XML은 문서의 데이터 포맷 표현을 향상시키는데 중점을 두고 만들어졌기 때문에 문서 변조 및 데이터 삭제 등의 공격에 취약한 문제점을 가지고 있다. 이에 대한 해결책으로 XML 전자 서명, XML 암호화 기법, XML 접근 제어와 같은 다양한 해결책이 제시되었지만 XML 암호화로 인한 구조적인 XML 유효성 위반 문제 및 DTD 공격에 대한 해결책 부재 등의 문제점이 해결되지 않고 있다. 본 연구에서는 유효성과 암호화를 동시에 만족시켜줄 수 있는 방법으로 XML 스키마를 이용하는 방법을 제안하였다. XML 스키마는 정형 U 문서에 대해서도 지원이 가능하며, XML 문서에 대한 메타 정보를 담고 있으므로 따로 DTD를 필요로 하지 않는다. 또한 각각의 XML 문서에 대하여 동적인 생성이 가능하며 자체 유효성 검사 규칙을 가지고 있으므로 DTD 기반 XML 문서의 암호화에 대한 확장성이 뛰어난 장점을 가지고 있다.
최근에 모바일 환경에서도 PC 환경처럼 데이터 전송을 XML 문서를 이용하는 경우가 증가하고 있다. 그러나 모바일 환경에서 제한된 하드웨어 조건이나 현재 국내에서 활성화 되고 있는 모바일뱅킹 같은 서비스를 고려할 때 모바일 환경은 PC 환경보다 보다 높은 보안성을 요구하고 있다. 이에 본 논문에서는 모바일 환경에서 XML 문서의 암호화에 관련한 W3C 권고안의 요구사항에 맞추어 모바일 환경에서의 XML 문서 암호화 시스템을 설계 및 구현하였다. 본 시스템은 DES(Data Encryption Standard), Triple-DES, AES(Advanced Encryption Standard), SEED 및 RSA(Rivest Shamir Adleman) 알고리즘을 사용하였으며, 국내의 여러 무선 플랫폼이 공존하고 있는 현실을 고려하여 정부에서 추진하고 있는 무선 인터넷 표준인 WIPI 플랫폼에서 개발을 진행하였다.
ebXML, Web Services와 같은 XML을 기반으로 한 프레임워크 기술들이 발전하고 IT 환경이 복잡해지면서 정보보안 기술의 발달과 그 필요성이 더욱 많이 요구되고 있다. UN공식 표준 언어인 XML 문서를 보호화기 위한 보안 메커니즘 가운데 정보의 기밀성을 보장하기 위해 XML 암호화에 대한 관심은 더욱 커지고 있는 상황이지만 XML 암호화 표준 명세에는 국내 표준 암호화 알고리즘인 SEED 암호화 알고리즘은 포함 되어있지 않다. 따라서 ebXML, Web Services등을 국내 표준으로 비준 할 때에 국내 표준암호화의 적용 방안이 필요하므로 본 논문은 국제 표준인 XML 암호화 명세에 국내 표준 암호화 알고리즘인 SEED암호화 알고리즘의 적용방안을 연구한다.
유통망에서 핵심이 되는 공급 망 관리와 고객관리의 전산화 기반인 되는 POS 시스템이 유비쿼터스 개념의 도입으로 인한 데이터 통합을 위하여 XML을 이용하여 데이터베이스를 구축하고 XML의 단점인 보안을 위하여 공개키 기반구조의 인증서 기법과 보안의 표준인 XML-Encryption을 이용하여 분산처리 POS 시스템을 설계하였다. 이러한 POS 시스템은 네 가지의 장점을 가진다. 첫 번째 서버가 없으므로 매번 인증과 데이터 전송을 시도할 필요가 없다. 두 번째 XML로 데이터 베이스를 통합하여 프로그램 자체의 이식성을 높일 수 있다. 세 번째 데이터 전송에 있어서 XML 데이터를 암호화 후 데이터를 전송하기 때문에 데이터가 안전하다. 네 번째 POS 시스템 클라이언트 프로그램의 데이터 분산화 및 처리 속도의 향상을 위하여 데이터 처리할 때마다 암호화를 한 후 데이터 전송할 때 데이터를 모아서 전송한다.
유통망에서 핵심이 되는 공급망 관리와 고객관리의 전산화 기반인 되는 POS 시스템을 유비쿼터스 개념의 도입으로 인한 데이터 통합을 위하여 XML을 이용하여 데이터베이스를 구축하고 XML의 단점인 보안을 위하여 공개키 기반구조의 인증서 기법과 보안의 표준인 XML-Encryption을 이용하여 분산처리 POS 시스템을 설계하였다. 이러한 POS 시스템은 높은 이식성, 데이터 전송의 효율성, 데이터 처리 속도의 향상, 데이터의 보안성 등의 장점을 가진다.
