KR102588513B1 - 이동통신 제어 영역 프로토콜 상의 중간자 공격 검증 방법 및 그 시스템 - Google Patents

이동통신 제어 영역 프로토콜 상의 중간자 공격 검증 방법 및 그 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 테스트 케이스를 생성하여 자동화되는 테스트 수행 및 보안 위협 탐지를 통해 이동통신 네트워크 망에서 중간자 공격의 취약성을 진단하는 이동통신 제어 영역 프로토콜 상의 중간자 공격 검증 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 제어 영역 프로토콜의 동작을 정의하는 테스트 케이스를 생성하는 단계, 상기 테스트 케이스를 이용하여 이동통신 장비 및 단말과 연동하여 상기 테스트 케이스에 의한 중간자 공격의 시나리오를 수행하는 단계 및 상기 테스트 케이스의 시나리오를 수행함에 따라 발생하는 제어 영역 메시지를 분석하여 단말 혹은 네트워크에 대한 보안 위협 여부를 판단하는 단계를 포함한다.

Description

이동통신 제어 영역 프로토콜 상의 중간자 공격 검증 방법 및 그 시스템{METHOD FOR VALIDATING MAN-IN-THE-MIDDLE ATTACK FOR CELLULAR CONTROL PLANE PROTOCOLS AND THE SYSTEM THEREOF}
본 발명은 이동통신 제어 영역 프로토콜 상의 중간자 공격 검증 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 테스트 케이스를 생성하여 자동화되는 테스트 수행 및 보안 위협 탐지를 통해 이동통신 네트워크 망에서 중간자 공격의 취약성을 진단하는 기술에 관한 것이다.
이동통신 네트워크에서 제어 영역(Control Plane) 프로토콜은 사용자 단말이 이동통신 네트워크에서 제공하는 무선 서비스를 정상적으로 사용하기 위해 수행하는 제어 관련 절차를 의미하며, 허가된 사용자만이 서비스를 이용할 수 있도록 상호 인증, 통신 암호화 및 무결성 보호 등의 보안 기능을 수행한다.
이동통신 네트워크에서 사용자 체감 품질(Quality of Experience) 뿐만 아니라 안전하고 신뢰할 수 있는 서비스를 제공하기 위해서는 제어 영역 절차의 정확한 동작 및 보안성 점검은 매우 중요하다. 따라서, 제어 영역 절차 중 발생하는 비정상 동작 및 보안 위협을 탐지하고, 원인을 찾아 해결하는 것은 이동통신 장비 제조사 및 사업자에게 아주 중요한 기술이다.
이때, 이동통신 네트워크의 구체적인 제어영역 절차 및 동작은 3GPP(3rd generation partnership project)라고 하는 표준 단체에서 정의하고 있다. 다만 제어 영역 동작을 기술하는 표준이 방대한 양의 자연어(natural language) 기반으로 작성되어 있으며, 제조사나 통신망사업자의 운영 정책에 따라 다양한 구현이 가능하도록 한다. 3GPP 표준에서는 이동통신 단말이 표준에 맞게 동작하는지 확인하는 적합성 검사(Conformance test)를 위한 테스트 케이스와 수행 방법이 정의되어 있다. 따라서, 제조사는 적합성 검사를 통해 개발한 단말이 상용 이동통신 네트워크로부터 다양한 상황에서 정상 서비스를 제공받을 수 있는지 여부를 검증할 수 있다. 하지만, 적합성 검사 테스트 케이스는 네트워크 통신 간 보안 위협을 가하는 공격자를 고려하지 않으므로 이에 대한 검증 과정은 표준에 정의되어 있지 않다.
이동통신망 보안 위협 중 중간자 공격(Man-in-the-Middle attack)은 단말과 이동통신 기지국 간의 통신을 가로채 내용을 도청하거나 조작하는 공격 기법이다. 단말은 정상 네트워크와 통신 중이라고 생각하지만 실제로는 중간자에게 각기 연결되어 있으며, 중간자가 단말 또는 네트워크의 메시지를 받아 필요한 정보를 탈취하거나 그대로 또는 변조하여 전달하는 방식으로 공격을 수행한다.
