최근 블록체인 기술의 적용 범위가 전 산업으로 확대되고 있으며, 고부가가치 정보와 디지털 자산이 블록체인 분산 데이터베이스에 저장되고 관리되면서 블록체인을 대상으로 하는 보안 위협이 급격히 증가하고 있다. 특히 가용성 저하 공격, 분산 서비스 거부 공격, 비정상 거래, 악의적 거래, 51% 공격과 같이 블록체인을 대상으로 한 공격 기법이 고도화되고 피해 규모가 커지고 있다. 블록체인은 금융, 물류, 의료, 인증 등 전 산업 분야에 활용될 가능성이 높아지고 있어서 블록체인 네트워크 보안 위협을 신속하고 정확하게 탐지하는 기술에 대한 연구가 요구된다. 본 논문에서는 블록체인 네트워크 보안 위협에 대해 분석하고, 주요 위협 탐지 기술과 최신 동향을 분석한다.
최초의 암호화폐인 비트코인의 등장과 함께 그 기반기술인 블록체인에 대한 국내외의 관심이 증가하는 가운데 국외에서는 블록체인의 확장성 문제에 대한 논의가 활발히 이루어지고 있다. 블록체인은 시스템을 관리하는 중앙기관 대신 네트워크의 사용자들의 합의에 기반하여 시스템을 유지한다. 신뢰할 수 없는 사용자 간의 합의를 위해 작업증명이라는 신뢰성 보장을 위한 기술을 사용하였고 이로 인해 비트코인과 같은 퍼블릭 블록체인은 제한된 처리량을 가지게 되었다. 현재까지 알려진 대부분의 공격들이 이러한 제한된 처리량으로 인한 처리 지연으로 공격 성공률이 증가하기 때문에 확장성 문제 해결을 위한 연구가 필요한 실정이다. 본 논문에서는 현재 알려진 퍼블릭 체인에서의 보안 위협을 분석하고 확장성 문제와 함께 현재 알려진 확장성 문제 솔루션에 대한 소개 및 앞서 서술한 보안 위협과의 연관성에 대해 분석한다.
양자 컴퓨터의 기술이 발전됨에 따라 Shor 알고리즘과 Grover 알고리즘을 통해 기존의 공개키, 대칭키 및 해시 암호체계에 위협을 줄 수 있다. RSA 및 ECC 암호체계는 Shor 알고리즘에 의해 다항시간 내에 해독이 가능해진다. 이러한 보안위협의 증가로 양자내성의 성질을 지닌 양자내성암호가 주목받고 있으며 양자내성 전자서명을 블록체인의 전자서명에 적용하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 양자내성암호를 블록체인의 전자서명에 적용하는 연구동향에 대해 설명한다.
블록체인 기술은 비트코인과 함께 알려졌으며, 급진적인 암호화폐의 성장과 함께 주요 기술로 인식되었다. 블록체인을 활용하기 위한 노력은 다양한 분야에서 이어지고 있으며 지속해서 발전하고 있다. 하지만 블록체인의 발전과 함께 블록체인을 위협하는 보안사고도 증가하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 블록체인의 다양한 보안 위협 중 블록체인 소프트웨어의 구현상 문제점을 분석하겠다. 본 논문에서는 블록체인 소프트웨어 중 오픈소스로 개발되는 암호화폐를 보안 관점에서 바라보며 소스코드에 존재하는 취약점을 분석하고, 취약점을 이용한 OS 커맨드 인젝션 공격에 대해 알아보겠다.
2008년 비트코인에 대해 나카모도 사토시 백서가 발표된 이후 블록체인은 단순 암호화폐의 수단을 넘어서 다양한 산업에 사용될 수 있는 4차 산업혁명의 핵심 기술 중 하나로 각광받고 있다. 이에 블록체인 기술을 활용하기 위한 전 세계적으로 다양한 연구와 개발이 이루어지고 있으며, 글로벌 블록체인 컨소시엄을 결성하고 금융 분야뿐만 아니라 물류, 유통, 의료 등 다양한 산업분야로의 적용을 위한 시도가 계속되고 있다. 그러나 여전히 블록체인의 기술 발전이 이러한 관심과 기대를 충족시키는 수준까지 도달하지 못하고 있다. 이러한 블록체인 기반 서비스의 개발은 아직 시작 단계인 만큼 블록체인 플랫폼의 생태계 구축을 위해 필요한 요소들에 대한 논의가 중요하다. 본 논문에서는 블록체인 기술의 전반적인 개요를 살펴보고자 한다. 이를 위해 먼저 블록체인 기술의 개요에 대하여 설명하고, 생성된 블록을 기존의 체인에 연결하기 위한 합의 알고리즘, 국제표준 기구를 중심으로 한 블록체인 표준화 동향 및 블록체인의 한계점과 발생 가능한 보안 위협에 대하여 기술한다.
