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원전 사이버 보안 취약점 점검 기술 동향 및 개발 사례 원문보기

情報保護學會誌 = KIISC review, v.30 no.5, 2020년, pp.35 - 44  

최양서 (한국전자통신연구원) ,  안개일 (한국전자통신연구원)

초록
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정보화 시대의 도래와 함께 원자력발전소 등 사회 간접자본의 중요 시설에서 운영되는 각종 장치들 역시 디지털화되면서 기존에 존재하지 않았던 사이버 공격에 대한 위협이 현실화되고 있다. 이러한 중요 사회 간접자본 등의 운영에 위협을 가하는 행위는 사회적으로 경제적으로 매우 큰 재난을 발생시킬 수 있기 때문에 공격 발생 이전에 사전 방어 체계를 구축해야 하는데, 이때, 실질적으로 위협이 되는 취약점의 존재 여부를 사전 인지하는 것이 매우 중요하다. 이를 위하여 본 논문에서는 원자력발전소의 계측제어계통에서 운영되는 국산화된 디지털 장치에 대하여 관련 취약점을 확인하고 확인된 취약점의 실질적인 위험도를 장치의 운영환경 특징을 반영하여 도출하며, 주요 기기의 운영 규제지침의 준수 여부를 점검하는 도구의 개발 결과를 소개한다. 본 논문은 원자력발전소 상에서 운영되는 시스템을 주요 대상으로 작성되었다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 원자력발전소 계측제어계통에서 운영되는 디지털 장치에 대한 취약점 점검 특히 관련된 취약점의 위험도 재평가와 RS-015 규제지침 점검을 위해 개발된 원전 취약점 점검도구 개발 결과를 소개하였다. 현재 제공되고 있는 취약점 정보에 포함되어있는 위험도는 일반적인 IT환경에 적합한 위험도로 특수한 운영 환경에서 동작하는 원자력발전소 계측제어계통의 디지털 장치들의 위험도로 사용하기에는 맞지 않는 부분들이 많았다.
  • 이러한 규제지침 중 많은 부분이 컴퓨터 프로그램을 이용한 자동화된 방식으로는 점검이 불가능한 항목들이다. 본 도구는 이러한 자동점검이 불가능한 항목을 제외하고 나머지 항목에 대하여 점검 플러그인을 개발하고 이를 바탕으로 점검을 수행하였다.
  • 본 도구에서는 NVD(National Vulnerability Database)[20]에서 제공하는 최신 취약점 정보를 on/off-line 형태로 자동 업데이트하여, 취약점 확인의 편리성 확보를 위해 키워드 기반으로 검색 가능하도록 제공하고, 검색된 취약점에 대한 위험도를 재평가하는 기능을 제공한다. 특히, 이와 같은 취약점 검색 기능은 앞서 언급한 CDA 정보에 기반하여 자동검색이 가능한 형태로 개발되어, 사용자가 손쉽게 운영 중인 기기와 관련된 취약점 정보를 손쉽게 확인할 수 있다.
  • 이를 위해 본 논문에서는 운영 장치 관련 키워드에 기반한 취약점 검색, 검색된 취약점에 대한 장치 운영환경 특징을 반영한 취약점 위험도 재평가 그리고 자동화된 방식으로 점검이 가능한 RS-015 규제지침 항목에 대해 규제지침 점검을 수행하는 도구 개발 사례를 소개함으로써 관련 요구에 부응할 수 있도록 한다.
  • 현재 제공되고 있는 취약점 정보에 포함되어있는 위험도는 일반적인 IT환경에 적합한 위험도로 특수한 운영 환경에서 동작하는 원자력발전소 계측제어계통의 디지털 장치들의 위험도로 사용하기에는 맞지 않는 부분들이 많았다. 하여, 본 논문에서는 다양한 운영환경 특징을 도출하고 이를 위험도 계산에 반영함으로써 원전 운영환경의 특징이 반영된 실질적인 위험도 측정이 가능한 기술을 개발하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
2010년 스턱스넷은 이란의 원자력발전소에서 운영되는 지멘스 S7 PLC에 대해 공격이 갖는 의미는? 특히, 2010년 스턱스넷은 이란의 원자력발전소에서 운영되는 지멘스 S7 PLC에 대해 공격을 수행하였고, 이로 인해 우라늄 원심분리기를 오동작하게 함으로써 사고를 발생시켰다. 이는 그동안 인터넷과 물리적으로 분리된 장치에 대한 공격은 불가능하다는 인식을 종식시키게 되었으며, 비록 직접적인 네트워크 연결이 제공되지 않더라도 다양한 매체들을 이용하여 공격 코드의 원자력발전소 내부 침투가 가능하며, 이로 인한 공격이 성공될 수 있는 사례를 보여주게 되었다. 또한, 2014년 한국수력원자력의 상업용 네트워크 침투를 통한 데이터 유출, 2016년 독일 Gundremmingen 원전 내 일부 시스템의 악성코드 감염 등의 공격이 전 세계적으로 원자력발전소 및 관련 시설에 대해 다양한 형태의 공격이 지속적으로 발견되고 있다([그림 1]참조).
OT 환경에서의 대부분의 취약점 수집행위란 무엇인가? 따라서, 최근에는 직접적인 취약점 점검이 아닌 수동적인 취약점 점검에 초점이 맞춰져 있다. OT 환경에서의 대부분의 취약점 수집행위는 사전에 수집한 점검대상 정보를 활용한 Off-line 형태의 취약점 확인 또는 점검 대상이 생성하는 네트워크 패킷 수집을 통해 관련된 정보를 수집하여 취약점의 존재 여부를 결정하는 수동적인 취약점 점검행위가 주류를 이루고 있다.
IT환경에서 사용되는 취약점 점검 또는 취약점 스캐닝 도구들의 점검 형태는? 일반적인 IT환경에서 사용되는 취약점 점검 또는 취약점 스캐닝 도구들은 점검 대상 시스템에 사전에 정의된 점검용 네트워크 패킷을 전달하고, 해당 패킷에 대한 응답을 분석함으로써 해당 시스템의 운영체제, 외부로 제공되는 서비스의 종류 및 버전 등을 확인하는 과정을 통해 취약점을 점검하였다.
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참고문헌 (21)

