웹 메일 시스템은 이동성이 뛰어나고 누구나 쉽게 사용할 수 있다는 장점으로 인해 차세대 전자우편 시스템으로 주목받고 있다. 그러나 기존의 웹 메일 시스템은 보안 메커니즘이 전혀 적용되고 있지 않거나, 보안 서비스를 제공한다 하더라도 그 강도가 약해 외부의 공격자에게 메일의 내용이 쉽게 노출되거나 위조 및 변조의 위험이 있다. 이와 같은 문제의 해결을 위해 본 논문에서는 전자우편 보안 국제 표준인 S/MIME에 기반한 안전한 웹 메일 시스템을 설계 및 구현하였다. 안전한 웹 메일 시스템은 메일의 송수신 및 저장, 사용자 정보의 저장 등의 기능을 수행하는 서버 부분과 메일 작성 및 읽기, 암호화 및 전자서명 기능을 수행하는 클라이언트 부분으로 구성되어 있다. 기존의 보안 웹 메일 시스템에서는 메일에 대한 암호 연산이 웹메일 서버에서 수행되지만. 본 논문에서 설계 및 구현한 시스템에서는 송신자의 클라이언트 모듈에서 S/MIME에 기반하여 작성한 보안 메일을 서버로 전송하면 서버는 이를 수신자에게 전달하고, 수신자의 클라이언트모듈은 수신한 메일에 대한 복호화 및 전자서명 확인을 수행한다. 이와 같이 보안 메일의 작성을 비롯한 암호연산을 서버가 아닌 클라이언트 부분에서 처리하도록 함으로써 송신자와 수신자간의 End-to-End 보안을 가능하게 하여 안전성 및 신뢰성을 향상시키고 서버의 부하를 줄여 전체 시스템의 효율을 향상시켰다.
최근 등장한 메일 기반의 계좌이체 시스템은 송금인이 수금인의 계좌번호를 알 필요 없이 메일 주소만 알면 계좌 이체가 가능하도록 하여 사용자에게 많은 편의를 제공한다. 그러나 대부분의 메일기반 계좌이체 시스템은 SSL 기반으로 동작하고 있어 거래 사실에 대한 부인이 가능하고, 영수증 발급이 불가능하다는 문제점이 있다. 이에 따라 이 논문에서는 기밀성, 무결성, 사용자 인증, 부인 봉쇄 둥의 보안 서비스를 제공하고 인증서 기반으로 동작하는 국제 표준 메일 보안 메커니즘인 S/MIME을 적용한 메일 기반의 지불 메커니즘을 제안한다. 이 메커니즘에서는 'Check'라는 수표와 같은 역할을 하는 메시지를 통해 모든 계좌이체 정보가 송금인과 수금인 및 메일 결제 서버 사이에서 전달된다. 이 시스템은 기존의 시스템과 마찬가지로 수금인의 메일 주소만 알면 계좌이체가 가능한 편리성을 제공함과 동시에 S/MIME에 기반한 보안 서비스를 제공함으로서 기존 지불 시스템에서 가장 문제가 되는 송신 부인 문제를 해결하고 영수증 발급도 가능하다.
본 논문은 보안적으로 안전하며, 타임스탬프 관련 국제 표준 규격을 만족하며, 사용자 접근성이 높은 웹 기반 시스템 형태를 갖는 전자 공증 시스템(digital notary system)을 개발하였다. 타임스탬프 관련 기술 및 응용 시스템들은 아직 대중화되어 있지 않지만 전자상거래, 디지털 저작권 관리, 인터넷 메일 등의 다양한 분야에서 잠재적으로 매우 중요한 의미를 갖는다. 개발된 전자 공증 시스템은 rfc3161을 준수하는 타임스탬프 요청(timestamp request) 및 타임스탬프 응답(timestamp response)을 사용한다. 또한 서버와 클라이언트 통근에 SSL(Secure Socket Layer)을 사용하여 통신 보안을 보장하며, 재사용공격(replay attack)을 방지하기 위하여 논스(nonce)를 사용한다.
로그인 과정에서는 사용자의 ID와 Password를 기반으로 시스템에 대한 사용권한을 확인하고 접근 권한을 부여한다. 하지만 로그인 과정에서 입력된 ID와 Password 정보는 패킷 스니핑 또는 키 로그(Key log) 프로그램 등을 이용하여 악의적인 공격자에 의해 노출될 수 있다는 취약점이 있다. 웹서버 또는 웹메일 시스템 등에 등록된 ID와 Password가 노출된다면 이는 개인 프라이버시 문제와도 연결되어 매우 심각한 문제를 야기한다. 본 연구에서는 기존의 ID/Password 기반 로그인 기법과 더불어 소프트웨어 형태의 보안카드를 핸드폰에 설치하여 유무선망을 통한 다중 인증(Multi-factor authentication) 기법을 제시한다. 제안한 소프트웨어 형태의 보안카드 기반 로그인 기법은 ID/Password와 함께 부가적으로 바이오 정보를 이용할 수 있으며 사용자의 핸드폰에 소프트 형태의 보안카드를 생성/전송/저장하게 된다. 따라서 제안한 시스템을 사용할 경우 기존의 ID 및 Password 정보에 대해 각 개인별 바이오 정보 기반 일회용 패스워드(Biometric One-Time Password) 방식으로 소프트 보안카드를 생성할 수 있으며 이를 이용하여 웹 및 인터넷 로그인 과정을 수행하기 때문에 보다 안전한 다중 인증 시스템을 구축할 수 있다.