본 연구에서는 블록체인 프로토콜과 네트워크 보안에 관련해서 MITM공격 및 DoS/DDoS 공격 등에 강한 대응수준을 갖출 수 있도록 블록체인 구성과 스마트 컨트랙트 상의 암호화 키 관리 방안과 에 대해 연구한다. 암호화 통신 프로토콜과 인증강화를 통한 중간자 공격(MITM)등의 데이터보안 위협에 대응, 노드간의 로드밸런싱과 분산화 된 방식으로 DDoS 공격 대응, 안전한 코딩과 취약점 검사, 안전한 합의알고리즘에 의한 스마트 컨트랙트 보안 강화, 사용자 인증과 권한 부여 강화를 통한 액세스 제어 및 인증, 블록체인 코어 및 노드의 보안성 강화, 기타 블록체인 프로토콜 업데이트 및 보안 강화를 위한 모니터링 시스템 구축 등을 통해 보안성이 강화된 블록체인 기술을 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구는 유출위협 탐지 연구에 활용되는 유출위협 데이터 셋의 한계점을 분석하고 현재의 문제를 극복하기 위해 보안솔루션을 활용하여 공개된 유출위협 데이터와 비교 분석한다. 이를 통해 유출위협 탐지에 적합한 데이터 포맷을 설계하고 블록체인 기술을 사용하여 서로 다른 기관 및 기업 간 유출위협 정보를 안전하게 공유할 수 있는 시스템을 구현한다. 현재 연구원들에게 공개된 유출위협 데이터 셋에서 실제 사건을 기반으로 수집한 데이터 셋은 없다. 공개된 데이터 셋은 연구를 위해 임의로 만들어진 가상의 합성데이터로 학습모델로 사용 시 실제 환경에서의 많은 한계점이 존재한다. 본 연구에서는 이러한 한계점들을 개선하기 위해서 프라이빗 블록체인 설계하여 소속이 다른 기관끼리 안전한 정보공유를 위해 참여자 간 합의와 검증을 통해 신뢰성을 높이고 정보의 무결성과 정합성을 유지하는 방안을 도출하였다. 제시한 방법은 유출위협 수집기를 통해 데이터를 수집하고 블록체인 기반 공유 시스템을 통해 합성데이터가 아닌 실제 위협을 가했던 양질의 데이터 셋을 수집하여 현재의 유출위협 데이터 셋 문제를 해결하고 향후 내부자 유출위협 탐지 모델에 기여할 것으로 사료된다.
블록체인은 중앙신뢰 기관의 개입 없이 분산 컴퓨팅 환경에서 데이터를 관리하는 기술이다. 블록체인의 보안성, 효율성, 응용성으로 인하여 현재 금융 분야뿐만 아니라 제조, 문화, 공공 등 다양한 분야에서 블록체인 기술이 활용되고 있다. 그동안 블록체인에서 공격자는 51% 이상의 해시 파워를 갖출 수 없다고 여겨졌지만 최근 이에 대한 공격과 피해사례가 발생하고 있으며, 이기적인 채굴자 공격을 포함한 대용량 컴퓨팅 능력을 갖춘 공격의 빈도가 증가하고 있다. 또한, 일반 컴퓨터와 차원이 다른 성능을 발휘하는 양자컴퓨터의 발전은 블록체인의 새로운 위협이 되고 있다. 본 논문에서는 블록체인 특징과 합의 알고리즘에 대해 소개하고 컴퓨팅 연산력을 이용한 블록체인 공격기법을 설명한다. 그리고, 대용량 컴퓨팅 환경 구축방법과 양자 컴퓨터를 사용하는 공격 알고리즘이 블록체인 보안성에 미치는 영향을 분석한다. 마지막으로, 블록체인의 보안성을 향상하기 위한 대용량 컴퓨팅 공격 보호 기술 및 앞으로의 발전 방향을 제시한다.
장래 국내외 자율주행 차량이 보급되면, 자율주행 차량의 사고 역시 발생 빈도가 늘어날 전망이다. 특히, 완전자율주행 자동차가 운행할 경우, 자동차의 사고 자체뿐만 아니라 운행 중 승객 간의 성폭력, 폭행, 사기 등 여러 가지 형사/민사상 문제가 발생할 수 있다. 이 경우, 자율주행차량의 운행 사고와 차량 내 승객의 사고에 대한 포렌식 역시 변화할 전밍이다. 이 글은 자율주행차량의 보안 위협에 대한 유형, 블록체인 기술을 이용한 증거 데이터의 무결성 유지 방안, 디지털 포렌식의 연구를 고찰하였다. 이를 통해 블록체인 기술을 활용한 자율주행 차량에서 발생할 위협과 다양한 사고 유형 별 포렌식 기법 등을 시나리오식으로 기술할 수 있었다. 본 연구를 통해 자율 주행 차량 대상 취약점, 공격에 대응하기 위한 국내외 웹사이트의 포렌식 보안 기술 조사 및 연구기관, 정보보안기업의 블록체인 보안 연구를 조사하여 사고 전/후 자율주행 차량의 포렌식을 돕는 블록체인 기법을 제안하였다.
모바일 엣지 컴퓨팅 기술은 블록체인과 결합하여 모바일 기기의 낮은 컴퓨팅 파워를 보완함과 동시에 추적성, 무결성이 보장된 데이터베이스를 제공하기에, 미래 IoT 환경에서 중추적인 역할을 할 것으로 기대된다. 그러나 블록체인 기반 모바일 엣지 컴퓨팅을 안전하고 효율적으로 사용하기 위해 보안이 함께 동반되어야 하며, 본 논문은 이러한 보안의 하나로써 안전한 그룹 서명과 인증 체계를 위해 고려해야 하는 보안 위협을 살펴보고, 이를 완화하기 위한 보안 기술을 살펴보고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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