[논문]사물인터넷 기기의 안전한 사용자 인증 방안에 관한 프레임워크

송용택; 이재우

doi:10.7838/jsebs.2019.24.2.217

사물인터넷 기기의 안전한 사용자 인증 방안에 관한 프레임워크
Framework for Secure User Authentication of Internet of Things Devices 원문보기

한국전자거래학회지 = The Journal of Society for e-Business Studies, v.24 no.2, 2019년, pp.217 - 228

송용택 (Department of Security Convergence, Chung-Ang University) , 이재우 (Department of Industrial Security, Chung-Ang University)

초록
AI-Helper

4차 산업혁명을 맞아 사물인터넷이 떠오르며 다양한 서비스가 생겨나고 편의성이 개선되었다. 사용빈도가 높아짐에 따라 개인정보의 유출 등과 같은 보안위협이 공존하게 되었으며 보안의 중요성이 증가하고 있다. 본 논문은 사물인터넷의 보안위협에 대해 분석하여 Fast IDentity Online(FIDO)을 사용한 사용자인증을 통하여 보안성을 강화하는 모델을 제시하고자 한다. 연구결과 향후 FIDO를 통한 2차 인증 도입을 통하여 강력한 사용자인증을 구현할 것을 제안한다.

Abstract ▼ AI-Helper

In the 4th Industrial Revolution, the Internet of Things emerged and various services and convenience improved. As the frequency of use increases, security threats such as leakage of personal information coexist and the importance of security are increasing. In this paper, we analyze the security threats of the Internet of things and propose a model for enhancing security through user authentication using Fast IDentity Online (FIDO). As a result, we propose to implement strong user authentication by introducing second authentication through FIDO.

주제어

표/그림 (10)

그림 Gartner Hype Cycle for Emerging Technologies, 2018
그림 Smart work Configuration System
그림 Home IoT Configurations
그림 Example of ID/Password
그림 Operation Principle of Mirai Botnet
그림 FIDO UAF Certification Process
그림 FIDO U2F Certification Process
그림 Example of Using Smart Office Multifunction Printer
그림 FIDO User Registration and Certification Process
그림 U2F Based Multi-Factor Authentication Framework

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 논문에서는 제2장 관련 연구에서 스마트워크 환경에 대한 개념과 가정용 사물인터넷에 대한 개념, 현 사물인터넷 기기들의 인증 방식의 문제점, 사물인터넷 기기의 보안사고 사례를 기술하고자 한다. 제3장 연구시나리오에서는 가정과 사무환경에서 발생 가능한 보안시나리오 작성을 통해 발생 가능한 보안위협을 기술하고자 한다.
FIDO 2 기술에는 웹 응용프로그램을 통해 인증을 수행하는 Web Authentication과 CTAP 기술이 추가되어 있다. 본 논문에서는 FIDO의 전반적인 기술을 소개하고 U2F 디바이스를 이용한 이중 인증을 다루려고 한다.
본 논문에서는 가정과 업무환경에서 사용되는 사물인터넷 인증 문제에 관해 기술하고자 한다. 업무환경에서의 사물인터넷이 보편화되고 있으나 미인증, 부인방지와 같은 문제가 발생할 경우 책임 소재가 불분명하고, 기술특허나 영업비밀과 같은 재산이 노출될 가능성이 있다.
본 장에서는 사무 공간에서 사물인터넷을 활용하는 사례를 예시로 인증 취약점으로 인해 발생할 수 있는 보안위협 시나리오를 제시한다.
서버는 전자서명을 등록하고 공개키로 검증한다. 이를 통해 사용자가 U2F 인증 디바이스를 소유하고 있는지 확인한다.
따라서 공유기의 보안성을 강화하면 사물 인터넷 기기를 더욱 안전하게 사용할 수 있다. 현재 공유기의 관리자 페이지에서 사용되고 있는 아이디, 패스워드 기반의 사용자 인증에서 인증 응용프로그램의 설치 없이 간편하게 추가 인증을 할 수 있는 FIDO 인증을 도입하여 보안성을 강화하고자 한다.

