[논문]사이버공격에 의한 사이버공간 전투피해평가 방안 연구

장원구; 이경호

doi:10.13089/jkiisc.2019.29.6.1447

사이버공격에 의한 사이버공간 전투피해평가 방안 연구
A Study on the Assessment Method of Battle Damage in Cyberspace by Cyberattacks 원문보기

情報保護學會論文誌 = Journal of the Korea Institute of Information Security and Cryptology, v.29 no.6, 2019년, pp.1447 - 1461

장원구 (고려대학교 정보보호대학원) , 이경호 (고려대학교 정보보호대학원)

초록
AI-Helper

전쟁수행 간 선정된 표적에 대한 공격 실행 후 전투피해를 평가하는 것은 현대전에서는 필수적인 요소이다. 하지만 아직까지 사이버공격에 따른 전투피해평가 방안은 제한적인 상황 하에서 가능한 방법들만이 제안되었다. 이에 본 논문에서는 사이버공간에 대한 이해를 바탕으로 전투평가 이론상의 전투피해평가 방법에 근거하여 군사적으로 적용 가능한 포괄적이고 구체적인 전투피해평가 방안을 제시하였다. 사이버공간 구성 요소를 이용하여 사이버 표적을 분류하고 이를 대상으로 기존의 전투피해평가 방법인 물리적 피해평가, 기능적 피해평가, 표적체계 평가 외 데이터 피해 평가, 사회인식적 피해 평가, 파생적 피해평가 방안을 제시하였으며 과거의 실제 사이버 공격 사례에 적용이 가능함을 예시하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Evaluating battle damage after conducting an attack on selected targets during warfare is essential. However, regarding the assessment of battle damage caused by cyber-attacks, some methods available under limited circumstances have been suggested so far. Accordingly, this paper suggests a militarily applicable, comprehensive, and specific method of battle damage assessment from battle damage assessment methods in combat assessment theories from the understanding of cyberspace. By using cyberspace components, this paper classifies cyber targets, suggests the assessment methods of data damage, social cognitive damage, derived damage, and the existing battle damage assessment methods such as physical damage, functional damage, and target systems, and provides an example to demonstrate that this method is applicable to the actual past cyberattack cases.

주제어

표/그림 (14)

그림 Fig. 1. Joint Targeting Cycle[8]
그림 Fig. 2. Battle Damage Assessment[8]
표 Table 1. Three elements of security and BDA[9]
표 Table 2. Components of cyber space and BDA[10]
그림 Fig. 3. The Interconnected Operational Enviro-nment[11]
표 Table 3. Survey respondents
표 Table 4. Cyber targets and BDA[12]
표 Table 5. Network damage assessment
표 Table 6. System damage assessment
표 Table 7. Data damage assessment
표 Table 8. Social-cognitive damage assessment
그림 Fig. 4. Cyber Battle Damage Assessment
표 Table 9. Derived damage assessment
표 Table 10. Application of BDA

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

그리고 무형적 요소인 데이터와 사회인식적 피해는 영향력과 간접지표를 이용하여 평가한다. 그 외 사이버 공간은 현실공간과 연결되어 있으므로 사이버공간의 피해로 인해 파생된 현실세계의 피해를 평가하고 이를 모두 통합하여 적이라는 거대한 복합 표적체계에서 종합적인 표적체계평가를 하는 것이다. 본 논문에서 제시한 사이버 전투피해평가 방안은 이 전에는 제한적으로만 가능했던 것에 비해 미 교범상 의 전투피해평가 이론을 이용하여 사이버 공간을 중심으로 포괄적이고 구체적인 방안을 제시하였다는 데 그 의의가 있으며 동시에 민간부문에서의 피해를 쉽게 이해할 수 있는 비용으로 표현함으로써 사이버공격에 의한 피해발생시 기업에서 활용할 수 있게 하였다.
위 연구들은 사이버공격에 대한 전투피해를 평가하는 다양한 방법이지만 피해평가 대상인 표적과 공격유형, 피해평가 방법, 피해범위가 모두 제각각이며 제한적이어서 실제 적용시 적합한 방법을 매번 찾아야하고 종합적인 피해를 평가하기에 부족하다. 따라서 본 논문에서는 사이버공격에 대한 포괄적이고 구체적인 전투피해평가 방법을 제시함으로써 활용성과 효과성을 제고하고 일목요연하게 피해 상황을 파악하고자 한다.
본 논문에서는 사이버공간 구성에 대한 이해를 바탕으로 분류된 사이버 표적에 대해 적합한 피해평가 방안을 제시한다. 연구방법으로 먼저 전투피해평가의 의미와 범위를 다양한 각도에서 알아보고 이러한 것들이 사이버공간 구성과 관련하여 어떻게 적용될 수 있는지를 살펴본다.
따라서 사이버공격에 의한 전투피해평가도 물리전과 동일하게 시행됨으로써 불필요한 피해와 노력을 최소화해야 하지만 아직까지 군사적인 관점에서 사이버공격에 대한 포괄적이고 정확한 전투피해를 평가할 수 있는 방안은 마련되지 않은 실정이다. 이에 본 논문에서는 사이버공간을 중심으로 적의 사이버 공격에 따른 전투피해평가 방안을 마련하고자 한다.
이어서 아측의 능력을 분석하고 지휘관의 결심에 의거 표적을 처리할 수 있는 전력을 할당한다. 즉, 표적의 위치, 크기, 강도, 적 방어능력, 요구되는 피해 정도 등을 고려하여 무기 종류와, 무기를 사용할 수 있는 전력을 선정하는 것이다. 다음으로 임무계획을 수립한 후 작전을 실행하고 전투평가를 시행하게 된다.

