본 고는 필자가 지난 8년 간 다양한 이동통신 취약점 연구를 했던 경험을 바탕으로 5G 이동통신 보안의 미래에 대하여 예측하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여 기존 네트워크 보안과 다른 이동통신 기술의 특수성, 이동통신 보안의 기술적 어려움에 대하여 분석을 하고, 실제로 취약점 분석을 했던 경험을 바탕으로 5G 이동통신 보안의 미래에 대하여 예측하고자한다.
본 논문은 이동환경에서 다수의 이동 단말을 대상으로 안전하고 효율적인 멀티캐스트 실현하는 이동보안멀티캐스트 구조 및 프로토콜을 제안하고자 한다. 제안된 이동보안멀티캐스트 구조 및 프로토콜은 이동 단말의 움직임에 따라 적응적으로 이동보안멀티캐스트 서비스를 제공해 줌으로써, 전송지연을 낮추고 키갱신 횟수를 줄임과 동시에 이동 단말의 이동으로 인한 서비스 끊김 및 데이터 손실을 방지하여 이동보안멀티캐스트 서비스의 QoS를 높였다.
이동에이전트 시스템은 기하급수적으로 증가하는 분산처리 환경과 이동컴퓨팅에 기여할 수 있다는 점으로 인해 주목받고 있는 기술이지만, 심각한 보안문제를 안고 있다. 본 논문에서는 ID 기반의 디지털 다중 서명 기술을 이용하여 이동 에이전트 시스템의 보안문제에 대한 효율적인 해결책을 제시하고자 한다. 이를 위하여 본 연구는 이동 에이전트 시스템이 가질 수 있는 보안 위협 요소를 분석하였다. 이러한 보안 위협은 적절한 보안 기술의 적용으로 해결될 수 있을 것으로 판단된다. 따라서 본 논문은 여러 사용자가 공동의 메시지를 전자적으로 서명하는 보안 기술인 디지털 다중 서명(Digital Multi-signature)기법과 ID에 기반한 키(key) 분배 기법을 이용하여 이동 에이전트 시스템의 보안 문제를 해결하기 위한 새로운 방법을 제안한다. 제안된 이동 에이전트 보안 프로토콜은 키 분배 및 관리의 단순화, 인증 절차의 단순화, 에이전트 실행 플랫폼의 인증과 송수신 부인 방지 기능을 제공, 생명성을 보장, 실행 결과 데이터의 기밀성, 무결성의 보장한다. 그리고 에이전트 실해의 전 단계를 매 시스템마다 검증함으로써 변경 또는 삭제시 곧바로 탐지한다.
본 논문에서는 이동환경에서 다수의 이동 단말을 대상으로 안전하고 효율적인 멀티캐스트를 실현하는 보안 이동 멀티캐스트 서비스의 특성을 알아보기 위해서 기존의 연구를 보안 이동 멀티캐스트에 적용했을 때 나타나는 문제점들에 대해 논의했다. 기존의 연구는 이동 멀티캐스트나 보안 멀티캐스트에 초점을 맞추고 있어서, 이러한 연구 결과를 보안 이동 멀티캐스트에 그대로 적용할 경우 새로운 문제점이 발생하거나, 서비스의 성능을 저하시키는 요인으로 작용하게 된다. 이러한 문제점을 해소하기 위한 방안으로 적응적 방식의 가능성에 대해서 논의한다.
이동 에이전트가 갖는 많은 장정에도 불구하고 실생활에서 이동 에이전트를 사용하는데 보안 문제는 큰 장애물로 작용하고 있다. 이동 에이전트 보안문제는 크게 이동 에이전트에 대한 보안과 이동 에이전트 시스템에 대한 보안으로 나눌 수 있는데 실질적인 이동 에이전트 보호에 대한 연구는 미비하다. 이동 에이전트나 이동 에이전트 시스템을 불법적인 공격으로부터 보호하기 위해 요구되는 가장 기본적인 서비스는 기밀성. 무결성, 인증, 접근 통제, 부인 봉쇄 및 가용성 등이며, 이 중 무결성은 보안 서비스가 제대로 작동하기 위한 가장 기본 서비스라고 할 수 있다. 일반적으로 무결성은 해쉬함수를 사용해서 무결성 검사값을 생성한 후, 데이터나 코드의 불법적인 변경을 감시한다. 따라서 이 논문에서는 에이전트를 전송 또는 수신하는 호스트의 상호인증과 해쉬함수(HMAC)를 사용해 이동 에이전트의 안전한 전송을 위한 무결성 매커니즘을 제안하고자 한다.
