클라우드 컴퓨팅 (Cloud Computing)은 언제 어디서든 인터넷을 통하여 필요한 컴퓨팅 자원을 원하는 시간만큼 활용할 수 있는 최신 컴퓨팅 방식으로 사용자에게 효율적인 컴퓨팅 자원을 제공한다. 또한 빅데이터 및 인공지능 분야에서의 활용도가 높아 4차 산업혁명의 기초 인프라로 부각되고 있다. 클라우드의 독립적인 컴퓨팅 자원을 하이퍼바이저 (Hypervisor)를 통해 효율적으로 관리한다. 본 논문에서는 클라우드 하이퍼바이저에 대한 공격 기법인 커널 기반 루트킷, 캐시 기반 부 채널 공격, ROP (Return oriented Programming) 공격의 공격 방법과 대응 방안을 분석한다. 이후 기존에 연구된 하이퍼바이저 보안을 위한 클라우드 컴퓨팅 아키텍처를 소개하고, 하이퍼바이저 구조의 취약점에 대해 고찰한다. 마지막으로 하이퍼바이저 기반 클라우드 컴퓨팅 아키텍처의 문제점과 해결방안을 고찰한다.
전 세계적으로 ICT 활용 패러다임이 정보시스템을 자체 구축하는 방식에서 서비스 이용량에 비례하여 비용을 지불하는 클라우드 컴퓨팅으로 전환 중이며, 2010년부터 미국 등 주요국가에서는 클라우드 우선 정책을 기반으로 정부 기업에서 클라우드의 이용이 급속히 확산 중이다. 우리나라에서도 2015년 3월 세계 최초로 클라우드 발전법을 제정하고, 11월 'K-ICT 클라우드 컴퓨팅 활성화 계획'을 수립하여 클라우드 선도국가로의 도약을 위해 다양한 노력을 기울이고 있다. 클라우드 서비스가 확산될수록 공적 표준화 기구를 중심으로 클라우드 서비스를 제공하기 위해 필요한 요소 기술에 대한 표준화 작업이 활발해짐에 따라, 국내 클라우드 컴퓨팅 관련 기술의 국제 표준화 추진 및 협력 방안 마련을 위한 전략의 개발이 요구되고 있는 시점이다. 본고에서는 클라우드컴퓨팅표준화포럼을 탐방하여 국내 표준 제정 현황을 살펴보고, 국내외 클라우드 기술 및 산업, 정책 동향을 짚어보고자 한다. 또한, 현재 국제 공적표준화 기구의 이슈를 점검하여 클라우드 컴퓨팅 참조구조를 기반으로 하는 표준 기술에 대해 소개하고, 클라우드 보안 및 상호운용성에 대한 표준 동향을 소개하여 클라우드 분야의 핵심 기술을 이해하는데 도움을 주고자 한다.
최근 다양한 유형의 모바일 클라우드 서비스가 활성화 됨에 따라 서비스 제공을 위한 하부구조에 대한 논의가 증대되고 있다. 모바일 환경에 적합한 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공하기 위해서는 미디어 변환, 처리와 같은 표현(presentation) 계층뿐만 아니라 네트워크 계층에서 서비스를 지원하기 위한 기능이 요구된다. 이러한 기능은 서비스기능 측면에서 QoS, 인증, 로밍 등의 기능이 필요할 뿐만 아니라 클라우드 사업자 내부 시스템의 통합(integration) 및 사업자간 연합(federation) 의 필요성을 증대시킨다. 본고에서는 NGSON 에서 논의되고 있는 서비스 오버레이 구조를 소개하고, 클라우드 컴퓨팅과 통합되는 구조와 특정을 제시하며 끝으로 NGSON 기반 모바일 클라우드 컴퓨팅 서비스를 제공하는 주요사례와 장점을 알아본다.
컴퓨터가 점차 발달하면서 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing)이 미래에 핵심적인 기술로 이슈가 되고 있다. 클라우드 컴퓨팅 기술 발전을 통해 스마트 기기와 신기술 또는 다른 분야의 항목들과 융합이 가능해지며, 무한한 가능성을 보여주고 있다. 본 논문에서는 클라우드 컴퓨팅 기술 및 구조를 설명하였고, 클라우드 컴퓨팅 보안 위협과 보안사고 사례를 나타냈다. 또한 클라우드 보안 서비스인 SecaaS를 통해 클라우드 컴퓨팅 보안서비스를 연구하였고, 이를 통해 앞으로 클라우드 기술을 적용 및 확장 가능한 미래 기술을 전망한다.
컴퓨팅 자원을 빌려 쓰는 시대를 여는 클라우드 컴퓨팅은 북미, 유럽뿐만 아니라 아시아 전 세계적으로 확산되고 있는 추세이다. 더구나 SW 기술개발의 새로운 방식으로 부상한 공개SW도 클라우드 컴퓨팅의 빠른 확산에 역할을 하며, 여러 분야의 클라우드 요소 기술 발전에도 기여하고 있다. 따라서 본 고에서는 오픈 프로젝트로 진화되고 있는 클라우드 기술을 살펴본다. 먼저, 클라우드 인프라스트럭처 서비스(IaaS: Infrastructure as a Service)를 제공하기 위한 클라우드 컴퓨팅 구조와 구성요소 기술을 분석하고, 관련 공개SW 기술들을 분석한다. 여기서 IaaS 클라우드를 운영, 관리하는 기술을 보다 자세히 분석하고 비교한다. 마지막으로 클라우드 간 호환성 문제를 해결하는 공개SW 기술도 살펴본다.
