[논문]클라우드 환경에서의 사이버물리시스템 관점에서 본 헬스 케어 보안 관련 이슈들

이혜림; 조재연; 윤지원

[국내논문] 클라우드 환경에서의 사이버물리시스템 관점에서 본 헬스 케어 보안 관련 이슈들 원문보기

情報保護學會誌 = KIISC review, v.24 no.6, 2014년, pp.7 - 13

이혜림 (고려대학교 정보보호대학원) , 조재연 (고려대학교 정보보호대학원) , 윤지원 (고려대학교 정보보호대학원)

초록
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사이버 물리 시스템(Cyber physical system, CPS)은 사물인터넷(IoT)과 달리 네트워크로 이루어진 물리적 장치들 간의 제어 및 통제를 포함하는 관리 시스템이다. 사이버물리시스템의 대표적인 사례인 헬스 케어 시스템은 시스템 내에서 다뤄지는 의료정보라는 데이터의 특별한 성격으로 인하여 데이터의 저장에서 관리까지 여러 가지 보안 위협들이 존재한다. 본 논문에서는 사이버 물리 시스템으로서의 헬스 케어 시스템이 클라우드 환경으로 이루어졌을 때 어떤 위협들이 존재하며 이러한 위협들이 어떻게 분류될 수 있는지, 또한 위협을 방지하기 위해 국내외 어떤 기술 및 표준화 노력들이 있었는지 알아보고자 한다.

AI 본문요약
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문제 정의

이러한 기술적 변화는 우리의 삶의 스타일과 형태까지도 바꾸고 있으며 정치·사회·문화의 영역에까지 닿고 있다. 본 논문에서는 특히 이 정보혁명에 의해서 가장 많은 변화를 보이고 있는 헬스 케어 분야에 대한 내용을 기술한다. 본 논문의 제목은 크게 세 가지 단어들의 조합으로 만들어졌다.
우선 CPS의 개념은 좀 더 명확히 정의하면 사물인터넷(Internet of Things, IoT)의 개념과 차이가 있으나, 단순하게 유사한 개념이라고 이해하고 넘어가도 큰 무리는 없다. 클라우드 컴퓨터라는 단어는 최근 정보통신기술 사회의 큰 충격을 안겨준 BigData와 관련이 있다는 점에서 의미가 있어 위와 같은 제목으로 본 논문을 작성하고자 한다. 먼저 본 논문은 특정 기술에 대한 논문은 아니라는 점을 밝히고 싶다.
결론을 맺기 전에 토론을 위한 장을 따로 두었다. 이 장에서 저자들은 헬스 케어 시스템을 단순한 의료행위를 넘어 생명공학분야로의 확대해석의 필요성을 언급하고자 한다.
현재 헬스 케어 시스템 보안과 관련하여 어떤 준비와 투자가 이루어지고 있는지를 알기 위해서 보안 표준화 동향을 알아보았다. 현재, 표준화 동향을 보자면, 크게 키관리, 접근제어, 헬스 케어 기기간 통신 규약, 기기내 통신규약 및 데이터 형식 및 저장에 걸쳐 넓게 개인정보 및 기밀성을 만족시키는 방향으로 여러 노력들이 이루어지고 있다.
본 논문에서 클라우드 환경에서 관리되고 있는 헬스 케어 시스템들을 사이버 물리 시스템 (Cyber Physical System, CPS)이라는 관점에서 바라보고 어떠한 보안위협이 있어왔고 그러한 위협은 어떻게 분류가 가능하며 어떤 기술들과 표준화가 이루어지고 있는지를 살펴보았다. 특히 사이버 물리 시스템에서 헬스 케어 시스템은 단순히 데이터를 안전하게 저장하는 것 뿐 아니라 안전하게 통제하고 제어하는 단계에서의 안전까지 고려하고 있었다.

대상 데이터

예를 들어, 의료진의 컴퓨터가 해킹을 당하면 의료진과 연결된 병원정보 시스템이 해커에게 노출이 되며, 환자들의 병명, 주민번호와 같이 여러 치명적인 개인정보가 허가받지 않은 외부인에게 노출될 수 있다. 일례로, 2014년 10월 국내에서 의료용 공인인증서가 유출되는 사고가 있었다. 이 사고는 국내에서 처음으로 공식적으로 확인된 해킹에 의한 의료정보 유출사건이었으며, 국내 환자들의 진료기록, 처방목록, MRI 촬영화면 등의 의료정보와 의약업체 판매 현황까지 홍콩에 위치한 서버에 수집되었다는 점에서 그 위험성이 매우 높았다.

