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서비스 융합 네트워크를 위한 5G의 보안 전략: EAP 인증 프레임워크 원문보기

情報保護學會誌 = KIISC review, v.29 no.5, 2019년, pp.51 - 61  

윤건 (순천향대학교 정보보호학과 모바일인터넷보안 연구실) ,  박훈용 (순천향대학교 정보보호학과 모바일인터넷보안 연구실) ,  유일선 (순천향대학교 정보보호학과 모바일인터넷보안 연구실)

초록
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보안은 5G 이동통신 네트워크의 성공적인 정착을 위한 필요충분조건이다. 5G 보안의 중요한 표준으로 3GPP (3rd Generation Partnership Project)의 보안 담당 워킹그룹인 SA3는 3GPP 5G 보안구조를 제시하였다. 특히, 3GPP 5G 보안구조는 Extensible Authentication Protocol (EAP) 인증 프레임워크를 채택함으로써 이기종의 다양한 인증 기법과 자격증명을 용이하게 포용할 수 있는 유연성을 갖추었다. 서비스 융합 네트워크를 지향하는 5G의 비전을 고려할 때, EAP 인증 프레임워크는 보안측면에 있어서 매우 중요한 전략이라고 볼 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 3GPP 5G 보안구조를 위한 EAP 인증 프레임워크를 고찰한다. 이를 위해, 1차 인증을 위한 EAP 기반의 인증 프로토콜 EAP-AKA'을 면밀히 검토하면서 1차 인증에서의 EAP 인증 프레임워크 적용방안을 분석한다. 아울러, 2차 인증을 위한 EAP 인증 프레임워크의 적용과 네트워크 슬라이싱 (Network Slicing)과의 연동을 살펴본다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 서비스 융합 네트워크를 위한 5G의 중요한 보안 전략인 EAP 인증 프레임워크를 고찰하는데 목적을 두었다. 이를 위해 EAP 구조를 살펴본 후, 5G의 1차인증 및 2차 인증에서 EAP 인증 프레임워크의 역할을 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
5G 이동통신 네트워크는 무엇인가? 2019년 4월3일 23시, 국내 이동통신3사에 의해 세계첫 5G 상용화 서비스 1) 가 시작되면서 본격적인 5G 시대가 도래하였다. 5G 이동통신 네트워크는 20Gbps급의 초고속, 1km2 면적당 100만개 이상 기기에 대한 초연결, 1ms내의 초저지연의 요구사항을 만족하며, 최초의 서비스 융합 이동통신 네트워크로서 폭넓은 응용 스팩트럼과 상상이상의 혁신을 우리 생활에 가져다 줄 것으로 기대된다.
이동통신 네트워크의 보안을 담당하는 워킹그룹은 무엇인가? 5G 보안을 위한 첫 걸음으로 이동통신 네트워크의 보안을 담당하는 워킹그룹인 3GPP (3rd Generation Partnership Project)의 SA3에서는 관련 표준을 진행하 면서 3GPP 5G 보안 구조를 제안하였다 [1][2]. 3GPP 5G 보안 구조는 다음과 같은 중요한 특징을 갖는다.
EAP 인증 프레임워크가 5G시대에 중요하게 여겨지는 이유는? 이러한 서비스 융합 네트워크를 성공적으로 구현하기 위해 앞서 언급된 것처럼 3GPP 5G 보안구조는 EAP 기반의 인증프레임워크를 채택하여 다양한 인증 기법과 관련 자격증명을 지원할 수 있는 유연성을 갖추 었다. 예를 들어, 5G 기반의 스마트팩토리 응용 서비스를 지원하기 위해 스마트팩토리의 보안요구사항을 고려 하여 3GPP 5G 보안구조의 기본 인증기법인 5G AKA[1] 혹은 EAP-AKA' [1, 6]이 아닌 EAP-TLS[8]를 채택할 수 있다. 즉, 스마트팩토리 시스템내 단말장치는 EAP-TLS를 통해 5G 네트워크와 상호인증 및 키교환을 수행할 수 있다.
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참고문헌 (16)

  1. 3GPP, "Security architecture and procedures for 5G system (Release 16)," 3GPP TS 33.501, Sep 2019 

  2. N. B. Henda, M. Wifvesson and C. Jost, "An overview of the 3GPP 5G security standard," ERICSSON BLOG, July 2019 https://www.eri csson.com/en/blog/2019/7/3gpp-5g-security-overview 

  3. B. Aboba, L. Blunk and J. Vollbrecht, "Extensible Authentication Protocol (EAP)," IETF RFC 3748, June 2004 

  4. T. Dierks and E. Rescorla, "The Transport Layer Security (TLS) Protocol Version 1.2," IETF RFC 5246, August 2008 

  5. D. Hardt, "The OAuth 2.0 Authorization Framework," IETF RFC 6749, October 2012 

  6. J. Arkko, V. Lehtovirta and P. Eronen, "Improved Extensible Authentication Protocol Method for 3rd Generation Authentication and Key Agreement (EAP-AKA')," IETF RFC 5448, May 2009 

  7. J. Arkko and H. Haverinen, "Extensible Authentication Protocol Method for 3rd Generation Authentication and Key Agreement (EAP-AKA)," IETF RFC 4187, January 2006 

  8. D. Simon, B. Aboba and R. Hurst, "The EAP-TLS Authentication Protocol," IETF RFC 5216, March 2008 

  9. Z. Cao, B. He and Y. Shi, "EAP Extensions for the EAP Re-authentication Protocol (ERP)," IETF RFC 6696, July 2012 

  10. 3GPP, "Security aspects of non-3GPP accesses," 3GPP TS 33.402, June 2018 

  11. National Institute of Standards and Technology, "Secure Hash Standard (SHS)", FIPS.180-2, August 2002 

  12. Ahmed EI hakim, "5G Network Slicing Reference Model, White Paper", Research Gate, March 2019. 

  13. Bruno Chatras, Steve Tsang Kwong U and Nicolas Bihannic, "NFV enabling network slicing for 5G", Proc. of the 20th Innovations in Clouds Internet and Networks (ICIN'17), Paris, France, pp. 219-225, March 2017. 

  14. NetManias, https://www.netmanias.com/ko/post/ blog/8292/5g-data-center-iot-network-slicing-sdn-nfv/5g-and-e2e-network-slicing, November 2015. 

  15. Xin Li, M. Samaka, H. A. Chan, D. Bh, L. Gupta, C. Guo and R. Jain, "Network Slicing for 5G: Challenges and Opportunities," IEEE Internet Computing, Volume 21, Issue 5, pp. 20-27, August 2017. 

  16. [3GPP TR 33.899-130] 3GPP "Study on the security aspects of the next generation system," Aug, 2017. October 2012 

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