KR101063152B1 - One-way data transmission system and method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 높은 보안이 필요한 네트워크에서 낮은 보안이 필요한 네트워크로 데이터를 전송하는 일방향 데이터 전송 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 높은 보안이 필요한 네트워크에서 낮은 보안이 필요한 네트워크로 데이터를 전송하는 동안 낮은 보안의 네트워크에서 높은 보안의 네트워크로 접근하는 것을 물리적으로 차단함으로써 높은 보안의 네트워크를 안전하게 보호할 수 있는 일방향 데이터 전송 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a one-way data transmission system and method for transmitting data from a network requiring high security to a network requiring low security, and more particularly, to a method for transmitting data from a network requiring high security to a network requiring low security. The present invention relates to a one-way data transmission system and method capable of securely protecting a high security network by physically blocking access from a secure network to a high security network.
보안, 네트워크, 일방향 데이터 전송 Security, network, one-way data transfer
Description
본 발명은 높은 보안이 필요한 네트워크에서 낮은 보안이 필요한 네트워크로 데이터를 전송하는 일방향 데이터 전송 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 높은 보안이 필요한 네트워크에서 낮은 보안이 필요한 네트워크로 데이터를 전송하는 동안 낮은 보안의 네트워크에서 높은 보안의 네트워크로 접근하는 것을 물리적으로 차단함으로써 높은 보안의 네트워크를 안전하게 보호할 수 있는 일방향 데이터 전송 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a one-way data transmission system and method for transmitting data from a network requiring high security to a network requiring low security, and more particularly, to a method for transmitting data from a network requiring high security to a network requiring low security. The present invention relates to a one-way data transmission system and method capable of securely protecting a high security network by physically blocking access from a secure network to a high security network.
종래에는 안전하지 않은 컴퓨터에서 안전한 컴퓨터로 데이터를 전송하기 위해 RS-232 또는 광통신을 이용한 물리적인 일방향 통신기술에 대해서는 연구가 진행된 바 있다. 그러나, 이러한 기술은 컴퓨터간의 일방향 통신에 제한되는 것이며, 보안레벨이나 용도가 다른 네트워크간에 일방향 통신을 가능하게 해주는 시스템 및 방법에 대한 연구는 진행된 적이 없다. Conventionally, research has been conducted on physical one-way communication technology using RS-232 or optical communication to transfer data from an insecure computer to a secure computer. However, such a technique is limited to one-way communication between computers, and there is no research on a system and a method for enabling one-way communication between networks having different security levels or uses.
본 발명의 목적은 보안레벨이 높거나 중요한 네트워크에 속한 컴퓨터들이 보안레벨이 낮거나 덜 중요한 네트워크에 속한 컴퓨터들에 물리적인 일방향 통신 경로를 이용하여 데이터를 전송하도록 함으로써 보안레벨이 낮은 네트워크에서 보안레벨이 높은 네트워크로의 침입을 근본적으로 차단할 수 있는 일방향 데이터 전송 시스템 및 방법을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to allow computers belonging to a high security or critical network to transmit data to the computers belonging to a less secure or less critical network by using a physical one-way communication path. It is to provide a one-way data transmission system and method that can fundamentally block intrusion into this high network.
본 발명의 일 특징에 따른 일방향 데이터 전송 시스템은, 높은 보안 레벨이 요구되는 제1 네트워크에 연결되어 상기 제1 네트워크에 속한 소스 컴퓨터로부터 수신된 데이터를 낮은 보안 레벨이 요구되는 제2 네트워크로 전송하는 데이터 송신 장치와, 상기 제2 네트워크에 연결되어 상기 데이터 송신 장치로부터 수신된 데이터를 상기 제2 네트워크에 속한 목적지 컴퓨터에 전달하는 데이터 수신 장치를 포함한다.A one-way data transmission system according to an aspect of the present invention is connected to a first network requiring a high level of security, and transmits data received from a source computer belonging to the first network to a second network requiring a lower level of security. And a data receiving device connected to the second network and transferring data received from the data transmitting device to a destination computer belonging to the second network.
일 실시예에서, 상기 데이터 송신 장치는, 상기 소스 컴퓨터와 통신하는 통신 에뮬레이터와, 상기 통신 에뮬레이터를 통해 상기 소스 컴퓨터로부터 수신된 데이터에 자가 오류 복구에 필요한 정보를 추가하는 인코딩을 수행하는 데이터 인코더와, 상기 인코딩된 데이터를 상기 데이터 수신 장치에 전송하는 송신부를 포함한다.In one embodiment, the apparatus for transmitting data comprises a communication emulator in communication with the source computer, a data encoder for performing encoding for adding information necessary for self error recovery to data received from the source computer via the communication emulator; And a transmitter for transmitting the encoded data to the data receiving apparatus.