단말과 기지국 간 무선통신 특성 상 현재 이동통신 표준에서는 중간자 공격을 탐지할 수 있는 방안이 없다. 다만, 중간자 공격으로 인한 보안 위협을 최소화하기 위해 상호 인증, 제어 영역 및 사용자 데이터 암호화, 제어 영역 메시지 무결성 보호 기능 등을 적용하고 있다. 그러나 표준에서는 산업용 IoT, V2X, 공공안전망 등 다양한 사용환경과 그에 맞는 단말 및 네트워크 장비를 지원하기 위해 다양한 구현 및 설정 옵션 등을 정의하고 제조사 및 사업자가 환경에 맞게 구현하도록 되어 있다. 이때, 어떤 경우에 중간자 공격에 취약할 수 있는지에 대한 검증은 온전히 제조사의 몫이다.
이로 인해, 제어영역 프로토콜의 표준 상에 다양한 동작 구현 및 운영 선택권이 있으며, 표준 기술 문서의 정형 분석을 통해서는 각 경우에 대해서 중간자 공격의 유효성, 공격 효과 등을 진단하기 힘들다. 또한, 이동통신 장비 및 단말을 구현하는 제조사에서 잘못 구현을 하거나 통신사업자의 잘못된 망 구성 정책 및 설정에 따라 중간자 공격을 가능하게 하는 제어 영역 프로토콜 상의 취약점이 발생할 수 있다. 따라서, 모든 종류의 구현 및 설정 옵션에 대해 중간자 공격으로 인한 잠재적 보안 위협이 존재하는지 진단할 수 있는 동적 분석 방법이 필요하다.
본 발명은 제어 영역 프로토콜 통신 과정에서 단말 및 네트워크의 다양한 구현 또는 운영 정책 설정 중에 중간자 공격에 취약할 수 있는 부분을 동적으로 탐지하는 방법을 제안하는 것으로, 각 구현, 운영 정책에 따른 제어 영역 프로토콜 절차를 정의하는 테스트 케이스를 생성하고, 해당 테스트 케이스를 수행했을 때, 발생한 제어 영역 메시지 정보를 분석하여 단말 혹은 네트워크에 대한 보안 위협 여부를 진단하는 방법을 제공하는 데 일 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이동통신 제어 영역 프로토콜 상의 중간자 공격을 검증하는 방법에 있어서, 제어 영역 프로토콜의 동작을 정의하는 테스트 케이스를 생성하는 단계, 상기 테스트 케이스를 이용하여 이동통신 장비 및 단말과 연동하여 상기 테스트 케이스에 의한 중간자 공격의 시나리오를 수행하는 단계 및 상기 테스트 케이스의 시나리오를 수행함에 따라 발생하는 제어 영역 메시지를 분석하여 단말 혹은 네트워크에 대한 보안 위협 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
상기 생성하는 단계는 각 구현, 운영 정책에 따른 상기 제어 영역 프로토콜의 절차 및 동작을 정의하는 상기 테스트 케이스를 생성하며, 상기 테스트 케이스는 단말과 기지국 간 통신 메시지의 개수, 방향, 이름, 전송 방식 및 내용으로 구성될 수 있다.
상기 수행하는 단계는 상기 테스트 케이스에 의한 중간자 공격의 시나리오 형태를 구성하며, 상기 테스트 케이스의 공격 환경에 따른 초기 설정을 실행할 수 있다.
상기 수행하는 단계는 상기 테스트 케이스 수행 시, 단말 또는 네트워크로부터 수신하는 메시지마다 테스트 케이스의 각 단계에 정의된 동작을 수행하며, 단말 또는 네트워크에서 수신된 상기 메시지가 상기 테스트 케이스에 정의된 시나리오에 부합하는 메시지인지 확인할 수 있다.
상기 판단하는 단계는 상기 테스트 케이스에 정의된 시나리오에 부합하는 메시지인 경우, 이후 단계를 계속 진행하며, 시나리오의 절차가 모두 진행이 되면, 보안 위협을 분석할 수 있다.
