본 논문은 리눅스 서버 환경에서 여러 분야의 업무를 운영하려고 할 때에 발생되는 보안 문제를 해결하기 위해서 역할기반 접근제어(Role-Based Access Control : RBAC) 기법을 이용하여, 리눅스 환경에서 운영 가능한 RBAC_Linux 보안 시스템을 설계하였다. 본 논문에서 RBAC_Linux는 RBAC 기법을 리눅스 환경에 적용하여 설계되었으며, 적용한 RBAC 모델로는 Sandhu 등이 제안한 RBAC96모델을 이용한다. 따라서 리눅스 서버 시스템에 설계 제안된 RBAC_Linux 보안 시스템을 이용하면 서버의 소스코드를 수정없이 구현 가능하여, 이식성이 높으며, 보안 관리가 단순하고 용이하다는 장점을 갖는다.
광범위한 인터넷의 보급에 따라 컴퓨터 및 네트워크 시스템의 취약점을 이용한 해커들의 통신 웹을 경유한 공격이 쉽게 되었다. 본 논문에서는 통합 보안관리가 가능한 LISS(Linux-based Integrated Security System)라고 이름 붙여진 통합 보안 시스템을 설계하고 구현한다. 이 시스템은 공개 운영 체제인 Linux에 기반하고 있으며, Linux 기반 서버의 보안관리에 효과적인 공개 보안 도구들로 구성되어 있다. LISS의 성능을 시험하기 위하여 테스트베드를 구성하여 시험한 결과, 구현된 시스템이 네트워크 매퍼로부터 발생되는 모든 공격 패턴들을 포획하는 것으로 나타났다.
개방형 운영체제인 리눅스는 전통적인 웹, 메일, DNS, FTP 등의 서버뿐만 아니라, 클라우드 및 빅데이터 인프라 구축에도 사용되고 있다. 또한 데스크톱이나 모바일 기기, 스마트 TV 및 자동차 등에도 탑재되고 있다. 특히, 사물인터넷 시대로 접어드는 현 시점에서는 리눅스가 차지하는 비중이 더 커질 것으로 예상되고 있다. 리눅스의 사용이 증가함에 따라 보안이 중요한 요소로 부각되고 있고, 리눅스 시스템 보안의 핵심은 사용자 관리에 있다. 본 논문에서는 리눅스의 사용자를 분류하고, 사용자 관련 파일의 역할을 분석하였다. 마지막으로 리눅스의 사용자별 보안 관리 기법에 대해 알아보고, 유용한 사용자 보안 도구에 대해 분석하였다.
IoT 시장의 성장과 더불어 linux 아키텍쳐를 사용하는 디바이스들에 대해 악성코드 보안 위협이 꾸준히 증가하고 있다. 하지만, Mirai 등의 심각한 보안피해를 야기한 주요 악성코드들을 제외하면 linux 악성코드에 대한 보안 커뮤니티의 관련 기술이나 연구는 전무한 수준이다. 또한, IoT 환경의 디바이스, 벤더, 아키텍쳐 등의 다양성이 더욱 심화됨에 따라 linux 악성코드 대응 난이도 또한 심화되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 linux 아키텍쳐의 주요 포맷인 ELF를 분석하고 이를 기반으로 한 분석 시스템과, IoT 환경을 고려한 바이너리 기반의 분석 시스템을 제안한다. ELF 기반의 분석 시스템은 상대적으로 고속으로 다수의 악성코드에 대해 전처리 분류 할 수 있으며 상대적으로 저속의 바이너리 기반의 분석 시스템은 전처리 하지 못한 데이터에 대해 모두 분류 가능하다. 이러한 두 개의 프로세스는 서로 상호보완되어 효과적으로 linux 기반의 악성코드를 분류할 수 있을 것이라 기대한다.
보안 운영체제인 SELinux는 임의 접근제어만을 제공하는 기존의 리눅스 커널에 리눅스 보안 모듈을 이용하여 강제적인 접근제어를 구현한 보안 시스템이다. 그러나 시스템 침입이 발생하였을 때, 침입 탐지 및 로깅만으로는 부족하다. 본 논문에서는 동적인 접근 제어를 활용하여 접근 위반 탐지 및 권한 제한을 수행하는 SELinux 보안 커널에 대해 제안한다. 시스템의 불법적인 접근이 발생할 시에 보안 검사 기능을 통해 이를 탐지하고 권한 제한 기능으로 동적으로 침입자에 대한 시스템의 권한을 변경하여 재침입을 방지할 수 있는 시스템을 실험을 통해 구현하였다.
