고속의 대역폭과 원활한 트래픽 관리, 그리고 보안 기능을 갖춘 인터넷 접속 네트워크는 기업의 전략적인 인프라로 그 위상이 강화되고 있다. 이러한 전략적 인터넷 인프라로서의 역할을 수행하기 위해서는 늘어나는 트래픽에 맞추어 네트워크 속도의 향상이 있어야 함과 동시에 내/외부 네트워크로부터의 보안공격에 대비하여 안심하고 자원을 사용할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 인터넷 속도의 향상, 능동적 네트워크 보안, 응용 및 사용 목적에 따른 트래픽 분할 관리를 통합적으로 제공할 수 있는 솔루션으로서 종단간 트래픽 관리를 지원하는 네트워크 보안 시스템을 개발한다. 제안된 시스템에서는 초고속 인터넷 접속과 방화벽 기능, VPN, 침입 방지, 콘텐츠필터링, 트래픽 및 QoS 관리, History Log 기능 등을 통합적으로 일체형 장비에 구현하여 기업이 전략적인 인터넷 인프라를 구축하면서도 통신비용을 절감할 수 있는 통합 네트워크 보안시스템을 제공할 수 있다.
고속의 대역폭과 원활한 트래픽 관리, 그리고 보안 기능을 갖춘 인터넷 접속 네트워크는 기업의 전략적인 인프라로 그 위상이 강화되고 있다. 이러한 전략적 인터넷 인프라로서의 역할을 수행하기 위해서는 늘어나는 트래픽에 맞추어 네트워크 속도의 향상이 있어야 함과 동시에 내/외부 네트워크로부터의 보안공격에 대비하여 안심하고 자원을 사용할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 인터넷 속도의 향상, 능동적 네트워크 보안, 응용 및 사용 목적에 따른 트래픽 분할 관리를 통합적으로 제공할 수 있는 솔루션으로서 종단간 트래픽 관리를 지원하는 네트워크 보안 시스템을 개발한다. 제안된 시스템에서는 초고속 인터넷 접속과 방화벽 기능, VPN, 침입 방지, 콘텐츠 필터링, 트래픽 및 QoS 관리, History Log 기능 등을 통합적으로 일체형 장비에 구현하여 기업이 전략적인 인터넷 인프라를 구축하면서도 통신비용을 절감할 수 있는 통합 네트워크 보안시스템을 제공할 수 있다.
The importance of networking capability is gaining more weight for enterprise business and high-speed Internet access with guaranteed security management is essential to companies. This paper presents a unified network security management solution to support high-speed Internet access, active securi...
The importance of networking capability is gaining more weight for enterprise business and high-speed Internet access with guaranteed security management is essential to companies. This paper presents a unified network security management solution to support high-speed Internet access, active security management, traffic classification and control. The presented system provides firewall, VPN, intrusion detection, contents filtering, traffic management, QoS management, and history log functions in unified manner implemented in a single appliance device located at the edge of enterprise networks. This will enable cost effective unified network security solution to companies.
The importance of networking capability is gaining more weight for enterprise business and high-speed Internet access with guaranteed security management is essential to companies. This paper presents a unified network security management solution to support high-speed Internet access, active security management, traffic classification and control. The presented system provides firewall, VPN, intrusion detection, contents filtering, traffic management, QoS management, and history log functions in unified manner implemented in a single appliance device located at the edge of enterprise networks. This will enable cost effective unified network security solution to companies.
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문제 정의
최신의 고도화된 보안 위협으로부터 기업의 정보 자산을 보호하기 위해서는 수동적인 방어보다는 보다 능동적인 보안 솔루션이 필요하다. 따라서 모든 트래픽을 내용을 검사하고 유해 트래픽 발견 시 즉각적으로 대응하는 강력한 보안시스템을 개발한다.
본 논문에서는 방화벽, IDS, IPS, VPN, 앤티바이러스등 다양한 네트워크 보안기능을 통합한 강력하고 능동적인 보안솔루션을 개발하였다. 개발된 시스템은 기존의 전용선 이외에 강력한 3개 회선의 100Mbps급 초고속 인터넷 접속을 안정적으로 제공함으로써 트래픽 증가에 따른 대역폭 확장 요구를 안정적으로 지원할 수 있다.
