산업사물인터넷(IIoT)은 사물인터넷(IoT)과 같이 기존의 여러 ICT 기술들과 무선센서네트워크 및 다양한 통신 기술들이 산업제어시스템에 적용된 것을 의미한다. IIoT는 일반적인 상용 IoT와 많은 부분 공통점과 그 기반 기술에 있어서의 동일한 성격을 가지지만 적용 대상 환경에 있어 차이를 가지고 있기 때문에 산업제어영역에서 IoT기술을 도입하기 위해서는 추가적으로 고려해야할 사항들이 존재한다. 본 논문에서는 IoT와 IIoT에 대하여 간단히 설명하고 IIoT 환경의 특수성에 대해서 다룬다. 그 후 상용 IoT에서 발생한 보안 사고관련 사례들을 살펴보고 산업제어영역에서 사이버보안 사고 발생시 그 피해 규모를 살펴본다. 그리고 IIoT를 도입하면서 보안관점에서 필요한 사항들에 대해 서술하였다.
스마트시티로 가는 첫걸음이자 핵심이라 할 수 있는 IoT 기술이 우리의 삶을 변화시키고 있다. 원격에서 집 내부의 상태를 확인하며 조정할 수 있고, 집 내부의 상황도 영상을 통해 확인할 수 있게 되었다. 이처럼 IoT 기술은 우리 삶의 편리함을 제공하고 중요한 요소가 되었지만, IoT 환경 관리의 주체가 사용자 개인이거나 IoT 환경상태를 모니터링하며 관리할 수 있는 수단이 없어 관리가 되지 않고 있고 공격을 받아도 사용자가 알 수 없다는 특성 때문에 IoT 보안에 있어 심각한 문제를 일으킬 수 있다. 이러한 문제에도 불구하고 IoT 보안에 대한 인식과 IoT 환경에 특화된 관리 시스템은 갖춰지지 않고 있다. 본 논문에서는 오픈 소스 데이터 분석 및 시각화 솔루션인 Elastic Stack을 활용하여 손쉽게 IoT 환경을 관리하고 상태를 시각화하여 제공하는 IoT 환경 관리 시스템을 제안한다.
IoT 환경에서 서로 다른 사양을 갖는 기기 간 통신에서의 보안 취약성, 사용자의 프라이버시 데이터 유출, 인가 받지 않은 기기나 사용자로 인한 기기 위 변조, 기기 오작동 등의 보안 위협 발생 가능성이 증가할 것이라는 예측과 더불어 다양한 보안 위협에 대응할 수 있는 보안 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 논문에서는 신뢰 보안 모듈과 클라우드 서버를 이용한 기기 간 원격 인증 및 기기 관리 방법에 대해 기술한다. 수 많은 기기가 인터넷으로 연결되어 운용되는 IoT 환경에서 신뢰 보안 모듈을 활용한 IoT 기기 간 원격 인증, 기기 보안 업데이트 및 안전한 기기 관리 기능 등을 통해 보다 안전하고 신뢰할 수 있는 IoT 서비스 제공이 가능해짙 수 있을 것이다.
본 연구에서는 보안기능을 탑재한 IoT 단말로 구성된 네트워크를 구성하여 보안성과 확장성을 보장하는 그룹통신 기법을 제안한다. 네트워크상에 참여하는 단말의 수가 증가하면 네트워크 자원도 비례하여 감소되며 IoT 단말에 보안기능을 추가하면 IoT 단말에서 암호화로 인해 지연시간이 증가하게 된다. 네트워크에 발생하는 에러율이 높아지면 재전송으로 인해 네트워크 자원은 빠르게 잠식되게 된다. 따라서 보안성을 지원하면서 확장성을 보장하도록 IoT 단말을 그룹화 하여 참여 노드가 증가하여도 네트워크 자원의 소모를 감소시켜 확장성을 보장할 수 있도록 하였다. 향후 구현을 위해 IoT 단말에서 사용하는 암호화 방식은 IEEE802.5.4의 표준을 고려하였으며 표준화 동향을 조사 분류하였다. 제안하는 방식은 IEEE802.5.4 표준의 보안기능을 제공하는 IoT 디바이스를 그룹통신 기반에 적용하여 신뢰성과 확장성 보장이 가능하도록 하였다. 성능평가는 시뮬레이션을 통해 보안기능을 갖는 IoT 디바이스를 기존 방식과 그릅통신으로 구성하였을 때의 지연시간을 비교하여 제안한 방법의 효율성을 확인하였다.
IoT 시장은 지속적으로 확대 성장하고 있지만, IoT 기기에 대한 보안 위협 또한 증가하고 있다. 그러나 자원 한정의 문제점을 가지고 있는 IoT 기기에 기존 시스템에 적용되었던 보안기술을 적용하는 것은 어렵다. 이에 본 논문에서는 IoT 기기의 자원 한정이라는 특성 하에서 보안 기능 적용에 따른 오버헤드를 줄일 수 있는 인증 및 경량 암호알고리즘 적용하여 IoT 기기의 보안성을 향상시킬 수 있는 서비스를 제시하여 IoT 기기가 제공되는 홈네트워크 등에 보안성을 제공하고자 한다. 이에 본 논문에서 제시하고 있는 인증 및 경량 암호알고리즘 적용 서비스는 기존 연구에서 증명되었던 IoT 환경에서 적용 가능한 LEA 암호화 알고리즘의 이용과 더불어 비밀키 생성에 있어 이용자, IoT 기기와 서버가 참여하여 3자의 상호인증기반 비밀키 생성을 통해 서비스의 안전성을 확보하였으며 실험에서 랜덤하게 비밀키를 생성하는 방식과 속도의 차이가 없으나, 부가적으로 비밀키 공유를 위한 로직을 IoT 기기에 적용하지 않음으로써 IoT 기기의 자원 한정의 문제점을 해결할 수 있음을 검증하였다.
