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IoT 환경에서 IP카메라의 효율적 운용을 위한 키 관리 및 보안 설계 프로토콜
Authentication and Key Management Techniques for Secure Communication in IP Camera 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.21 no.10, 2020년, pp.602 - 608  

민소연 (서일대학교 정보통신공학과) ,  이재승 (숭실대학교 컴퓨터학과)

초록
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인터넷의 기술의 발전과 다양한 스마트 기기의 보급은 많은 사람들에게 편리성을 제공해 주며, 이는 IoT라는 이름의 기술로 보편화 되고 있다. 그러나 이러한 상황을 악용하는 해커들의 공격으로 인해 개인 정보 유출이나 사생활 침해를 받는 등의 다양한 문제를 야기 시키고 있다. IoT 환경에서는 다양한 스마트 디바이스들이 네트워크에 연결되고 있으며, 이로 인해 기존 PC 환경에서 악용되던 네트워크 공격이 IoT 환경에서 빈번하게 발생하고 있다. 실제로 IoT 디바이스인 IP 카메라에 불법적인 접근을 통해 DDoS 공격을 시도하거나, 개인정보 유출, 동의 없는 모니터링 등의 보안 사고가 발생하고 있다. 기존 인터넷 환경에서의 공격이 PC 위주였다면, 이제는 IP카메라나 태블릿 등의 스마트 기기들이 네트워크 공격에 활용될 수 있음을 확인할 수 있었다. 이러한 IoT환경에서 발생할 수 있는 문제를 방지하기 위해 디바이스들에 대한 보안 솔루션 적용을 해야 하지만 PC와 다르게 메모리나 파워 등이 제한되어 있어 기존에 사용하던 보안 솔루션 설치 및 실행에 어려움을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 IoT 환경에서 IP 카메라의 특징 및 보안 위협들에 대해 살펴보고 이를 방지할 수 있는 보안 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 성능평가를 통해 RSA 보다 서버기준 11%, Kerberos 보다 클라이언트 기준 8배 이상 에너지 효율성을 보였으며, 디바이스의 개수가 늘어남에 따라 효율이 높아짐을 확인하였다. 또한, 네트워크에서 발생할 수 있는 다양한 보안 위협에 대응 가능함을 확인할 수 있어 IoT 환경에 적용한다면 효율적인 운영이 가능할 것으로 기대 된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Development of Internet technology and the spread of various smart devices provide a convenient computing environment for people, which is becoming common thanks to the Internet of Things (IoT). However, attacks by hackers have caused various problems, such as leaking personal information or violati...

주제어

#IoT Authentication   #IoT Security   #IP Camera Security   #Key management   #Home Network  