본 논문에서는 인터넷 속도의 향상, 능동적 네트워크 보안, 응용 및 사용 목적에 따른 트래픽 분할 관리를 통합적으로 제공할 수 있는 솔루션으로서 종단간 트래픽 관리를 지원하는 네트워크 보안 시스템을 개발하고 구현 하고자 한다. 본 연구를 통하여 초고속 인터넷 접속과 방화벽 기능, VPN, 침입 방지, 콘텐츠 필터링, 트래픽 및 QoS 관리, History Log 기능 등을 통합적으로 일체형 장비에 구현하여 제품화함으로써 기관이나 기업이 전략적인 인터넷 인프라를 구축하면서도 통신비용을 절감할 수 있는 통합 네트워크 보안시스템을 제공하도록 한다.
본 논문에서는 인터넷 속도의 향상, 능동적 네트워크 보안, 응용 및 사용 목적에 따른 트래픽 분할 관리를 통합적으로 제공할 수 있는 솔루션으로서 종단간 트래픽 관리를 지원하는 네트워크 보안 시스템을 개발하고 구현 하고자 한다. 본 연구를 통하여 초고속 인터넷 접속과 방화벽 기능, VPN, 침입 방지, 콘텐츠 필터링, 트래픽 및 QoS 관리, History Log 기능 등을 통합적으로 일체형 장비에 구현하여 제품화함으로써 기관이나 기업이 전략적인 인터넷 인프라를 구축하면서도 통신비용을 절감할 수 있는 통합 네트워크 보안시스템을 제공하도록 한다.
갑자기 인터넷이 느려진 경우, 어느 사용자와 어플리 케이션에 의해 문제가 야기되고 있는지 분석할 수 있는 트래픽 모니터링 기능을 구현. 실시간으로 IP 주소와 어플리케이션별 트래픽 발생량을 추적 확인할 수 있도록 구현.
인터넷 쇼핑, 인터넷을 통한 협업시스템, 인터넷을 통한 공급망 관리, 인터넷을 통한 고객관리등 지속적으로 증가하는 인터넷 업무와 증가되는 인터넷 트래픽들로 인해 안정적이면서도 빠른 응답속도를 제공해야만 한다. 인터넷 속도 향상을 위해 비용대비 가장 효과적인 인터넷 구성을 구축할 수 있는 시스템을 개발한다.
제안 방법
- 소스 IP/ 목적지 IP/ 서비스 포트별로 사전 정의하는 고정차단 및 IP Spoof, DoS 형태의 공격탐지, 그리고 트래픽 안에 숨겨진 해킹과 웜바이러스들을 탐지하여 적용하는 실시간 차단 방법 등을 적용하였다.
IP그룹/서비스그룹/스케줄/VPN사용자/VPN게이트웨 이를 객체로 등록, 객체별 정책 적용이 가능하도록 구현 하였다. 또한 간단한 설정으로 트래픽 대역폭 보장 및 제한을 적용할 수 있도록 관리자 메뉴를 제공한다.
SSL Client를 이용하여 인터넷이 연결된 곳이면 어디 서든 업무가 가능하도록 기능을 제공하며, Dynamic Host 기능을 이용해 유동 IP 환경에서도 P2P VPN 기능을 제공할 수 있도록 구현하였다. 후자의 고정 IP가 필요한 Hub & Spoke 방식의 VPN보다 빠른 통신을 보장할수 있다.
갑자기 인터넷이 느려진 경우, 어느 사용자와 어플리 케이션에 의해 문제가 야기되고 있는지 분석할 수 있는 트래픽 모니터링 기능을 구현. 실시간으로 IP 주소와 어플리케이션별 트래픽 발생량을 추적 확인할 수 있도록 구현.
