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문제 정의
- 본 연구는 방산기술 보호기법 적용에 대한 시범 연구로 Anti-Tampering 결정 프로세스를 기반하여 방산 기술 보호기법을 적용한 국내 최초의 기술보호 기법 연구이다. 본 연구는 수출 또는 적의 피탈에 의해 원치 않는 핵심기술의 이전이나 무기체계의 불법 개조와 역공학에 의한 대응장비 개발 등을 방지하기 위해 무기체계의 핵심기술 위협요소 및 취약점을 분석하고 방산기술을 보호하기 위한 기법을 개발하였다.
- 본 연구는 방산기술 보호기법 적용에 대한 시범 연구로 Anti-Tampering 결정 프로세스를 기반하여 방산 기술 보호기법을 적용한 국내 최초의 기술보호 기법 연구이다. 본 연구는 수출 또는 적의 피탈에 의해 원치 않는 핵심기술의 이전이나 무기체계의 불법 개조와 역공학에 의한 대응장비 개발 등을 방지하기 위해 무기체계의 핵심기술 위협요소 및 취약점을 분석하고 방산기술을 보호하기 위한 기법을 개발하였다.
- 본 연구에서는 향후 수출가능성이 높으며 적의 피탈이나 전투 중 손실되어 부당변경 가능성이 있거나 대응장비를 개발할 가능성이 있고 HW 및 SW가 함께 적용되어 주요 핵심기술 및 군사적 운용개념이 적용된 무기체계에 대한 분석과 선별을 수행하였다. 선별 결과 현재 야전에 배치되어 사용 중인 지능형 지뢰체계 중 하나를 선별하였으며 보호하고자 하는 대상 및 기술은 기폭 알고리즘 및 센서가 내장된 회로카드조립체와 내장 SW로 선정하였다.
제안 방법
- 8 Sensor’에서 소개한 기술을 활용한 것으로 무기체계 내부에 근적외선 센서를 장착하여 사람의 접근 혹은 빛에 반응하도록 설계를 구현하였 다. Fig. 9와 같이 기술보호 구현장치가 부당변경에 의해 감지 시 핵심기술이 포함되어 있는 구성품에 과전류를 흘려 해당 구성품을 파괴하여 정상적으로 작동하지 못하게 하는 HW 접근반응 기술보호기법을 개발하여 적용하였다.
- 3절에서 다룬 일반적인 기술보호 기법 중 6가지의 기법과 독자적으 로 고안한 1가지의 기법 등 총 7가지 기술보호기법을 시스템의 운용방안에 맞추어 통합하였다. 각 기술보호 기법은 독자적으로 운용이 가능한 설계이며 시스템, 조립체, 구성품의 단계에 따라 구분하고 대상 장비 시스템에 통합설계를 수행하였다.
- 2에 나열한 민수분야에 널리 사용되는 일반적인 기술 보호기법 13종(HW8종, SW 5종)을 조사하여 식별하였다. 각각의 기술보호기법의 종류 및 구성은 감지 억제 반응 방지 4종의 적용영역을 바탕으로 HW 및 SW에 각각 적용 가능한 기술로 분류하였다.
- 먼저 대상핵심기술을 파악한후 위험요소와 취약점을 분석한다. 그 후 공격 예상 시나리오를 통해 부당변경이 가능한 충격을 파악하고 이를 최소화 할 수 있는 방안을 찾는다. 이후 이용 가능한 기술보호 기법을 파악한 후 가능한 구현방법을 선택한다.
- 기술보호기법의 분류에는 여러 가지 방법이 있지만 본 연구에서는 HW적인 보호기법과 SW적 보호기법으로 구분하였다. 또한 기술의 적용영역을 감지, 억제, 방지, 반응의 수준으로 구분하였다.
- 따라서 본 연구에서는 ‘2.2.5 Mechanical Mechanisms’에서 소개한 기법을 활용하였으며 시스템 접근이 감지되면 자동으 로 전원이 활성화되는 장치를 개발하여 휴대용 전원과 상관없이 동작 가능한 기술보호기법을 개발하였다.
- 방산분야의 핵심기술 보호기법은 주요 보안사항으로 널리 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 Fig. 2에 나열한 민수분야에 널리 사용되는 일반적인 기술 보호기법 13종(HW8종, SW 5종)을 조사하여 식별하였다. 각각의 기술보호기법의 종류 및 구성은 감지 억제 반응 방지 4종의 적용영역을 바탕으로 HW 및 SW에 각각 적용 가능한 기술로 분류하였다.
- 또한 ‘2.2.9 Zeroization Circuitry’ 기법을 활용하여 기술보호 구현장치가 부당변경에 의해 감지가 되면 핵심기술이 포함되어 있는 CPU의 데이터를 모두 ‘0’으로 포맷하여 SW의 역공학을 방지하는 기법을 적용하였다(Fig. 10).
- 기술보호기법의 분류에는 여러 가지 방법이 있지만 본 연구에서는 HW적인 보호기법과 SW적 보호기법으로 구분하였다. 또한 기술의 적용영역을 감지, 억제, 방지, 반응의 수준으로 구분하였다.
