초록

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사용자가 인터넷을 사용할 때 화면에 표시되는 텍스트나 그래픽 등을 웹 문서라고 하며 HTML5는 웹 문서를 제작하는 표준 언어의 일종이다. HTML5 중에서 web storage는 사용자가 인터넷을 통한 서비스를 받을 때 데이터를 저장하기 위한 기능으로 키와 값의 형태로 저장한다. web storage는 서버 측에서 사용되는 session storage와 클라이언트에서 사용되는 local storage가 있다. local storage 사용 시 데이터를 클라이언트에 평문 형태로 저장하며 만료 기간 없이 영구적인 특징을 갖고 있다. 이러한 특징은 공격자로부터 XSS 등의 공격에서 저장된 데이터의 접근 및 수정 그리고 탈취할 수 있어 공격자의 의도에 따라 데이터 가공 및 재사용이 가능하다는 문제가 있다. 보안 취약점 문제를 해결하기 위한 최근 연구들은 local storage에 저장된 데이터들을 암호화하여 기밀성을 높였다. 그러나 데이터 암호화를 사용하려면 잦은 암호 입력이나 온라인에서만 사용할 수 있다는 또 다른 문제점을 가지고 있다. 기존 보안 취약점 문제와 기존 연구의 문제점을 동시에 해결하기 위해 운영체제 사용자 정보와 기기의 정보를 활용하여 암호화에 필요한 사용자 인증을 자동화하였으며 검증을 위해 코드를 구현하고 테스트 하였다.

사용자가 인터넷을 사용할 때 화면에 표시되는 텍스트나 그래픽 등을 웹 문서라고 하며 HTML5는 웹 문서를 제작하는 표준 언어의 일종이다. HTML5 중에서 web storage는 사용자가 인터넷을 통한 서비스를 받을 때 데이터를 저장하기 위한 기능으로 키와 값의 형태로 저장한다. web storage는 서버 측에서 사용되는 session storage와 클라이언트에서 사용되는 local storage가 있다. local storage 사용 시 데이터를 클라이언트에 평문 형태로 저장하며 만료 기간 없이 영구적인 특징을 갖고 있다. 이러한 특징은 공격자로부터 XSS 등의 공격에서 저장된 데이터의 접근 및 수정 그리고 탈취할 수 있어 공격자의 의도에 따라 데이터 가공 및 재사용이 가능하다는 문제가 있다. 보안 취약점 문제를 해결하기 위한 최근 연구들은 local storage에 저장된 데이터들을 암호화하여 기밀성을 높였다. 그러나 데이터 암호화를 사용하려면 잦은 암호 입력이나 온라인에서만 사용할 수 있다는 또 다른 문제점을 가지고 있다. 기존 보안 취약점 문제와 기존 연구의 문제점을 동시에 해결하기 위해 운영체제 사용자 정보와 기기의 정보를 활용하여 암호화에 필요한 사용자 인증을 자동화하였으며 검증을 위해 코드를 구현하고 테스트 하였다.