이를 위하여, 본 연구에서는 전용선을 사용하는 동시에 초고속 인터넷을 자유로이 활용할 수 있고, VPN 기능을 강화하여 IPsec과 SSL을 선택적/통합적으로 유연성 있게 제공하며, 내/외부 보안상 위협의 위치를 능동적으로 파악 할 수 있는 통합기능을 가진 보안시스템을 설계 하였다. 개발 시스템은 네트워크 트래픽의 현황을 기능 별, Layer별로 모니터링하고 업무용 및 비업무용 트래픽을 구분하며 트래픽 분산과 콘텐츠 차단 기능을 통합적 으로 제공함으로써 기존의 보안 장비 및 UTM, ESM 시스템과의 차별성을 갖도록 개발한다. 개발 구현된 시스 템(ShildOne)의 특성은 그림 1과 같이 요약할 수 있다.
다양한 초고속인터넷 사업자 회선을 사용시 사업자간 회선품질과 속도에 따른 패킷 도달 순서오류로 인해 발생되는 성능문제를 극복하기 위해 기본 Per-Destination 방식으로 복수의 WAN회선을 통한 부하 분산이 가능하 도록 인터넷 접속회선을 복수로 구성하였다.
본 논문에서의 설계 및 개발 내용은 통합적인 네트워크 경계 보안을 실현한다는 점에서 기존 UTM 솔루션과 연결되어 있으나 트래픽 관리 기능 등 새로운 기술을 적용함으로써 차별성을 가지며, 다음과 같은 기능을 통합 적으로 제공한다.
네트워크의 경계선을 우회하여 침입할 수 있는 새로운 기술들이 등장 하고 있으며 소위 Day-zero(신종) 공격이 증가하고 있다. 본 제안 시스템은 경제적인 일체형 통합 보안시스템을 개발함과 동시에 내/외부의 모안 위협에 동시에 대처할 수 있는 확장된 통합보안시스템으로의 발전 전략을 가지고 설계하였다.
Ⅲ. 시스템 구현본 논문에서는 인터넷 속도의 향상, 능동적 네트워크 보안, 트래픽 분리 관리를 통합적으로 제공할 수 있는 솔루션으로서 종단간 트래픽 관리를 지원하는 네트워크 보안 시스템을 설계, 구현하였다. 본 기술 개발을 통하여 초고속 인터넷 접속과 방화벽 기능, VPN, 침입 방지, 콘텐츠 필터링, QoS 관리 기능 등을 통합적으로 일체형 장비에 구현하고 기업이 전략적인 인터넷 인프라를 구축하면 서도 통신비용을 절감할 수 있는 일체형의 통합 보안시 스템을 제공할 수 있다.
이를 위하여, 본 연구에서는 전용선을 사용하는 동시에 초고속 인터넷을 자유로이 활용할 수 있고, VPN 기능을 강화하여 IPsec과 SSL을 선택적/통합적으로 유연성 있게 제공하며, 내/외부 보안상 위협의 위치를 능동적으로 파악 할 수 있는 통합기능을 가진 보안시스템을 설계 하였다. 개발 시스템은 네트워크 트래픽의 현황을 기능 별, Layer별로 모니터링하고 업무용 및 비업무용 트래픽을 구분하며 트래픽 분산과 콘텐츠 차단 기능을 통합적 으로 제공함으로써 기존의 보안 장비 및 UTM, ESM 시스템과의 차별성을 갖도록 개발한다.
프로토콜 별로 발신지 IP, 발신지 port, 목적지 IP, 목적지 port를 구별하여 차단정책을 정의할 수 있도록 구현 하였다.
성능/효과
본 논문에서는 방화벽, IDS, IPS, VPN, 앤티바이러스등 다양한 네트워크 보안기능을 통합한 강력하고 능동적인 보안솔루션을 개발하였다. 개발된 시스템은 기존의 전용선 이외에 강력한 3개 회선의 100Mbps급 초고속 인터넷 접속을 안정적으로 제공함으로써 트래픽 증가에 따른 대역폭 확장 요구를 안정적으로 지원할 수 있다. 또한 P2P, 게임 등 비업무용 트래픽을 진단하고 모니터링 하는 기능 및 응용별 소스별로 트래픽을 분리하여 관리하는 기능을 제공함으로써 불필요한 트래픽을 차단하고 중요한 업무용 트래픽에 대한 네트워크 성능 및 QoS를 보장할 수 있다.
