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클라우드 환경에서 다중 인가자와 계층적 속성기반 암호화를 활용한 접근제어 시스템에 대한 연구
A Study on Access Control System with Multi-Authority and Hierarchical Attribute-Based Encryption in Cloud Environment 원문보기

한국정보처리학회 2013년도 제39회 춘계학술발표대회, 2013 May 10, 2013년, pp.648 - 651  

이진아 (성균관대학교 전자전기컴퓨터공학과) ,  정준권 (성균관대학교 전자전기컴퓨터공학과) ,  정성민 (성균관대학교 전자전기컴퓨터공학과) ,  정태명 (성균관대학교 정보통신대학)

초록
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클라우드 시스템에서는 데이터 소유자가 아닌 클라우드 서비스 제공자가 각 개인의 데이터에 대한 저장과 관리를 책임진다. 따라서 클라우드 서버 상의 사용자 데이터에 대한 보안을 보장해 주는 것이 가장 중요한 이슈이다. 데이터 보안 문제는 안전하고 효율적인 접근제어 기술을 통해 해결 할 수 있다. 기존 시스템에서 많이 이용되고 있는 RBAC(Role based access control)은 접근제어의 형태가 주로 수직적이고, 데이터 접근가능 여부를 역할이라는 고정적인 값에 따라 결정하기 때문에 동적인 클라우드 환경에 적합하지 않다. 반면 HASBE(Hierarchical attribute set based encryption) 모델은 ABAC(Attribute based access control)를 통해 유연하고 탄력적인 접근제어를 제공한다. 또한 HASBE 는 인가자(Authority)와 사용자의 관계 모델이 계층적인 구조를 갖고 있기 때문에 큰 조직에서 수많은 사용자들의 데이터 관리와 키 분배를 좀더 효율적으로 할 수 있다. 본 논문에서는 위의 계층적인 모델에서 더 나아가서, 실제 클라우드 환경에서 데이터가 가질 수 있는 복잡한 속성과 인가자의 관계를 고려해 다중 인가자의 개념이 더해진 모델을 제안한다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 자원을 탄력적으로 제공하는 클라우드 시스템의 특성상 유연성 있는 접근제어의 제공이 상당히 중요한데, RBAC 은 사용자의 속성에 따른 유연성 있는 접근제어를 제공하기 힘들다는 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 ABE(Attribute based encryption) 기술을 이용한 속성기반 접근제어(ABAC)를 통해 사용의 속성에 따른 유연하고 동적인 접근제어가 가능하도록 한다[3].
  • 하지만 실제로 데이터를 암호화 하는 경우를 생각 해보면 서로 다른 여러 인가자로부터 데이터의 속성을 얻게 되는 경우가 많다. 따라서 본 논문에서는 HASBE 의 계층적인 구조에 다중 인가자로부터의 속성 할당 기능이 더해진 모델을 제안한다[8].
  • 하지만 이 모델도 한 인가자가 그에 속한 사용자의 모든 속성을 관리하는 구조로, 실제 클라우드 환경의 데이터 특성에 적용하기에는 한계가 있다. 따라서 본 논문에서는 여러 인가자로부터의 속성 관리가 가능한 다중인가자(Multi-authority)의 개념이 추가된 모델을 제안한다.
  • 본 논문에서는 동적인 클라우드 환경에서의 효과적인 접근제어를 위한 시스템 모델을 제안하였다. 사용자에 따른 유연성 있는 접근제어를 위해 데이터 암호화 방식으로는 속성 기반 암호화 방식을 확장한 ASBE 를 이용하였다.

가설 설정

  • 제안 모델에서는 클라우드 서버를 신뢰할 수 없다고 가정한다. 따라서 사용자는 데이터를 저장하기에 앞서 암호화한 데이터를 클라우드 서버에 저장한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
클라우드 컴퓨팅 기술의 강점은? 클라우드 컴퓨팅 기술은 풍부한 컴퓨팅 자원과 저장공간 제공, 경제적 효율성과 같은 강점 때문에 학계와 산업계에서 주목 받고 있다. 뿐만 아니라, 이미 구글, 마이크로소프트, 아마존 등의 기업들은 클라우드 서비스를 제공하고 있다.
ABE는 무엇인가? ABE 는 데이터와 사용자에 속성을 부여해서 사용자의 속성이 데이터의 속성을 만족시킬 때만 데이터를 복호화할 수 있도록 하는 암호화 방식이다. 각각의 데이터 파일은 그 파일의 특성을 설명할 수 있는 어떤 속성 집합과 연관 지어진다.
KP-ABE는 어떤 한계가 있나? KP-ABE 에서는 각 사용자가 자신이 어떤 데이터에 접근할 수 있는지에 대한 접근트리를 가지고 있고, 사용자의 비밀키는 이 접근구조를 반영하도록 할당된다. 이 방식은 사용자가 데이터 접근 정책을 갖고 있기 때문에 데이터를 암호화하는 주체는 자신이 암호화한 데이터에 누가 접근하는지에 대한 결정권이 없다는 한계가 있다. 이와 반대로 데이터 소유자가 자신의 데이터에 누가 접근 할 수 있는지에 대한 정책을 결정하도록 하는 방식이 CP-ABE 방식이다.
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