- 3에서 확인할 수 있듯이 DOD의 AntiTampering 결정 프로세스는 무기체계에 적용된 핵심 기술을 보호하기 위한 일련의 과정으로 내용은 다음과 같다. 먼저 대상핵심기술을 파악한후 위험요소와 취약점을 분석한다. 그 후 공격 예상 시나리오를 통해 부당변경이 가능한 충격을 파악하고 이를 최소화 할 수 있는 방안을 찾는다.
- 본 기법은 HW 접근반응기법에서 적용한 근적외선 센서의 감지모드를 활용하여 부당변경 및 비인가 접근을 감지한다. 또한 ‘2.
- 본 기법의 구성품으로는 대상무기체계인 기술보호 구현장치 내부의 RFID 인식기 등이 포함되어 있으며 사용자가 소유하도록 된 기술보호 권한장치와(RFID 태 그) 제어모드 설정을 할 수 있는 기술보호 제어장치로 구분된다. 본 기법은 총 5대의 기술보호 구현장치와 권한장치를 통신의 충돌 없이 운용하도록 다중화 시스템으로 설계되었다. 리더는 시분할 다중방식이며 기술보호 구현장치는 ISO/IEC 1900-7 규격에 정의된 Dynamic Framed Slotted Aloha 방식을 사용하였다[4].
- 본 기술은 ‘2.2.8 Sensor’에서 소개한 기술을 활용한 것으로 무기체계 내부에 근적외선 센서를 장착하여 사람의 접근 혹은 빛에 반응하도록 설계를 구현하였 다.
- 본 연구에서 개발된 7가지 기술보호기법은 8대 무기체계에 대한 적합성을 분석하여 선별적으로 적용할 수 있다. 특히 7가지 기술 중 시스템 접근억제, 조립체 접근억제, 구성품 접근방지, SW 접근반응 기법 등 4가지 기술보호기법은 8대 무기체계 대부분에 큰 비용의 소요 없이 즉각적으로 적용 가능할 것으로 분석된다.
- 미국은 ATEA(Anti-Tamper Excutive Agency)를 설치하여 정책을 실행하고 무기체계 개발 시 핵심기술이 사용된 모든 신규 또는 성능개량 사업의 요구사항에 대하여 부당변경 방지법을 단계적으로 결정하고 수행하고 있다[1,2]. 본 연구에서는 DOD의 Anti-Tampering 결정 프로세스를 바탕으로 총 10단계의 과정을 거쳐 기술보호기법 대해 분석 및 적용하는 과정을 수행하였다. Fig.
- 본 연구에서는 Fig. 6과 같이 볼트의 형상변경을 통 해 부당변경을 효과적으로 억제할 수 있는 방법으로 특별한 형태의 특수공구를 제작하여 대상 장비에 적용하였다. 이를 통해 시스템 비인가자의 접근 시 전용 공구의 부재로 시스템의 접근을 차단 혹은 지연시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
- 본 연구에서는 선정된 대상 장비에 2.3절에서 다룬 일반적인 기술보호 기법 중 6가지의 기법과 독자적으 로 고안한 1가지의 기법 등 총 7가지 기술보호기법을 시스템의 운용방안에 맞추어 통합하였다. 각 기술보호 기법은 독자적으로 운용이 가능한 설계이며 시스템, 조립체, 구성품의 단계에 따라 구분하고 대상 장비 시스템에 통합설계를 수행하였다.
- 본 연구에서는 일반적인 기술보호기법에 대한 분석 결과를 무기체계에 적용가능하도록 개발하였으나 기술보호기법 자체를 핵심기술로 분류하여 주요 핵심기술에 대한 보호장치를 구축하여야 한다. 향후 8대 무기체계에 대한 다양한 기술 분석을 통해 핵심기술로 분류된 기술에 대한 보호기법 및 제도를 구축하여야 한다.
- 본 연구에서는 일반적인 기술보호기법에 대한 조사와 분석을 수행하였으며, DOD의 ATEA(Anti-Tamper Executive Agency) 정책인 Anti-Tampering 결정 프로세스를 분석하여 연구개발 시 적합한 기술보호기법을 선정하고 적용하였다.
- 본 연구에서는 전용 Seal과 Label을 연구 대상 장비에 가장 적합한 형태와 색상으로 제작하여 시각적인 효과를 높이고 시스템의 기술유출시 반드시 분해가 필요한 부분을 분석한 후 최적의 위치를 선정하여 경고성 억제문구를 부착하였다(Fig. 5). 이에 따라 시스템 시도 시 접근억제를 요하는 경고성 문구를 모든 상황에서 확인 할 수 있으며 인지에 따른 분해의 방지효과를 기대할 수 있다.