둘째, 외부 인터넷과의 연결은 필연적으로 기업 내부 정보의 노출과 외부로부터의 보안 위협의 가능성을 내포하게 된다. 더구나 최신의 고도화된 웜 바이러스와 해킹 기법은 외부뿐만 아니라 내부에서도 위협을 가하고 있으며, 이는 기업의 인터넷 인프라에 직접적인 위협이 되고 있다.
셋째, 인터넷의 오남용으로 인해 기업의 중요한 인터넷 자원이 낭비될 우려가 있다. 인터넷 상의 개인 홈페이지, 게임, 블로그, P2P를 통한 파일공유 등 기업 업무에 사용되어야 할 인터넷 회선이 비업무적인 트래픽으로 인해 낭비되고 있으며, 이로 인해 정작 중요한 업무 트래픽이 원활하게 소통되지 못하는 문제점이 발견되고 있다.
실시간으로 네트워크 트래픽량, 최다사용자, 최다 사용서비스/프로토콜, 세션 및 Syn수, 평균 패킷 크기의 현황을 한눈에 파악할 수 있어 예외상황시 신속한 원인파악 및 대응이 가능하도록 관리자 UI를 지원하였다. 이를 통해 어플리케이션 별 사용시간을 미리 설정하여 특정 시간에만 사용 가능하도록 허용할 수 있다.
첫째, 텍스트 위주의 콘텐츠에서 동영상과 같은 멀티 미디어 콘텐츠로의 전환과 발전으로 인해 보다 빠른 인터넷 속도를 필요로 한다. 인터넷 속도를 향상시키기 위해서는 회선 속도를 늘려야겠지만 회선 대역폭에 따라 네트워크 비용이 증가하게 되므로, 인터넷을 통한 업무 트래픽의 증가는 필연적으로 기업의 네트워크 비용 증가로 나타나게 된다.
후속연구
시스템 구현본 논문에서는 인터넷 속도의 향상, 능동적 네트워크 보안, 트래픽 분리 관리를 통합적으로 제공할 수 있는 솔루션으로서 종단간 트래픽 관리를 지원하는 네트워크 보안 시스템을 설계, 구현하였다. 본 기술 개발을 통하여 초고속 인터넷 접속과 방화벽 기능, VPN, 침입 방지, 콘텐츠 필터링, QoS 관리 기능 등을 통합적으로 일체형 장비에 구현하고 기업이 전략적인 인터넷 인프라를 구축하면 서도 통신비용을 절감할 수 있는 일체형의 통합 보안시 스템을 제공할 수 있다. 구현된 시스템의 특징은 다음과 같이 요약할 수 있다.
또한 P2P, 게임 등 비업무용 트래픽을 진단하고 모니터링 하는 기능 및 응용별 소스별로 트래픽을 분리하여 관리하는 기능을 제공함으로써 불필요한 트래픽을 차단하고 중요한 업무용 트래픽에 대한 네트워크 성능 및 QoS를 보장할 수 있다. 제안된 시스템은 어플라이언스 형태의 일체형 통합 보안장비로 구현되어 경제적이고 효율적인 보안솔루션을 비용에 민감한 중소규모 기업에게 제공할 수있다. 향후 사용자 인증솔루션을 추가함으로써 네트워크 경계보안뿐만 아니라 내부 사용자나 웜 등 내/외부의 다양한 경로로 유입되는 위협이나 유해트래픽을 모두 차단할 수 있는 안정적인 보안솔루션으로 확장 개발할 수 있어 가격대비 효율성이 높은 통합 보안솔루션으로의 역할을 수행할 수 있을 것이다.
제안된 시스템은 어플라이언스 형태의 일체형 통합 보안장비로 구현되어 경제적이고 효율적인 보안솔루션을 비용에 민감한 중소규모 기업에게 제공할 수있다. 향후 사용자 인증솔루션을 추가함으로써 네트워크 경계보안뿐만 아니라 내부 사용자나 웜 등 내/외부의 다양한 경로로 유입되는 위협이나 유해트래픽을 모두 차단할 수 있는 안정적인 보안솔루션으로 확장 개발할 수 있어 가격대비 효율성이 높은 통합 보안솔루션으로의 역할을 수행할 수 있을 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
현대의 인터넷은 어떻게 변화했는가?