상기 판단하는 단계는 상기 테스트 케이스에 정의된 시나리오에 부합하지 않는 메시지인 경우, 단말 혹은 네트워크의 구현 및 설정이 테스트하고자 하는 중간자 공격에 취약하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
상기 판단하는 단계는 상기 수행하는 단계를 통해 시나리오의 절차가 모두 진행이 되면, 상기 수행하는 단계에서 수신되는 제어 영역(control plane)의 응답 및 상태(state) 변화 정보를 포함하는 상기 제어 영역 메시지를 분석하여 도청, 사용자 프라이버시, 서비스 거부 등의 보안 위협 여부를 탐지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이동통신 제어 영역 프로토콜 상의 중간자 공격을 검증하는 시스템에 있어서, 제어 영역 프로토콜의 동작을 정의하는 테스트 케이스를 생성하는 생성부 및 상기 테스트 케이스를 이용하여 이동통신 장비 및 단말과 연동하여 상기 테스트 케이스에 의한 중간자 공격의 시나리오를 수행함에 따라 발생하는 제어 영역 메시지를 분석하여 단말 혹은 네트워크에 대한 보안 위협 여부를 판단하는 공격 탐지부를 포함한다.
상기 생성부는 각 구현, 운영 정책에 따른 상기 제어 영역 프로토콜의 절차 및 동작을 정의하는 상기 테스트 케이스를 생성하며, 상기 테스트 케이스는 단말과 기지국 간 통신 메시지의 개수, 방향, 이름, 전송 방식 및 내용으로 구성될 수 있다.
상기 공격 탐지부는 중간자 공격의 시나리오를 수행하는 시나리오 수행부 및 보안 위협 여부를 판단하는 공격 판단부를 포함하며, 상기 시나리오 수행부는 상기 테스트 케이스에 의한 중간자 공격의 시나리오 형태를 구성하며, 상기 테스트 케이스의 공격 환경에 따른 초기 설정을 실행할 수 있다.
상기 시나리오 수행부는 상기 테스트 케이스 수행 시, 단말 또는 네트워크로부터 수신하는 메시지마다 테스트 케이스의 각 단계에 정의된 동작을 수행하며, 단말 또는 네트워크에서 수신된 상기 메시지가 상기 테스트 케이스에 정의된 시나리오에 부합하는 메시지인지 확인할 수 있다.
상기 공격 판단부는 상기 테스트 케이스에 정의된 시나리오에 부합하는 메시지인 경우, 이후 단계를 계속 진행하며, 시나리오의 절차가 모두 진행이 되면, 보안 위협을 분석할 수 있다.
상기 공격 판단부는 상기 테스트 케이스에 정의된 시나리오에 부합하지 않는 메시지인 경우, 단말 혹은 네트워크의 구현 및 설정이 테스트하고자 하는 중간자 공격에 취약하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
상기 공격 판단부는 상기 시나리오부를 통해 시나리오의 절차가 모두 진행이 되면, 상기 시나리오부에서 수신되는 제어 영역(control plane)의 응답 및 상태(state) 변화 정보를 포함하는 상기 제어 영역 메시지를 분석하여 도청, 사용자 프라이버시, 서비스 거부 등의 보안 위협 여부를 탐지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제어 영역 프로토콜 통신 과정에서 단말 및 네트워크의 다양한 구현 또는 운영 정책 설정 중에 중간자 공격에 취약할 수 있는 부분을 동적으로 탐지할 수 있다.
기존 이동통신 네트워크의 보안성 분석의 경우 대부분 이동통신 보안 전문가의 수동적인 분석을 통해 수행되었으나, 본 발명의 실시예에 따른 자동화된 동적 보안성 분석 기술을 활용하면 보다 빠르고 정확하게 중간자 공격의 보안 위협을 빠짐없이 찾을 수 있다. 더욱이, 본 발명의 테스트 케이스 생성 방식은 생성 규칙에 따라 중간자 공격 방식의 다양한 취약점 형태를 점검할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 중간자 공격 검증 방법의 동작 흐름도를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 테스트 케이스의 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 중간자 공격 검증 기술의 구성도를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 중간자 공격 테스트 수행 및 탐지 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 중간자 공격 검증 시스템의 세부 구성을 블록도로 도시한 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예들은 제어 영역 프로토콜 통신 과정에서 단말(User Equipment; UE) 및 네트워크(Network)의 다양한 구현 또는 운영 정책 설정 중에 중간자 공격에 취약할 수 있는 부분을 동적으로 탐지 및 검증하는 것을 그 요지로 한다.
