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[국내논문] MyData Cloud: 개인 정보 통제 강화를 위한 안전한 클라우드 아키텍쳐 설계
MyData Cloud: Secure Cloud Architecture for Strengthened Control Over Personal Data

情報保護學會論文誌 = Journal of the Korea Institute of Information Security and Cryptology, v.34 no.4, 2024년, pp.597 - 613  

허승민 (고려대학교) ,  권용희 (고려대학교) ,  김범중 (고려대학교) ,  전기석 (고려대학교) ,  이중희 (고려대학교)

초록
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마이데이터는 개인데이터 활용 체계의 새로운 패러다임으로, 데이터 주체가 자신의 데이터를 어떻게 사용하고 어디에 제공할 것인지 결정할 수 있다. 데이터 주체의 동의 하에 서비스 제공자는 여러 서비스에 걸쳐 흩어져있는 고객의 데이터를 수집하고 이를 바탕으로 고객 맞춤화된 서비스를 제공한다. 기존의 마이데이터 서비스 모델들에서, 데이터 주체는 데이터 스토리지에 저장된 자신의 개인 정보를 서비스 제공자 또는 제3자의 데이터 프로세서에게 판매할 수 있다. 하지만 개인정보가 한 번 제3자의 프로세서에게 판매되어 그들의 프로세서에 의해 처리될 경우 그 순간부터 데이터를 추적하고 통제할 수 없다는 문제가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 기존 마이데이터 운영 모델들의 문제점들을 개선하여 데이터 주체에게 더 높은 통제권을 부여하는 클라우드 모델을 제시한다. 동시에, 클라우드 모델과 같이 데이터 스토리지, 컨트롤러, 프로세서가 모두 한 곳에 모여있는 경우 클라우드가 침해될 시 모든 데이터가 한 번에 침해될 수 있다는 점을 고려하여, 이러한 위험을 줄일 수 있도록 클라우드-디바이스 간 협력적 암호화와 클라우드 컴포넌트들 간 격리 기술을 적용한 클라우드 모델 아키텍쳐를 함께 제시한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

MyData is an approach of personal data management, which grants data subjects the right to decide how to use and where to provide their data. With the explicit consent of the subjects, service providers can collect scattered data from data sources and offer personalized services based on the collect...

Keyword

표/그림 (7)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 이 논문에서는 흩어진 개인 데이터가 하나의 클라우드상에서 수집되고 처리되도록 하는 cloud 모델을 제시한다. 수집된 데이터는 클라우드상에만 머무르며 오직 분석 연산에 의해 처리된 결괏값만 클라우드 밖으로 나갈 수 있다.
  • 더 나아가 필요에 따라 데이터 분석에 필요한 컴퓨팅 리소스를 할당하고 해제함으로써 클라우드 확장성을 활용한 장점을 극대화할 수 있다. 하지만 클라우드가 침해될 경우 클라우드 상의 모든 데이터가 위험에 처할 수 있다는 점을 고려하여, 본 논문에서는cloud 모델을 사용하여 마이데이터 서비스를 운영하기 위한 안전한 클라우드 아키텍쳐를 함께 제안한다.
  • 제안하는 아키텍쳐는, cloud 모델이 데이터 스토리지, 컨트롤러, 프로세서가 동일한 클라우드상에서 동작하는 구조를 취함에 따라 발생할 수 있는 데이터 침해 위협을 방지하는 것을 목표로 한다. 기존의 마이데이터 운영 모델 중 device 모델은 데이터 스토리지를 고객의 기기에 둠으로써 데이터를 격리한다.
  • 제안하는 아키텍쳐의 설계 목표는 데이터 스토리지, 컨트롤러, 프로세서를 하나의 클라우드상에 배치함으로 인해 발생할 수 있는 데이터 유출 위험을 줄이는 것이다. cloud 모델은 operator 모델과 같이 데이터 스토리지를 서버상에 두고 있다는 점에서 컨트롤러가 침해될 경우 모든 고객의 데이터가 위험에 취할 수 있다.
  • cloud 모델은 operator 모델과 같이 데이터 스토리지를 서버상에 두고 있다는 점에서 컨트롤러가 침해될 경우 모든 고객의 데이터가 위험에 취할 수 있다. 따라서 제안하는 아키텍쳐는 cloud 모델의 서버에 집중된 데이터를, 클라우드상에서 호스팅되는 제3자의 프로세서 연산이나 외부에서 발생하는 데이터 침해 공격으로부터 안전하게 보호하는 것을 목표로 한다.
  • 성능 평가의 목적은 본 연구에서 제안하는 아키텍쳐에서 동작하는 컨트롤러의 오버헤드를 분석하는 것이다. 주요단계별로 소요되는 연산 수행시간을 측정하고 그 결과를 대조군의 수행시간과 비교한다.

