• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권10호
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• pp.3319-3326
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• 2021

As a form of industrial control systems (ICS), nuclear instrumentation and control (I&C) systems have been digitalized increasingly. This has raised in turn cyber security concerns. Cyber security for ICS is important because cyber-attacks against ICS can cause not only equipment damage and loss of production but also personal and public safety hazards unlike in general IT environments. Numerous risk analyses have been carried out to enhance the safety of ICS and recently, many studies related to the cyber security of ICS are being conducted. Many existing risk analyses and cyber security studies have considered safety and cyber security separately. However, both safety and cyber security perspectives should be considered when analyzing risks for complex and critical ICS facilities such as nuclear power plants (NPPs). In this paper, the STPA-SafeSec methodology is selected to consider both safety and security perspectives when performing a risk analysis for NPPs in order to assess impacts on the safety by cyber-attacks against the digital I&C systems. The STPA-SafeSec methodology was applied to a test-bed system that simulates a condensate water (CD) system in an NPP. The process of the application up to the development of mitigation strategies is described in detail.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권8호
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• pp.1205-1212
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• 2022

산업제어시스템 (ICS)을 공격 대상으로 하는 사이버 보안 위협들이 지속적으로 증가하는 추세이며 특히 발전, 가스, 정유 시설과 같은 국가 기반시설에서 발생할 수 있는 사이버 보안 사고는 인명 손실 및 대형 화재와 같이 재난 수준의 사고로 이어질 수 있다. 제어시스템을 목표로 하는 사이버 공격에 효과적으로 대응하기 위해서는 ICS 환경을 고려한 다 계층 방어 전략이 필요하며, 특히 제어 망과 IT 환경에서 발생하는 보안 로그들을 통합된 환경에서 운영하는 전략은 기반시설 침해사고 대응에 있어 효과적인 역할을 한다. 본 연구에서는 제어 망에서 발생하는 보안 로그들을 IT 환경에서 운영하는 SIEM (Security Information and Event Management)으로 전송 하는 방법으로 OPC 프로토콜을 활용하는 방안을 소개하고, 이를 통하여 IEC 62443에서 정의하는 제어시스템 전 계층 (Level 0 ~ Level 4)에서 발생하는 이벤트를 통합할 수 있는 보안 로그 서버 구축 방안을 제시한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.471-484
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• 2018

최근 정부기관, 기반시설, 제조 기업 등의 제어시스템을 대상으로 사이버 위협이 빈번히 발생하고 있다. 이러한 사이버 위협에 대응하기 위해서는 제어시스템의 다양한 자산에서 발생하는 보안정보를 일괄 수집하여 상관관계 분석 등을 수행하고, 그 결과를 공유하는 CTI(Cyber Threat Intelligence) 도입이 필요하다. 이를 위해서 제어시스템의 보안정보 수집이 필요한데, 가용성이 최우선적으로 고려되는 제어시스템 특성상 PLC(Programmable Logic Controllers) 등과 같은 제어장치에 보안 솔루션 도입의 제약이 있어 보안정보를 수집하기에 어려움이 따른다. 또, 제어시스템에 존재하는 다양한 자산에서 발생하는 보안정보 포맷이 상이한 문제도 존재한다. 따라서 본 논문에서는 효율적인 제어시스템 보안정보 수집을 위한 방안을 제안한다. 기존 IT의 CTI 모델 중 제어시스템 도입에 용이한 CybOX/STIX/TAXII를 활용하여 제어시스템 자산의 보안정보를 수집할 수 있도록 포맷을 설계하였다. 포맷 설계 대상은 윈도우 및 리눅스 등의 범용 OS를 사용하는 제어시스템 자산의 OS 수준의 시스템 로그, 정보보호 시스템 로그, 제어시스템 PLC 관리를 위한 EWS(Engineering Workstation System) 응용프로그램 로그로 선정하였다. 또, 설계한 포맷이 반영된 보안정보 수집 시스템을 설계 및 구현하여 제어시스템 통합 관제 시스템 구축 및 CTI 도입에 활용할 수 있도록 한다.

• 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.

• 정보보호학회논문지
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• 제29권2호
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• pp.331-346
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• 2019

국내 외에서 산업제어시스템을 대상으로 한 사이버 위협이 증가하고 있다. 이에 따라 관련 연구와 협력이 활발히 진행되고 있다. 하지만 물리적인 망 분리와 경계선에 대한 보안을 강화에 치중하고 있어 내부에서 발생하는 위협에 대해서는 여전히 취약한 편이다. 왜냐하면, 가장 손쉽고 강력한 대응방법이 경계선 보안을 강화하는 것이며 내부의 보안을 강화하기 위한 솔루션들은 시스템의 가용성 문제로 인하여 적용이 쉽지 않기 때문이다. 특히, 산업제어시스템 전반에 걸쳐 레거시 시스템이 상당수 잔존하고 있어 취약점이 많이 존재하고 있다. 이러한 취약한 시스템들이 보안 프레임워크에 따라 새롭게 구축되지 않는 한 이에 대한 대응방안이 필요함에 따라 가용성을 고려한 보안 솔루션을 검증하고 활용방안을 제시하였다. Sysmon과 ELK를 이용하는 방법으로 보안 솔루션이 미구축된 산업제어시스템에서 탐지하기 어려운 사이버 위협을 탐지할 수 있다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제23권12호
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• pp.1-12
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• 2023

