[논문]계층적 사이버전 훈련 시나리오 저작

송의현; 김동화; 안명길

doi:10.7472/jksii.2020.21.1.191

초록
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사이버전 훈련은 사이버전 역량 제고를 위한 핵심 수단이다. 일반적으로 사이버전 훈련은 시나리오에 의해 진행되며, 훈련의 질을 높여줄 수 있는 다양한 요소를 시나리오에 포함시킴으로써 훈련의 효과를 배가시킬 수 있다. 본 논문에서는 훈련 시나리오에 포함시킬 요소로 식별된 훈련 정보, 네트워크 맵, 트래픽 발생 정책, 위협/방어 행위를 소개하고, 이를 계층화하여 조합하는 방식으로 다양한 훈련 시나리오를 저작하는 방법을 제시한다. 그리고 각 시나리오 계층을 통합적으로 관리하기 위한 데이터베이스 설계를 제안한다. 계층적 훈련 시나리오 저작 방법은 기 저작된 계층들의 재사용을 통한 저작 편의성의 증대와, 계층 간의 다양한 조합을 바탕으로 훈련 시나리오를 확장시킬 수 있다는 장점을 가진다.

Abstract ▼ AI-Helper

Cyber warfare training is a key factor for boosting cyber warfare competence. In general, cyber warfare training is conducted by scenarios, and the effects of training can be enhanced by including various elements in the scenarios that can improve the quality of training. In this paper, we introduce...

Cyber warfare training is a key factor for boosting cyber warfare competence. In general, cyber warfare training is conducted by scenarios, and the effects of training can be enhanced by including various elements in the scenarios that can improve the quality of training. In this paper, we introduce the training information, network map, traffic generation policy, threat/defense behavior identified as elements to be included in training scenarios, and propose a method of authoring training scenarios by layering and combining them. We also propose a database design for integrated management of each scenario layer. The layered training scenario authoring method has the advantage of increasing convenience of authoring by reusing existing layers and extending training scenarios based on various combinations between the layers.

주제어

표/그림 (12)

그림 (그림 1) CMT 운용 개념 및 시스템 구성 (Figure 1) CMT operational concept and system architecture
그림 (그림 2) 훈련 정보 저작 예 (Figure 2) Training information authoring example
그림 (그림 3) 네트워크 맵 저작 예 (Figure 3) Network map authoring example
그림 (그림 4) 트래픽 유통계획 저작 예 (Figure 4) Traffic distribution plan authoring example
그림 (그림 5) 위협/방어 행위 저작 예 (Figure 5) Threat/defense behavior authoring example
그림 (그림 6) 훈련 시나리오 저작 순서도 (Figure 6) Training scenario authoring flowchart
그림 (그림 7) 훈련 시나리오 저작 방법 Ⅰ (Figure 7) Training scenario authoring method Ⅰ
그림 (그림 8) 훈련 시나리오 저작 방법 Ⅱ (Figure 8) Training scenario authoring method Ⅱ
그림 (그림 9) 훈련 시나리오 저작 방법 Ⅲ (Figure 9) Training scenario authoring method Ⅲ
그림 (그림 10) 스크립트 기반 저작 예 (Figure 10) Script-based authoring example
표 (표 1) 테이블 목록 (Table 1) Table list
그림 (그림 11) 훈련 시나리오 ERD (Figure 11) Training scenario ERD

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문에서는 사이버전 훈련 시나리오 구성을 위한계층으로서 식별된 훈련 정보, 네트워크 맵, 트래픽 발생정책, 위협/방어 행위를 소개하고 각 항목의 저작 방안을 제안했다. 그리고 이들의 조합을 통해 훈련 시나리오를 계층적으로 저작해나가는 방법을 제시했다.
본 논문에서는 사이버전 훈련 시나리오 구성을 위한계층으로서 식별된 훈련 정보, 네트워크 맵, 트래픽 발생정책, 위협/방어 행위를 소개하고 각 항목의 저작 방안을 제안했다. 그리고 이들의 조합을 통해 훈련 시나리오를 계층적으로 저작해나가는 방법을 제시했다.
본 논문은 계층적인 훈련 시나리오 저작 방법을 다룬다. 일반적으로 훈련 시나리오에는 훈련에 참여하는 객체의 시간에 따른 행위 시퀀스가 담기게 된다[1].

