• 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.

• 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.

• 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.

• 정보보호학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.139-148
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• 2008

정보기술의 발전은 비즈니스 환경의 변화는 물론 대형 산업 시설의 자동화에 많은 변화를 가져왔다. 전력, 수자원, 에너지, 교통, 통신, 등은 국가의 안보와 국민 생활의 안정 그리고 국가 경제발전의 기반을 형성하는 국가의 주요 기반시설이며 이들 모두 산업제어 시스템에 의해 통제되고 있다. 또 비즈니스 환경의 변화는 조직의 모든 시스템을 통합하고 있어 경영정보시스템과 산업제어 시스템의 통합이 이루어지고 있다. 이에 따라 산업제어 시스템의 표준화와 개방형 시스템으로 전환이 이루어지고 있어 더욱 보안의 중요성이 커지고 있다. 제어시스템 보안에 대한 연구가 기술, 관리, 환경 등 다양한 분야에서 추진되고 있다. 그럼에도 제어시스템 감사에 대한 연구는 아직 미약하다. 정부는 최근 정부 및 주요 공공 시스템에 대한 정보시스템 감리를 의무화하여 안정성, 효율성, 효과성을 평가하고 있다. 또 주요정보통신기반시설에 대해서는 취약점 분석을 하고 그 개선 작업을 하도록 의무화하고 있다. 그럼에도 제어시스템에 대한 감리를 하지 않고 있고 제어시스템에 대한 보안 아키텍처나 감리 프레임워크도 준비되어 있지 않다. 본 연구는 제어시스템 감리를 위한 정보보안 아키텍처와 정보보안 감리 프레임워크를 제시하여 감리의 기반을 마련하였다.

• 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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• 제22권1호
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• pp.11-17
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• 2022

최근 사이버 공격으로 인해 발생한 우크라이나 대규모 정전 사태를 비롯하여 국가 기반시설에 대한 사이버 공격이 지속해서 발생하고 있다. 이에 따라 ICS-CERT 취약점이 작년보다 두 배 이상이 증가하는 등 원자력 시설 등의 산업제어시스템에 대한 취약점이 날로 증가하고 있다. 대부분의 제어시스템 운영자는 미국의 ICS-CERT에서 제공하는 산업제어시스템 취약점정보원을 바탕으로 취약점 대응 방안을 수립한다. 그러나 ICS-CERT는 연관된 모든 취약점 정보를 포함하지 않으며, 국내 제조사 제품에 대한 취약점을 제공하지 않아 이를 국내 제어시스템 보안에 적용하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 ICS-CERT에서 제공하는 제어시스템 취약점 정보(1,843건)를 기준으로 해당 취약점과 관련된 CVE, CWE, CAPEC, CPE 정보를 통합한 취약점 분석 프레임워크를 제시한다. 또한 원자력 시설의 자산을 CPE를 이용하여 식별하고 CVE와 ICS-CERT를 이용하여 취약점을 분석한다. 기존의 방법론으로 취약점 분석 시 임의의 국내 원자력 시설 자산 중 ICS-CERT에는 단 8%의 자산에 대한 취약점 정보를 탐색하였지만, 제안하는 방법론을 이용하면 70% 이상의 자산에 대해 취약점 정보를 탐색할 수 있다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.97-105
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• 2022

본 논문에서는 산업제어시스템(Industrial Control System, ICS)을 위한 보안기술의 동향과 인공지능 활용을 설명한다. 산업제어시스템은 대규모의 국가적 주요기반 및 산업분야에 적용되어 사용되기 때문에 사이버 공격에 의한 사소한 문제라도 막대한 경제적 비용을 발생 시킬 수 있다. 산업제어시스템은 기존의 IT (Information Technology) 시스템과는 다른 특성을 가지고 있기 때문에 최신 보안기술 개발을 위해서는 산업제어시스템에 맞는 보안위험요소를 고려해야한다. 산업제어시스템에서 최근에 발생되었던 사이버 공격의 방법, 기술을 분석한 프레임워크를 설명한다. 또한, 산업제어시스템의 보안을 위한 대표적인 기술인 침입탐지시스템의 동향을 알아보고 침입탐지시스템에 활용된 인공지능 기술을 분석한다. 구체적으로 침입탐지를 위한 인공지능 기술 적용을 위해 필요한 데이터 수집 및 분석, 인공지능 모델, 인공지능 모델 성능평가를 위한 기법을 설명한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제32권2호
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• pp.243-253
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• 2022

최근 국가 기반시설에 대한 사이버 공격이 지속해서 발생하고 있다. 이에 따라 ICS-CERT 취약점이 작년보다 두 배 이상이 증가하는 등 원자력 시설 등의 산업제어시스템에 대한 취약점이 날로 증가하고 있다. 대부분의 제어시스템 운영자는 미국의 ICS-CERT에서 제공하는 산업제어시스템 취약점 정보원을 바탕으로 취약점 대응 방안을 수립한다. 그러나 ICS-CERT는 연관된 모든 취약점 정보를 포함하지 않으며, 국내 제조사 제품에 대한 취약점을 제공하지 않아 이를 국내 제어시스템 보안에 적용하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 CVE, CWE, ICS-CERT, CPE 등의 공개된 취약점 관련 정보를 활용하여 제어시스템의 자산에 존재 가능한 취약점을 발견하고 향후 발생 가능한 취약점을 예측할 수 있는 방안을 제안하며, 이를 국내 주요 제어시스템 정보에 적용해보았다.

• 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.

• 정보보호학회논문지
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• 제30권4호
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• pp.757-770
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• 2020

산업제어시스템(ICS)은 분산된 다양한 자산을 측정, 감시, 제어하는 시스템으로 에너지, 화학, 교통, 수처리, 제조 공장 등의 산업 시설 및 국가기반시설에서 사용된다. 산업제어시스템의 특성상 보안위협에 노출되면 오동작, 중단 등으로 인해 막대한 인명, 자산 피해 등이 발생할 수 있어 산업제어시스템의 보안위협을 예방하고 최소화하기 위한 연구가 필요하다. 기존의 산업제어시스템의 경우 보안위협을 고려하여 무선통신기기의 사용을 제한하였으나 최근에는 유지보수의 용이성 및 비용의 장점으로 인해 산업용 무선통신기기 도입이 점차 증가하고 있다. 이에 본 논문에서는 WirelessHART와 ISA100.11a를 지원하는 산업용 무선통신기기의 보안위협을 분석하고, 분석 결과를 기반으로 산업용 무선통신기기의 도입 및 운영에 필요한 보안요구사항을 제시하였다. 본 연구에서 제시한 보안요구사항을 활용하여 국가기반시설을 포함한 다양한 산업분야의 산업용 무선통신환경 구축 시 보안위협을 완화할 수 있을 것으로 기대한다.