상기 단말은 기지국과 백홀망을 거쳐 전화망 또는 인터넷망과 연결되어 음성통화 또는 무선 네트워크를 이용하는 장치이다. 예를 들면, 단말은 스마트 폰, 태블릿 PC, 스마트 워치 등 음성통화나 무선 네트워크를 사용할 수 있는 모든 스마트 기기를 포함하며, 스마트 기기 외에 노트북, 랩탑, PDA 등을 포함하는 개념이다. 단말은 기지국과 백홀망을 거쳐 전화망 또는 인터넷망과 세션을 연결하여 다른 장치(예를 들면, 포털서버 또는 다른 단말 등)와 음성 정보나 데이터를 송수신함으로써, 음성통화 또는 무선 네트워크를 이용할 수 있다.
또한, 상기 단말은 음성통화 또는 무선 네트워크를 이용하여 다양한 서비스(예를 들어, 위치 확인, 단말 인증, 전화 연결 또는 라디오 리소스 연결 등) 상의 제어 영역(Control Plane) 메시지를 수신한다. 단말은 음성통화 또는 무선 네트워크를 제공하는 통신사로부터 다양한 서비스 상의 제어 영역 메시지를 수신하며, 수신한 제어 영역 메시지에 따라 동작하거나 판단한다. 이후, 단말은 제어 영역 메시지에 따른 동작 결과 또는 판단 결과를 전화망 또는 인터넷망으로 전송함으로써, 통신사가 해당 제어 영역 메시지의 전송에 따른 단말의 동작 결과 또는 판단 결과를 확인할 수 있도록 한다.
나아가, 기지국은 단말과 백홀망의 사이에 존재하며, 단말과 전화망 또는 인터넷망 간 음성정보나 데이터를 전달한다. 기지국은 네트워크가 3G 이동통신으로 구현되는 경우 NodeB로, 4G 이동통신으로 구현되는 경우 eNodeB로 구현될 수 있다.
상기 백홀망은 기지국과 전화망 또는 인터넷망을 연결하여 데이터 또는 제어 영역 메시지를 송수신할 수 있도록 한다. 백홀망은 네트워크의 구현 형태에 따라 다양한 구성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 네트워크가 3G 이동통신으로 구현되는 경우, 백홀망은 MSC(Mobile Switching Center), SGSN(Serving GPRS Support Node) 및 GGSN(Gateway GPRS Support Node) 등의 구성을 포함하여, 전화망 또는 인터넷망을 거쳐 통신사와 단말 간에 음성정보 또는 무선 네트워크 데이터와 같은 데이터 영역의 데이터와 제어 영역의 메시지를 송수신한다. 한편, 네트워크가 4G 이동통신으로 구현되는 경우, 백홀망은 MME(Mobility Management Entity), S-GW(Serving Gateway), PGW(Packet Data Network Gateway) 또는 HSS(Home Subscriber Server) 등의 구성을 포함한다. 전술한 바와 같이, 백홀망은 네트워크가 구현되는 형태에 따라 데이터 또는 제어 영역 메시지를 송수신할 수 있도록 하는 구성을 포함하여 구현된다. 추후, 기술의 개발로 인해 새로운 네트워크(예를 들어, 5G 이동통신 또는 그 이후 세대의 이동통신)가 등장한다고 하더라도 백홀망은 해당 네트워크 내의 데이터 또는 제어 영역 메시지를 송수신하는 구성을 포함하여 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 중간자 공격 검증 방법 및 시스템은 생성된 테스트 케이스를 이용하여 중간자 공격의 시나리오를 수행함에 따라 발생하는 제어 영역 메시지를 분석하여 단말 혹은 네트워크에 대한 보안 위협 여부를 판단하는 기술이다.