일 실시예에서, 상기 데이터 수신 장치는, 상기 데이터 송신 장치로부터 데 이터를 물리적으로 수신만 가능한 수신부, 상기 수신된 데이터 오류 검출 및 자가복구를 수행하는 데이터 디코더, 및 상기 데이터를 수신하고자 하는 목적지 컴퓨터와 통신하는 통신 에뮬레이터를 포함한다.In one embodiment, the data receiving apparatus, the receiving unit that can only physically receive data from the data transmitting apparatus, the data decoder for performing the received data error detection and self-recovery, and the destination computer to receive the data And a communication emulator in communication with the.
본 발명의 다른 특징에 따른 일방향 데이터 전송 방법은, 높은 보안 레벨이 요구되는 제1 네트워크에 속한 소스 컴퓨터가 낮은 보안 레벨이 요구되는 제2 네트워크에 속한 목적지 컴퓨터로의 접속을 요청하는 접속요청 메시지를 전송하는 단계와, 상기 제1 네트워크에 연결된 데이터 송신 장치가 상기 소스 컴퓨터로부터 상기 접속요청 메시지를 수신하여 이를 상기 제2 네트워크에 연결된 데이터 수신 장치에 전달하는 단계와, 상기 접속 요청 메시지를 수신한 데이터 수신 장치가 상기 목적지 컴퓨터에 접속 요청 메시지를 전달하고, 이에 응답하여 상기 목적지 컴퓨터가 데이터를 수신하기 위해 준비하는 단계와, 일정 시간이 경과한 후에 상기 데이터 송신 장치는 상기 소스 컴퓨터에 전송을 해도 좋다는 전송 승낙 메시지를 전송하고, 이에 응답하여 상기 소스 컴퓨터가 상기 데이터 송신 장치에 데이터를 전송하는 단계와, 상기 데이터 송신 장치는 수신한 상기 데이터를 상기 데이터 수신 장치에 전달하는 단계와, 상기 데이터 수신 장치가 수신한 상기 데이터를 목적지 컴퓨터에 전달하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, a one-way data transmission method includes a connection request message requesting a source computer belonging to a first network requiring a high security level to access a destination computer belonging to a second network requiring a low security level. Transmitting, receiving, by the data transmission device connected to the first network, the connection request message from the source computer, and transmitting the received request message to the data receiving device connected to the second network; and receiving the data from the connection request message. A receiving device forwarding a connection request message to the destination computer, in response to the destination computer preparing to receive data, and after a predetermined time has elapsed, the data transmitting device may transmit to the source computer. Send a transmit acceptance message and in response Transmitting, by the source computer, the data to the data transmitting device, transmitting the received data to the data receiving device, and transmitting the data received by the data receiving device to the destination computer. It includes a step.
보안레벨이나 용도가 다른 네트워크 간에 높은 보안이 필요한 네트워크의 정보를 낮은 보안이 필요한 네트워크로 전달하면서 낮은 보안의 네트워크에서 높은 보안의 네트워크로의 접근을 차단하여 높은 보안의 네트워크를 안전하게 보호할 수 있으며, 통신시 핸드쉐이크가 필요한 프로토콜인 TCP를 이용하여 자료를 전달할 수 있다.High-security networks can be secured by passing information from networks with high security between networks of different security levels or usages to networks requiring low security, while preventing access from high-security networks to low-security networks. Data can be transmitted using TCP, a protocol that requires a handshake for communication.
