[논문]무인화 무기체계의 안정적인 운용을 위한 Cybersecurity 및 Anti-Tamper의 적용

이민우

doi:10.14248/jkosse.2020.16.1.036

[국내논문] 무인화 무기체계의 안정적인 운용을 위한 Cybersecurity 및 Anti-Tamper의 적용
Applying Cybersecurity and Anti-Tamper Methods for Secure Operating of Unmanned Weapon Systems 원문보기

시스템엔지니어링학술지 = Journal of the Korean Society of Systems Engineering, v.16 no.1, 2020년, pp.36 - 42

이민우 (방위사업청)

Abstract ▼ AI-Helper

Due to the population of the Republic of Korea is getting less, the shortage of available troops has become a big issue. In response to this, the need for Unmanned weapon systems is rising. To operate an Unmanned weapon system near borderlines or low altitude, it is necessary to protect not only the system itself but also operational information communicated between the Unmanned system and control station, so that they should be safe using Cybersecurity measures. Besides, it is critical to protect a few core technologies applied to Unmanned weapon systems throughout the Anti-Tamper measures. As the precedent studies only focus partially, Cybersecurity or Anti-Tamper, it is acknowledged that comprehensive studies are needed to be conducted. This study is to incorporate both concepts into Korea's defense acquisition process. Specifically, we will outline the concepts and needs of Cybersecurity and Anti-Tamper, and briefly present ways to apply them simultaneously.

주제어

표/그림 (5)

그림 [Figure 1] Program Protection & Cybersecurity[3]
그림 [Figure 2] Acquisition process of the U.S.[4]
그림 [Figure 3] Weapons' SW Vulnerability Checklist[6]
그림 [Figure 4] Concept of Weapons' SW platform Anti-Tampering technology R&D Project[18]
표 Methodologies for applying Cybersecurity and Anti-Tamper (Summarized)

AI 본문요약
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문제 정의

기술적으로는 Cybersecurity 적용을 위한 핵심 기술개발 사업들이 추진되고 있으므로, 본고에서는 제도적 측면과 프로세스 측면에서의 개선점에 대해 제시한다. 먼저, 국방 상호운용성 분야와 무기체계 SW 신뢰성 분야 간 중첩되거나 누락되는 영역들을 종합적으로 검토 및 보완하여야 한다.
본 연구는 국내 연구개발 프로세스에 양 개념을 접목시키기 위한 노력의 출발점이다. 제2장에서는 Cybersecurity, Anti-Tamper를 앞서 정착시킨 미국 관점에서 살펴보고 이들의 무인화 무기체계 적용 필요성에 대해 짚어보았다.

대상 데이터

본 장에서는 미국과 우리나라의 Cybersecurity및 Anti-Tamper 관련 현주소를 짚어보고자 한다. 그림 2와 같이, 미국은 관련활동이 국방성의 획득 프로세스에 통합되어 있고 전담조직이 운영될 뿐만 아니라 연합작전을 수행하는 동맹국의 연동체계까지도 Risk Management Framework (RMF)라는 보증 프로세스의 준수를 요구하는 등 보다 완벽한 보안환경을 구축하고자 노력하고 있다.

성능/효과

첫째, 의도적 또는 비의도적으로 무기 체계가 제3자의 손에 나포 또는 탈취되지 않도록 다양한 유통정보, 특히 자율운행을 위한 항법정보 또는 운용자의 조작정보 등에 대한 철저한 보안성 확립이 필요하다. 둘째, 무인화 무기체계에 적용된 기술들은 상당수가 안보상 민감한 최신기술이므로 부적절한 나포 또는 탈취에도 불구하고 공격자들의 핵심기술에 대한 접근을 최대한 저지하여야 한다.
마지막으로, 무인화 무기체계의 중요한 구성요소, 즉 Cybersecurity 및 Anti-Tamper를 적용해야 하는 통신·암호화/복호화·자율연산 등에 관련된 부체계 및 구성품의 경우 모듈화 설계를 적용하고 공급망 신뢰성을 확인하고 부품 단위까지 확장하여 이력을 관리하여야 한다.