- 일반적으로 전원을 활성화시키는 기술은 무기체계의 특성(회전, 관성력, 탄성 등)을 이용하여 열전지나 앰플형 전지를 활성화시키는 기술이 사용된다. 하지만 특정 외력이 존재하지 않는 대상무기체계의 경우 이를 활용하기 어렵기 때문에 시스템 분해 시 기존 전지와는 기구적으로 분리되어 있는 별도의 전력을 활 용하는 기법을 적용하였다(Fig. 7).
대상 데이터
- 본 기법의 구성품으로는 대상무기체계인 기술보호 구현장치 내부의 RFID 인식기 등이 포함되어 있으며 사용자가 소유하도록 된 기술보호 권한장치와(RFID 태 그) 제어모드 설정을 할 수 있는 기술보호 제어장치로 구분된다. 본 기법은 총 5대의 기술보호 구현장치와 권한장치를 통신의 충돌 없이 운용하도록 다중화 시스템으로 설계되었다.
- 본 연구에서는 향후 수출가능성이 높으며 적의 피탈이나 전투 중 손실되어 부당변경 가능성이 있거나 대응장비를 개발할 가능성이 있고 HW 및 SW가 함께 적용되어 주요 핵심기술 및 군사적 운용개념이 적용된 무기체계에 대한 분석과 선별을 수행하였다. 선별 결과 현재 야전에 배치되어 사용 중인 지능형 지뢰체계 중 하나를 선별하였으며 보호하고자 하는 대상 및 기술은 기폭 알고리즘 및 센서가 내장된 회로카드조립체와 내장 SW로 선정하였다.
이론/모형
- 본 기법은 총 5대의 기술보호 구현장치와 권한장치를 통신의 충돌 없이 운용하도록 다중화 시스템으로 설계되었다. 리더는 시분할 다중방식이며 기술보호 구현장치는 ISO/IEC 1900-7 규격에 정의된 Dynamic Framed Slotted Aloha 방식을 사용하였다[4].
- 본 기법은 몰딩 혹은 코드명 삭제 등의 조치를 통해 회로카드 혹은 전자부의 식별을 어렵게 하여 비인 가자의 시스템 접근을 지연 혹은 방지시키는 기법으 로 ‘2.2.4 Coating’ 기법을 활용하였다(Fig. 8).
- 본 연구에서는 다음과 같이 Anti-Tampering 프로세스를 적용하였다.
성능/효과
- 7단계 이용가능한 기술보호기법 파악 : Fig. 2의 13 가지 일반적인 기법 중 HW의 접근을 방어하는 1, 2, 4, 5번 기법과 SW의 접근을 방지하는 8, 9번 기법이 본 무기체계에 적용하기에 비용 대 효과가 가장 뛰어난 것으로 분석. 접근권한인증을 통한 피아식별 기능을 추가 적용 가능한 것으로 분석.
- 10). 이를 통해 시스템에 인가 되지 않은 사용자의 부당한 접근을 감지시 시스템 내부로의 접근을 차단하고 대상 시스템을 무능화하여 부당한 접근을 통한 기술유출을 방지할 수 있다.
- 본 연구에서 개발된 7가지 기술보호기법은 8대 무기체계에 대한 적합성을 분석하여 선별적으로 적용할 수 있다. 특히 7가지 기술 중 시스템 접근억제, 조립체 접근억제, 구성품 접근방지, SW 접근반응 기법 등 4가지 기술보호기법은 8대 무기체계 대부분에 큰 비용의 소요 없이 즉각적으로 적용 가능할 것으로 분석된다.
후속연구
- 9단계 및 10단계는 본 논문에서 적용한 기법을 실제로 운용한 이후에 반영할 수 있는 영역이므로 본 논문에서는 다루지 않았으며 이후 연구영역에서 다룰 예정이다.
- 향후 8대 무기체계에 대한 다양한 기술 분석을 통해 핵심기술로 분류된 기술에 대한 보호기법 및 제도를 구축하여야 한다. 또한 주요무기체계 개발 시 기술보호기법을 사업초기부터 선별적 적용하여 부당변경을 통한 기술 유출 및 무기체계 대응에 대한 대책을 수립하여야 한다. 이를 위해 무기체계 개조개발 지원 프로그램을 통해 예산을 지원해 주는 제도나 무기체계별 핵심기술 개발 사업과 같은 연구개발 과정을 도입하는 제도 그리고 방산기술 보호기법에 적용에 대해 지원해 줄 수 있는 별도의 조직을 운용하여 기술개발에 대한 인식 개선 및 참여를 이끌어야 한다.
- 본 연구에서는 일반적인 기술보호기법에 대한 분석 결과를 무기체계에 적용가능하도록 개발하였으나 기술보호기법 자체를 핵심기술로 분류하여 주요 핵심기술에 대한 보호장치를 구축하여야 한다. 향후 8대 무기체계에 대한 다양한 기술 분석을 통해 핵심기술로 분류된 기술에 대한 보호기법 및 제도를 구축하여야 한다. 또한 주요무기체계 개발 시 기술보호기법을 사업초기부터 선별적 적용하여 부당변경을 통한 기술 유출 및 무기체계 대응에 대한 대책을 수립하여야 한다.
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