이로 인하여, 본 발명은 이동통신 네트워크 표준 기술 선점 효과를 제공할 수 있다. 이동통신 네트워크 기술 표준 단체인 3GPP의 TSG SA WG3(Technical Specification Group Service and System Aspects)에서는 현재 5G 네트워크에서 중간자 공격으로 발생할 수 있는 다양한 보안 위협을 인지하고 대응 방안 마련을 위해 활발히 논의하고 있다. 특히, 다양한 제조사에서는 각기 다른 방식의 대응 방법을 제안하고 이를 표준화하고자 노력하고 있다. 따라서, 본 발명의 기술을 활용함으로써, 제조사에서는 다양한 구현 및 운영 설정 과정에서 발생할 수 있는 보안 위협 시나리오를 선제적으로 진단할 수 있고, 이에 맞는 적절한 대응 방안을 표준 기술로 제안할 수 있다. 또한, 최근 3GPP에서는 SCAS, NESAS와 같은 네트워크 장비의 보안 기능 검증을 위한 테스트 케이스 및 수행 방법에 대한 기술을 정의하고 있다. 그러나, 중간자 공격자를 고려한 제어 영역 프로토콜 테스트 케이스 및 기능 검증 방법에 대한 기술은 현재 표준에 포함되어 있지 않기 때문에 본 발명의 기술은 추후 3GPP의 표준 기술로 채택될 수 있으며, 그 경우 표준 기술 선점의 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 이동통신 네트워크 장비 산업에서의 경쟁력을 강화할 수 있다. 이동통신 네트워크는 데이터 통신 및 통화뿐만 아니라 공공안전(Public Safety), 산업용 IoT(Industrial Internet of Things), V2X(Vehicle to Everything) 통신에 이르기까지 다양한 산업에서 활용될 예정이다. 특히 이동통신 네트워크는 사용자의 안전과 연관된 서비스들에도 도입되는 만큼 이동통신 네트워크에서의 보안사고 및 성능 문제는 사용자의 안전에 직접적인 영향을 끼칠 수 있다. 또한, 이동통신 네트워크 장비 내의 잘못된 운영 정책 등으로 인한 보안 사고는 통신사업자뿐만 아니라 해당 문제를 가진 장비 제조사의 경제적 손실로 이어질 수 있다. 이에, 본 발명의 중간자 공격 검증 기술을 시스템 적용 단계 전 개발된 장비를 대상으로 적용함으로써, 잠재적 위협을 미리 탐지하고 대응방안을 마련하여 경제적 손실을 방지하고 향상된 보안 기술성을 타사 장비 대비 경쟁우위 요소로도 활용할 수 있다.
이하에서는 도 1 내지 도 5를 참조하며 본 발명에 대해 보다 상세히 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 중간자 공격 검증 방법의 동작 흐름도를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 테스트 케이스의 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 단계 S110에서, 본 발명의 실시예에 따른 중간자 공격 검증 방법은 제어 영역 프로토콜의 동작을 정의하는 테스트 케이스(Test cases)를 생성한다.
단계 S110은 각 구현, 운영 정책에 따른 제어 영역 프로토콜의 절차 및 동작을 정의하는 테스트 케이스를 생성할 수 있다. 이때, 테스트 케이스는 단말과 기지국 간 통신 메시지의 개수(num_of_flows), 방향(Protocol direction), 이름(message_name), 전송 방식(transmit_type) 및 내용(message_payload)으로 구성될 수 있다. 도 2를 참조하면, 개수(num_of_flows)는 수행하고자 하는 중간자 공격 시나리오에서 발생하는 전체 메시지 개수를 나타낸다. 따라서 “num_of_flows” 값만큼의 “Step”을 가지며, 각 “Step”에서는 어떤 메시지를 전송하는지 구체적으로 정의한다. 먼저 방향(Protocol direction)은 UL 또는 DL의 값을 가지며, UL은 단말이 네트워크로 보내는 업링크(uplink) 메시지를 의미하고, DL은 네트워크가 단말에 보내는 다운링크(downlink) 메시지를 의미한다. 다음으로, 이름(message_name)에 제어 영역 프로토콜 메시지 이름을 정의한다. 이는 수행하고자 하는 중간자 공격 타입에 따라 L3 프로토콜(NAS, RRC), L2 프로토콜(MAC, PDCP, RLC)의 특정 메시지가 될 수 있다. 전송 방식(transmit_type)은 테스트 수행 모듈 상의 중간자 공격자(Controller, 400)가 단말 또는 네트워크로부터 전송 받은 메시지를 처리하는 방식을 의미하는 것으로 총 네 가지의 방식을 가진다.