  1. APR-1400 노형, 한국전력기술, 원자력사업 APR-1400, https://www.kepco-enc.com/portal/contents.do?key1240 

  2. 허재준, 이상철, "스턱스넷의 감염 경로와 대응방안", 정보보호학회지, 제21권 제7호 pp. 23-29, 2011.10 

  3. 한국원자력통제기술원, "원자력 시설 등의 컴퓨터 및 정보시스템 보안 기술기준," KINAC RS-015, 2016. 

  4. 김우년, "원전 사이버보안 체계 개발 추진방안", NUPIC2012, 2012.11. 

  5. 법률 제 17347호, 2020.6.9. 개정, 원자력 시설 등의 방호 및 방사능 방재 대책법, 2020, http://law.go.kr/ 법령/원자력시설등의방호및방사능방재대책법 

  6. IAEA, Computer Security at Nuclear Facilities, IAEA Nuclear Security Series No.17, Technical Guidance, 2011 

  7. International Atomic Energy Agency. "Computer Security Incident Response Planning at Nuclear Facilities TDL005 (NST-038)", (2016). 

  8. U,S.Nuclear Regulatory commission (U.S.NRC), Regulatory Guide 5.71(R.G 5.71), "Cyber Security Programs for Nuclear Facilities", 2010. 

  9. Nuclear Energy Institute(NEI), NEI 08-09(rev.6) "Cyber Security Plan for Nuclear Power Reactors.", 2010. 

  10. CVE Board, Common Vulnerabilities and Exposures (CVE(R)) Numbering Authority (CNA) Rules version 3.0, 2020.02 

  11. First, CVSS, Common Vulnerability Scoring System version 3.1, User Guide Revision 1, https://www.first.org/cvss/v3.1/user-guide 

  12. Wei Tai, "What is VPR and How is it different from CVSS?", Tenable, 2020. 04., https://www.tenable.com/blog/what-is-vpr-and-how-is-it-different-from-cvss 

  13. CSET, Cybersecurity and Infrastructure Security Agency, https://github.com/cisagov 

  14. E공감, CSAMS 브로셔, 가동중 원자력 시설에 대한사이버보안 규제요건 부합성 평가 도구 

  15. 김도연, "원전 계측제어계통의 안전 네트워크 설계 및 평가를 위한 보안 기준," 한국전자통신학회, 한국전자통신학회 논문지, 제9권, 제2호, 2014, pp.267-272. 

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  16. 정성민.박기용, "원전 계측제어시스템에 적합한 운영적 및 관리적 보안 요건," 디지털산업정보학회 공동학술대회, 서울, 2019, pp.175-178. 

  17. 이철권, "원전 계측제어시스템 사이버보안 기술동향," 한국정보보호학회, 정보보호학회지, 제22권, 제5호, 2012, pp.28-34. 

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  18. 정성민, "원전 안전계통의 사이버보안 위협 및 대응", 디지털산업정보학회 논문지 제16권 제1호, pp. 99-109, 2020. 3 

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  19. 김인경, 변예은, 권국희, "원전디지털자산 사이버보안 규제 요건 개발을 위한 보안조치 적용 방안에 대한 분석", 정보보호학회 논문지, 제29권, 제5호, pp. 1077-1088, 2019.10 

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  20. NVD, National Vulnerability Database, NIST Information Technology Laboratory, https://nvd.nist.gov 

  21. JSON, JavaScript Object Notation, https://www.json.org/json-ko.html 

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