무선 이동 시스템을 기반으로 안전한 키 교환 및 사용자 인증을 위한 다양한 보안 프로토콜이 제시되고 있다. 무선 이동 시스템 기반 보안프로토콜은 유선기반 보안프로토콜과 다르게 공개키와 대칭키가 혼합된 암호화 방식을 사용하고 있다. 본 논문에서는 이동 시스템 환경에서 동작하는 BCY 프로토콜의 안전성을 분석하기 위한 기술에 대해 언급하고, Casper/CSP 언어 및 FDR 도구를 이용하여 보안 취약성을 분석하고자 하였다.
네트워크 컨버전스 및 사용자 이동성의 중시로 무선랜 기반에서 음성 서비스를 이용하고자 하는 VoWLAN 서비스에 대한 관심이 고조되고 있다. 그러나 무선랜 보안 표준기술을 그대로 적용하고자 할 때는 AP 간을 이동할 때와 서브넷 간을 이동할 때 로밍에 대한 문제가 발생한다. 이에 본 논문에서는 VoWLAN 서비스를 구현할 때 로밍과 보안 기능을 동시에 제공하기 위한 설계방법을 제안한다.
인터넷이 널리 사용되면서 이동 에이전트와 관련된 기술들은 지속적인 관심과 연구의 대상이 되고 있다. 이동 에이전트는 분산 정보 검색, 네트워크 시스템 관리, 분산 시스템 관리, 전자 상거래 분야에서 기존의 통신 패러다임보다 우수한 성능을 나타낸다. 이런 우수한 성능에도 불구하고 이동 에이전트가 상업적으로 널리 사용되지 않는 이유는 이동 에이전트가 갖는 보안 취약성 때문이다. 최근 이동 에이전트의 보안에 대한 연구가 활발히 진행되고 있지만 대부분 보안성을 높이기 위해 복잡한 연산이나 규약을 사용함으로써 성능 저하를 유발하였다. 따라서 본 논문에서는 상호 신뢰하는 이동 에이전트 시스템을 신뢰 도메인(Trusted Domain)으로 관리하고, 보안 서비스를 제공하며, 지역성을 고려한 여행을 안내하는 역할을 수행하는 TDGM(Trusted Domain 8f Guide Manager)을 이용한 이동 에이전트 보안 모델을 제안하고, 그 성능을 평가하였다. 제안한 모델은 이동 에이전트를 이용한 대규모 분산 검색 환경에서 높은 보안성을 제공하면서도 성능 저하를 최소화하는 것을 살펴볼 수 있다.
본 논문은 VPN 환경에서 MIPv6를 지원하기 위한 방안을 제안한다. 이동 노드가 이동한 외부 네트워크는 계층적인 MIPv6 구조를 가지며 이동노드가 외부 네트워크로 이동했을 경우 외부 네트워크의 엑세스 라우터(access router)를 관리하는 GMAP(gateway management anchor point)는 이동노드를 대신하여 VPN 게이트웨이와 IPsec 보안 협정을 맺는다. 이동 노드가 같은 GMAP 영역 안에서 이동할 경우 이미 맺어 놓은 GMAP와의 IPsec 보안 협정을 사용하기 때문에 이동 노드는 이동시마다 VPN 게이트웨이와 재 보안 협정을 맺을 필요가 없다. 이는 IPsec 재 보안 협정으로 인한 메시지 오버 헤드와 지연을 감소시키며 이동노드가 외부 네트워크에 있을 경우 패킷 누출 없이 안전하게 데이터를 전송할 수 있게 한다.
이동에이전트는 인터넷 상거래나 장도검색 등에 응용되는 최신 기술이며, 이를 컴퓨터네트워크내 컴퓨터 시스템의 보안관리을 위한 모델을 제안하고 설계하였다. 이를 위해 최근 발표되고 있는 이동 에이전트 기술에 대해 분석하고, 네트워크보안관리 기술을 연구하였으며 IBM 이 제안하고 있는 AGLET 환경에 네트워크보안관리 시스템을 탑재한 이동 에이전트 응용시스템을 설계하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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