첫째, “relay”의 경우, 중간자 공격자(Controller, 400)가 받은 메시지를 변조 없이 그대로 전달하는 것이다. 예를 들어, 네트워크로부터 다운링크 메시지를 받았으면 그대로 단말에게 전송하게 된다. 둘째, “temper”의 경우, 전송 받은 메시지의 전체 또는 일부를 내용(message_payload)에 정의된 내용으로 바꾸어 전달하게 된다. 셋째, “reply”는 전송 받은 메시지를 전달하지 않고, “message_payload”에 정의된 내용을 송신단에 응답한다. 예를 들어, 단말로부터 “NAS Attach Request” 메시지를 수신했다면 “message_payload”에 따라 “NAS Attach Request” 메시지를 다시 단말에게 보내는 형태이다. 마지막으로 “drop”은 전송 받은 메시지를 처리하지 않고 아무런 동작을 하지 않는다. 도 2에 도시된 테스트 케이스 예시는 XML로 작성되었으며, 전술한 규칙에 맞게 다른 data exchange language로도 작성이 가능하다.
이후에, 본 발명의 실시예에 따른 중간자 공격 검증 방법은 생성된 테스트 케이스를 이용하여 이동통신 장비 및 단말과 연동하여 테스트 케이스에 의한 중간자 공격의 시나리오를 수행하고, 테스트 케이스의 시나리오를 수행함에 따라 발생하는 제어 영역 메시지를 분석하여 단말 혹은 네트워크에 대한 보안 위협 여부를 판단한다(단계 S120 및 단계 S130).
단계 S120은 테스트 케이스에 의한 중간자 공격의 시나리오 형태를 구성하며, 테스트 케이스의 공격 환경에 따른 초기 설정을 실행할 수 있다.
또한, 단계 S120은 테스트 케이스 수행 시, 단말 또는 네트워크로부터 수신하는 메시지마다 테스트 케이스의 각 단계에 정의된 동작을 수행하며, 단말 또는 네트워크에서 수신된 메시지가 테스트 케이스에 정의된 시나리오에 부합하는 메시지인지 확인할 수 있다.
일예로, 단계 S120에서 단말 또는 네트워크에서 수신된 메시지가 테스트 케이스에 정의된 시나리오에 부합하지 않은 메시지인 경우, 단계 S130은 단말 혹은 네트워크의 구현 및 설정이 테스트하고자 하는 중간자 공격에 취약하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
다른 예로, 단계 S120에서 단말 또는 네트워크에서 수신된 메시지가 테스트 케이스에 정의된 시나리오에 부합하는 메시지인 경우, 단계 S130은 이후 단계를 계속 진행하며, 시나리오의 절차가 모두 진행이 되면, 단계 S120에서 수신되는 제어 영역(control plane)의 응답 및 상태(state) 변화 정보를 포함하는 제어 영역 메시지를 분석하여 도청, 사용자 프라이버시, 서비스 거부 등의 보안 위협 여부를 탐지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 중간자 공격 검증 기술의 구성도를 도시한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 중간자 공격 검증 기술은 테스트 케이스 생성 모듈과 중간자 공격 테스트 수행 및 보안 위협 탐지 모듈을 포함한다.