후속연구

개발과제를 통해 도출된 기법들은 방위사업청의 국방기술보호국 주도로 철저히 관리하며, 통합사업관리팀이 연구개발 사업을 추진할 때 연구개발주관기관(국방과학연구소 또는 방산업체)이 무기체계에 적용할 수 있도록 하는 가이드라인을 관련 규정에 반영해야 할 것이다.
아직은 이러한 제도의 도입이나 적용방안 연구가 다소 미비한 것으로 보이며, 지금부터라도 인식 제고를 위해 노력하고 전문인력 양성을 통해 전문조직을 설립하는 한편, 무인화 무기체계의 중요 구성요소에 대한 모듈화 설계와 HW 공급망 신뢰성 확보 등의 노력이 필요하다. 또한 요소기술의 개발 및 관리와 더불어 국내 무기체계 획득 프로세스와 통합하여 적용하는 방안 마련이 필요하며, 이러한 노력을 통해 비로소 무기체계 획득과 관계된 모든 이해관계자들이 연구개발 과정에서 Cybersecurity 및 Anti-Tamper를 적용하는 데 참여할 수 있을 것이다. 향후에는 무인화 무기체계뿐만 아니라 해외수출, 접경지 운영 등을 고려하여 다른 무기체계도 Cybersecurity와 Anti-Tamper의 적용을 검토할 필요가 있다.
기술적으로는 Cybersecurity 적용을 위한 핵심 기술개발 사업들이 추진되고 있으므로, 본고에서는 제도적 측면과 프로세스 측면에서의 개선점에 대해 제시한다. 먼저, 국방 상호운용성 분야와 무기체계 SW 신뢰성 분야 간 중첩되거나 누락되는 영역들을 종합적으로 검토 및 보완하여야 한다. 김성남[6]이 제시한 그림 3과 같이, 무기체계 SW 점검항목은 중복되거나 단일 기관에 의해 확인되고 있다.
본 연구에서 제시하는 방안들이 정답은 아니지만 최소한의 가이드라인을 제시하였다고 판단되는 바, 후속 연구를 통해 부족한 부분은 보완하고 도출된 방안은 강화할 수 있도록 논의하는 장이 열리기를 기대한다.
특히 이민우 등[15]이 제시한 바와 같이 보호기법 적용대상이 되는 기술과 적정한 보호수준의 결정, 무기체계 설계를 위한 개발·검증 요구사항의 도출, 시험평가 등 Anti-Tamper 적용을 위한 연구개발 프로세스 개선 포인트는 이미 어느 정도 식별되어 있으므로, 사업 담당자 및 개발자들이 효율적으로 적용 할 수 있는 방향으로 다듬어가면 좋을 것이다. 이렇게 Cybersecurity 및 Anti-Tamper를 무인화 무기체계를 대상으로 적용하고, 점진적으로 다양한 무기체계로 확대해 나갈 수 있을 것으로 판단된다. 지금껏 제시한 적용방안을 종합하면 표 1과 같다.
무인화 무기체계를 투입하기 위한 두 가지 선결조건이 있다. 첫째, 의도적 또는 비의도적으로 무기 체계가 제3자의 손에 나포 또는 탈취되지 않도록 다양한 유통정보, 특히 자율운행을 위한 항법정보 또는 운용자의 조작정보 등에 대한 철저한 보안성 확립이 필요하다. 둘째, 무인화 무기체계에 적용된 기술들은 상당수가 안보상 민감한 최신기술이므로 부적절한 나포 또는 탈취에도 불구하고 공격자들의 핵심기술에 대한 접근을 최대한 저지하여야 한다.
1절에서 제시한 전문기관 설립과 모듈화 설계, 공급망 신뢰성 확보 등과 함께 이루어져야 한다. 최종적으로 획득 프로세스에 통합되어 무기체계 Cybersecurity 적용과 함께 미국의 RMF 적용 요구까지 충족할 수 있을 것이다.
한편, 무기체계에 이러한 기법들을 효율적·효과적으로 적용하기 위한 프로세스 역시 해당 과제의 위탁연구를 통해 도출될 예정인데, 기존 선행연구[2,13-16]에서 이미 논의되었던 사항들이 있어 비교적 수월하게 도출될 것으로 기대되는 바이다.
한편으로는 외부 보안전문인력의 집단지성을 적극 활용하기 위해 ‘버그 바운티’ 제도를 도입하는 방안을 장기적으로 도입한다면 더욱 완벽한 보안성 확립에 도움이 될 것으로 판단된다.
Cybersecurity 관련 국내 핵심기술 개발이 비교적 활발하게 수행되고 있는 반면, Anti-Tamper 관련 핵심기술 개발은 2019년 말에 비로소 시작되었다. 해당 개발과제는 국방과학연구소 주관으로 2023년까지 수행될 예정이며, SW 기반으로 탬퍼링 공격을 감지하고 이를 차단하기 위한 기법과 이를 검증할 수 있는 플랫폼 등이 개발될 예정이다.
또한 요소기술의 개발 및 관리와 더불어 국내 무기체계 획득 프로세스와 통합하여 적용하는 방안 마련이 필요하며, 이러한 노력을 통해 비로소 무기체계 획득과 관계된 모든 이해관계자들이 연구개발 과정에서 Cybersecurity 및 Anti-Tamper를 적용하는 데 참여할 수 있을 것이다. 향후에는 무인화 무기체계뿐만 아니라 해외수출, 접경지 운영 등을 고려하여 다른 무기체계도 Cybersecurity와 Anti-Tamper의 적용을 검토할 필요가 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	Anti-Tamper는 무엇인가?	한편, 미 국방성은 “비의도적 기술이전 또는 역설계로 인한 시스템 변경 및 대응수단이 개발되는 것에 대비하기 위해 무기체계로부터 중요한 정보(Critical Program Information) 유출을 방지 또는 지연시키는 시스템공학 활동”을 Anti-Tamper로 정의하고 있으며[2], 이는 단독으로 적용되는 것이 아니라 아래 그림 1과 같이 Program Protection 및 Cybersecurity 등 활동과 통합적으로 이행된다.
	무인화 무기체계를 투입하기 위한 두 가지 선결조건으로는 어떤 것들이 있는가?	무인화 무기체계를 투입하기 위한 두 가지 선결조건이 있다. 첫째, 의도적 또는 비의도적으로 무기 체계가 제3자의 손에 나포 또는 탈취되지 않도록 다양한 유통정보, 특히 자율운행을 위한 항법정보 또는 운용자의 조작정보 등에 대한 철저한 보안성 확립이 필요하다. 둘째, 무인화 무기체계에 적용된 기술들은 상당수가 안보상 민감한 최신기술이므로 부적절한 나포 또는 탈취에도 불구하고 공격자들의 핵심기술에 대한 접근을 최대한 저지하여야 한다.
	미국 정부는 Cybersecurity를 무엇이라 정의하는가?	미국 정부는 Cybersecurity를 “컴퓨터, 전자통신, 시스템 및 서비스, 유선통신, 전자통신과 그 안에 담긴 정보에 대한 피해를 예방 보호, 복원하여 기밀성, 무결성, 가용성, 인증, 부인방지를 보장하는 것” 이라고 정의하고 있다[1]. 무기체계 관점에서 이를 바라본다면, 네트워크 중심의 작전환경(Net- Centric Operation Environment, NCOE) 내에서 정보교환의 기밀성, 무결성, 가용성 등을 확보하기 위해 무기체계 및 전장망에 대한 인증 및 부인방지 등을 수행하는 것으로 해석할 수 있다.