본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시 예를 상세히 설명한다.The above objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 일방향 데이터 전송 시스템이 적용된 상이한 네트워크 환경을 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 제1 네트워크(110)는 보안레벨이 높거나 중요도가 높은 네트워크이고, 제2 네트워크 (130)는 보안 레벨이 낮거나 중요도가 낮은 네트워크라 가정할 때, 제1 네트워크(110)에 위치하는 소스 컴퓨터(111)에서 제2 네트워크(130)에 위치하는 목적지 컴퓨터(131)로의 안전한 데이터 전송을 위해 본 발명의 일실시예에 따른 일방향 데이터 전송 시스템(120)이 이용될 수 있다. 일방향 데이터 전송 시스템은 제1 네트워크(110)에 연결되는 데이터 송신장치(121)와 제1 네트워크(130)에 연결되는 데이터 수신 장치(122)를 포함한다. 1 is a diagram illustrating a different network environment to which a one-way data transmission system according to an embodiment of the present invention is applied. As shown, the
데이터를 송신하고자 하는 소스 컴퓨터(111)는 자신과 동일한 네트워크(110)에 위치하는 데이터 송신 장치(121)에 데이터를 전송하고, 데이터 송신 장치(121)는 수신한 데이터를 데이터 수신 장치(122)에 전달한다. 데이터 수신 장치(122)는 목적지 컴퓨터(131)와 동일한 네트워크(130)에 위치하여 자신이 데이터 송신 장 치(121)로부터 전달받은 데이터를 목적지 컴퓨터(131)에 전달한다. The
이하에서 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 송신 장치 및 데이터 수신 장치의 세부 구성을 살펴보도록 한다.Hereinafter, a detailed configuration of a data transmitter and a data receiver according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 송신 장치의 구성을 도시한 블록도이다. 도시된 바와 같이, 데이터 송신 장치(200)는 데이터를 송신하고자 하는 소스 컴퓨터(111)와 데이터 수신 장치(122) 사이에 연결되어 있으며, 통신 에뮬레이터(210), 데이터 인코더(220) 및 송신부(230)를 포함한다. 2 is a block diagram showing the configuration of a data transmission apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown, the
통신 에뮬레이터(210)는 데이터를 수신하고자 하는 목적지 컴퓨터(131)로 가장하여 소스 컴퓨터(111)와 통신을 수행한다. 이때 양방향 통신이 필요한 TCP 프로토콜을 이용하는 통신 프로토콜을 지원하기 위하여 통신 에뮬레이터(210)는 목적지 컴퓨터(131)와 같이 TCP Ack 패킷 전송, 소스 컴퓨터(111)와 목적지 컴퓨터(131)간 사용되는 통신 프로토콜에 따른 데이터 수신확인 데이터 전송 등을 대리 수행한다. The
데이터 인코더(220)는 수신된 데이터에 자가 오류 복구기능을 위한 정보를 추가하는 인코딩을 수행한다. 일실시예에서, 데이터 인코더(220)는 자가오류 복구 알고리즘을 이용한 정보 추가 또는 데이터의 중복 추가 등을 통해 오류 복구를 위한 정보를 원 데이터에 추가할 수 있다. The
송신부(230)는 물리적으로 데이터 송신만 가능한 장치로서, 광랜카드, RS-232 통신장치, 적외선 통신장치 등이 이용될 수 있다. 대안적으로, 송신부(230)에서 물리적으로 송신만 가능하도록 설정하는 것이 어려울 경우 데이터 수신 장 치(122)와의 통신선 중 수신측 통신선을 절단하여 송신만 가능하게 할 수 있다.The
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 수신 장치의 구성을 도시한 블록도이다. 도시된 바와 같이, 데이터 수신 장치(300)는 데이터를 물리적으로 수신만 가능한 수신부(310), 수신된 데이터 오류 검출 및 자가복구를 수행하는 데이터 디코더(320) 및 데이터를 수신하고자 하는 목적지 컴퓨터(131)와의 통신을 위한 통신 에뮬레이터(330)를 포함한다.3 is a block diagram showing the configuration of a data receiving apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown, the
수신부(310)는 데이터 송신 장치(200)의 송신부(230)와 동일한 광랜카드, RS-232 통신장치, 적외선 통신장치 등을 사용하며 수신만 가능하도록 설정된다. 수신만 되도록 설정이 불가능할 경우, 데이터 송신 장치(200)와의 통신선 중 송신측 통신선을 절단하여 수신만 가능하게 할 수 있다. The
데이터 디코더(320)는 데이터 송신 장치(200)의 데이터 인코더(220)와 쌍을 이루어 오류 검사 및 오류 검출시 자동복구를 수행하고 자동복구 실패시 오류 메시지를 생성한다. The
통신 에뮬레이터(330)는 데이터를 수신하고자 하는 목적지 컴퓨터(131)와의 통신을 담당하며 데이터를 송신하고자 하는 소스 컴퓨터처럼 가장하여 목적지 컴퓨터(131)에게 소스 컴퓨터(111)와 같이 행동한다.The
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 일방향 데이터 전송 방법을 도시한 흐름도이다. 우선, 단계(410)에서, 높은 보안 레벨이 요구되는 제1 네트워크에 속한 소스 컴퓨터가 낮은 보안 레벨이 요구되는 제2 네트워크에 속한 목적지 컴퓨터로 접속을 요청하는 접속요청 메시지를 생성하여 데이터 송신 장치에 전달한다.4 is a flowchart illustrating a one-way data transmission method according to an embodiment of the present invention. First, in
단계(420)에서, 데이터 송신 장치는 데이터 수신 장치에 상기 접속 요청 메시지를 전달한다. In
단계(430)에서, 접속 요청 메시지를 수신한 데이터 수신 장치는 데이터를 수신하고자 하는 목적지 컴퓨터에 접속 요청 메시지를 전달하고, 데이터 수신 장치는 이에 응답하여 데이터를 수신하기 위해 준비한다.In