Ensuring the security of Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) and Industrial Control Systems (ICS) is paramount to safeguarding the reliability and safety of critical infrastructure. This paper addresses the significant threat posed by reconnaissance attacks on SCADA/ICS networks and presents an innovative methodology for enhancing their protection. The proposed approach strategically employs imbalance dataset handling techniques, ensemble methods, and feature engineering to enhance the resilience of SCADA/ICS systems. Experimentation and analysis demonstrate the compelling efficacy of our strategy, as evidenced by excellent model performance characterized by good precision, recall, and a commendably low false negative (FN). The practical utility of our approach is underscored through the evaluation of real-world SCADA/ICS datasets, showcasing superior performance compared to existing methods in a comparative analysis. Moreover, the integration of feature augmentation is revealed to significantly enhance detection capabilities. This research contributes to advancing the security posture of SCADA/ICS environments, addressing a critical imperative in the face of evolving cyber threats.

• 정보보호학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.329-337
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• 2013

산업제어시스템의 사이버위협 특징은 의도하지 않았다고 하더라도 피해범위가 특정 시스템뿐만 아니라 네트워크의 서비스 제공을 위협하는 수준에 도달했다는 점이다. '보안'의 일부 범위는 단지 테러리스트나 사이버 해커의 고의적인 공격에 대한 시스템의 보호를 포함하지만, 종종 더 큰 피해는 의도적인 공격보다 부주의에 의한 설정 오류 또는 장비고장 등의 비고의적인 행위로 이루어 진다. 본 논문은 고의적 공격, 실수, 장비 고장 및 소프트웨어 문제를 포함한 ICS의 모든 비정상 행위에 대한 분류를 제안하였다. ICS의 비정상 행위 분류 기준은 고의적인 공격뿐만 아니라 부주의한 행동의 공통점과 중요한 특징을 강조하기 위해 선정되었다.

• 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.

• 정보보호학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.645-656
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• 2019

제어시스템에 대한 사이버 위협 사례가 증가함에 따라 제어시스템 사이버 보안에 대한 필요성이 증가하고 있다. 현재 국내외에서 다양한 사이버 보안 관련 교육과 제어시스템 관련 교육이 수행되고 있다. 그러나 제어시스템의 특성과 참가자의 특성을 온전히 반영하기에 아쉬움이 있다. 본 논문에서는 제어시스템의 특성을 반영하기 위하여 다양한 제어시스템을 분석하였다. 분석 내용과 IEC62443에서 제시된 제어시스템 모델을 이용하여 제어시스템 훈련 환경을 제안한다. 그리고 참가자의 학습 성과를 향상하기 위해 참가자 특성을 분석하고, 교육 분야의 ARCS 학습 모델을 활용한 융합소통 훈련 기법을 제안하였다. 그리고 제안한 훈련환경과 훈련기법을 이용한 교육훈련 시나리오를 제시하였다. 제안한 내용을 통해 보안전문가와 제어시스템 전문가의 상호 이해를 바탕으로 한 협업 모델을 실무에 적용하여 최종적으로 제어시스템 사이버 보안 능력을 향상시킬 수 있을 것이라고 기대한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권5호
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• pp.995-1001
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• 2020

With the development of digital instrumentation and control (I&C) devices, cyber security at nuclear power plants (NPPs) has become a hot issue. The Stuxnet, which destroyed Iran's uranium enrichment facility in 2010, suggests that NPPs could even lead to an accident involving the release of radioactive materials cyber-attacks. However, cyber security research on industrial control systems (ICSs) and supervisory control and data acquisition (SCADA) systems is relatively inadequate compared to information technology (IT) and further it is difficult to study cyber-attack taxonomy for NPPs considering the characteristics of ICSs. The advanced research of cyber-attack taxonomy does not reflect the architectural and inherent characteristics of NPPs and lacks a systematic countermeasure strategy. Therefore, it is necessary to more systematically check the consistency of operators and regulators related to cyber security, as in regulatory guide 5.71 (RG.5.71) and regulatory standard 015 (RS.015). For this reason, this paper attempts to suggest a template for cyber-attack taxonomy based on the characteristics of NPPs and exemplifies a specific cyber-attack case in the template. In addition, this paper proposes a systematic countermeasure strategy by matching the countermeasure with critical digital assets (CDAs). The cyber-attack cases investigated using the proposed cyber-attack taxonomy can be used as data for evaluation and validation of cyber security conformance for digital devices to be applied, and as effective prevention and mitigation for cyber-attacks of NPPs.