본 연구에서는 카오스 이론을 바탕으로 개발된 카오스 암호 기법을 이용하여 보안 웹 메일 시스템을 개발하였다. 본 연구를 통해 개발된 보안 웹 메일 시스템은 기존의 키 수열 생성 방법과 글리 비선형성이 보장된 카오스 키 수열 생성을 통해 암복호 알고리즘을 구현하고 이를 웹 메일 시스템에 적용하였다. 개발된 시스템은 균형성과 랜덤특성이 기존의 카오스 키 수열을 사용하고 있으므로 카오스적 특징에 의해 비교적 안전한 보안 기능을 제공하고 있다.
정보화 사회가 도래하고 우편이나 통신 체계도 물리적인 공간에서 인터넷이라는 가상공간으로 점차 옮겨짐에 따라 일반인들의 전자우편에 관한 관심이 높아지고 있다. 대부분의 전자우편은 그 내용이 개방된 채로 이동하고 있어 중간에서 탈취, 변조되고 있으며, 중요한 내용들이 제 3자에게 노출되어 많은 피해자를 발생시키고 있다. 웹과 전자우편의 보안에 대한 연구는 이미 많은 부분에서 이루어져 왔으나 이러한 보안기술을 사용함에 있어 기존의 방식에서는 몇 가지 문제점이 발견되고 있다. 본 논문에서는 웹 기반 전자우편 환경에, 현재까지도 뛰어난 보안성을 가진 것으로 알려져 있는 PGP 기술을 접목해서 안전하고 편리하며, 이동성이 많은 사용자 환경에 적합한 웹 기반 전자우편 보안 시스템을 구현하였고, Java 언어를 이용한 애플릿-서블릿간 통신 방식을 사용하여 기존의 방식에서 발견되는 클라이언트-서버간 통신시의 보안 취약 문제점을 해결하였다.
최근 다양한 웹 서비스와 어플리케이션들이 사용자에게 제공되고 있다. 이러한 서비스들은 인증된 사용자에 한해서 서비스를 제공하기 때문에 사용자는 매번 서비스 별로 인증을 수행해야 하는 불편함을 겪고 있다. 이러한 불편함을 해결하기 위해 $3^{rd}$ Party 어플리케이션이 웹 서비스에 대하여 제한된 접근 권한을 얻을 수 있게 해주는 OAuth(Open Authorization) 프로토콜이 등장하게 되었다. 이러한 OAuth 프로토콜은 사용자에게 편리하고 유연한 서비스를 제공한다. 그러나 OAuth 2.0 프로토콜에서는 재전송 공격, 피싱 공격, 위장 공격 취약점이 발생할 수 있다. 그러므로 본 논문에서는 OAuth 2.0 프로토콜의 보안성 향상을 위하여 E-mail인증을 통해 Resource Owner를 인증 후 Access Token 발급을 할 수 있는 방법을 제안한다.
클라이언트용 메일 프로그램에 비해 웹 메일 시스템은 일반 사용자에게 인터페이스와 기능적인 면에서 편리함을 제공한다. 그러나 메일 메시지를 전송하고 관리하는 측면에서는 보안상의 취약점을 갖고 있다. 본 논문에서는 메일 메시지를 안전하게 전송하고 편리하게 관리하기 위한 웹 기반의 메일 시스템을 구현하였다. 이 시스템에서는 일반적인 메일 기능과 PGP(Pretty Good Privacy)를 이용한 메시지 암호화 기능, SSL(Secure Socket Layer) protocol을 이용하여 웹 메일 시스템과 웹 브라우저 사이의 메시지 보호 기능 등을 이용하여 클라이언트용 메일 프로그램을 이용하기 위한 설정이 필요 없이 웹 브라우저만을 가지고 안전한 메시지 전송과 관리를 할 수 있도록 하였다.
본 논문에서는 최근 가장 신뢰도 높은 인공지능 탐지 알고리즘인 YOLOv3와 EfficientDet을 이용한 화재 탐지 기술과 문자, 웹, 앱, 이메일 등 4종류의 알림을 동시에 전송하는 알림서비스 그리고 화재 탐지와 알림서비스를 연동하는 AWS 시스템을 제안한다. 우리의 정확도 높은 화재 탐지 알고리즘은 두 종류인데, 로컬에서 작동하는 YOLOv3 기반의 화재탐지 모델은 2000개 이상의 화재 데이터를 이용해 데이터 증강을 통해 학습하였고, 클라우드에서 작동하는 EfficientDet은 사전학습모델(Pretrained Model)에서 추가로 학습(Transfer Learning)을 진행하였다. 4종류의 알림서비스는 AWS 서비스와 FCM 서비스를 이용해 구축하였는데, 웹, 앱, 메일의 경우 알림 전송 직후 알림이 수신되며, 기지국을 거치는 문자시스템의 경우 지연시간이 1초 이내로 충분히 빨랐다. 화재 영상의 화재 탐지 실험을 통해 우리의 화재 탐지 기술의 정확성을 입증하였으며, 화재 탐지 시간과 알림서비스 시간을 측정해 화재 발생 후 알림 전송까지의 시간도 확인해보았다. 본 논문의 AI 화재 탐지 및 알림서비스 시스템은 과거의 화재탐지 시스템들보다 더 정확하고 빨라서 화재사고 시 골든타임 확보에 큰 도움을 줄 것이라고 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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