본 논문은 리눅스 운영체제의 커널 수준에서 다중등급 보안기능 등을 추가적으로 구현한 보안 운영체제를 제시한다. 최근 Firewall, IDS와 같은 응용 프로그램 수준에서의 보안 제품은 기존의 부족한 운영체제 보안 기능을 이용하기 때문에 해킹 등에 취약점을 보이고 있다. 그러나 국내에서의 보안 리눅스 운영체제의 개발은 이제 시작 단계이며, 미국에서는 NSA에서 프로토타입을 개발하였으나 구현기술의 일부만 공개하고 있는 실정이다. 따라서 본 논문에서 상용화 수준으로 개발한 다중등급 보안커널 기능의 보안 리눅스 운영체제는 TCSEC B1급에서 정한 기능을 만족하며, 커널모드 암호화, DB를 이용한 실시간 감사추적, root의 권한 제한 등의 추가적 기능을 제공한다.
네트워크 수준에서 정보보호를 위한 침입차단 시스템과 침입탐지 시스템은 조직 내의 컴퓨터 서버 보안 대책으로는 그 한계를 갖고 있다. 이에 따라 보안 운영체제(Secure OS)에 관한 필요성이 점차 사회적으로 공감대를 형성하고 있다. 본 논문에서는 보안 운영체제의 요구사항과 최근 보급되고 있는 리눅스 운영체제의 커널 수준에서의 보안 연구동향을 살펴보고, 본 연구팀에서 구현한 다중등급 보안 리눅스 커널을 주요 기능 중심으로 기술하고 시험 평가로서 접근제어, 성능 및 해킹 시험을 실시하여 안전성을 입증하였다. 이 보안 커널 기반의 리눅스 운영체제는 TCSEC Bl급에서 요구하는 기준 기능 외에 해킹 차단, 실시간 감사 추적, root의 권한 제한, 통합보안관리 등의 추가적 기능을 제공한다.
모바일 기기나 임베디드 기기 등의 운영체제는 대부분 리눅스 커널을 기반으로 동작한다. 이러한 운영체제는 암호키와 보안 기능 등 시스템 운영에 필요한 난수를 리눅스 커널에 요청한다. 안정적으로 난수를 제공하기 위해, 리눅스 커널은 내부에 전용 의사난수발생기를 탑재하고 있다. 최근에 이 의사난수발생기에 대대적인 구조 변화가 이루어졌다. 그러나 대대적인 변화에도 불구하고 새로운 리눅스 의사난수발생기의 구조에 관한 안전성 분석 결과가 발표되고 있지 않다. 본 논문은 새로운 리눅스 의사난수발생기의 안전성을 분석하기 위한 사전 연구로서 이러한 구조 변경을 살펴본다. 추가로 변경 전과 변경 후의 차이점을 암호학적 관점과 성능 관점으로 구분하여 비교하고 안전성 분석이 필요한 요소를 식별한다. 이 결과는 새로운 리눅스 의사난수발생기 구조에 관한 이해를 제공하여 안전성 분석의 토대로 활용될 수 있다.
본 논문은 Linux 운영체제에서 동적 모듈 개념을 이용하여 보안 파일 시스템을 설계하였다. Linux 운영체제에서 동적 모듈 개념을 이용할 경우 커널 소스를 수정하지 않고 사용자가 원할 경우 커널 모듈은 언제든지 추가할 수 있는 장점을 가진다. 보안 파일 시스템은 사용자 데이터를 암호화함으로서 접근이 허용되지 않은 사용자에게 중요한 자료가 노출되지 않도록 해준다. 보안 파일 시스템은 blowfish 알고리즘을 사용하여 암호 및 복호화를 수행한다. 키 생성을 위하여 키 서버를 통하지 않고 자체 키 생성 알고리즘에 의하여 키를 만든 후 이 키 값을 이용한다.
FreeS/WAN[l] 은 LINUX 상에서 네트워크 보안 프로토콜표준인 IPSEC을 구현한 공개 S/W이다. 현재 LINUX Project로 수행되고 있으며 1.91 version 까지 나와 있다. 라우터와 라우터간에 IPSEC을 사용하여 통신함으로써 access control, connectionless integrity, data origin authentication, protection against replays, confidentiality의 서비스를 보장받을 수 있고, 또한 이러한 서비스들은 IP 계층에서 제공되기 때문에 IP 계층뿐만 아니라 그 이상의 계층에 대한 보호를 제공한다. [2] 본 논문에서는 LINUX router에 FreeS/WAN IPSEC을 설치하여 Security Gateway를 구성하고, 이 Security Gateway를 통해 전형적인 가상사설망을 구성할 수 있음을 보였다. 양단의 Security Gateway에 설치되어진 FreeS/WAN으로 VPN connection을 설정하고, 인증방법으로 RSA authentication key를 setup 하였다. IPSEC을 통하여 암호화되어진 데이터로 양단의 Gateway 구간에서 보안통신이 이루어짐을 알아본다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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