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.
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.
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.
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.
IoT 기술은 점차 발전하고 있으며 관련 서비스와 기술들이 생활 곳곳에 스며들고 있다. 이러한 IoT 기술은 사용자의 삶을 편하게 해주지만 양날의 검처럼 큰 위협 또한 가지고 있다. 때문에 보안의 중요성이 떠오르며 관련 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 기존에 진행되는 연구들은 네트워크 아키텍처 관점에서 종단간 보안을 위해 DTLS를 사용하며 특히 성능이 제약된 기기에 생기는 부하를 줄이는 데 초점이 맞춰져 있다. 본 논문에서는 역시 네트워크 관점에서 DTLS 프로토콜의 부하를 줄이기 위해 기존의 X.509 인증서가 아닌 경량화된 인증서인 ECQV 인증서를 사용하는 DTLS 프로토콜을 제안한다. 또한 제안기법을 실제로 구현하고 기존의 보안 모드인 PSK, RPK 모드와 비교 및 분석한다.
WPP 지불 프로토콜[3]은 WAP 프로토콜을 이용하여 무선인터넷에거 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 안전한 신용카드 지불 프로토콜을 제안한다.
무선 인터넷의 산업 표준으로 제시된 WAP은 많은 부분에 있어 연구되어 구현되어지고 있으나, 기존의 WAP의 문제점으로 전송계층에서의 종단간 보안 문제는 서비스 제공자에게 부담을 가중시키는 또 다른 문제점이 제기되었다. 본 논문에서는 구조적인 전송계층의 문제를 상위 계층인 응용 계층에서 J2ME를 이용하여 전송되는 데이터를 암호화시켜 종단간 보안 문제를 해결하여 기존의 구조적인 WAP형태를 변경하지 않도록 구현하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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