현대의 인터넷은 기존의 정보 검색이나 기업 홍보의 차원을 뛰어넘어 고객의 참여와 소통을 이루어 내는 소셜 네트워크 서비스 형태로 진화하고 있으며, 따라서 고속의 대역폭과 원활한 트래픽 관리, 그리고 보안 기능을 갖춘 인터넷 접속 네트워크는 기업의 전략적인 인프라로 그 위상이 달라지고 있다. 이러한 전략적 인터넷 인프라로 서의 역할을 수행하기 위해서는 늘어나는 트래픽에 맞추어 네트워크 속도의 향상이 있어야 함과 동시에 내/외부 네트워크로부터의 보안공격에 대비하여 안심하고 자원을 사용할 수 있어야 하는 것이 필수조건이며, 이에 따라 보안시장과 보안기술은 매우 급격한 발전을 보이고 있다.
전략적 인터넷 인프라로서의 역할을 수행하기 위해 필요한 것은 무엇인가?
고속의 대역폭과 원활한 트래픽 관리, 그리고 보안 기능을 갖춘 인터넷 접속 네트워크는 기업의 전략적인 인프라로 그 위상이 강화되고 있다. 이러한 전략적 인터넷 인프라로서의 역할을 수행하기 위해서는 늘어나는 트래픽에 맞추어 네트워크 속도의 향상이 있어야 함과 동시에 내/외부 네트워크로부터의 보안공격에 대비하여 안심하고 자원을 사용할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 인터넷 속도의 향상, 능동적 네트워크 보안, 응용 및 사용 목적에 따른 트래픽 분할 관리를 통합적으로 제공할 수 있는 솔루션으로서 종단간 트래픽 관리를 지원하는 네트워크 보안 시스템을 개발한다.
기업들은 전략적 인프라로서 인터넷 장비를 구축하며 나타난 새로운 문제 세 가지는 무엇인가?
첫째, 텍스트 위주의 콘텐츠에서 동영상과 같은 멀티 미디어 콘텐츠로의 전환과 발전으로 인해 보다 빠른 인터넷 속도를 필요로 한다. 인터넷 속도를 향상시키기 위해서는 회선 속도를 늘려야겠지만 회선 대역폭에 따라 네트워크 비용이 증가하게 되므로, 인터넷을 통한 업무 트래픽의 증가는 필연적으로 기업의 네트워크 비용 증가로 나타나게 된다. 특히 중소중견기업(SMB: Small Medium Business)에서는 네트워크 비용의 증가를 무작정 감당하기가 어렵다.
둘째, 외부 인터넷과의 연결은 필연적으로 기업 내부 정보의 노출과 외부로부터의 보안 위협의 가능성을 내포하게 된다. 더구나 최신의 고도화된 웜 바이러스와 해킹 기법은 외부뿐만 아니라 내부에서도 위협을 가하고 있으며, 이는 기업의 인터넷 인프라에 직접적인 위협이 되고 있다.
셋째, 인터넷의 오남용으로 인해 기업의 중요한 인터넷 자원이 낭비될 우려가 있다. 인터넷 상의 개인 홈페이 지, 게임, 블로그, P2P를 통한 파일공유 등 기업 업무에 사용되어야 할 인터넷 회선이 비업무적인 트래픽으로 인해 낭비되고 있으며, 이로 인해 정작 중요한 업무 트래픽이 원활하게 소통되지 못하는 문제점이 발견되고 있다.
이러한 전략적 인터넷 인프라로 서의 역할을 수행하기 위해서는 늘어나는 트래픽에 맞추어 네트워크 속도의 향상이 있어야 함과 동시에 내/외부 네트워크로부터의 보안공격에 대비하여 안심하고 자원을 사용할 수 있어야 하는 것이 필수조건이며, 이에 따라 보안시장과 보안기술은 매우 급격한 발전을 보이고 있다.[1][2][3][4] 기업들은 전략적 인프라로서 인터넷 장비를 구축하고 있으나, 그에 따른 새로운 문제에 직면하게 되었다.
