• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.47-56
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• 2018

가스, 전력, 수처리, 원자력, 교통 관제 시스템 등과 같은 국가적 규모의 산업 제어 시스템은 점차 발전하는 정보통신기술에 따라 점차 개방된 네트워크와 공개된 표준 프로토콜을 사용하고 있다. 개방된 네트워크와 공개된 표준 프로토콜을 사용하고 있기 때문에 사이버 공격에 대한 빈도는 점점 증가하고 있는 추세이지만 이에 관련한 후속조치는 매우 부족한 실정이다. 따라서 산업 제어 시스템을 위한 보안 솔루션의 적용은 매우 중요하다. 하지만 실제의 시스템에 보안 솔루션을 적용하는 것은 산업 제어 시스템의 특성 때문에 사실상 불가능하고 기존 시스템에 영향을 주지 않고 공격의 발생 유무를 탐지할 수 있는 보안 시스템이 필수적이다. 따라서 본 논문에서는 산업 제어 시스템에 영향을 주지 않고 비정상행위를 탐지하는 패킷 분석 기반의 침입 탐지 시스템을 제안하고 제안한 침입 탐지 시스템을 실제의 환경을 재현한 산업 제어 시스템 테스트 베드에 적용함으로써 신뢰성 있는 데이터를 기반으로 제안한 시스템의 효율성을 검증한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제29권6호
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• pp.1351-1364
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• 2019

SCADA가 사이버 위협과 공격에 노출될 경우 사회 곳곳에서 심각한 재해가 발생될 수 있다. 초기의 SCADA 시스템은 설계 시 보안 위협에 대한 고려가 이루어지지 않아 보안 취약성이 높고, 더 큰 문제는 가용성 등의 문제로 즉시성 있는 취약점 패치가 어려운 실정이다. 증가하는 사이버 위협에 신속하게 대응하고 침해사고 예방 및 방지를 위해 SCADA 시스템 보안에 디지털포렌식 절차와 기술이 활용되어야 한다. 본 논문에서는 효과적인 SCADA 포렌식 조사를 위한 연구 방향을 설정하기 위해 SCADA 시스템을 대상으로 디지털포렌식 연구 동향을 살펴보고, 더불어 SCADA 포렌식 대상 및 필요 기술의 분류를 시도하였다. 그 결과, 절차와 방법론에 대해서는 전통적인 디지털포렌식을 크게 벗어나는 연구 결과를 찾지 못했다. 다만, SCADA 시스템만이 가지는 특성을 반영한 접근방법이나 전용 도구를 개발해야 한다는 주장은 의미가 크다. 분석기술에 대해서는 주로 PLC와 전용 네트워크 프로토콜에 대한 취약점 분석에 관한 연구가 주를 이루었다. 이는 SCADA를 대상으로 하는 사이버 위협과 공격이 주로 PLC이거나, 전용 네트워크 프로토콜에 대한 위협이 많았기 때문으로 이해되므로 앞으로도 관련 연구가 지속할 경향으로 보인다. 그러나 조사절차와 분석기법 전반에 걸쳐 SCADA 시스템에서 획득한 증거의 보존이나 무결성과 같은 증거능력에 대한 논의는 거의 이루어지지 않아 아쉬운 부분이다.

• 정보보호학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.1077-1086
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• 2017

기존 악성코드를 기반으로 만들어지는 변종 악성코드들은 약간의 패턴 변화로도 기존 보안체계를 쉽게 회피할 수 있고 제작 과정이 간단하여 널리 사용되고 있다. 이러한 악성코드는 일평균 160만개 이상 출현하고 있고, 사이버 공간 뿐아니라 피해규모가 큰 IoT/ICS로 점차 확대되고 있다. 본 논문에서는 기존에 자주 이용되는 Pattern기반 분석, Sandbox기반 분석, CFG/Strings 기반 분석 등이 아니라, 큰 의미를 부여하지 않았던 PE Section 및 DLL의 특징에 기반한 분석방법을 제안한다. 제안모델을 실제 구축 및 실험결과, 유의미한 탐지율과 오탐율을 기록했으며, 기존의 다양한 분석기술을 복합 운영 시 효과적인 악성코드 대응이 가능할 것으로 기대된다.

• 정보보호학회논문지
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• 제31권3호
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• pp.401-410
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• 2021

최근 산업제어시스템은 인터넷에 연결하지 않은 폐쇄적 상태로 운영하는 과거와 달리 원격지에서 데이터를 확인하고 시스템 유지보수를 위해서 개방적 통합적인 스마트한 환경으로 변화하고 있다. 반면에 상호연결성이 증가하는 만큼 산업제어시스템을 대상으로 사이버 공격이 증가함에 따라 산업 공정의 비정상 탐지를 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 산업 공정의 결정적 규칙적인 점을 고려하여 정상데이터만을 학습시킨 탐지 모델의 결과 값과 실제 값을 비교해서 비정상 여부를 판별하는 것이 적절하다고 할 수 있다. 본 논문에서는 HAI 데이터셋 20.07과 21.03을 이용하며, 순환신경망에 게이트 구조가 적용된 GRU 알고리즘으로 서로 다른 타임 스텝을 적용한 모델을 결합하여 앙상블 모델을 생성한다. 그리고 다양한 성능평가 분석을 통해 단일 모델과 앙상블 순환신경망 모델의 탐지 성능을 비교하였으며 제안하는 모델이 산업제어시스템에서 비정상 탐지하는데 더욱 적합한 것으로 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.774-777
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• 2011

