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일반적인 공장과 같은 외부와 독립된 네트워크망은 외부의 공격으로부터 안전하다고 생각되어 왔다. 하지만 4차 산업 혁명으로 내부망이 아닌 클라우드 환경과 같은 외부 네트워크와의 연결의 필요성이 높아졌으며 이에 따라 다양한 기술을 요구하게 되었다. 그 결과 안전하다고 평가되던 내부 망의 데이터 전송은 외부의 공격으로부터 노출되었으며 외부의 공격에 의해 취약성을 가지게 되었다. 이의 해결책으로 ...

일반적인 공장과 같은 외부와 독립된 네트워크망은 외부의 공격으로부터 안전하다고 생각되어 왔다. 하지만 4차 산업 혁명으로 내부망이 아닌 클라우드 환경과 같은 외부 네트워크와의 연결의 필요성이 높아졌으며 이에 따라 다양한 기술을 요구하게 되었다. 그 결과 안전하다고 평가되던 내부 망의 데이터 전송은 외부의 공격으로부터 노출되었으며 외부의 공격에 의해 취약성을 가지게 되었다. 이의 해결책으로 VPN(Virtual Private Network)이나 IPsec과 같은 보안 솔루션을 이용하여 데이터를 보호할 수 있지만, 이는 OSI 모델의 Layer3에서 동작하며, 공장에서 동작하는 대다수의 CPS(Cyber-Physical Systems) 프로토콜은 PROFINET, Modbus, EtherCAT, POWERLINK와 같은 것이 존재하며 Layer3의 IP를 통해 통신하는 것이 아니라 MAC address 기반의 전송을 하게 된다. 또한 Layer3의 IPsec과 같은 보안 기법은 Layer 2 기반 프로토콜인 ARP(Address Resolution Protocol)나 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol), LLDP(Link Layer Discovery Protocol), LACP(Link Aggregation Control Protocol)에 대해 ARP Spoofing, DHCP Starvation과 같은 공격에 대한 완전한 방어를 수행할 수 없다. 이에 반해 MACsec은 Layer2에 해당하는 데이터를 암호화하여 전송 간에 중간자에 대한 공격으로부터 보호하기에 ARP, DHCP, LLDP, LACP와 같은 프로토콜을 온전히 보호할 수 있다.
이에 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 CPS 프로토콜에도 사용할 수 있는 하드웨어 기반 국산 블록암호 ARIA-128/256-GCM을 활용하여 MACsec Core 개발과 CPS 프로토콜과 연동을 통해 스마트 공장 등과 제조업에 바로 적용하여 보안성을 제공할 수 있는 구조를 제시한다.

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