단계(440)에서, 일정 시간이 지난 후에 데이터 송신 장치는 소스 컴퓨터에 전송을 해도 좋다는 전송승낙 메시지를 보내고, 이에 응답하여 소스 컴퓨터는 데이터 송신 장치에 데이터를 전송한다.In
단계(450)에서, 데이터 송신 장치는 수신한 데이터를 데이터 수신 장치에 전달하고, In
단계(460)에서, 데이터 수신 장치는 수신한 데이터를 목적지 컴퓨터에 전달한다. 데이터 전송이 종료되면 데이터 수신 장치는 목적지 컴퓨터에 데이터 전송 종료 메시지를 전달한다.In
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 데이터 송신 장치에서 데이터를 처리하는 과정을 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a process of processing data in a data transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
단계(510)에서, 통신 에뮬레이터가 소스 컴퓨터로부터 데이터의 수신여부를 판단한다.In
단계(520)에서, 통신 에뮬레이터가 데이터를 수신한 경우에, 통신 에뮬레이터는 데이터 인코더에 접속요청 메시지를 전달한다. In
단계(530)에서, 데이터 인코더에서 데이터를 분석하여 인코딩할 데이터가 있는지 판단하여 인코딩할 데이터가 있으면 단계(540)로 진행하고, 인코딩할 데이터가 없으면 단계(560)로 진행하여 해당 데이터를 데이터 송신 장치에 전달한다. 인코딩할 데이터가 없는 경우는, 예를 들어, TCP 프로토콜 사용시 접속 요청 패킷 및 접속 승인 패킷 등 데이터없이 패킷만 송수신되는 경우이다.In
단계(540)에서, 데이터 인코더가 데이터에 자가 오류 복구기능을 위한 정보를 추가하는 인코딩을 수행한다. 사용가능한 인코딩 방법으로는 CRC(Cyclic redundancy check)알고리즘, 데이터를 2회 이상 중복해서 전송하는 방법, 이 두가지 방법을 중복 적용하는 방법 등이 가능하다.In
단계(550)에서 인코딩된 데이터를 송신부에 전달하고, 단계(560)에서는 접속요청 메시지를 송신부에 전달한다.In
단계(570)에서 송신부는 데이터를 데이터 수신 장치에 전달한다. In
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 데이터 수신 장치에서 데이터를 처리하는 과정을 도시한 흐름도이다. 단계(610)에서 데이터 수신 장치에 데이터가 수신되었는지 판단한다. 데이터가 수신된 경우, 데이터 디코더에 수신된 데이터를 전달한다(단계 620). 6 is a flowchart illustrating a process of processing data in a data receiving apparatus according to an embodiment of the present invention. In
디코더에서 데이터의 디코딩 필요 여부를 판단하고(단계 630), 디코딩할 필요가 없으면 이를 통신 에뮬레이터에 전달하고(단계 640), 디코딩할 필요가 있는 경우에는 단계(660)로 전달하여 데이터를 디코딩한다. The decoder determines whether the data needs to be decoded (step 630), and if it is not necessary to decode it, passes it to the communication emulator (step 640), and if necessary, passes to step 660 to decode the data.
단계(660)에서 디코딩된 데이터의 오류 여부를 판단하고, 디코딩한 데이터에 오류가 존재하면 단계(670)로 진행하여 오류가 발생한 데이터를 정상상태로 복구 가능한지를 판별한다. 복구가 불가능하면 단계(700)로 진행하여 오류 발생 메시지를 출력하고, 복구가 가능한 경우에는 단계(680)로 진행하여, 디코딩한 데이터를 통신 에뮬레이터에 전달한다. 단계(690)에서, 통신 에뮬레이터는 데이터를 목적지 컴퓨터로 전달한다.In
이상에서 몇 가지 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시 될 수 있다.Although the present invention has been described in more detail with reference to some embodiments, the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 일방향 데이터 전송 시스템이 적용되는 상이한 네트워크 환경을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a different network environment to which a one-way data transmission system according to an embodiment of the present invention is applied.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 송신 장치의 구성을 도시한 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of a data transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 수신 장치의 구성을 도시한 블록도이다.3 is a block diagram showing the configuration of a data receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 일방향 데이터 전송 방법을 도시한 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating a one-way data transmission method according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 데이터 송신 장치에서 데이터를 처리하는 과정을 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a process of processing data in a data transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 데이터 수신 장치에서 데이터를 처리하는 과정을 도시한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a process of processing data in a data receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
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