클라우드 컴퓨팅 환경에서 사용자들이 사용하는 다양한 어플리케이션은 워크플로우들로 표현된다. 이러한 구조에서의 클라우드 어플리케이션은 워크플로우의 각 작업에 따라 클라우드 서비스가 수행된다. 클라우드 서비스는 동시에 많은 사용자들의 어플리케이션인 다중 워크플로우가 발생되어 워크플로우 내의 작업들이 적절하게 서비스 되어야한다. 따라서, 본 논문에서는 클라우드 컴퓨팅을 고려한 다중 사용자의 워크플로우의 작업 스케줄링 기법을 제안한다.
클라우드 컴퓨팅 시스템은 방대한 정보와 자료를 가진 컴퓨팅 시스템으로 해커의 공격 대상이 되기쉽다. 또한 복잡한 구조를 가지기 때문에 취약점이 발생하기 쉬워 체계적인 보안 분석이 필요하다. 현재 클라우드 컴퓨팅 보안 요구사항 분석이나 권고 사항 연구를 위해 많은 국제 협의기구가 활발히 활동 중이다. 하지만 협의기구들의 연구 활동은 서비스 유형에 따라 사업자 기준에서 보안 분석이 이루어지고 있다. 클라우드 컴퓨팅 서비스가 보다 활발히 발달하기 위해서는 클라우드 컴퓨팅 서비스를 이용하는 사용자들을 세분화하고 그들에 맞는 보안 서비스가 제공되어야 한다. 본 논문에서는 기존의 보안 분석들과 다르게 사용자 기준에서 분석한 클라우드 컴퓨팅 서비스의 보안 분류를 제시한다.
최근 멀티코어 시스템은 컴퓨터의 성능을 향상시키기 위해 더 많은 수의 코어를 연결시키는 다중코어 시스템으로 발전하고 있다. 그러나 멀티코어 시스템은 사용하는 코어의 아키텍처 구조와 개수에 따라 성능 차이가 발생한다. 이에, 본 논문에서는 코어의 아키텍처 구조와 코어의 개수가 성능에 미치는 영향을 분석하기 위해 Tilera의 다중코어 시스템인 Tile-Gx36, TilePro64와 Intel의 x86-64 멀티코어 시스템인 Core i5의 성능을 비교하였다. 코어의 사용률이 늘어남에 따른 성능차이를 알아보기 위해 벤치마크 프로그램인 SPEC CPU 2006을 이용하여 각 시스템 내 단일코어의 성능을 측정하고, OpenMP 벤치마크 프로그램을 이용하여 시스템의 모든 코어를 사용했을 때의 입력 데이터 크기에 따른 성능을 측정하였다. 실험 결과, 단일코어에서의 성능은 정수형 데이터를 사용하여 측정하였을 경우 Core i5가 Tile-Gx36보다 약 87%, 실수형 데이터를 사용하여 측정하였을 경우 약 94% 더 빠른 것으로 나타났다. 그러나 코어 전체를 이용한 성능 결과에서는 정수형 배열 크기가 이상일 경우 Tile-Gx36 시스템의 처리 속도가 Core i5 시스템 보다 평균적으로 약 7.6배 향상됨을 확인할 수 있었다. 따라서 Tilera의 다중코어 시스템은 클럭 속도와 아키텍처 구조의 영향으로 단일코어의 성능은 떨어지나, 병렬 처리를 이용한 고속연산에서는 성능이 향상된다고 할 수 있다.
클라우드 컴퓨팅 서비스의 표준화 작업을 위해 클라우드 컴퓨팅 서비스에 대한 유즈 케이스와 요구사항 연구가 이루어지고 있지만 클라우드 컴퓨팅 환경의 운영 방법에 대한 연구 자체는 미비하다. 본 논문은 IaaS 클라우드 컴퓨팅 환경의 운영 방법을 기존의 통합보안관리시스템과 연계하여 제안한다. CloudStack 2.2.4 테스트베드를 활용하여 IaaS 클라우드 컴퓨팅 환경을 구축한 SWU-IaaS 클라우드 구조를 먼저 제안한다. 이러한 SWU-IaaS 클라우드 운영을 통해 IaaS 클라우드의 계층적인 구조와 구성요소들에 대한 속성 및 기능을 도출한다. 아울러 IaaS 클라우드 서비스를 정상(normal)적인 상태와 비정상(abnormal)적인 상태로 구분하여 각각의 시나리오를 제시한 후 통합보안 관리시스템으로부터 전달되는 보안 이벤트에 대하여 IaaS 클라우드 서비스의 운영 시나리오를 제안한다.
본 연구는 클라우드 컴퓨팅 서비스의 혁신저항에 영향을 주는 요인을 알아보고, 국내 클라우드 컴퓨팅 서비스 사용을 높이기 위한 정책적 대안을 제시하는데 목적이 있다. 이를 위해 정부지원을 받아 클라우드 컴퓨팅 서비스를 도입한 중소기업 178개사를 설문조사하였다. 그 결과, 테크노스트레스, CEO 정보화 리더십과 조직구조 집권성은 혁신저항에 유의미한 영향을 미쳤다. 따라서 향후에는 첫째, 테크노스트레스를 줄일 수 있는 방향으로 이용자 중심의 클라우드 컴퓨팅 서비스 제공이 필요하다. 둘째, 중소기업별 조직특성에 대한 보다 심도 있는 이해를 통한 클라우드 컴퓨팅 서비스의 적용이 필요하다. 셋째, 보안인증 고도화 및 보상제도가 필요하다. 클라우드 컴퓨팅 서비스 이용을 촉진하기 위해서는 이용자가 안전하게 이용할 수 있는 환경이 우선적으로 마련되어야 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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