클라우드 컴퓨팅 활성화 정책에 따라 가상화 제품에 대한 보안 중요성이 증가하였으며, 보다 안전한 클라우드 환경을 운영하기 위해서는 가상화 제품에 대한 사이버 보안위협 분석 및 보안요구사항 개발이 필요하다. 본 논문은 가상화 제품에 대한 보안특징 및 사이버 보안위협 분석을 통해 보안기능 요구사항 개발을 위한 사전 연구 목적으로 수행되었다. 이를 위해, 미국 및 영국에서 가상화 제품의 보안성 평가를 위해 사용하고 있는 평가제도와 가상화 제품에 대한 보안위협, 보안목적 및 보안요구사항들을 비교했다. 또한, 가상화 제품의 보안특징과 관련된 핵심적인 보안기능 요구사항 개발을 위한 항목 및 절차를 제안하여 보다 안전한 가상화 제품 개발 및 보안 평가기준 마련에 기여하고자 한다.
클라우드 컴퓨팅을 이용하여 다양한 서비스가 생겨남에 따라 클라우드 컴퓨팅 환경에서의 보안이 더욱 중요해지고 있다. 이에 따라 클라우드 컴퓨팅을 구축하는 핵심 기술인 가상화 기술의 보안 또한 중요한 이슈가 되고 있다. 가상화 기술은 독립된 컴퓨팅 환경을 제공함으로써 기본적으로 안전한 컴퓨팅 환경을 제공하지만 가상화 기술의 보안 취약점을 이용하여 보안 공격하는 사례가 증가하고 있다. 이에 본 논문에서는 전가상화 기법과 운영체제 레벨 가상화 기법을 접목시켜 게스트 운영체제로부터 시작되는 보안 공격에 대해 대응할 수 있게 함으로써 보안성을 강화시키는 기법을 제안한다. 또한, 벤치마킹을 통해 이러한 접근방법이 기존의 컴퓨팅 성능에 거의 영향을 미치지 않음을 확인하였다.
본 논문에서는 새로운 신뢰 망 운용에 가상화 기술을 적용하기 위하여 기존 가상화 기술 연구동향 및 문제점을 분석하고, 가장 적합한 가상화 기술을 제시하고자 한다. 가상화 기술을 통하여 자원의 활용률을 높이고 관리비용을 절감할 수 있는 장점이 있다. 한편 보안 측면에서는 가상화를 통한 보안의 장점도 있는 반면에, 가상화의 도입으로 인한 새로운 취약성이 발생하여 이 문제에 대한 분석 및 대책이 필요하다. 따라서 가상화 시스템의 보안 위협 요소들을 도출하고, 가상화 보안 정책에 대하여 분석하고 살펴본다.
클라우드 컴퓨팅이 확산되면서 핵심기술인 가상화 기술(Virtualization)에 관한 관심이 높아지고 있으며, 적용 범위도 단말기부터 서버, 네트워크까지ICT 인프라 전 분야로 확장되고 있다. 그러나, ICT인프라 자원의 가상화 구현을 위해서는 물리적 하드웨어 자원을 논리적으로 추상화하기 위해 하이퍼바이저 등의 새로운 가상화 계층을 구축할 수 밖에 없는데, 정보보호 측면에서 기존 보안기술이 모니터링할 수 없는 보안 사각지대가 되어 새로운 보안 취약성 및 공격경로를 발생 시킨다. 이러한 가상화 계층의 취약성분석 및 대응을 위한 관련 기술 개발 및 연구가 주목 받고 있다. 이에 본 고에서는 가상화 기술의 특성과 가상화 계층의 주요 보안위협 및 대응기술에 대해서 살펴 보고자 한다.
본 논문의 연구목적은 5G 통신네트워크 보안에서 표준화가 진행되고 있는 상황에서 주요 고려 사항인 슬라이싱 보안 정책에 대한 방향을 검토하고, 5G 통신 네트워크 가상화의 보안 취약점 진단 항목들을 도출하며, 위험관리에 대한 주요 논의 사항들을 분석하고 제시하는데 있다. 연구방법은 유럽 핵심보안 연구기관인 ENISA(European Union Agency for Cybersecurity)의 5G 통신네트워크의 가상화 보안 정책 방향과, 국외 주요 관련 저널로부터 5G 통신네트워크의 가상화 보안정책과 취약점 분석 등의 연구 내용을 분석에 활용하였다. 본 논문의 연구 결과에서는 5G 통신 네트워크의 가상화 보안에서 보안구조를 정리하였고, 보안 위협들과 위험관리 요소를 도출하였다. 또한 위험관리 영역에서 보안 서비스별로 취약점 진단 항목들을 도출하였다. 본 연구의 기여도는 여전히 논의 되고 있는 5G 통신 네트워크 가상화 보안에서 보안 위협 항목들을 요약하였다는 것과, 유럽의 5G 통신네트워크 사이버보안 방향을 파악 할 수 있었다는 것, 그리고 5G 통신 네트워크의 가상화 보안에 고려되어야 하는 취약점 진단 항목들을 도출하였다는 데 있다. 아울러 본 연구의 결과는 국내 5G 통신네트워크 가상화 보안을 위한 취약점 진단 항목들을 개발하는데 기초 자료로 활용 될 수 있다. 향후 5G 통신네트워크 가상화 보안의 취약점 진단 항목에 대한 상세한 진단 프로세스를 연구하는 것이 필요하다.
