• 정보보호학회지
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• 제24권3호
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• pp.44-53
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• 2014

최근 전력 제어시스템의 자동화 효율(Automation Efficiency)과 상호운용성(Interoperability)을 높이기 위해 공개된 표준 프로토콜과 상용 시스템을 사용하게 되었고 외부망과의 연결 필요성이 증가됨에 따라 SCADA 시스템에 대한 공격 위협성이 증가하고 있다. 그러나 전력 제어시스템의 중앙제어장치(Master)와 현장 운영장치(Outstation) 간 데이터를 교환하기 위한 통신 규격인 DNP(Distributed Network Protocol) 프로토콜은 보안을 고려하지 않고 개발되어 통신규격 자체에 보안 취약점을 가지고 있었고, 제어시스템에 대한 사이버 위협 요소도 크게 증가하고 있다. 정보통신 기술의 발전과 개방형 망이 갖는 장점을 취하기 위하여 DNP3 프로토콜은 TCP/IP 네트워크를 지원하게 되었고, TCP/IP 네트워크가 가지고 있는 기존의 보안 취약점(Vulnerability)이 전력 제어시스템 및 통신망에 그대로 이전되고 있어 중앙제어장치와 현장운영장치 간에 DNP3 표준에서 제시한 사항 외에 추가적인 보안 메커니즘이 요구된다. 본 논문에서는 SCADA 시스템이 보안성을 갖고 안전하게 운용되기 위한 IEEE DNP3 표준과 ISO/IEC TC57 WG15에서 권고하고 있는 IEC 62351 표준의 인증 및 암호화 메커니즘을 소개한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.1143-1156
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• 2013

SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition, 원방감시제어시스템) 등 상당수의 전력 제어시스템은 RS232C 시리얼 통신 및 9.6kbps의 저속 아날로그 통신을 기반으로 하는 DNP3.0 프로토콜을 사용하여 전력현장으로부터 데이터를 취득하고 있다. 이는 아날로그 통신구간에서의 공격불가, 시리얼 방식의 내재적 보안성, Master/Slave 중 Master만이 통신을 시작하는 프로토콜 특성 등으로 인해 안전하다고 알려져 왔다. 본 논문에서는 상용 제어시스템 시뮬레이터를 통해 DNP 통신을 구현한 후, 탭핑(Tapping)을 통해 기밀성, 무결성, 가용성 관점에서 보안실험을 진행하여 취약점을 확인할 수 있었다. 즉 기존에 안전하다고 여겨진 전력 현장으로부터의 데이터 취득에도 적절한 인증 및 암호화 방식을 도입하여야 함을 보일 수 있었다. DNP User Group을 중심으로 DNP 인증과 암호화에 대한 논의가 시작된 지 7~8년이 경과하였지만 실제 전력계통망에 도입하여 사용하는 곳은 없는 것으로 확인되고 있다. 이러한 이유는 전력시스템의 특수성에 따른 부가적인 보안 요구사항에 기인하는데, 본 논문에서는 이러한 제약을 극복하고 실제 전력계통망에 인증과 암호화 도입을 위한 고려사항을 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권4호
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• pp.362-369
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• 2014

열차전력원격감시제어시스템은 열차 운행에 필요한 전력을 공급하는 제어시스템이다. 열차전력원격감시제어시스템은 관제실에서 원격지의 RTU(Remote Terminal Unit) 장치에 제어명령을 내리면, RTU는 이를 해석하여 입출력 모듈을 제어하고, 각 입출력 모듈로부터 수집된 데이터는 사령실로 전송함으로써, 사령실에서 열차에 공급되는 전력 상태를 감시 및 제어하는 시스템이다. 본 논문은 열차전력원격감시제어시스템의 구성요소인 VxWorks 실시간 운영체제 기반의 RTU에서 동작하는 DNP3 제어프로토콜 통신 소프트웨어의 취약점을 검출하기 위한 퍼징 기술에 대하여 제안한다. VxWorks는 동작중인 프로세스의 상태를 감시하기 위한 모니터링 에이전트를 설치할 수 없기 때문에, 모니터링 에이전트 없이 프로세스의 상태 정보를 획득하기 위해서 VxWorks의 디버그 채널을 이용하였다. 또한 DNP3 제어프로토콜은 제어명령을 순서대로 전송하지 않을 경우 패킷을 무시하기 때문에 제어프로토콜 함수코드 순서를 고려한 퍼징을 수행하였다. 이러한 두 가지 기술을 이용하여 VxWorks 기반의 RTU에서 실행되는 DNP3 제어프로토콜 응용프로그램의 취약점을 시험할 수 있었다.