제안 방법

와 같이 군사목적에 의해 선정된 사이버 표적에 대하여 먼저 사이버공간을 이루는 가장 기본요소인 네트워크와 네트워크에 연결된 노드인 시스템에 대하여 유형의 요소로서 기존의 물 리적 피해와 기능적 피해평가를 이용하여 가동율로 평가한다. 그리고 무형적 요소인 데이터와 사회인식적 피해는 영향력과 간접지표를 이용하여 평가한다. 그 외 사이버 공간은 현실공간과 연결되어 있으므로 사이버공간의 피해로 인해 파생된 현실세계의 피해를 평가하고 이를 모두 통합하여 적이라는 거대한 복합 표적체계에서 종합적인 표적체계평가를 하는 것이다.
다음으로 사이버 표적이 사이버 공간 상에서 어떻게 구성되고 분류되는지 알아보고 이러한 사이버 표적 분류의 적정성에 대해 다수의 전문가를 대상으로 설문조사를 실시하여 검증한다. 다음으로 분류된 사이버 표적에 대하여 군사부문과 민간부문의 피해평가방안을 각각 세부적으로 도출하고 이를 종합하여 최종 전투피해평가 방안을 제안한다. 이어서 과거 실제 발생한 사이버공격 사례에 적용하 여 전투피해평가를 시행함으로써 제안한 방안이 실질 적으로 적용됨을 증명한다.
연구방법으로 먼저 전투피해평가의 의미와 범위를 다양한 각도에서 알아보고 이러한 것들이 사이버공간 구성과 관련하여 어떻게 적용될 수 있는지를 살펴본다. 다음으로 사이버 표적이 사이버 공간 상에서 어떻게 구성되고 분류되는지 알아보고 이러한 사이버 표적 분류의 적정성에 대해 다수의 전문가를 대상으로 설문조사를 실시하여 검증한다. 다음으로 분류된 사이버 표적에 대하여 군사부문과 민간부문의 피해평가방안을 각각 세부적으로 도출하고 이를 종합하여 최종 전투피해평가 방안을 제안한다.
사이버전은 물리전과 달리 그 역사가 길지 않아서 관련된 군사교리나 작전절차 등이 완전히 정립되어 있지 않은 것이 현실이다. 따라서 물리전에서의 공격 시행 절차를 통하여 사이버 표적선정과 공격방안을 알아본다. 미 합동교범에서는 군사작전 간 표적을 처리하는 절차를 Fig.
과 같이 6단계로 구분하였다. 먼저 지휘관의 지휘의도와 전장상황의 최종상태에 도달하기 위해 표적을 개발하여 우선 순위화한다. 이어서 아측의 능력을 분석하고 지휘관의 결심에 의거 표적을 처리할 수 있는 전력을 할당한다.
이러한 상황 하에서 지능적이고 정교한 사이버공격 위협이 계속 증가할 것이고 공격에 따른 피해발생과 그 영향력 또한 급속히 증가할 것이다. 본 논문에서는 사이버 공격에 따른 전투피해평가방안으로 사이버 표적에 대한 물리적 피해, 기능적 피해, 데이터 피해, 사회인식적 피해, 그리고 파생적 피해로 구분하고 이를 종합함으로써 표적체계평가를 수행하는 방안을 제안하였다. 이를 통하여 그간 제한적이고 제각각이었던 사이버전에서의 전투피해평가 방안이 보다 명확하고 효과적으로 이루어질 것으로 기대한다.
의한 전투피해평가는 다음과 같이 제안한다. 사이버 전투피해평가는 Fig. 4.와 같이 군사목적에 의해 선정된 사이버 표적에 대하여 먼저 사이버공간을 이루는 가장 기본요소인 네트워크와 네트워크에 연결된 노드인 시스템에 대하여 유형의 요소로서 기존의 물 리적 피해와 기능적 피해평가를 이용하여 가동율로 평가한다. 그리고 무형적 요소인 데이터와 사회인식적 피해는 영향력과 간접지표를 이용하여 평가한다.
