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위성 통신망 보안 기술 당면 과제 및 향후 발전 방향 분석
Present and Future Technologies of Satellite Communication Network Security 원문보기

한국위성정보통신학회논문지 = Journal of satellite, information and communications, v.12 no.3, 2017년, pp.50 - 53  

최지환 (대구경북과학기술원(DGIST) 정보통신융합전공) ,  주창희 (울산과학기술원(UNIST) 전지전자컴퓨터공학부)

초록
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위성 통신은 무선 채널을 통한 광역 브로드캐스팅 특성으로 인하여 보안에 취약한 약점을 가지고 있음에도 불구하고, 위성 통신을 위한 보안 기법으로는 지상 통신에서 사용해 오던 상위 계층에서의 암호화를 제외하고 많은 방법이 알려져 있지 않다. 특히 물리계층에서의 재밍, 스푸핑 신호 공격 빈도가 증가함에 따라 이에 대한 대응 기술 개발이 중요하다고 할 수 있다. 본 논문에서는 위성통신망 보안 문제에 대해서 상위 계층과 물리 계층에서의 대응책에 대해 각각 정리하고, 사물인터넷 등의 지상망 적용을 위해 정보이론 관점에서 개발되고 있는 물리 계층 보안 기법의 최근 연구 결과에 대해 알아본다. 교차 계층 접근 방식을 포함하여, 위성 통신보안을 향상시킬 수 있는 향후 연구 방향을 제시한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Satellite communications are vulnerable to malicious eavesdroppers and interceptors due to wide coverage and broadcasting applications. However, technologies for securing satellite networks have yet to be more articulated beyond high-layer packet encryption. As attempts for jamming and spoofing atta...

주제어

#satellite communications   #network security   #encryption   #anti-jamming   #physical layer security  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 위성 통신망 보안 기술에 대하여, 항해킹,항재밍 관점에서 각각 상위 계층 보안 기술과 물리 계층 보안 기술을 검토하고, 현재 지상망 및 정보이론 관점에서 진행되고 있는 첨단 물리 계층 보안 기술에 대하여 간단히 정리해 보았다. 위성망 트래픽 중 지상 인터넷에서와 같은 IP 패킷의 비중이 점점 더 많이 늘어남은 물론, 위성이 지상망과 연동된 이기종 네트워크의 중요 부분을 담당함에 따라,통신 위성망 또한 지상망이 겪는 보안 문제-재밍, 해킹, 도청, 스푸핑, DDoS (distributed denial of service) 공격 등-에 노출되고 있다.
  • 본 논문에서는 현재 위성통신망에서 널리 쓰이고 있는 상위 및 물리 계층 보안 기술에 대해 정리하고, 이기종 지상망에서 활발히 연구되고 있는 첨단 물리 계층 보안 기술의 위성 통신망 적용 여부에 대해 검토한다. 향후 연구 방향으로서, 상위 계층과 물리 계층 기술을 접목하는 교차 계층 접근방식에 대하여 간단히 소개한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
위성 통신을 위한 보안책은 전통적으로 어떻게 이루어집니까? 위성 통신을 위한 보안책은 전통적으로 상위 계층에서 패킷 암호화와 사용자 인증을 위해 패킷에 redundancy를 더하는 방식으로 이루어졌다[1-3]. 군통신에서는 상위계층 보안기법을 보완하기 위해서 물리계층 해법을 함께 적용하는 것이 일반적으로서, 특정한 신호 파형을 독자적으로 사용하는 방식을 적용하고 있다.
위성 통신망을 위한 상위 계층 보안 기술의 목적 및 기본원칙은 무엇입니까? 위성 통신망을 위한 상위 계층 보안 기술의 목적 및 기본원칙은 지상 통신망과 크게 다르지 않다. 전달하고자 하는 내용을 왜곡 없이 원하는 사용자들만 들을 수 있도록, 패킷을 암호화하고(packet encryption), 메시지가 변경되지 않았음을 확인하며(message integrity), 송수신자가 맞는지 확인한다(authentication).
위성 통신망을 사용하면 어떠한 장점이 있습니까? 위성 통신망을 사용하면 넓은 영역에 있는 많은 수의 사용자들을 별도의 지상 인프라 설치 없이 서비스할 수 있는 장점이 있다. 현재 국내 위성 통신 사업은 상업적으로 지상망과의 치열한 경쟁에서 틈새시장을 찾고 있으며, 군사적으로는 북한의 재밍 교란 위협 및 주변 우주군사대국 사이에서의 우주영토 확보라는 어려운 문제에 직면해있다.
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참고문헌 (11)

  1. Gerard Maral and Michel Bousquet, Satellite Communications Systems: Systems, Techniques and Technology, 5th ed., Wiley, 2010, pp.115-117. 

  2. James Kurose and Keith Ross, Computer Networking: A Top-Down Approach, 6th ed., Pearson, 2013, pp. 671-705. 

  3. Adam Hudaib, Satellite Network Threats Hacking & Security Analysis, CreateSpace Independent Publishing Platform, 2016. 

  4. A. Roy-Chowdhury, J. S. Baras, M. Hadjitheodosiou, and S. Papademetriou, "Security issues in hybrid networks with a satellite component," IEEE Wireless Communications, vol. 12, no. 6, pp. 50-61, Dec. 2005. 

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  5. Juan Yin et al., "Satellite-based entanglement distribution over 1200 kilometers,"Science, vol. 356, no. 6343, pp. 1140-1144, June 2017. 

    상세보기

  6. Mark L. Psiaki and Todd E. Humphreys, "GNSS spoofing and detection,"Proceedings of the IEEE, vol. 104, no. 6, pp.1258-1270, April 2016. 

    상세보기

  7. Jon S. Warner and Roger G. Johnston, "GPS Spoofing Countermeasures," Journal of Homeland Security, LA-UR-03-6178, 2003, http://permalink.lanl.gov/object/tr?whatinfo:lanl-repo/lareport/LA-UR-03-6178 

  8. Jongyeop Kim and Jihwan P. Choi, "Cancellation-Based Friendly Jamming for Physical Layer Security," Proceeding of IEEE Global Communications Conference (GLOBECOM), pp. 1-6, 2016. 

  9. Yi-Sheng Shiu et al.,"Physical layer security in wireless networks: a tutorial,"IEEE Communications Magazine, vol. 18, no. 2, pp. 66-74, Apr. 2011. 

  10. Joshua Engel, et al. "Predicting on-orbit static single event upset rates in xilinx virtex FPGAs." Los Alamos National Laboratory Report, 2006, http://scholarsarchive.byu.edu/facpub/1307/ 

  11. Melanie D. Berg, Kenneth A. Label, and Jonathan Pellish. "New Developments in FPGA: SEUs and Fail-Safe Strategies from the NASA Goddard Perspective." NASA Technical Report, 2016. https://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R20150023390 

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