제안 방법

본 장에서는 사이버 훈련에 대한 이해를 돕기 위해 대표적인 사이버 훈련 및 훈련 시스템을 간략히 소개한다. 또한 그들이 훈련에 사용하는 시나리오는 어떻게 구성되는지 살펴보고 제약사항을 도출한다.
그림 10은 이러한 스크립트 기반 저작의 예로, 사용자가 직관적으로 작성 또는 수정할 수 있는 XML(Extensible MarkupLanguage) 문법을 사용했다. 또한 내용의 확인과 저작의용이성을 위해 XML 엘리먼트(element)를 한글로 구성할 수 있도록 했다.
사이버 공격을 법적으로 분석하고 대응하는데 초점을 둔 챌린지로, 팀의 법적 고문을 필두로 법적 측면의 다양한 질문에 답변하는 임무를 수행한다
위기 대응을 위한 언론과의 소통을 평가하기 위한 챌린지로, 팀의 대변인이 언론에 대응하는 속도, 정확성, 논리성 등을 평가한다.
사이버 공격을 분석해 위협의 근원을 찾고, 보고서를 작성하는 임무이다. 이를 위해 훈련자들은 네트워크 트래픽, 메모리 덤프, 레지스트리, 메일 등을 조사해 공격에 사용된 악성코드가 어떠한 조직에 의해 제작되었고 어떠한 취약점을 사용하는지 파악하게 된다.

대상 데이터

Locked Shields 2019에서는 4000개 이상의 가상화된 시스템과 약 2500개의 공격이 사용되었으며, 세계 각국에서 1200명 이상의 사이버 보안 전문가가 참여했다.
예시에서 사용한 TTP는 MITRE사의 ATT&CK (Adversarial Tactics,Techniques & Common Knowledge) 프레임워크를 바탕으로 구성했다.

이론/모형

훈련 시나리오는 최초 GUI를 기반으로 저작되어 데이터베이스(database)에 저장되며, 저장된 객체를 스크립트로 변환해 필요한 작업을 수행할 수 있다[10]. 그림 10은 이러한 스크립트 기반 저작의 예로, 사용자가 직관적으로 작성 또는 수정할 수 있는 XML(Extensible MarkupLanguage) 문법을 사용했다. 또한 내용의 확인과 저작의용이성을 위해 XML 엘리먼트(element)를 한글로 구성할 수 있도록 했다.

성능/효과

그림 4의 예는 육군전술지휘정보체계(ATCIS, Army 계층적 사이버전 훈련 시나리오 저작한국 인터넷 정보학회(21권1호) 195Tactical Command Information System)의 트래픽 모의를 표현한 것이다. 트래픽 발생 장비와 트래픽 에이전트를함께 사용해 트래픽을 발생시키며, 네트워크 맵 상에 ATCIS 단말 및 서버를 가상화시켜 배치함으로써 전장망과 유사한 실전적 훈련 환경을 구성하는 모습을 확인할 수 있다.

