.109-114
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    • 2020
  • 지식정보사회 기반의 기술혁신은 현재 4차 산업혁명((4IR, Fourth Industrial Revolution)로 접어들면서 기존의 3차 산업혁명의 디지털 기술혁신을 기반으로 데이터의 적극적인 활용을 통한 융·복합적 인프라가 구축되면서 다양한 분야에서 새로운 비즈니스 모델을 창출하기 위한 혁신적 노력이 요구되고 있다. 이에 따른 보안영역도 3차 산업혁명과는 구별되어지는 핵심기술인 방대한 양의 비정형 데이터를 수집·분석·가공하여 얻어진 정형화된 데이터를 바탕으로 좀 더 정확하게 예측하여 효율적으로 활용할 수 있는 가상물리보안시스템(CPSS, Cyber-Physical Security System)을 제안하여 Electronic Security 프레임워크를 제시하고자 한다.