Industrial IoT 보안 기술

산업 제어 시스템(ICS) 중심

→ IOT를 제조업에 적용

1. 산업 제어 시스템 개요

CADA, PCS, DCS, Automation, PLC등 다양한 통신 프로토콜, OS, 응용 기술로 구성

작업 공정을 감시하고 제어하는 컴퓨터 시스템

발전소, 전력망, 철도, 정유공장, 공장 자동화 등 다양한 응용 환경에서 사용됨


  • Example

    • SCADA : 산업 공정이나 인프라, 생산설비/공정을 모니터링하고 제어하는 시스템

    • DCS : 제조 시스템 및 공정 제어 시스템으로서 SCADA는 데이터수집/모니터링에 중점을 두는 반면, DCS는 공정 제어에 중점을 둠


  • 주요 특성

    • 특정 응용을 위한 vertical solution 제공

    • 응용에 따라 특정한 통신/네트워크 프로토콜 존재

    • 오랜 시간 사용

    • 초기 단계에서는 보안 고려 x


  • IP/web service 연동

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  • 산업 제어 시스템과 인터넷 연결

    전통적인 제어 시스템 통신 기술 + ip 네트워크 -> 보안 취약성 증대


2. 제어 시스템 보안 특성


  • 기존 IT시스템의 보안 요구 사항

    • Confidentiality : 기밀성

    • Integrity : 무결성, 정보에 대한 위변조 감지

    • Availability : 가용성, 서비스의 가용성 제공


  • ICS의 주요 보안 요구 사항 (우선순위 있다)

  • Availabilty와 Integrity는 신뢰성 높은 동작을 위해 매우 중요하고 Confidentiality는 상대적으로 덜 중요

    • 99.9999(six 9)% 가용성 추구
    : 암호를 통한 기밀성, 인증/인가, 추가된 보안들이 가용성 하락

    보안성 강화시 가용성을 동시에 제공해야한다.


  • ICS특성과 보안 취약성

    • 보안 취약성이 있는 통신 프로토콜 사용

    • 제어 시스템에 사용되는 OS의 보안 취약성

      보안 취약성이 있는 embedded OS와 구버전의 windows를 사용하는 경우 많다.

    • 제어 시스템의 응용 소프트웨어 보안 취약성

      성능 및 기능 위주가 많다. Ex : fail-open, fail-close출력만 변경해도 가능

    • 공격이 용이한 제어 시스템 firmware

    • Web service와 연결되는 제어 시스템

      운용 관리를 위해 web 인터페이스를 구현하는데 이때 취약성

    • 기본 os, 제어 프로그램상에서 부족한 access control 기법

    • Ethernet-to-serial 연결 용이

    • 불완전한 IDS

    • 방화벽 등, 네트워크 보안 기술 부족


  • ICS에 대한 공격 영향

    인명손실, 국가인프라 손상, 생산차질, 소송, 기업체신뢰 상실, 경쟁력 상실, 경제적손실, 환경파괴


Summary

-높은 보안성을 제공하기 위해 고려해야 할 점

CIA에서 가용성의 비중이 큼

산업 제어 시스템의 구성요소에 많은 보안 취약점 존재

Proprietary 프로토콜을 많이 사용하므로 기존 보안 솔루션의 완성도는 떨어짐


단어 뜻

Proprietary 프로토콜 : 원거리 통신 에서 독점 프로토콜 은 단일 조직 또는 개인이 소유 한 통신 프로토콜 입니다.


부산대학교 iot연구실 자료참조