IPv6은 IPv4가 업그레이드 된 것으로서 기하급수적으로 늘어나는 인터넷 주소를 감당하고, IPv4의 단점을 보안하는 새로운 인터넷 프로토콜이다. IPv6은 plug-and-plug방식으로 이웃 발견 프로토콜을 사용하여 현재 네트워크의 위상 및 링크의 상태를 측정하여 스스로 주소를 자동 설정 할 수 있다. 또한 IPv4와는 달리 멀티캐스팅 기능을 기본으로 제공하고 있으며 이를 지원 하는 응용을 필요로 하기 때문에 본 논문에서는 멀티캐스트에서 가장 널리 사용되는 화이트 보드를 IPv6에서 동작하도록 설계 구현 한다.
IPv6 기반의 이동 노드는 이웃 발견 프로토콜과 주소 자동설정 기능을 이용하여 스스로 의탁 주소(Care-of-Address : 이하 COA)를 구성한다. 이 때, 이동 노드가 가까이 있는 여러 개의 라우터 경계 사이를 짧은 시간동안 자주 이동한다면 이동 노드는 자신의 COA를 구성하는 과정을 빈번하게 반복하면서 이동 노드의 과부하가 발생할 가능성이 크다. 본 논문에서는 이러한 잦은 이동을 하는 이동 노드의 주소 자동설정 기능으로 인한 노드의 과부하를 줄이고 COA를 구성하는 시간을 최소화하기 위해 이동 노드의 주변을 가상의 셀로 설정하고 주변 셀에 대한 라우터들의 prefix를 라벨화(labeling)하여 이동 노드의 여러 개의 인터페이스에 설정해 놓고 라벨의 확인만으로 COA를 선택하는 방법을 제안한다.
인터넷과 연결되어 있는 하이브리드 애드혹 네트워크가 통신을 하기 위해서는 IP주소의 설정이 필요하다. 기존에 제안된 대부분의 주소 설정방법은 노드를 중심으로 설정을 한다. 노드 중심의 주소 설정 방법은 애드혹 네트워크 내에서 네트워크의 대역폭을 낭비하고 많은 배터리를 소모해서 비효율적이다. 본 논문에서는 인터넷 게이트웨이를 중심으로 한 효율적인 주소설정 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 노드에서의 주소 설정 패킷을 유니캐스트 방식으로 전송하여 네트워크 트래픽을 줄인다. 또한, 인터넷 게이트웨이의 주소 설정 알고리즘을 통해서 교환하는 패킷의 수를 줄여 배터리 소모를 줄이고 주소설정 시간을 감소시킨다.
본 고는 IPv6 기반의 이동 Ad-hoc 네트워크에서의 IP 네트워킹에 필수적인 설정 및 서비스를 자동화하는 자동네트워킹 기술의 개념과 개발 현황에 대해 소개한다. 이 기술을 통해 Ad-hoc 네트워크에 위치하는 이동단말은 네트워킹에 필요한 네트워크 인터페이스의 IP 주소 설정을 자동적으로 할 수 있고, 인터넷서비스의 대표적인 응용인 웹 서비스를 위한 DNS 운영도 Ad-hoc 네트워크에서 수행할 수 있다. 자동네트워킹 기술은 또한 화상회의 응용과 같은 멀티캐스트 응용이 세션을 운영하는 데 필요한 멀티캐스트 주소도 자동으로 할당할 수 있을 뿐만 아니라, 이동단말의 응용이 특정 서비스를 제공받기 원할 때 그 서비스를 제공할 서버를 발견할 수 있는 서비스 위치탐색 기능도 제공함으로써, Ad-hoc이라는 특수한 환경에서 다양한 네트워크 서비스를 운영할 수 있게 한다.
현대 인터넷의 근간을 이루고 있는 IPv4의 주소공간(약 43억 개)이 고갈됨에 따라 128비트 주소길이를 제공하는 IPv6에 대한 관심이 지속적으로 증가하고 있다. IPv6는 IPv4에서는 고려하지 않은 인증 및 보안가능을 새롭게 추가하였으며, 그 외에도 호스트주소 자동설정, 점보그램을 이용한 패킷크기 확장, 효율적인 라우팅, 플로 레이블링, 이동성, QoS 등의 다양한 새로운 기능을 제공한다. 하지만, IPv6는 IPv4와는 다른 방식으로 동작하는 "새로운" 프로토콜이기 때문에, 예측 가능 또는 불가능한 다양한 보안상 위험요소가 존재한다고 할 수 있다. 따라서, IPv6를 실제 네트워크에 도입 구축하고 안전하게 운영하기 위해서는 보안상 해결 해야할 많은 문제점들이 존재하며, 이를 위해 현재 IETF 및 NIST, ITU-T를 중심으로 IPv6 보안기술에 관한 국제표준을 진행하고 있다. 이에 본 논문에서는 각 표준화기관에서 진행하고 있는 IPv6 보안기술의 국제표준화에 관한 개요 및 특정에 대해서 살펴보고, IPv6 도입을 검토하고 있는 각급기관 및 네트워크 관리자들에게 IPv6 보안기술에 대한 방향성을 제시하고자 한다.