이러한 요소들은 사이버공간에서 표현될 수 있으며 동시에 표적이 될 수 있다. 사이버표적은 앞서 언급한 바와 같이 네트워크 와 시스템, 데이터, 사회인식으로 구성되는데 이러한 사이버 표적 분류가 실제로 적합한가에 대한 검증을 위해 설문조사를 실시하였다. 조사대상자는 Table 3.
29까지 개별 설문조사하였으며 설문내용은 부록과 같다. 설문방법은 네트워크와 시스템의 일체화된 관점과 사이버공간 구성을 고려하여 가급적 다양한 사이버 표적들을 선정하기 위해 과거 실제 피해사례 및 보안전문가들의 사이버 공격위협 경고대상을 중심으로 항목들을 구성하여 표적 가능성 유무와 위협순위를 조사하였으며 다음으로 부족한 표적들을 보완하기 위해 표적을 추가하도록 하여 최종적으로 다양한 표적들에 대해 적합성을 확인하였다.
본 논문에서는 사이버공간 구성에 대한 이해를 바탕으로 분류된 사이버 표적에 대해 적합한 피해평가 방안을 제시한다. 연구방법으로 먼저 전투피해평가의 의미와 범위를 다양한 각도에서 알아보고 이러한 것들이 사이버공간 구성과 관련하여 어떻게 적용될 수 있는지를 살펴본다. 다음으로 사이버 표적이 사이버 공간 상에서 어떻게 구성되고 분류되는지 알아보고 이러한 사이버 표적 분류의 적정성에 대해 다수의 전문가를 대상으로 설문조사를 실시하여 검증한다.
현대전에서는 군사과학기술의 발달에 따른 첨단 정밀무기의 등장과 군사목표 달성을 위한 다양한 전략, 전술의 효과적인 운영에 따라 피·아를 가리지 않는 과거의 무차별적이고 물량위주의 공격과 달리 불필요한 피해를 줄이면서 적에게는 아측이 원하는 피 해를 최소의 노력으로 최대한 줄 수 있는 효과적인 전쟁방식을 추구하고 있다. 이에 따라서 지휘관은 최 종적인 군사목표를 달성하기 위하여 매순간 전장상황 을 종합적으로 파악하여 작전방향을 제시하는데 이를 위해서는 군사작전 수행간 적에 대한 공격시행 후 적의 피해와 무기사용 효과를 확인함으로써 작전의 성과를 측정하고 다음 작전 수행 여부를 판단하는 절차 즉 전투평가를 수행한다. 전투평가는 이미 현대전쟁 에서 필수요소로 자리 잡았는데 전투평가 중에서도 전투피해평가는 적이 입은 피해를 평가하는 것으로 전문인원들이 다양한 출처로부터 수집되는 정보를 바탕으로 표적정보를 수집하고 공격 후에 그 피해평가를 실시하여 왔다.
이제부터 과거에 발생한 사이버공격 사례에 대하여 본 논문에서 제안한 전투피해평가 방법을 적용한다. 적용사례는 2013년 발생한 6.
제3장에서는 사이버공간과 전투피해평가와의 관계를 살펴보고 사이버공격의 대상인 사이버 표적을 분류하여 전문가 설문조사를 통해 검증 하고 이에 따른 실질적인 피해평가 방안을 군사 분야와 민간 분야로 구분하여 알아본다. 이후 과거에 발생하였던 주요 사이버 공격사례를 선정하여 전투피해 평가 방안을 실질적으로 적용한다. 제4장에서는 연구 결과를 요약하고 향후 연구 과제를 도출한다.
사이버 표적에 대한 공격작전도 이에 준하여 판단해 보면 지휘관의 의도에 따라 사이버 표적을 개발하고 우선 순위화하는데 이때 적의 사이버공간에 대한 취약점을 분석하여야 한다. 이후 아측의 사이버전사를 비롯한 사이버능력을 분석하여 지휘관의 결심에 따라 적절한 사이버무기와 사이버전력을 할당하여 임무계획을 수립하고 작전을 수행한 후 전투평가를 시행하게 된다.