후속연구

그림 9는 기 저작된 계층 정보를 수정해 타 훈련 시나리오에서 사용하는 형태를 나타낸 것이다. 앞선 예시를 이어 설명하면, 인터넷망에서의 APT 대응 훈련인 훈련㉠에서 사용한 네트워크 맵 정보에 노드를 추가해 더욱 복잡한 훈련 환경을 조성하고, 이에 따라 필요한 트래픽발생 정책을 추가해 더욱 높은 수준의 훈련에 사용할 수 있을 것이다. 훈련 ㉢은 이러한 저작 방법을 채택한 것으로, 훈련 ㉠에서 확장된 훈련 환경 정보를 사용해 인터넷망에서의 새로운 훈련을 설계하는 상황을 표현한 것이다.
계층적 훈련 시나리오 저작 방법의 장점은 기 저작된 계층들의 재사용을 통한 저작 편의성 증대와, 계층 간 다양한 조합을 바탕으로 하는 훈련 시나리오의 확장 가능성이다. 이러한 방법이 훈련 시스템에 접목되어 군의 사이버전 역량 제고를 위한 재료로 사용될 수 있기를 기대한다.
추가 연구 사항으로서, 각 계층이 자유롭게 수정 및 조합되었을 때 계층 간 결합을 통해 생성되는 훈련 시나리오의 실행 가능성을 자동적으로 확보할 수 있는 기술을 갖춘다면 저작 편의성이 더욱 개선될 것이다. 또한 모의전투 시나리오 저작을 지원하는 훌륭한 훈련 시스템을 보유하게 되더라도, 이에 대한 콘텐츠를 저작하는 것은 훈련 시스템 운용자의 몫이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	계층적 훈련 시나리오 저작 방법의 장점은 무엇인가?	그리고 각 시나리오 계층을 통합적으로 관리하기 위한 데이터베이스 설계를 제안한다. 계층적 훈련 시나리오 저작 방법은 기 저작된 계층들의 재사용을 통한 저작 편의성의 증대와, 계층 간의 다양한 조합을 바탕으로 훈련 시나리오를 확장시킬 수 있다는 장점을 가진다.
	사이버전 훈련은 어떠한 수단으로 사용되고 있는가?	사이버전 훈련은 사이버전 역량 제고를 위한 핵심 수단이다. 일반적으로 사이버전 훈련은 시나리오에 의해 진행되며, 훈련의 질을 높여줄 수 있는 다양한 요소를 시나리오에 포함시킴으로써 훈련의 효과를 배가시킬 수 있다.
	사이버전 훈련의 시나리오에 포함시킬 요소로 무엇을 선정했는가?	일반적으로 사이버전 훈련은 시나리오에 의해 진행되며, 훈련의 질을 높여줄 수 있는 다양한 요소를 시나리오에 포함시킴으로써 훈련의 효과를 배가시킬 수 있다. 본 논문에서는 훈련 시나리오에 포함시킬 요소로 식별된 훈련 정보, 네트워크 맵, 트래픽 발생 정책, 위협/방어 행위를 소개하고, 이를 계층화하여 조합하는 방식으로 다양한 훈련 시나리오를 저작하는 방법을 제시한다. 그리고 각 시나리오 계층을 통합적으로 관리하기 위한 데이터베이스 설계를 제안한다.

참고문헌 (10)

Uihyeon Song, Wansoo Cho, Changwon Lee, Myung Kil Ahn, "Cyber Warfare Training Scenario Authoring Method Using Integrated DB", Proceedings of 2019 Korea Institute of Military Science and Technology Academic Conference, pp. 1322-1323, 2019.
Jonghee Chun, "A Result Report on Scenario Building for Cyberwarfare Training", Agency for Defense Development, ADDR-412-190795, 2019.
Wansoo Cho, "Analysis of Cyber Warfare Training Tools", Agency for Defense Development, ADDR-412-160879, 2016.
Myung Kil Ahn, Yong Hyun Kim, "Research on System Architecture and Simulation Environment for Cyber Warrior Training", Journal of The Korea Institute of Information Security&Cryptology, pp. 533-540, 2016. https://doi.org/10.13089/JKIISC.2016.26.2.533
Myung Kil Ahn, Donghwan Lee, Haeng Rok Oh, Wansoo Cho, Yong Hyun Kim, "Research on M&S System Architecture and Technology for Effect Analysis and Training/Test based Cyber warfare", Proceedings of 2015 Korea Institute of Military Science and Technology Academic Conference, pp. 1230-1231, 2015.
Wansoo Cho, "Analysis of Cyber Range and Testbed", Agency for Defense Development, ADDR-114-152051, 2015.
Myung Kil Ahn, Donghwa Kim, Yong Hyun Kim, "Research on Multi-Level Scenario Authoring Method for Threat in Cyber Training Environment", Proceedings of 2018 Korea Institute of Military Science and Technology Academic Conference, pp. 835-836, 2018.
Agency for Defense Development, "Software Requirement Specification for Advanced Cyberwar Trainer", Agency for Defense Development, 2019.
Agency for Defense Development, "Operational Concept Description for Advanced Cyberwar Trainer", Agency for Defense Development, 2019.
Agency for Defense Development, "Software Design Description for Advanced Cyberwar Trainer", Agency for Defense Development, 2019.

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