성능/효과

과거에 시간이 오래 걸려서 연산이 어려웠던 많은 문제들이 CPU의 연산속도 향상으로 그 문제들이 해결되었으며 향상된 연산 속도의 향상은 다중 CPU 및 GPU (Graphical Processing Unit) 시스템의 도입으로 가속화되었다. 또한 컴퓨터 내부 연산장치의 고속화와 함께 통신 속도도 함께 향상되었다. 단말기뿐만 아니라 ISP가 관리하는 라우터(Router)의 회선 증가를 통해서 병목현상이 감소되었으며 통신 장비의 입출력 채널의 알고리즘 개선을 통해 속도 향상이 이루어지고 있다.
일례로, 2014년 10월 국내에서 의료용 공인인증서가 유출되는 사고가 있었다. 이 사고는 국내에서 처음으로 공식적으로 확인된 해킹에 의한 의료정보 유출사건이었으며, 국내 환자들의 진료기록, 처방목록, MRI 촬영화면 등의 의료정보와 의약업체 판매 현황까지 홍콩에 위치한 서버에 수집되었다는 점에서 그 위험성이 매우 높았다. 또한 다수의 의료기관 내의 PC가 악성코드에 감염된 것으로 파악되었고, 하나의 서버가 약 2000대의 PC를 동시에 제어가능하기 때문에 대규모의 정보유출의 위험성이 밝혀졌다.
이 사고는 국내에서 처음으로 공식적으로 확인된 해킹에 의한 의료정보 유출사건이었으며, 국내 환자들의 진료기록, 처방목록, MRI 촬영화면 등의 의료정보와 의약업체 판매 현황까지 홍콩에 위치한 서버에 수집되었다는 점에서 그 위험성이 매우 높았다. 또한 다수의 의료기관 내의 PC가 악성코드에 감염된 것으로 파악되었고, 하나의 서버가 약 2000대의 PC를 동시에 제어가능하기 때문에 대규모의 정보유출의 위험성이 밝혀졌다.

후속연구

특히, 혹자들은 몇 년 전부터 해외에서 조금씩 이슈화되고 있는 사이버 물리 시스템 (CPS)이 2015년부터 IoT와 BigData의 뒤를 이어 국내의 새로운 연구 주제가 될 것이라고 믿고 있다. 그러므로 이 논문을 읽는 독자들은 헬스 케어 시스템이라는 영역으로 새롭게 시작된 사이버물리 시스템에 대한 보안 이슈를 접하고 이에 대한 차후 연구 방향 및 발전 방향을 고려하는데 도움이 되길 바란다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	클라우드 컴퓨팅이란 무엇인가?	이름에서 알 수 있듯이 가상의 구름을 만들어서 이용하자는 개념이다. 클라우드 컴퓨팅은 새로운 기술이라기보다 기존에 존재하는 분산컴퓨팅, 유틸리티 컴퓨팅, 웹서비스, 서버 및 스토리지의 가상화 기술, 공개 소프트웨어 등과 같은 기술들을 통합하여 하나의 거대한 가상 구름과 같은 컴퓨팅 환경을 구축하는 것을 말한다. 즉 물리적으로 분리되어 존재하는 컴퓨팅 자원을 가상화 기술을 이용하여 하나의 거대한 자원으로 만들어서 제공하는 기술이다.
	클라우드 컴퓨팅이 비용절감 이외의 어떤 분야에서 유용성이 있는가?	하지만 이러한 비용절감 뿐만 아니라, 다른 영역에서도 그 유용성을 찾을 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터의 효율적인 사용을 통한 전원사용률 감소, 이를 통해 얻게 되는 에너지 절약을 들 수 있으며, 불필요한 장비 사용을 방지함으로 데이터 센터 공간을 줄일 수 있다.
	사이버 물리 시스템이란 무엇인가?	사이버 물리 시스템(Cyber physical system, CPS)은 사물인터넷(IoT)과 달리 네트워크로 이루어진 물리적 장치들 간의 제어 및 통제를 포함하는 관리 시스템이다. 사이버물리시스템의 대표적인 사례인 헬스 케어 시스템은 시스템 내에서 다뤄지는 의료정보라는 데이터의 특별한 성격으로 인하여 데이터의 저장에서 관리까지 여러 가지 보안 위협들이 존재한다.

참고문헌 (8)

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H. Takabi, J. B. D. Joshi, and G. J. Ahn, "Security and privacy challenges in cloud computing environments", IEEE Security and Privacy, vol. 8, no. 6, pp. 24-31, 2010.

상세보기
K. Haufe, S. Dzombeta, and K. Brandis, "Proposal for a security management in cloud computing for health care", The Scientific World Journal, vol. 2014, Article ID 146970, 7 pages, 2014.
A. Abbas and S. U. Khan, "A Review on the State-of-the-Art Privacy-Preserving Approaches in the e-Health Clouds", IEEE journal of Biomedical and health informatics, vol. 18, no. 4, July, 2014.
G. C. Kagadis, C. Kloukinas, K. Moore, J. Philbin, P. Papadimitroulas, C. Alexakos, P. G. Nagy, D. Visvikis and W. R. Hendee, "Cloud computing in medical imaging", Medical Physics, vol. 40, no. 070901, 2013.
E. S. Dove, Y. Joly A. Tasse, "Genomic cloud computing: legal and ethical points to consider", European Journal of Human Genetics, pp. 1-8, 2014.
국가기술표준원 and 한국표준협회, "표준기반 R&D 로드맵 스마트의료 정보", 2014
미래창조부, "사물인터넷 (IoT) 정보보호 로드맵", 2014. 10. 31

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