정문영, 이승호, 서승우, 네트워크 환경을 고려한 사용자의 통합 보안품질 보장 방법, 대한전자공학회 2010년 추계종합학술대회 pp. 177-178, 2010. 11
이러한 전략적 인터넷 인프라로 서의 역할을 수행하기 위해서는 늘어나는 트래픽에 맞추어 네트워크 속도의 향상이 있어야 함과 동시에 내/외부 네트워크로부터의 보안공격에 대비하여 안심하고 자원을 사용할 수 있어야 하는 것이 필수조건이며, 이에 따라 보안시장과 보안기술은 매우 급격한 발전을 보이고 있다.[1][2][3][4] 기업들은 전략적 인프라로서 인터넷 장비를 구축하고 있으나, 그에 따른 새로운 문제에 직면하게 되었다.
전상훈, 전정훈, 인바운드 네트워크의 성능향상을 위한 보안 클러스터링 기법과 기능성방화벽의 배치, 한국통신학회논문지, 제35권 제7호, pp. 1050-1057, 2010. 7
이러한 전략적 인터넷 인프라로 서의 역할을 수행하기 위해서는 늘어나는 트래픽에 맞추어 네트워크 속도의 향상이 있어야 함과 동시에 내/외부 네트워크로부터의 보안공격에 대비하여 안심하고 자원을 사용할 수 있어야 하는 것이 필수조건이며, 이에 따라 보안시장과 보안기술은 매우 급격한 발전을 보이고 있다.[1][2][3][4] 기업들은 전략적 인프라로서 인터넷 장비를 구축하고 있으나, 그에 따른 새로운 문제에 직면하게 되었다.
전용희, 산업제어시스템 보안을 위한 네트워크 설계 및 구조, 한국정보보호학회지, 제19권 제5호, pp. 60-67, 2009. 10
이러한 전략적 인터넷 인프라로 서의 역할을 수행하기 위해서는 늘어나는 트래픽에 맞추어 네트워크 속도의 향상이 있어야 함과 동시에 내/외부 네트워크로부터의 보안공격에 대비하여 안심하고 자원을 사용할 수 있어야 하는 것이 필수조건이며, 이에 따라 보안시장과 보안기술은 매우 급격한 발전을 보이고 있다.[1][2][3][4] 기업들은 전략적 인프라로서 인터넷 장비를 구축하고 있으나, 그에 따른 새로운 문제에 직면하게 되었다.
주헌식, 차세대 네트워크 기술로서 통합보안 솔루션에 관한 연구, 인터넷정보학회지, 제10권 제4호, pp. 68-76, 2009. 12
이미 UTM (Unified Threat Management) 또는 ESM (Enterprise Security Management) 등 방화벽(Firewall), 가상사설망(VPN), 침입감지 및 차단, 스팸차단, 바이러 스차단 등 기존에 각각 제공되던 기능을 통합하여 제공하는 통합 보안솔루션이 거대한 잠재 시장을 형성해 나가고 있다.[5] 본 연구를 통해 개발하고자 하는 시스템은 특히 트래픽 관리 기능을 중점적으로 제공한다는 점에서 차별성을 갖는다.
노철우, 강경태, 이지웅, 전재현, NAC(Network Access Control)을 이용한 컴퓨터 네트워크 보안 플랫폼 구성, 한국콘텐츠학회 2009 춘계 종합학술대회 논문집 제7권 제1호(상), pp. 8-11, 2009. 5
김양훈(Kim Yang-Hoon), 장항배(Chang Hang-Bae), 김국보(Kim Guk-Boh), 네트워크 보안 시스템의 가용성 보장을 위한 패킷 제어 모듈 및 장치 설계, 한국인터넷정보학회 제19차 춘계학술발표대회, pp. 209-212, 2009. 5
김영진, 권헌영, 임종인, U-정보사회에서의 포괄적 네트워크 보안관리 방안, 한국정보보호학회지, 제18권 제3호, pp. 74-80, 2008. 6
이렇듯 인터넷 인프라가 기업의 중요한 전략적 인프라로서의 비중이 높아지는 만큼 인터넷 속도의 향상, 네트워크 보안, 업무용 및 비업무용 트래픽 관리를 잘 해내는가 하는 문제는 효율적인 비즈니스의 성공을 위한 기업 인프라 구축과 활용의 핵심적인 성공 조건이라 할 수있다.[8]
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