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• 연구 방법
• 연구 결과

제안 방법

• 성능 평가를 진행하기 위해 <표 1>과 같은 기기를 사용하였다. 기존 연구에서의 성능 평가는 암호화되지 않은 상태와 비교 평가하였으므로 사용자에게 요구하는 암호 입력에 대한 시간을 제외하여 평가하였지만 본 논문에서는 정상 사용자와 정상 기기를 판별하므로 전체 수행 시간을 비교하여 평가해야 한다.
• 보안 취약점 문제와 기존 연구의 문제점을 해결하기 위해 운영체제 사용자 정보와 기기 정보를 암호화에 활용하여 사용자와 기기 인증을 자동화하였다.
• 본 논문에서 제안하고 있는 기법을 검증하기 위하여 구현과 성능 테스트를 하였다. 여기에서 사용된 컴퓨터 시스템은 <표 1>과 같으며 사용자가 접근하기 쉬운 환경을 고려하여 윈도즈 운영체제와 함께 포함된 IE(Internet Explorer)를 기준으로 구현을 진행하였다.
• 사용자에게 별도의 암호 입력을 받아 정상 사용자를 판별하고 데이터 암·복호화를 수행하는 기존 연구 내용을 최대한 구현하였으며 SHA-1에 대한 collision이 발견되어 SHA-2 이상 사용할 것을 권고하고 있기 때문에 성능 평가를 시행한 모든 소스의 SHA는 SHA-2에 해당하는 SHA 256으로 변경하였다.
• 이 논문에서 제안하는 기법은 local storage에 저장될 평문 데이터를 암호화할 때 사용자로부터 암호 입력 없이 사용자 정보를 이용하여 자동화하는 방식이다. 사용자의 운영체제에서 로그인한 현재 사용자 값과 하드웨어의 고윳값을 얻어 암호화를 진행한다. 앞서 암호화된 사용자 정보와 평문 데이터를 한 번 더 다른 방식으로 암호화하여 인증 절차를 자동화하였다.
• 사용자의 운영체제에서 로그인한 현재 사용자 값과 하드웨어의 고윳값을 얻어 암호화를 진행한다. 앞서 암호화된 사용자 정보와 평문 데이터를 한 번 더 다른 방식으로 암호화하여 인증 절차를 자동화하였다. 사용자 정보와 기기 정보를 같이 인증할 수 있어 데이터가 다른 기기로 이동되어도 안전성을 보장할 수 있다.
• 여기에서 사용된 컴퓨터 시스템은 과 같으며 사용자가 접근하기 쉬운 환경을 고려하여 윈도즈 운영체제와 함께 포함된 IE(Internet Explorer)를 기준으로 구현을 진행하였다.
• 이 논문에서 제안하는 기법은 local storage에 저장될 평문 데이터를 암호화할 때 사용자로부터 암호 입력 없이 사용자 정보를 이용하여 자동화하는 방식이다. 사용자의 운영체제에서 로그인한 현재 사용자 값과 하드웨어의 고윳값을 얻어 암호화를 진행한다.
• 이 논문에서는 local storage의 기능을 사용하면서 추가 절차 없이 사용자가 자연스럽게 사용하지만, 정보를 암호화하고 사용자와 기기 정보를 이용하여 인증 절차를 자동화하였다. 불필요한 인증 서버 없이 오프라인에서도 암호화가 가능하면서 잦은 사용자 암호 요구의 문제점까지 해결하여 편리성을 갖추었다.
• 이 논문에서는 local storage의 보안 취약점을 해결하면서 기밀성과 편리성을 높이기 위해 사용자가 이용하는 운영체제의 현재 사용자 정보와 기기 정보를 이용한다. 특히 기기 정보를 얻어오는 메인보드(MB)는 기판으로 구성된 컴퓨터의 핵심 부품 중 하나이다.
• 또한 많은 사용자가 이용하는 윈도즈 운영체제에서 registry의 현재 사용자 정보를 사용하여 암호화하므로 기기와 사용자를 인증할 수 있다[13]. 이로써 보안 취약점 문제를 해결하고 기밀성과 편리성을 높일 수 있도록 메인보드의 SN, BIOS SN, UUID 값과 운영체제의 현재 사용자 정보를 이용하여 암호화할 때 사용자 인증을 자동화할 수 있는 기법을 제안한다.
• 성능 평가를 진행하기 위해 제안하고 있는 방법과 기존 연구에서 패스워드 기반 키 유도 함수(PBKDF-2)로 구현된 내용을 토대로 비교하여 평가를 진행하였다. 추가로 PBKDF-2(SHA)와 AES을 사용하여 구현한 연구와 비교하였다. 사용자에게 별도의 암호 입력을 받아 정상 사용자를 판별하고 데이터 암·복호화를 수행하는 기존 연구 내용을 최대한 구현하였으며 SHA-1에 대한 collision이 발견되어 SHA-2 이상 사용할 것을 권고하고 있기 때문에 성능 평가를 시행한 모든 소스의 SHA는 SHA-2에 해당하는 SHA 256으로 변경하였다.

데이터처리

• 성능 평가를 진행하기 위해 제안하고 있는 방법과 기존 연구에서 패스워드 기반 키 유도 함수(PBKDF-2)로 구현된 내용을 토대로 비교하여 평가를 진행하였다. 추가로 PBKDF-2(SHA)와 AES을 사용하여 구현한 연구와 비교하였다.
• 제안하는 기법을 시행한 결과 다양한 컴퓨터 시스템에서 구현된 소스 코드를 실행하였고 모두 정상 작동하였으며 기존 연구들과 비교하여 성능 측정을 진행하였다.

이론/모형

• 여기에서 사용된 컴퓨터 시스템은 <표 1>과 같으며 사용자가 접근하기 쉬운 환경을 고려하여 윈도즈 운영체제와 함께 포함된 IE(Internet Explorer)를 기준으로 구현을 진행하였다. 여기에서 사용된 암호화는 SJCL(Stanford Javascript Crypto Library)를 사용하여 암호화 및 복호화를 진행하였다[7, 8, 14].

성능/효과

• 반면 본 논문에서 제시하는 방법은 별도의 사용자 입력을 요구하지 않으므로 과같이 사용자가 암호 입력하는 시간(t) 만큼의 수행 시간 차이를 보였다.
• 전체적으로 암·복호화에 걸리는 수행 시간이 큰 차이를 보이지 않고 사용자에게 암호 입력을 요구하여 수행되는 시간과 운영체제의 사용자 정보와 기기 정보를 자동화하여 수행되는 시간에서 큰 차이를 보였으며, 수행 시간의 차이만큼 더 빠르다.

후속연구

• 성능 평가는 IE 환경에서 구현하여 검증한 것이므로 서로 다른 브라우저에서 구현할 때 코드가 달라질 수 있는데 Chrome과 같은 브라우저에서는 Native Message(메시지교환)나 NaCl(Native Client)의 PPAPI(Pepper API)를 이용하여 구현할 수도 있다[15-17]. 추후 WebAssembly를 이용하게 된다면 코드 변화 없이 처리 속도 향상과 함께 좋은 결과를 기대할 수 있을 것이다[18].
• 추후 연구로서는 운영체제의 사용자 정보뿐만 아니라 브라우저의 고윳값이 있으면 브라우저 인증까지 활용한 암호화에 관한 연구가 필요하다.

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이 논문을 인용한 문헌

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