표/그림 (8)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이렇게 IoT 환경에서 발생할 수 있는 문제를 방지하기 위해 디바이스들에 대한 보안 솔루션 적용을 해야 하지만 녹록치 않은 상황[3]이며, PC와 다르게 메모리나 파워 등이 제한되어 있어 기존 PC환경의 보안 솔루션 설치 및 실행에 어려움을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 IoT 환경에서 위 사례에 활용된 IP 카메라의 동향 및 보안 문제에 대해 살펴보고, NVR 네트워크 보안 설계 시스템 구성을 통한 안전한 통신 방법에 대해 제안 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
거의 대부분의 IoT 기기들이 공격의 대상이 되는 이유는 리눅스의 어떤 특징 때문인가? IoT 장비는 제조사마다 다양한 CPU를 사용하고 있으며, CPU 환경에 맞춰서 적합한 운영체제 리눅스를 적용하고 있다. 리눅스의 경우 크로스 컴파일로 다양한 CPU환경에서도 실행이 가능 하며, 이 때문에 거의 대부분의 IoT 기기들이 공격의 대상이 된다. 실제 발견된 악성코드를 살펴보면 거의 기능은 동일하지만 ARM, MIPS, PowerPC 등 다양한 환경에서 실행 가능하도록 만들어진 것을 확인할 수 있다[7,8].
사용자가 IP 카메라를 등록하는 과정은 어떻게 되는가? 1. Registration process (1) 사용자는 등록 절차를 위해 관제 센터에 Join Request를 전송한다. (2) 관제센터는 요청에 대한 응답을 사용자에게 전송하며, 사용자는 ID/PW 기반의 회원 가입 절차를 진행하며, 랜덤 난수를 생성하여 함께 전송한다. (3) 관제센터는 사용자의 가입 정보를 데이터베이스에 저장한다. (4) 사용자는 원하는 IP카메라의 등록을 위해 네트워크를 통해 IP 카메라에 접속을 요청한다. (5) IP 카메라는 사용자의 요청이 들어왔을 때, 해당 사용자에 대한 정보를 관제센터에 요청하고, 사용자는 요청에 대한 응답으로 관제센터 등록 절차에서 생성한 ID/PW 및 랜덤한 값을 전송한다. (6) IP 카메라는 제품에 해당하는 관제 센터에 사용자의 유효성을 확인을 위한 요청을 전송한다. (7) 관제센터는 사용자의 적합성 판단(해당 IP 카메라의 시리얼 넘버는 사용자에게 요청하고 그에 대한 응답을 받는 과정) 한다. (8) 사용자와 관제센터는 함수와 난수를 통해 3n bits의 stream을 생성하며 이는 각각 s1, s2, s3로 나뉜다. 이후 Challenge/Response 과정을 통해 검증된 vi bit stream을 생성하며, 이는 추후 인증 과정에 활용된다. (9) 사용자와 IP카메라의 등록 절차를 마무리 한다. 
Mirai 악성코드를 이용해 다양한 변종 악성코드 제작이 가능한 이유는 무엇인가? 앞에서 이야기한 대규모 DDoS 공격에 사용된 Mirai 악성코드의 경우 Source Code가 누구나 쉽게 접근 가능하도록 공개되어 있으며, 따라서, 사용자들은 이 소스 코드 수정함으로서 변종 악성코드 제작이 가능한 상황이다.
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참고문헌 (8)

  1. TEKEOGLU, Ali; TOSUN, Ali Saman. Investigating security and privacy of a cloud-based wireless IP camera: NetCam. In: 2015 24th International Conference on Computer Communication and Networks (ICCCN). IEEE, 2015. pp. 1-6. DOI : https://doi.org/10.1109/icccn.2015.7288421 

  2. SINGH, Sneha, et al. IP camera video surveillance using Raspberry Pi. International Journal of Advanced Research in Computer and Communication Engineering, 2015, 4.2: 326-328. DOI : https://doi.org/10.17148/ijarcce.2015.4272 

    crossref

  3. SUMAN, M. Chaitanya; PRATHYUSHA, K. Wireless camera based online examination security. International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA) Vol, 2012, 2: 1432-1435. 

  4. KAPUR, Shyam. Systems and methods for search query processing using trend analysis. U.S. Patent No 7,562,076, 2009. 

  5. POPOVIC, Gradimirka, et al. Overview, characteristics and advantages of IP Camera video surveillance systems compared to systems with other kinds of camera. Int. J. Eng. Sci. Innov. Technol, 2013, 2.5: 356-362. 

  6. FRUSTACI, Mario, et al. Evaluating critical security issues of the IoT world: Present and future challenges. IEEE Internet of things journal, 2017, 5.4: 2483-2495. DOI : https://doi.org/10.1109/jiot.2017.2767291 

    상세보기 crossref

  7. HWA, Kuo Yuan, et al. A GHS-based intelligent management platform with IP-camera security system. Wireless Personal Communications, 2011, 56.1: 85-96. DOI : https://doi.org/10.1007/s11277-009-9877-y 

    상세보기 crossref

  8. SERALATHAN, Yogeesh, et al. IoT security vulnerability: A case study of a Web camera. In: 2018 20th International Conference on Advanced Communication Technology (ICACT). IEEE, 2018. pp. 172-177. DOI : https://doi.org/10.23919/icact.2018.8323686 

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