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사물인터넷 시대의 사이버 물리 시스템 보안 기술 동향 원문보기

電子工學會誌 = The journal of Korea Institute of Electronics Engineers, v.42 no.8 = no.375, 2015년, pp.16 - 25  

김영식 (조선대학교 정보통신공학과)

초록이 없습니다.

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문제 정의

  • 이 논문에서는 사물 인터넷 보안을 위한 필수적인 요구사항들 및 연구 동향에 대해서 살펴보고자 한다. 또한 사이버 물리 시스템(cyber physical system)을 중심으로 보다 세부적인 보안 특성 및 방향에 대해서 고찰해 보고자 한다. 이를 위해 제2장에서는 사물인터넷 기술의 기본 개요에 대해 설명하고 제3장에서는 그에 따른 보안 요구사항들을 살펴본다.
  • 사물인터넷의 세부 요소 기술들은 현재에도 지속적으로 발전 및 진화하고 있기 때문에, 이 절에서는 먼저 사물인터넷의 대략적인 특징에 대해서 살펴보고자 한다.
  • 이 논문에서는 사물 인터넷 보안을 위한 필수적인 요구사항들 및 연구 동향에 대해서 살펴보고자 한다. 또한 사이버 물리 시스템(cyber physical system)을 중심으로 보다 세부적인 보안 특성 및 방향에 대해서 고찰해 보고자 한다.
  • 사이버 물리 시스템은 사물인터넷에 연결되는 또 하나의 중요한 영역일 뿐만 아니라 보안 문제에 특히 민감한 영역이라 할 수 있다. 이 절에서는 사이버 물리 시스템의 보안 현황에 대해서 두 가지 사례를 중심으로 살펴보도록 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
물리적 사물이란? 이 때 사물들은 <그림 1>에서 표현된 것처럼 통신 네트워크에 통합되어 관리되는 물리 세계의 각종 객체가 될 수도 있고, 정보 세계에서 존재하는 가상의 객체가 될 수도 있다. 여기서 물리적 사물(physical thing)의 경우는 실제 자연 상의 데이터를 감지하거나 영향을 줄 수 있는 네트워크에 물리적 연결이 가능한 장치들로서 환경 감지 시설, 산업용 로봇, 생산품, 전자 장치 등 다양한 것들이 해당될 수 있다. 또한 가상적 사물(virtual thing)이란 저장되거나 처리되거나 접근 가능한 멀티미디어 콘텐츠나 응용 소프트웨어 같은 것들이 해당된다.
사물인터넷에서 요구하는 세가지 보안 서비스 요쇼는 무엇인가? 많은 다른 보안 시스템들과 마찬가지로 사물인터넷에서도 기밀성(confidentiality), 무결성(integrity), 가용성 (availability) 세 가지 요소는 가장 기본적인 보안 서비스로 요구된다.
이종 노드간 연결을 위한 M2M 환경에서 고려해야할 세가지 사항은무엇인가? 먼저 자원이 매우 제약된 센서 노드에 대해서는 공개키 적용이 어렵다. 대부분의 연산 능력이 제안된 태그 형태의 사물들이 이에 해당하게 된다. 그 외 다른 센서 노드들에 대해서는 비대칭 암호의 공개키 연산만 적용 가능할 수 있다. 비대칭 암호에서 공개키를 사용하는 암호화나 전자서명검증 연산의 경우에는 개인키를 사용하는 연산에 비해서 상대적으로 더 적은 연산량을 사용하게 된다. 끝으로 유선으로 연결된 원격 서버 같은 장치들은 외부 전원에 연결되어 있고 자체적으로 높은 연산 능력을 갖고 있기 때문에, 많은 에너지, 연산량, 저장 능력 등을 활용 할 수 있다. 이런 경우에는 모든 보안 메커니즘이 어려움 없이 구현 가능할 것이다.
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참고문헌 (14)

  1. 미래창조과학부, "사물인터넷(IoT) 정보보호 로드맵," 2014년 10월. 

  2. 김호원, 김동규, "IoT 기술과 보안," 한국정보보호학회지, 22권, 1호, pp. 7-13, 2012년 2월. 

  3. ITU-T Y.2060: Overview of the Internet of things, June 2012. 

  4. A. Serbanati, et al., "IoT-A Project Deliverable D4.2 - Concepts and Solutions for Privacy and Security in the Resolution Infrastructure," Feb. 2012. 

  5. A. Perrig, D. Song, R. Canetti, J.D. Tyger, B. Briscoe, "Timed Efficient Stream Loss-Tolerant Authentication (TESLA): Multicast Source Authentication Transform Introduction," RFC 4082, June 2005. 

  6. TTA, "128비트 경량 블록 암호 LEA," 정보통신단체표준, 2013년 12월. 

  7. D.-C. Kim, et al., "LSH: A New Fast Secure Hash Function Family," in Proc. ICISC 2014, LNCS 8949, pp. 286-313, 2015. 

  8. J.H. Cheon, H.T. Lee, J.H. Seo, "A New Additive Homomorphic Encryption based on the co-ACD Problem," in Proc. ACM SIGSAC Conf. Computer and Commun. Security, 2014, pp. 287-298. 

  9. A. Riahi, et al., "A systemic and cognitive approach for IoT security," in Proc. Int. Conf. Computing, Networking, and Commun., 2014. 

  10. J. Lee, B. Bagheri, H.-A. Kao, "A Cyber-Physical Systems architecture for Industry 4.0-based manufacturing systems," Manufacturing Letters, vol. 3., pp. 18-23, 2015. 

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  11. Tofino Security, https://www.tofinosecurity.com/blog/majormanufacturer-admits-plc-security-breach 

  12. Stuxnet, https://en.wikipedia.org/wiki/Stuxnet 

  13. C. Neuman, "Challenges in security for cyber-physical systems," in Proc. DHS: S&T workshop on future directions in cyber-physical systems security, 2009. 

  14. E.K. Wang, et al., "Security issues and challenges for cyber physical system," in Proc. the 2010 IEEE/ACM Int'l Conf. Green Computing and Commun. & Int. Conf. Cyber, Physical and Social Computing, 2010. p. 733-738. 

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