본 논문에서는 WAP 포럼에서 제시하고 있는 무선 인터넷 솔루션인 WAP에서의 보안 메커니즘인 WTLS(Wireless Transport Layer Security), WIM (WAP Identity Module), WMLScript Crypto Library, WPKI(WAP Public Key Infrastructure)에 대해 살펴보고, WAP 게이트웨이를 사용하는 네트워크의 구조적 형태에서 발생되는 종단간 보안 서비스의 문제점에 대해 논의한 후 WAP 환경에서 종단간 보안 서비스를 제공할 수 있는 보안 시스템을 설계 및 구현하고자 한다.
무선통신 기술의 발달로 최근 이동 통신 사용자들은 언제, 어디서나 누구와도 통신이 가능하게 되었다. 하지만, 이동 통신은 무선채널을 사용하기 때문에 통신 당사자는 심각한 보안 위험에 노출된다. 그래서, 안전한 통신채널을 제공하기 위한 방법으로, 이동통신망에서 필수라 하겠다. 본 논문에서 이러한 안전한 통신채널을 제공하기 위한 방법으로, 종단간 보안을 지원하는 새로운 WAP 모델인 WAP Agent를 제안한다. 새로운 WAP Agent는 WAP gateway를 두는 컨텐츠 제공자의 부담을 줄이면서, 안전한 보안을 제공하기 때문에 종단간 보안을 지원하는 새로운 WAP 모델로서 활용되리라 기대한다.
WAP은 WAP Forum에서 제정한 무선 환경에서의 데이터 통신을 위한 표준 프로토콜이다. WAP에서는 보안 통신을 위한 프로토콜로서 WTLS(Wireless Transport Layer Security)를 제안하고 있다. 이것은 TCP/IP 상의 TLS(Transport Layer Security)를 바탕으로 무선 환경에 맞게 최적화한 것이다. 그러나, WAP은 기본적으로 게이트웨이 모델에 따른 프로토콜이라는 점과 무선 구간에서의 전송 효율을 높이기 위한 인코딩 기능 때문에 게이트웨이에서 클라이언트와 서버 사이에 교환되는 정보가 노출되는 이른바 종단간의 보안 (End-to-End Security)문제가 존재한다. 이러한 이유로 유선에서와는 달리 안전한 종단간 보안을 제공하지 못하고 있다. 이에 본 논문에서는 기존 TLS와 WTLS를 합친 새로운 TLS(Transport Layer Security)-Plus 프로토콜을 제안하여 무선 환경에서 무선 단말기에 부담을 주지 않는 안전한 종단간 보안을 제공하려고 한다.
기존의 WAP 게이트웨이 모델에서의 게이트웨이는 많은 기능을 수행하였다. 이에 따른 게이트웨이 오버헤드가 증가하는 문제를 지니고 있기 때문에 이러한 문제를 해결하기 위해 상대적으로 수행 기능이 적고 각 content 제공자에 따라 나누어있는 Web 서버에 게이트웨이의 일부 기능을 이식하여 설계한 e-WAP 모델을 제시하였다. 하지만 e-WAP 의 보안 모델은 이전 WAP 게이트웨이 모델에서 사용되는 보안 방식을 사용하였기 때문에 종단간 보안 (end-to-end Securir)을 보장하지 못하는 기존 WAP의 보안 문제를 그대로 가지고 있다. 이에 본 논문은 기존의 SSL 과 WTLS 를 이용한 암호화 통신 프로토콜을 이용한 보안 모델에 서버와 무선 단말기 사이에 전송되는 데이터에 대해 암호화 한번 더 수행하여 종단간 보안을 보장하는 새로운 e-WAP 보안 모델을 제안하고자 한다.
본 논문에서는 우주발사체에 적용되는 비행종단시스템의 보안명령 입력을 위한 암호화 장치의 개념설계 결과와 개발 요구조건을 보였다. 암호화 장치는 명령신호를 생성하고 암호화하기 위한 명령생성장치와 암호화 명령신호를 연계장치에 입력하기 위한 명령입력장치로 구분하여 개발되도록 설계하였으며, 미국 NIST의 권고안과 한국인터넷진흥원(KISA)의 권고안을 참고하여 보안등급과 암호 알고리즘, 암호키 관리방안 등을 설정하였다. 암호화 장치는 AES-256 블록 암호화가 적용된 비밀키 알고리즘과 SHA-256의 해쉬 알고리즘을 적용하여 기밀성, 무결성, 가용성이 확보되도록 설계되었다. 설계된 암호화 장치는 우주발사체에 탑재되는 비행종단시스템의 보안명령 입력 용도로 활용되어 비행종단명령의 보안성과 비행종단시스템의 신뢰성 향상에 기여할 것으로 판단된다.