테스트 케이스 생성 모듈은 단말과 기지국 간 주고 받은 메시지의 개수, 방향, 이름, 전송 방식 및 내용으로 구성된 테스트 케이스를 수행한다. 중간자 공격 테스트 수행 및 보안 위협 탐지 모듈은 생성된 테스트 케이스를 이용하여 상용 이동통신 장비 및 단말과 연동하여 테스트 케이스 시나리오를 수행하고, 이 과정에서 수신되는 제어 영역 응답 및 상태 변화 정보의 제어 영역 메시지를 분석하여 도청, 사용자 프라이버시, 서비스 거부 등의 보안 위협 여부를 탐지한다.
전술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 중간자 공격 검증 기술은 도 3에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(Controller, 400), 기지국 요소(eNB component, 200) 및 단말 요소(UE component, 300)로 구성된다.
컨트롤러(Controller, 400)는 먼저 시나리오 인터프리터(Scenario interpreter, 410)에서 작성된 테스트 케이스(Test cases, 100)를 입력으로 받아 중간자 공격 시나리오 형태로 구성하고, 테스트 케이스의 공격 환경에 따라 초기 설정을 실행한다. 예를 들어, 단말(UE)과 네트워크(network) 간에 주고 받은 메시지를 temper나 relay하는 경우, 기지국 요소(eNB component, 200)와 단말 요소(UE component, 300) 둘 다 연동되어야 하며, 이 외에 reply나 drop만으로 구성된 테스트 케이스의 경우, 필요에 따라 한 요소(200 또는 300)만 실행시킬 수 있다.
메시지 검사기(Message inspector, 420)에서는 테스트 케이스(100) 수행 시, 단말 또는 네트워크로부터 수신하는 메시지마다 테스트 케이스의 각 단계(step)에 정의된 동작을 수행하게 된다. 이때, 단말 또는 네트워크에서 수신된 메시지가 테스트 케이스에 정의된 시나리오에 부합하는 메시지인지 먼저 확인한다. 만약 단말 또는 네트워크에서 수신된 메시지가 테스트 케이스에 정의된 시나리오에 부합하는 경우, 이후 단계를 계속 진행하게 되며, 시나리오의 절차가 모두 진행이 되었다면, 그 때 발생할 수 있는 보안 위협을 분석하게 된다. 예를 들어, 네트워크 설정 상 암호화가 되지 않아 일부 메시지에 포함된 사용자 정보가 유출되어 사용자 프라이버시 문제가 발생한다거나, 무결성 보호 상호 인증 등의 과정에서 구현 상 제대로 검사를 하지 않는 문제로 도청이 가능하거나, 정상 사용자의 서비스를 비정상적으로 사용하는 등의 보안 위협이 존재하는지를 판단하게 된다.
반면에, 테스트 수행 중 정의된 시나리오에 부합하지 않은 메시지를 수신하는 경우, 상용 단말 혹은 네트워크의 구현 및 설정이 테스트하고자 하는 중간자 공격에 취약하지 않은 것으로 판단한다.
기지국 요소(eNB component, 200) 및 단말 요소(UE component, 300)는 각각 상용 단말(Commercial UE)과 상용 이동통신망(Commercial network)과 무선 통신 기능을 하게 된다. 기지국 요소(eNB component, 200)를 예로 들면, 우선 상용 네트워크의 기지국과 동일한 설정을 하여 단말이 상용 기지국으로 판단하고 연결을 시도하도록 유도한다. 이때, 단말이 보내는 제어 영역 프로토콜 메시지를 수신하면, 수행하고자 하는 시나리오에 따라 특정 프로토콜의 메시지 내용을 컨트롤러(400)에게 송신한다. 실시예에 따라서, 컨트롤러(400)에서 relay를 수행하게 되면 해당 메시지를 단말 요소(UE component, 300)에게 전달하게 되고, 단말 요소(UE component, 300)는 사용 단말과 동일한 설정을 한 채 상용 네트워크에 무선 연결하여 컨트롤러(400)로부터 받은 메시지를 그대로 전송하게 된다. 이때, 단말(UE) 및 기지국 요소(eNB component, 200)는 컨트롤러(400)와 일반적인 유선 인터넷 프로토콜(IP)을 통해 통신하게 된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 중간자 공격 테스트 수행 및 탐지 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 중간자 공격 검증 기술을 실제 장비를 활용하여 구현하고 설치한 예시로, 단말 및 네트워크와 무선 통신을 하기 위해 소프트웨어 정의 라디오(Software Defined radio) 장비인 USRP B210를 활용할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 중간자 공격 검증 시스템의 세부 구성을 블록도로 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 중간자 공격 검증 시스템은 테스트 케이스를 생성하여 자동화되는 테스트 수행 및 보안 위협 탐지를 통해 이동통신 네트워크 망에서 중간자 공격의 취약성을 진단한다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 중간자 공격 검증 시스템(500)은 생성부(510) 및 공격 탐지부(520)를 포함한다.