대상 데이터

8.29 ∼ 10.29까지 개별 설문조사하였으며 설문내용은 부록과 같다.
사이버표적은 앞서 언급한 바와 같이 네트워크 와 시스템, 데이터, 사회인식으로 구성되는데 이러한 사이버 표적 분류가 실제로 적합한가에 대한 검증을 위해 설문조사를 실시하였다. 조사대상자는 Table 3.과 같이 사이버 국방/안보 또는 중요 공공기관, 연구기관, 대기업 등에서 관련 업무를 담당하는 전문가 21명(석사 학위 또는 근무경력 10년 이상)을 대상으로 2019. 8.

이론/모형

시스템 피해에는 기능저하, 기능정지, 허가되지 않은 사용이 있으며 복구방안으로는 시스템 대체, 보수가 있으며 복구소요시간은 몇 시간 에서 몇 개월이 소요된다. 이때 네트워크와 시스템에 대한 피해평가는 기존의 피해평가방법인 물리적 피해 평가과 기능적 피해평가를 이용하여 평가한다. 다음으로 데이터 피해에는 데이터 삭제, 변조, 유출이 있으며 복구방안으로는 데이터 복구 또는 대체가 있고 최악의 경우 복구불가한 상황을 맞을 수 있다.

성능/효과

그 외 사이버 공간은 현실공간과 연결되어 있으므로 사이버공간의 피해로 인해 파생된 현실세계의 피해를 평가하고 이를 모두 통합하여 적이라는 거대한 복합 표적체계에서 종합적인 표적체계평가를 하는 것이다. 본 논문에서 제시한 사이버 전투피해평가 방안은 이 전에는 제한적으로만 가능했던 것에 비해 미 교범상 의 전투피해평가 이론을 이용하여 사이버 공간을 중심으로 포괄적이고 구체적인 방안을 제시하였다는 데 그 의의가 있으며 동시에 민간부문에서의 피해를 쉽게 이해할 수 있는 비용으로 표현함으로써 사이버공격에 의한 피해발생시 기업에서 활용할 수 있게 하였다.
설문조사 결과 제시된 항목들은 모두 사이버 표적이 될 수 있는 것으로 나타났으며 ⑭ 개인 PC, 스마트폰 등 장비, ⑯ 기업 개별컴퓨터, ⑲ 각 종 콘텐츠 등은 낮은 위협순위로 나타났다. 그 외 사이버 표적이 될 수 있는 기타의견으로 자율 주행차, 드론, 스마트시티, 스마트 팩토리, 스마트 그리드, 차량/선 박, 수력/원자력 시스템, 교통망(철도/항공 등), 보안 관제센터, 병원 응급시스템, 우주/위성시스템, 클라우드 시스템, 대형 온라인 쇼핑몰이 제시되었는데 이를 분류해보면 네트워크와 시스템, 데이터, 사회인 식이 사이버 표적 분류로 적합함을 알 수 있다.
다음으로 분류된 사이버 표적에 대하여 군사부문과 민간부문의 피해평가방안을 각각 세부적으로 도출하고 이를 종합하여 최종 전투피해평가 방안을 제안한다. 이어서 과거 실제 발생한 사이버공격 사례에 적용하 여 전투피해평가를 시행함으로써 제안한 방안이 실질 적으로 적용됨을 증명한다.

