[논문]컨테이너 기술을 활용한 엣지 컴퓨팅 환경 어플리케이션 무결성 보호에 대한 연구

이창훈; 신영주

doi:10.13089/jkiisc.2021.31.6.1205

[국내논문] 컨테이너 기술을 활용한 엣지 컴퓨팅 환경 어플리케이션 무결성 보호에 대한 연구
A Study on Integrity Protection of Edge Computing Application Based on Container Technology 원문보기

情報保護學會論文誌 = Journal of the Korea Institute of Information Security and Cryptology, v.31 no.6, 2021년, pp.1205 - 1214

이창훈 (고려대학교 정보보호대학원) , 신영주 (고려대학교 정보보호대학원)

초록
AI-Helper

엣지 컴퓨팅(Edge Computing)은 인공지능(AI)을 데이터 소스와 근접한 환경에서 수행함으로써 IoT/CPS 기기를 클라우드에 통합하는데 발생하는 네트워크 대역폭 소모로 인한 비용 문제와 전송 지연 등의 문제 해결의 방안으로 주목받고 있다. 엣지 컴퓨팅 기기는 실 세계에 위치하여 인공지능 구현 기술을 구동 가능한 수준의 향상된 연산과 네트워크 연결을 제공하므로, 인적/물적 피해를 발생할 수 있는 사이버 테러에 악용되지 않도록 어플리케이션 무결성에 대한 고려가 필요하다. 본 논문에서는 인공지능 구현 시 활용되는 파이썬(python) 과 같이 변조에 취약한 스크립트 언어로 구현된 엣지 컴퓨팅 어플리케이션을 컨테이너 이미지로 구성 후 전자서명을 하여 무결성을 보호하는 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 오픈소스 컨테이너 기술에서 제공하는 무결성 보호기술 (Docker Contents Trust)를 기반으로하며, 엣지 컴퓨팅 기기에서 허용된 컨테이너만 구동 가능하도록 컨테이너 서명 정보에 대한 화이트리스트와 Docker Client를 개선하여 적용하는 기법을 제시한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Edge Computing is used as a solution to the cost problem and transmission delay problem caused by network bandwidth consumption that occurs when IoT/CPS devices are integrated into the cloud by performing artificial intelligence (AI) in an environment close to the data source. Since edge computing runs on devices that provide high-performance computation and network connectivity located in the real world, it is necessary to consider application integrity so that it is not exploited by cyber terrorism that can cause human and material damage. In this paper, we propose a technique to protect the integrity of edge computing applications implemented in a script language that is vulnerable to tampering, such as Python, which is used for implementing artificial intelligence, as container images and then digitally signed. The proposed method is based on the integrity protection technology (Docker Contents Trust) provided by the open source container technology. The Docker Client was modified and used to utilize the whitelist for container signature information so that only containers allowed on edge computing devices can be operated.

Keyword

표/그림 (8)

그림 Fig. 1. Attack scenario
그림 Fig. 2. Whitelist-based container checking logic
그림 Fig. 3. Protection Scenario
표 Table 1. Test environment
그림 Fig. 4. Meta data for a test application
그림 Fig. 5. Blocking unsigned malicious app
그림 Fig. 6. Meta data for a malicious application
그림 Fig. 7. Blocking not permitted applications

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