산업제어시스템(ICS: Industrial Control System)은 전력 생산, 댐 운영, 가스 생산, 수자원 관리, 원자력 발전 설비 등의 운영을 제어하고 관리하는 시스템이다. 대부분의 국가 기반 시설은 이러한 제어시스템에 의해 관리되고 있으며, 정보통신 기술이 발전하면서 업무망과 제어시스템망을 나누워 구축하며 점차 개방화되어 가고 있다. 이로 인한 IT측면에서 발생하는 사이버 공격이 비교적 폐쇄적인 제어 시스템 망으로 언제든지 이루어질 수 있으며, 실제 국내에서 독립적인 네트워크를 사용함에도 불구하고 금융권의 전산망이 마비되는 사태가 발생하였다. 또한 국외에서는 이란의 원자력 발전소 제어 시스템을 목적으로 하는 'Stuxnet' 악성코드로 인해 발전소 운용이 중단돼는 사례도 발생하였다. 산업용 시스템의 목적과 특성상 사이버 침해사고 발생 시 국가적 손실 및 생명에도 위협을 받을 수 있다. 본 논문은 과거에 보안을 고려하지 않고 구축되었던 제어시스템을 사이버 침해로부터 보호하기 위해 제어시스템을 위한 통신 프로토콜 암호화 및 화이트리스트보안 기술을 이용한 시스템 적용 방안을 소개하며, 네트워크 접속시 인가된 산업용 PC의 안전성을 평가하기 위해 요구되는 보안 플렛폼 설계를 한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제11권6호
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• pp.193-204
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• 2022

SME(small and medium-sized enterprise) 환경의 스마트제조 환경에서는 실제 제조라인에서 동작하는 센서(Sensor) 및 액추에이터(Actuator)와 이를 관리하는 PLC(Programmable Logic Controller), 더불어 그러한 PLC를 제어 및 관리하는 HMI(Human-Machine Interface), 그리고 다시 PLC와 HMI를 관리하는 OT(Operational Technology)서버로 구성되어 있으며, 제어자동화를 담당하는 PLC 및 HMI는 공장운영을 위한 응용시스템인 OT서버 및 현장 자동화를 위한 로봇, 생산설비와의 직접적인 연결을 수행하고 있어서 스마트제조 환경에서 보안 기술의 개발이 중점적으로 필요한 영역이다. 하지만, SME 환경의 스마트제조에서는 과거의 폐쇄 환경에서 동작하던 시스템으로 구성되어 있는 경우가 상당하여 인터넷을 통해 외부와 연동되어 동작하게 되는 현재의 환경에서는 보안에 취약한 부분이 존재한다. 이러한 SME 환경의 스마트제조 보안 내재화를 이루기 위해서는, 스마트제조 SW 및 HW 개발 단계에서 IEC 62443-4-1 Secure Product Development Lifecycle에 따른 프로세스 정립 및 IEC 62443-4-2 Component 보안 요구사항과 IEC 62443-3-3 System 보안 요구사항에 적합한 개발 방법론의 도입이 필요하다. 따라서, 본 논문에서는 SME 환경에서의 스마트제조에 보안 내재화를 제공하기 위한 IEC 62443 기반의 개발 보안 생애주기 프로세스에 대한 적용 방안을 제안한다.

• 한국소프트웨어감정평가학회 논문지
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• 제16권1호
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• pp.65-79
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• 2020

산업제어 시스템에서 많이 사용되는 PLC(Programmable Logic Controller)는 마이크로 컨트롤러, 실시간 운영체제, 통신 기능들과 통합되고 있다. PLC들이 인터넷에 연결됨에 따라 사이버 공격의 주요 대상이 되고 있다. 본 논문에서는, 데스크톱에서 개발한 uC/OS-II 기반 펌웨어를 PLC로 다운로드 하기 전, 펌웨어 코드의 보안성을 향상시켜 주는 새니타이저를 개발한다. 즉, PLC용 임베디드 펌웨어를 대상으로 버퍼의 경계를 넘어선 접근을 탐지하는 BU 새니타이저(BU sanitizer)와 use-after-free 버그를 탐지하는 UaF 새니타이저(UaF sanitizer)를 제안한다. BU 새니타이저는 대상 프로그램의 함수 호출 그래프와 심볼 정보를 기반으로 제어 흐름 무결성 위배도 탐지할 수 있다. 제안한 두 새니타이저를 구현하고 실험을 통해 제안 기법의 유효성을 보였으며, 기존 연구와의 비교를 통해 임베디드 시스템에 적합함을 보였다. 이러한 연구결과는 개발 단계에서 의도하지 않은 펌웨어 취약점을 탐지하여 제거하는데 활용할 수 있다.