후속연구

이를 통하여 그간 제한적이고 제각각이었던 사이버전에서의 전투피해평가 방안이 보다 명확하고 효과적으로 이루어질 것으로 기대한다. 또한 본 논문에서는 포괄적인 전투피해평가 방안을 제시하였지만 향후 각 부문별 보다 정밀한 전투피해평가 방안이 수립되어 보다 정교한 사이버작전 수행이 가능하도록 해야 할 것이다.
본 논문에서는 사이버 공격에 따른 전투피해평가방안으로 사이버 표적에 대한 물리적 피해, 기능적 피해, 데이터 피해, 사회인식적 피해, 그리고 파생적 피해로 구분하고 이를 종합함으로써 표적체계평가를 수행하는 방안을 제안하였다. 이를 통하여 그간 제한적이고 제각각이었던 사이버전에서의 전투피해평가 방안이 보다 명확하고 효과적으로 이루어질 것으로 기대한다. 또한 본 논문에서는 포괄적인 전투피해평가 방안을 제시하였지만 향후 각 부문별 보다 정밀한 전투피해평가 방안이 수립되어 보다 정교한 사이버작전 수행이 가능하도록 해야 할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	사이버공간이란?	하지만 사이버 공간의 급속한 발달은 사이버전쟁을 가능하게 하고 다양한 공격방법에 의해 막대한 피해를 발생시키는 수준까지 도달했지만 아직까지 물리전과 같은 포괄적이고 정확한 피해평가를 할 수 있는 방법은 충분히 발전되지 않았다. 이는 사이버공간이 물리공간과는 다른 차원의 공간이어서 기존의 방식을 적용하기에는 부적합함에 기인하고 있는데 사이버공간은 물리공간과 달리 시간과 공간의 제약이 없고 컴퓨터 네트워킹을 근간으로 하는 공간으로서 지속적으로 변화하고 있는 공간이다. 또한 사이버공격 방식도 최초에 프로그램이나 네트워크 구조상의 단순한 오류를 찾는 것에서 벗어나 최종목적 달성을 위해 오랜 기간 동안 정보를 수집하고 이를 통해 알려지지 않은 취약점을 파악하여 은밀히 행동하는 등 끊임없이 진화하고 있다.
	전투피해평가는 어떠한 정보를 이용하여 피해 평가를 실시하는가?	이에 따라서 지휘관은 최종적인 군사목표를 달성하기 위하여 매순간 전장상황을 종합적으로 파악하여 작전방향을 제시하는데 이를 위해서는 군사작전 수행간 적에 대한 공격시행 후 적의 피해와 무기사용 효과를 확인함으로써 작전의 성과를 측정하고 다음 작전 수행 여부를 판단하는 절차 즉 전투평가를 수행한다. 전투평가는 이미 현대전쟁에서 필수요소로 자리 잡았는데 전투평가 중에서도 전투피해평가는 적이 입은 피해를 평가하는 것으로 전문인원들이 다양한 출처로부터 수집되는 정보를 바탕으로 표적정보를 수집하고 공격 후에 그 피해평가를 실시하여 왔다. 하지만 사이버 공간의 급속한 발달은 사이버전쟁을 가능하게 하고 다양한 공격방법에 의해 막대한 피해를 발생시키는 수준까지 도달했지만 아직까지 물리전과 같은 포괄적이고 정확한 피해평가를 할 수 있는 방법은 충분히 발전되지 않았다.
	사이버전쟁에 있어 물리전에 비해 충분한 발전이 되지 않은 이유는?	하지만 사이버 공간의 급속한 발달은 사이버전쟁을 가능하게 하고 다양한 공격방법에 의해 막대한 피해를 발생시키는 수준까지 도달했지만 아직까지 물리전과 같은 포괄적이고 정확한 피해평가를 할 수 있는 방법은 충분히 발전되지 않았다. 이는 사이버공간이 물리공간과는 다른 차원의 공간이어서 기존의 방식을 적용하기에는 부적합함에 기인하고 있는데 사이버공간은 물리공간과 달리 시간과 공간의 제약이 없고 컴퓨터 네트워킹을 근간으로 하는 공간으로서 지속적으로 변화하고 있는 공간이다. 또한 사이버공격 방식도 최초에 프로그램이나 네트워크 구조상의 단순한 오류를 찾는 것에서 벗어나 최종목적 달성을 위해 오랜 기간 동안 정보를 수집하고 이를 통해 알려지지 않은 취약점을 파악하여 은밀히 행동하는 등 끊임없이 진화하고 있다.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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