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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김휘강
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 고려대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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전력 제어시스템은 독립망으로 운영되고, 범용 프로토콜을 사용하지 않는 등의 이유로 안전하다고 인식되어 왔다. 하지만 스턱스넷 등 전력제어망을 대상으로 한 사이버공격 사례가 보고되고, 최근의 사이버 공격이 APT (Advanced Persistent Threat) 유형을 보이면서 전력 제어시스템 보안에 대한 관심이 고조되고 있다.
SCADA 등 상당수 전력 제어시스템은 RS232C 시러얼 통신 및 9600bps의 저속 아날로그 통신을 기반으로 하는 DNP3 프로토콜을 사용하여 전력 현장으로부터 데이터 취득을 하고 있다. 이는 아날로그 통신구간에서의 공격불가, Serial 방식의 내재적 보안성, Master/Slave 중 Master 만이 통신을 시작하는 프로토콜 특성 등으로 인해 안전하다고 알려져 왔다.
본 논문에서는 실제 산업계에서 사용하는 제어시스템 시뮬레이터를 통해 DNP 통신을 구현한 후, 탭핑을 통해 기밀성, 무결성, 가용성 측면의 보안실험을 진행하여 취약점을 확인할 수 있었다. 즉, 기존에 안전하다고 여겨진 전력 현장으로부터의 데이터 취득에도 적절한 인증 및 암호화 방식을 도입하여야 함을 보인 것이다.
DNP User Group을 중심으로 DNP 인증과 암호화에 대한 논의가 시작된 지 7-8년이 경과하였지만 실제 전력계통망에 도입하여 사용하는 곳은 없는 것으로 확인되고 있다. 이는 전력시스템의 특수성에 따른 추가적인 보안 요구사항 때문이다. 따라서 본 논문에서는 이에 대한 개선대책과 실제 전력계통망에 인증과 암호화 도입을 위한 고려사항을 제시하였다.
SCADA 등 상당수 전력 제어시스템은 RS232C 시러얼 통신 및 9600bps의 저속 아날로그 통신을 기반으로 하는 DNP3 프로토콜을 사용하여 전력 현장으로부터 데이터 취득을 하고 있다. 이는 아날로그 통신구간에서의 공격불가, Serial 방식의 내재적 보안성, Master/Slave 중 Master 만이 통신을 시작하는 프로토콜 특성 등으로 인해 안전하다고 알려져 왔다.
본 논문에서는 실제 산업계에서 사용하는 제어시스템 시뮬레이터를 통해 DNP 통신을 구현한 후, 탭핑을 통해 기밀성, 무결성, 가용성 측면의 보안실험을 진행하여 취약점을 확인할 수 있었다. 즉, 기존에 안전하다고 여겨진 전력 현장으로부터의 데이터 취득에도 적절한 인증 및 암호화 방식을 도입하여야 함을 보인 것이다.
DNP User Group을 중심으로 DNP 인증과 암호화에 대한 논의가 시작된 지 7-8년이 경과하였지만 실제 전력계통망에 도입하여 사용하는 곳은 없는 것으로 확인되고 있다. 이는 전력시스템의 특수성에 따른 추가적인 보안 요구사항 때문이다. 따라서 본 논문에서는 이에 대한 개선대책과 실제 전력계통망에 인증과 암호화 도입을 위한 고려사항을 제시하였다.
목차
제 1 장 서 론 1제 2 장 선행연구 3제 3 장 전력제어시스템 현황 63.1 전력제어스템 63.2 계통운영시스템의 기능 133.3 DNP 프로토콜 17제 4 장 전력제어시스템의 신규 보안위협 214.1 PC형 원격소 장치 도입 214.2 원격소 장치와 업무망 등의 외부망 연계 244.3 인터넷기반 프로토콜 수용시 보안위협 25제 5 장 보안실험의 설계 및 실험환경 구성 265.1 보안실험의 범위와 한계 265.2 실험환경의 구축?DNP 통신환경 275.3 실험환경의 구축?Tapping 환경 31제 6 장 보안실험 내용 및 결과 326.1 기밀성 측면의 보안실험 326.2 무결성 측면의 보안실험 356.3 가용성 측면의 보안실험 52제 7 장 개선대책 및 향후연구 56Appendix A. 시뮬레이터 연결을 위한 소스코드 58
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