클라우드 컴퓨팅 환경에서 서버나 애플리케이션들이 수 분 사이에 구축되고 장애 발생 시 복구 또한 쉬워졌다. 특히, 잠시 서비스하기 위해서 물리적인 서버를 구축하는 것 보다 클라우드에서 가상 서버를 이용하면 편리함과 동시에 비용도 저렴하다. 하지만 그러한 서버나 애플리케이션들의 기반이 되는 네트워크나 보안시스템은 대부분 하드웨어 기반으로 구성되어 있어 클라우드 가상화 적용에 어려움이 많다. 클라우드 내에서도 네트워크나 보안설비 등에 대한 가상화를 통한 보호가 필요하게 되었다. 본 논문은 네트워크 가상화 기술을 활용하여 클라우드 네트워크의 보안을 강화하는 방법에 대한 연구를 다루고 있다. 가상 서버 및 가상 네트워크를 생성해 다양한 보안 이점을 제공하는 가상화 기술을 활용해 링크 가상화와 라우터 가상화를 적용하여 보안이 강화된 네트워크를 구성하였다. 구성된 네트워크에 가상 방화벽 기능을 적용해 네트워크를 격리할 수 있었으며, 이 결과를 토대로 가상화 환경에서 보안 취약점을 극복하고 안전한 네트워크 구성을 위한 관리 전략을 제안하는데 기여할 것으로 기대된다.
클라우드 컴퓨팅 환경은 가상화 인프라를 제공하며 클라우드 서비스 참여자는 이러한 가상화 자원을 사용하여 서비스를 제공 및 활용한다. 그러나, 클라우드 가상화 환경에서의 보안위협이 지속적으로 증가하고 있는 반면, 안전한 클라우드 가상화를 위한 정책 연구는 미비한 실정이다. 이에 따라, 본 논문은 클라우드 가상화 인프라 중 클라우드 네트워크 가상화의 서비스를 안전하게 제공하기 위한 정책 방안을 제안한다. 제안하는 방안에서 클라우드 네트워크 가상화 환경에서 발생 가능한 보안위협을 도출하고 이에 따른 보안요구사항을 도출한다. 결과적으로, 클라우드 네트워크 가상화 서비스를 안전하게 제공하기 위한 정책 마련 시 클라우드 서비스 제공자가 고려해야할 보안요구사항 도출을 목표로 한다.
본 논문은 서버 가상화 시스템의 보안 함수를 개발하기 위해 선행해야 할, 보안 요구 사항을 제안하는 것에 그 목적을 두고 있다. 도출된 보안 요구 사항은 서버 가상화 시스템에 대한 보안 위협을 기반으로 하며, 제안 된 요구 사항이 보안 위협 사항을 방어할 수 있는 것을 보임으로써 보안 요구 사항의 타당성을 검증한다. 또한, 클라우드 컴퓨팅 보안 위협에서 서버 가상화 시스템에 가해지는 보안 위협을 도출하기 위해서, 보안 위협과 서버 가상화 시스템의 보안 이슈 사항의 관계를 분석 및 제시한다.
가상화 기술은 클라우드 컴퓨팅의 핵심 기술로서 서버 및 스토리지, 하드웨어 등을 분리된 시스템이 아닌 하나의 자원 영역으로 간주하여 자원을 필요에 따라 할당할 수 있다. 클라우드 컴퓨팅 환경에서는 가상화 기술을 통해 자원을 통합하여 활용을 극대화하고, 운영비용 절감 및 공간절약의 효과를 얻을 수 있다. 그러나 가상화 가술을 제공하는 가상화 소프트웨어의 경우, 소프트웨어 자체에서 발생할 수 있는 보안 취약점이 존재하게 되고, 이를 이용한 보안 위협 요소는 가상화 환경 기반의 클라우드 컴퓨팅 서비스의 신뢰도를 저하시킬 수 있다. 본 논문에서는 가상머신(VM : Virtual Machine)이 갖는 취약점 분석을 통하여 가상화 환경에서 발생 가능한 보안 위협을 정의하고, 분석 결과를 기반으로 클라우드 컴퓨팅의 가상화 환경에서 고려해야할 보안 문제 및 대응 방안을 기술한다.
가상화 기술은 소프트웨어적으로 독립된 가상환경을 제공함으로써 관리 수단 통합, 자원 활용 극대화, 안정된 서비스 제공 및 비용 절감 등 많은 이점을 부여하며 다양하게 활용되고 있다. 가상화를 적극적으로 활용하고 있는 분야로는 서버 가상화, 실시간 시스템, 시스템 모니터링, 클라우드 컴퓨팅 등을 대표적으로 꼽을 수 있으며, 시스템 보안 분야에서도 가상화의 이점을 적용하여 한층 높아진 보안 서비스를 제공하고 있다. 이러한 동향에 따라 본 논문에서는 먼저 가상화 기술에 대해 전반적으로 살펴보고, 이를 기반으로 시스템 보안 분야에서 가상화 기술이 어떻게 활용되고 있는지 알아본다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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