참고문헌 (18)

이지섭, 차성용, 백승수, 김승주, "무기체계의 사이버보안 시험평가체계 구축방안 연구," 정보보호학회논문지, Vol. 28, No. 3, pp. 765-774, 2018.

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이민우, 이재천, "무기 시스템 개발에서 기술보호를 위한 위험관리 기반의 Anti-Tampering 적용 기법," 한국산학기술학회논문지, Vol. 19, No. 12, pp. 99-109, 2018.

원문보기 상세보기
K. Baldwin, "Program protection," in Proc. DAU Acquisition Training Symposium, Fort Belvoir, VA, Apr 27, 2016.
U.S. Defense Acquisition University (DAU), "Cybersecurity & the Acquisition Lifecycle Integration Tool," Sep 2018.
임재혁, "사이버위협 대비 소프트웨어 보증 전략:미국의 동향과 시사점," 국방논단, Vol. 1752, 2019년 4월.
김성남, "국방 상호운용성과 무기체계 SW 보안성 확보에 관한 연구," 2019년 한국군사과학기술학회 종합학술대회, 제주, 2019년 6월, pp. 2102-2103.
A. Y. Javaid, W. Sun, V. K. Devabhaktuni and M. Alam, "Cyber security threat analysis and modeling of an unmanned aerial vehicle system," 2012 IEEE Conference on Technologies for Homeland Security (HST), Waltham, MA, 2012, pp. 585-590.
K. Hartmann and C. Steup, "The vulnerability of UAVs to cyber attacks - An approach to the risk assessment," 2013 5th International Conference on Cyber Conflict, Tallinn, 2013, pp. 1-23.
김현주, 강동수, "전투기 감항 보안 인증을 위한 위험기반 보안위협 평가 프로세스 설계," 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학, Vol. 8, No. 6, pp. 223-234, 2019년 6월.

원문보기 상세보기
강태경, 정대연, 성기열, 김종원, "상용차량 공격사례 기반 무인수색차량 위험분석," 2018년 한국군사과학기술학회 종합학술대회, 제주, 2018년 6월, pp. 1631-1632.
M. H. Jang, Y. S. Ryu, H. K. Park, "A FPGA-based scheme for protecting weapon system software technology," In Proc. ICCSA 2018, Jul 2018. pp. 148-157.
이규호, 유재관, 김인성, 김태규, "무기체계 안티탬퍼링을 위한 소프트웨어 소스코드 난독화 도구 구현," 정보과학회논문지, Vol. 46, No. 5, pp. 448-456, 2019년 5월.
이효근, 이운순, 오유진, 박신석, "방위산업 기술보호 동향분석 및 기법적용," 한국군사과학기술학회지, Vol. 20, No. 4, pp. 579-586, 2017.

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H. S. Chae, C. S. Lee, T. H. Kim, "The Anti-tampering Process and Case Study by the Operating Mode of Various UGV," In Proc. 2018 IEEE/ASME International Conference on AIM, Jul 2018.
이민우, 이재천, "무기시스템 기술보호를 위한 수명주기 프로세스," 2019년 한국시스템엔지니어링학회 춘계학술대회, 서울, 2019년 5월.
이재율, "연구개발 사업을 위한 방산기술보호업무 프로세스에 대한 연구," 2019년 한국군사과학기술학회 종합학술대회, 제주, 2019년 6월, pp. 2064-2065.
대통령직속 4차산업혁명위원회, "4차 산업혁명 대정부 권고안," 2019년 10월.
국방과학연구소, "시제제작 제안요청서(사업명 : 무기체계 소프트웨어 플랫폼 안티탬퍼링 기술)", 2019년 3월.

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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