4차 산업 혁명의 정보통신기술 산업 분야의 새로운 성장 동력으로 주목받는 사물인터넷 기술은 단순한 보안 기술을 넘어 신뢰성이 필요하다. 이러한 신뢰성은 IoT 제품의 기획 및 설계 단계부터 고려되어 제품을 개발하고 평가하며 사용하는 모두가 보안성을 측정하고 신뢰할 수 있는 시스템이 구축되어야 한다. 사용되는 IoT 기기 수의 급격한 증가와 사용 생명주기의 증가는 소프트웨어 패치와 업데이트 및 관리의 어려움으로 인한 보안 취약성 증가로 이어진다. 본 논문에서는 IoT 산업 분야의 기술적 정책적 동향을 분석하고 이를 통해 IoT 기기의 보안성과 확장성의 한계점을 분석한다. 이러한 한계점을 보완하기 위해 블록체인의 요소 기술인 해시를 활용해 소프트웨어의 무결성을 자동 검증하는 방법을 제안한다. 해시를 활용한 소프트웨어 무결성 자동 검증 방법으로 사물인터넷의 보안성과 확장성을 강화하고, 제안하는 보안 기술 적용을 위한 정책적 솔루션을 제시한다.
최근 5G, 인공지능(AI) 등과 함께 사물인터넷 (IoT) 기술이 주목받고 있으며, 보안 위협 또한 증가하고 있다. IoT 기기에 대한 다양한 공격 기법들이 존재하는 만큼 IoT 보안에 관한 연구 또한 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 IoT 환경에서의 보안 위협에 대응하기 위한 딥러닝 기반의 탐지기법들의 최신 연구 동향과 앞으로의 방향을 살펴본다.
인터넷의 기술의 발전과 스마트 디바이스의 보급은 사람들에게 편리한 환경을 제공해 주고 있으며, 이는 IoT라는 기술로 보편화 되고 있다. 그러나 IoT 기술의 발전과 수요는 이를 악용한 해커들의 공격으로 인해 개인 정보 유출과 같은 다양한 문제를 야기시키고 있다. 수많은 디바이스들이 네트워크에 연결되는 환경이 조성되었고, 기존 PC 환경에서 악용되던 네트워크 공격이 IoT 환경에서 발생하고 있다. 실제 IP 카메라의 경우 해킹을 통해 DDoS 공격을 진행하거나, 개인정보 유출, 동의 없이 모니터링 하는 등의 보안사고가 발생하고 있다. 이제는 IP카메라나 태블릿 등 IoT 환경에서 활용되는 다양한 스마트 기기가 네트워크 공격에 활용될 수 있음을 확인할 수 있다. 하지만, IoT 환경에서 소형 디바이스들이 가지는 특성상 Memory 공간이나 Power 등이 제한되어 있어 기존 보안 솔루션 설치 및 실행에 어려움을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 IoT 환경에서 발생할 수 있는 보안 위협에 대해 살펴보고 이를 방지할 수 있는 보안프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 보안평가를 통해 네트워크에서 발생할 수 있는 다양한 보안 위협에 대응 가능함을 확인할 수 있었다. 또한, 에너지 효율성 분석을 기존 보안 알고리즘으로 활용되는 ECC, RSA, Kerberos 등에 비해 디바이스 증가에 따른 인증 속도에서 최소 2배 이상의 속도가 개선되는 등 디바이스 수의 증가에 따라 인증 시간이 가파르게 감소함을 확인할 수 있었다. 따라서 본 프로토콜을 IoT 환경에 적용한다면 효율적인 운영이 가능할 것으로 기대 된다.
사물인터넷(Internet of Things: IoT) 기술 발전에 따라서, IoT기술의 적용범위는 실내 환경의 생활 편의성 개선에서 벗어나 실외 환경에서의 발생가능한 위험을 사전에 감지·예방하는 산업안전 분야로 확대되고 있다. 이러한 IoT서비스 확대는 많은 장점을 제공함에도 데이터 유출과 변조 등의 보안 문제도 함께 발생시키므로 이에 따른 보안 대응전략 연구도 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 실외환경에서의 IoT기반 도로건설 위험방지시스템을 연구대상으로 IoT 보안관리 가이드라인을 제안한다. 연구대상에 적용한 저전력-광역(LPWA, BLE) 통신프로토콜의 보안취약점을 조사한 결과, 정보보안의 3대 요소인 기밀성, 무결성, 가용성 측면에서 보안취약점을 확인하여 이를 최소화할 수 있도록 취약점 별 대응방안을 제안하였다. 본 연구는 기 구현된 실외환경에서의 IoT기반 도로건설 위험방지시스템 운영에서 발생할 수 있는 취약점 조사·분석과 취약점별 실질적인 보안지침을 제안하는데 연구의 의의가 있다.
모든 사물간의 통신이 이루어지는 사물인터넷(Internet of Things; IoT)의 발전은 빠른 속도로 발전하고 있고, 다양한 기술과 플랫폼이 발전하고 있다. 앞으로의 발전 과정에서 IoT 보안에 관한 기술의 발전은 특히 더욱 중요시 될 것으로 예상된다. 본 논문에서는 IoT 환경에서의 프라이버시 보안 위협들에 대해 기술하고, 이 기술들의 실제 사례를 통해 비교하며 대응방안에 대해 기술한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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