기존의 공장 자동화 및 각종 생산설비 시스템의 전통적인 보안 개념은 네트워크의 경계선, 즉 내부와 외부 네트워크의 접점에 집중되어 있었으나, 최근 외부뿐 아니라 네트워크의 경계선을 우회하여 내부에서 침입할 수 있는 소위 신종 Day-zero공격이 증가하고 있다. 본 논문에서는 최근 대두되고 있는 NAC(Network Access Control)의 문제점인 1) 표준화 지연 및 복잡성으로 인한 설치와 운영의 어려움, 2) 인증 위주의 제품특성상 내, 외부 사용자에게 사용상의 불편함 초래, 3) 높은 구축 비용으로 인한 부담 등을 보완할 수 있는 저가형의 자동화설비 보안 솔루션으로서 내/외부의 다양한 경로로 유입되는 위협이나 유해트래픽을 차단하기 위한 사전 방역체계(Proactive Security) 구조를 제안하고, 생산설비에 특화된 밀착된 보안, 환경설정, 시스템 관리의 통합적 기능을 제공할 수 있는 신개념의 종단보안(Edge Security)시스템을 설계하고자 한다.
종단간 암호화는 계좌 비밀번호 및 계좌번호 등 주요 금융거래정보를 암호화하여 이용자 PC에서부터 전자금융거래 서버까지 보호하는 것을 의미한다. 초기에 적용된 종단간 암호화는 이용자 PC내에 평문으로 존재하는 구간이 없어야 한다는 기본적인 보안요구사항을 만족하지 못하여 전자금융거래 시 여러 해킹기법에 의해 취약함이 발견되었다. 따라서 확장 종단간 암호화 기술은 이용자의 금융거래정보에 대해 기밀성 및 무결성을 제공하여 유출, 위 변조 등의 위협으로부터 보호하고 있다. 본 논문에서 확장 종단간 암호화 기술에 대해 살펴보고 금융회사에서 확장 종단간 암호화 기술 적용 시 고려해야 할 보안 고려사항에 대해 알아본다.
WLAN 및 3G의 장점을 고루 갖춘 WiBro 기술이 국제 표준으로 채택됨에 따라, 수많은 관련 연구가 진행되었다. 그러나, WiBro 표준은 종단 간 통신에 대해서는 정의하고 있지 않으며, 따라서 종단간 보안을 제공하기 위해서는 별도의 보안 프로토콜의 적용이 필요하다. 대부분의 관련 연구들은 WiBro 표준 자체에 대한 성능 향상이나 보안 향상 등을 목적으로 진행되었지만, WiBro의 실제적인 응용에 대해서는 연구가 거의 진행되지 않았다. 우리는 WiBro를 IP 네트워크에서 활용하기 위한 방안으로, IPsec, TLS, DTLS와 같은 대표적인 종단 간 보안 프로토콜의 적용을 제안한다. 우리는 WiBro에 대한 종단 간 보안 프로토콜의 적용 가능성을 검토하고 그 성능을 검증하기 위해, NS-2를 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과를 분석한 결과, DTLS가 TLS 및 IPsec보다 우수한 성능을 보였으며, 3가지 보안 프로토콜 모두 WiBro에 적용하기에 적합한 것으로 나타났다.
WPP 지불 프로토콜은 WAP 프로토콜을 이용하여 무선인터넷에서 신용카드 지불을 수행한다. 그러나 WPP 지불 프로토콜은 WAP의 보안 프로토콜인 WTLS를 사용함으로써 종단간 보안을 제공하지 못하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 공개키 암호 시스템과 Mobile Gateway를 사용하여 특정 무선인터넷 플랫폼과 독립적인, 종단간 보안이 제공되는 지불 프로토콜을 제안한다. 제안한 지불 프로토콜은 온라인 인증기관이 지불 프로토콜의 인증과정에 참석함으로써, 이동성이 많은 무선단말기가 다른 도메인에 존재하는 서비스 제공자에게도 서비스를 받을 수 있다.
본 논문에서는 WPAN(Wireless Personal Area Network)의 종단 사용자 기기의 한계적 계산 능력 및 무선 링크의 대역폭과 기존 외부 네크워크와의 연결을 고려하여 선택적 신뢰 기관(Trusted Third Party. TTP) 서비스를 수용한 보안 관리 서비스 프로토콜을 제안하였다. 제안한 서비스는 종단 사용자 기기의 한계적 능력에 대해 해당 내부 네트워크의 TTP와 공개키를 기반으로 인증 서비스를 수행하도록 하였으며, 이후 종단 사용자는 해당 인증 결과를 기반으로 외부 네트워크의 전자 상거래 주체와의 상호 메시지 교환을 위한 보안 관리 서비스 프로토콜을 수행하도록 하였다. 또한 사전에 외부 네트워크에 대한 전자 상거래 서비스 요청에 한하여 TTP의 부분적 서비스를 수행하도록 허용하여 시스템의 대단위 계산 능력에 대한 효율성을 보장할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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