본 논문은 웹 서비스 표준을 이용하여 안전한 메시지 전송을 위한 웹서비스 시스템을 구현하였다. 본 시스템은 싱글사인온 모듈과 SSL(Secure Socket Layer) 모듈과 안전한 메시지 모듈로 구성되어 있다. 이들 모듈들을 적용하기 위해 가격비교사이트를 대상모델로 하여 설계하였다. 싱글사인온 모듈은 SAML(Security Assertion Markup Language) 표준을 사용하였으며, 또한 권한부여와 인증을 제공한다. SSL 모듈은 종단 간에 메시지 암호화를 처리하기 때문에, 시스템의 메시지를 안전하게 전송한다. 또한 안전한 메시지 모듈은 웹 서비스 보안 표준을 따르는 XML암호화와 서명을 적용하였다.
XML이 인터넷상에서 문서를 표현하고 교환하기 위한 표준으로 인식되면서 XML에 대한 보안 요구가 커지고 있다. 최근까지 XML보안에 관한 연구는 암호화나 전자서명 같은 기밀성이나 무결성에 관한 연구에 그 초점이 두어져 왔다. 그러나 XML 데이터가 방대해지고 복잡해짐에 따라 XML 데이터를 이용하는 이용자의 권한에 따라 접근을 허용하거나 거부할 수 있는 관리적인 측면에서의 보안 기법의 연구가 요구된다. 이를 해결하기 위해서는 XML에 대한 접근제어 정책을 규정하고 수행하기 위한 모델과 메커니즘이 필요하다. 본 논문에서는 XML로 구성된 문서를 보안 영역 별로 구분하고, 역할기반 접근제어(RBAC)를 응용하여 각 사용자에 대한 역할을 할당하고, 역할에 따른 영역별 암호화를 통하여 특정 문서에 대한 접근제어를 수행하는 새로운 방식의 접근제어 모델과 메커니즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방식은 보안 계층이 추가 되거나 삭제되는 경우 해당 보안 계층 간의 관계만을 갱신함으로서 암호화에 사용된 모든 키를 갱신할 필요가 없다는 장점을 가진다.
현존하고 있는 HTML(Hyper Text Markup Language)기반 인터넷 전자투표 시스템의 대안으로 웹 환경에서 XML(Xtensible Markup Language)표준기술을 이용하여 이기종간의 시스템에서 동작가능하고 HTML의 구조적 단점을 보완하며 전자투표와 관련한 데이터를 XML로 저장하고, 표준화된 XML문서 인중과 데이터 무결성, 기밀성, 송신 부인봉쇄 등의 보안 서비스를 제공할 뿐만 아니라 부분 서명과 암호화가 가능하며 구현 측면에 있어서 편리함을 제공할 수 있는 XML 기반의 전자투표 시스템을 설계한다.
XML기반 웹서비스의 활성화와 더불어 효율적인 데이터 호출 및 통합을 위해, XML 문서 안에 웹서비스 호출 노드를 내장할 수 있는 Active XML(AXML) 문서가 개발되었다. 본 논문에서는 기존 전송계층 보안 프로토콜 및 WS-Security의 제한점을 방지하기 위한, AXML 문서의 내장형 웹서비스 호출과 XML-Encryption 및 XML-Signature 보안 표준을 통합한 데이터 암호화 및 전자서명 방식에 대해 소개한다. 또한, '전자의료 시스템' 예제를 통해 AXML 문서를 이용한 중첩된 웹서비스 호출 및 쿼리위임 방식에 대해 소개한다. 마지막으로, 기존 보안성 정형분석 방법의 확장을 통한 AXML 시스템의 보안 취약 가능성에 대해 언급하고자 한다.
Web Services가 차세대 e-Business를 주도할 것으로 많은 주목을 받으면서 XML(extensible Markup Language)을 기반으로 하여 폭넓게 성장해 가고 있다. 하지만 안전한 서비스의 측면에서 Web Services 는 폐쇄환경에서는 존재하지 않았던 새로운 보안 고려사항들을 부각시키고 있다. 이에 대한 해결을 위해 본 논문에서는 XML을 기반으로 하는 Web Services의 특성에 맞추어, 플랫폼 독립적이며 언어 중립적인 특징을 유지한 XML-Signcryption을 제안하는데, 이것은 논리적으로 한번에 전자 서명과 암호화를 함께 수행하도록 하여 기존의 서명 후 암호화에서 요구되는 계산 비용보다 더 적은 비용을 가지고 있는 Zheng의 Signcryption 기법을 XML 보안에 응용한 것이다. 본 논문에서 처음으로 XML 구문 형식을 따라 XML-Signcryption이란 명칭으로 설계하여 제안하는 XML-Signcryption은 암호화와 전자서명을 따로 구현한 W3C(World Wide Web Consortium)의 XML-Encryption이나 XML-Signature 스펙과 비교해, 전자서명과 암호화의 두 가지 보안 메커니즘을 위한 각각의 구현을 따로 할 필요 없이 한번에 할 수 있다는 면에서 개발자들에게 편리성을 제공할 뿐만 아니라 계산 비용 측면에서도 효율적인 장점을 제공한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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