MANET(mobile ad hoc network)은 BcN(broadband convergence network)의 액세스 망 중의 하나가 될 수 있으며 이를 통해 접속되는 사용자 노드는 코어망에 멀티홉으로 접속되am로 기존과 다른 새로운 주소 자동 설정 기능이 요구된다. 이에 관련하여 기존 유선 BcN 기반 자동 주소 설정 방식에서 단말의 이동성을 감안한 독립형 MANET의 자동 주소 할당 방식들이 제안되었으나 내부 BcN 망과 연결되는 형태의 액세스 망으로서의 MANET에 관한 주소 설정 방식은 고려되지 않고 있다. 본 논문에서는 뚜선 노드들이 BcN 게이트웨이를 통해 BcN 코어망에 접속할 수 있는 하이브리드 MANET 환경에서의 전역 주소의 할당 기능이 포함된 새로운 자동 주소 할당 방식을 제안하였다. 제안된 방법은 기존 IPv6 NDP(neighbor discovery protocol) 메시지 및 추가 확장을 통해 전역 주소에 사용되는 프리픽스 정보를 모든 모바일 노드들에게 전달할 수 있도록 했으며, 메시지 브로드캐스팅을 사용하지 않음으로써 네트워크 성능에 주는 영향을 최소화하였다.
IPv6 환경에서는 NDP(Neighbor Discovery Protocol)를 이용한 주소 자동 설정 메커니즘을 지원한다. 그러나, NDP 는 메시지 내 중요 정보가 네트워크 상에 그대로 노출됨으로 인해 각종 공격에 취약하다. 이러한 취약성을 극복하기 위해, CGA(Cryptographically Generated Address)를 사용하여 주소의 소유권 증명이 가능한 SEND(SEcure Neighbor Discovery)가 도입되었다. 그러나 SEND 는 높은 비용 연산으로 인해 모바일 기기 등에 적용하는데 한계점을 가진다. SEND 의 한계점을 보완하고자 해쉬 함수를 이용해 주소 자동 설정에 사용되는 임시 주소를 감추는 기법이 제안되었다. 이 기법은 DAD(Duplicate Address Detection) 과정 중 SEND 수준의 보안을 제공하면서도 빠르게 동작할 수 있는 장점을 갖는다. 본 논문에서는 리눅스 환경에서 제안 기법을 구현해 보고, 주소 생성 시간 측정 및 DAD 과정에서 드러난 서비스 거부 공격에 대한 안전성을 검증한다.
본 논문은 멀티캐스트 주소 할당 기술 및 표준화 동향에 대하여 살펴보고자 한다. 멀티캐스트라 함은 단일 메시지를 전송하여, 다수의 수신자에게 정보를 전달할 수 있는 프로토콜로, 일반적으로 MAAs 서버나 MADCAP과 길은 서버를 이용하여 주소를 할당받는다. 그러나 오늘날 급속하게 증가하고 있는 홈 네트워킹 기술과 같은 자동네트워킹 메커니즘의 수요 증가로 인하여, 호스트 IP주소의 자동설정요구 뿐만 아니라 멀티캐스트 주소 또한 자동 생성하는 메커니즘을 요구하고 있다. 이에 본 문서에서는 호스트 내에서 주소를 자동 할당하는 방법 및 관리 기술에 대하여 서술할 것이며, 현재 IETF등에서 논의되고 있는 멀티캐스트 주소 파동생성 및 할당 현황을 보일 것이다.
전기전자 및 산업 장치들까지 네트워크에 접속되는 오늘날의 인터넷 환경에서 다양화 되어가는 인터넷 단말들에 대한 자동주소설정과 인프라망의 자동화가 요구된다. 이와 같은 요구사항을 충족시키기에는 제한된 환경에서 사용되도록 설계된 DHCP, SNMP, CMIP 보다 향상된 프로토콜의 개발 및 표준화가 요구된다. 이를 위해 2000년 3월에 민간 국제 표준화 기구인 IETE에서는 "Zeroconf"라는 워킹그룹을 조직하여 자동차, 기차, 비행기 내에서 한시적으로 구성되는 ad-hoc 망, 정보가전 등의 홈네트워크, 이동망 등 다양한 환경에서 적용될 수 있는 자동네트워킹 표준의 제정을 목표로 활동하고 있다. 본 논문에서는 IPv6 기반 자동네트워킹 기술인 IP 인터페이스 설정, 호스트 이름과 IP 주소 간의 변환, IP 멀티캐스트 주소 할당, 그리고 서비스탐색 기술 등을 소개하고 Zerocof 워킹그룹에서의 표준화 동향을 알아본다. 동향을 알아본다.
IPv6는 IPv4의 문제점을 해결하기 위해 설계된 새로운 인터넷 프로토콜이다. IPv4에서 IPv6로 새롭게 변경된 부분 중, 주소자동설정기능에 대해 살펴본다. IPv6에서는 NDP 메커니즘을 이용하여 네트워크 정보를 수집하여 주소를 설정한다. 현재의 표준안에는 NDP 프로토콜에 대한 보안방안으로 IPsec AH 메시지를 사용할 것으로 정의되어있으나, 초기 주소설정과 정에서는 주소가 없는 상태이므로 어떠한 보안연계도 적용할 수 없다. 이외에도 현재 NDP 프로토콜에서의 많은 보안문제점이 지적되고 있으며, 이러한 문제를 해결하기 위하여 SEND 프로토콜이 제안되었다. 본 논문에서는 NDP와 SEND 프로토콜상의 보안문제점을 분석하고, 이러한 공격에 대한 근본적인 문제점에 해당되는 IP 스푸핑 공격을 방지하기 위한 방안으로서, PKC와 AC 방식을 이용한 수정된 NDP 프로토콜을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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