가설 설정

  • 클라우드 외부로부터, 서버 상의 데이터 스토리지를 노린 침해 공격이 시도될 수 있으며 내부에서도 데이터 분석용 연산에 악의적인 코드를 주입하거나 데이터 스토리지에 승인되지 않은 접근을 시도하는 등의 공격이 가능하다. 다만, 본 연구에서는 하이퍼바이저, 방화벽, 네트워크 스위치와 같은 인프라는 신뢰할 수 있다고 가정한다. 클라우드 아키텍쳐는 크게 물리 계층과 가상화 계층으로 구분된다[40].
  • 가상화 계층은 다시, 하이퍼바이저와 가상 네트워크, 가상 머신 등을 포함하는 가상 인프라 계층과 가상 머신 상에서 동작하는 소프트웨어들을 포함하는 가상 어플리케이션 계층으로 나뉜다. 본 연구는 물리 인프라 계층 및 가상 인프라 계층은 신뢰할 수 있다고 가정한다. 공격자는 하이퍼바이저의 격리 메커니즘을 방해하여 다른 가상 머신을 침해할 수 없다.
  • 이처럼 클라우드 아키텍처의 계층을 물리 인프라, 가상 인프라, 가상 어플리케이션 계층으로 분류할 때, 본 연구는 인프라는 신뢰할 수 있지만 가상머신 상에서 동작하는 어플리케이션 서비스는 신뢰할 수 없다고 가정하여 데이터 유출 위험을 줄이기 위한 플랫폼 설계에 중점을 둔다. 데이터 위협 탐지는 본 연구의 연구 범위 밖으로, 이에 관해서는 기존의 기술을 채택한다고 가정한다.
  • 이처럼 클라우드 아키텍처의 계층을 물리 인프라, 가상 인프라, 가상 어플리케이션 계층으로 분류할 때, 본 연구는 인프라는 신뢰할 수 있지만 가상머신 상에서 동작하는 어플리케이션 서비스는 신뢰할 수 없다고 가정하여 데이터 유출 위험을 줄이기 위한 플랫폼 설계에 중점을 둔다. 데이터 위협 탐지는 본 연구의 연구 범위 밖으로, 이에 관해서는 기존의 기술을 채택한다고 가정한다.
  • 제안하는 아키텍쳐에서의 cloud 모델은 다음과 같이 운영된다. 이 때 컴포넌트간 전송되는 데이터는 암호화 통신 프로토콜을 통해 전송됨을 가정한다.
  • 마이데이터 서비스가 제3자 서비스 제공업체로부터 로드하는 고객의 데이터 크기는 서비스 유형 및 시스템에 따라 달라진다. 이 실험에서는 고객의 금융 데이터를 로드하는 상황을 가정하였으며, 로드하는 데이터 크기는 금융 보안원에서 규정한 금융분야 마이데이터 표준 API 규격[43]에 따라 응답 메시지의 평균 길이인 3KB로 설정하였다. 두 아키텍쳐상에서 연산별 수행시간은 Table 2에 정리되어 있다.
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