제안 방법

공유기 사용자 인증을 위해 FIDO U2F 기술 을 사용하여 2차 인증을 제안하고자 한다.
사용자가 아이디/패스워드로 로그인하여 FIDO 서버에 접속시도를 하면 FIDO 서버에서는 사용 가능한 인증토큰 리스트를 전송하게 된다. 본 논문에서는 U2F 프로토콜을 사용할 것이므로 USB 형식의 U2F 디바이스를 이용하며, 이 과정에서 사용자는 보안 인증을 수행하며 공개키와 개인키를 생성하게 된다. 생성된 공개키를 FIDO 서버에 전송하면 전송된 공개키는 FIDO 서버에 등록된다.
Mirai Botnet은 [Figure 5]에서 보이는 바와 같이 관리자 페이지에서 기본 아이디/패스워드를 사용하는 기기들을 대상으로 약 60여 개의 공장출하 아이디/패스워드를 통해 전사공격을 진행하여 접속한다. 접속 후 악성 코드를 감염시키며 주변을 스캐닝한 후 감염되지 않은 취약한 사물인터넷 디바이스를 찾아 전파 시켜 초당 400～500GB의 패킷을 전송 하는 대규모 DDoS 공격을 시행하였다.

대상 데이터

이러한 주거환경을 스마트홈 주거환경이라 한다[8]. 가정용 사물인터넷의 종류는 [Figure 3]과 같이 TV, 냉장고, 월 패드, 블루투스 스피커, IP 카메라 등 다양한 제품군으로 구성되어 있다. 가정용 사물인터넷 제품 들은 단순히 기기를 통한 1차적 서비스를 제공 하는 것이 아니라 수집된 데이터를 바탕으로한 부가서비스를 제공하고 있다.

후속연구

본 논문에서 제안한 방식인 FIDO U2F 프로토콜을 이용한 사용한 사용자 인증 모델을 통하여 간단한 U2F 인증 디바이스만 소유하고 있으면 어디에서든 간편하고 안전하게 사용자 인증과 식별이 가능해질 것이다. 공유기 인증을 위한 사용자 인증 프레임워크는 현재 사물인터넷에 있어 가장 취약한 부분인 공유기의 사용자 인증을 상당부분 개선시킬 것으로 보인다.
FIDO를 사용한 공유기 사용자 인증은 FIDO 의 U2F 기술을 사용한 USB 형식의 인증 장치를 통하여 사용자의 2차 인증을 구성하고 있다. 향후 FIDO 2의 표준화가 완료되면 더 편리하게 별도의 응용프로그램을 설치하지 않더라도 주요 웹 브라우저를 통해 생체인증을 수행할 수 있을 것으로 예상한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	해외에서의 사물인터넷 정의는 무엇인가?	해외에서는 사물인터넷을 인간과 사물, 서비스 세 가지 분산된 환경 요소에 대해 인간의 명시적 개입 없이 상호 협력적으로 센싱, 네트워킹, 정보 처리 등 지능적 관계를 형성하는 사물 공간 연결망을 뜻한다고 정의한다[6]. 사물 인터넷은 새롭게 등장한 개념이기보다는 기술의 발전에 따라 기존의 무선 주파수 인식(Radio Frequency Identification), 사물 통신(Machine to Machine), 유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network), 무선 센서 네트워크 (Wireless Sensor Network)의 개념에서 확장 된 것으로 볼 수 있다[12].
	기존의 공유기 인증을 위한 사용자 인증 프레임워크를 개선하기 위해 사용한 방법은 무엇인가?	본 논문에서 제안한 방식인 FIDO U2F 프로토콜을 이용한 사용한 사용자 인증 모델을 통하여 간단한 U2F 인증 디바이스만 소유하고 있으면 어디에서든 간편하고 안전하게 사용자 인증과 식별이 가능해질 것이다. 공유기 인증을 위한 사용자 인증 프레임워크는 현재 사물인터넷에 있어 가장 취약한 부분인 공유기의 사용자 인증을 상당부분 개선시킬 것으로 보인다.
	소형화와 저전력화를 위한 사물인터넷 기기들의 한계성은 무엇인가?	사물인터넷의 특징으로는 저전력, 메모리의 부족, 낮은 성능의 CPU, 디바이스 간 성능 격차 등이 있다. 이러한 특징 중 소형화와 저전력화를 위해 사물인터넷 기기들은 경량화된 통신과 제한된 메모리를 사용하는데, 이로 인해 발생하는 보안 취약점이 대표적인 한계성의 예이다. 또한, 사물인터넷의 보안 문제로 기존의 컴퓨터 네트워크에서 발생하는 DoS(Denial of Service), 변조, 중간자 공격과 같은 공격수법 역시 사물인터넷 환경에서 동일하게 발생할 수 있다[7].

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