생성부(510)는 제어 영역 프로토콜의 동작을 정의하는 테스트 케이스(Test cases)를 생성한다.
생성부(510)는 각 구현, 운영 정책에 따른 제어 영역 프로토콜의 절차 및 동작을 정의하는 테스트 케이스를 생성할 수 있다. 이때, 테스트 케이스는 단말과 기지국 간 통신 메시지의 개수(num_of_flows), 방향(Protocol direction), 이름(message_name), 전송 방식(transmit_type) 및 내용(message_payload)으로 구성될 수 있다. 도 2를 참조하면, 개수(num_of_flows)는 수행하고자 하는 중간자 공격 시나리오에서 발생하는 전체 메시지 개수를 나타낸다. 따라서 “num_of_flows” 값만큼의 “Step”을 가지며, 각 “Step”에서는 어떤 메시지를 전송하는지 구체적으로 정의한다. 먼저 방향(Protocol direction)은 UL 또는 DL의 값을 가지며, UL은 단말이 네트워크로 보내는 업링크(uplink) 메시지를 의미하고, DL은 네트워크가 단말에 보내는 다운링크(downlink) 메시지를 의미한다. 다음으로, 이름(message_name)에 제어 영역 프로토콜 메시지 이름을 정의한다. 이는 수행하고자 하는 중간자 공격 타입에 따라 L3 프로토콜(NAS, RRC), L2 프로토콜(MAC, PDCP, RLC)의 특정 메시지가 될 수 있다. 전송 방식(transmit_type)은 테스트 수행 모듈 상의 중간자 공격자(Controller, 400)가 단말 또는 네트워크로부터 전송 받은 메시지를 처리하는 방식을 의미하는 것으로 총 네 가지의 방식을 가진다.
첫째, “relay”의 경우, 중간자 공격자(Controller, 400)가 받은 메시지를 변조 없이 그대로 전달하는 것이다. 예를 들어, 네트워크로부터 다운링크 메시지를 받았으면 그대로 단말에게 전송하게 된다. 둘째, “temper”의 경우, 전송 받은 메시지의 전체 또는 일부를 내용(message_payload)에 정의된 내용으로 바꾸어 전달하게 된다. 셋째, “reply”는 전송 받은 메시지를 전달하지 않고, “message_payload”에 정의된 내용을 송신단에 응답한다. 예를 들어, 단말로부터 “NAS Attach Request” 메시지를 수신했다면 “message_payload”에 따라 “NAS Attach Request” 메시지를 다시 단말에게 보내는 형태이다. 마지막으로 “drop”은 전송 받은 메시지를 처리하지 않고 아무런 동작을 하지 않는다.
이후에, 본 발명의 실시예에 따른 중간자 공격 검증 시스템의 공격 탐지부(520)는 생성된 테스트 케이스를 이용하여 이동통신 장비 및 단말과 연동하여 테스트 케이스에 의한 중간자 공격의 시나리오를 수행하고, 테스트 케이스의 시나리오를 수행함에 따라 발생하는 제어 영역 메시지를 분석하여 단말 혹은 네트워크에 대한 보안 위협 여부를 판단한다. 이때, 공격 탐지부(520)는 중간자 공격의 시나리오를 수행하는 시나리오 수행부(521) 및 보안 위협 여부를 판단하는 공격 판단부(522)를 포함할 수 있다.
시나리오 수행부(521)는 테스트 케이스에 의한 중간자 공격의 시나리오 형태를 구성하며, 테스트 케이스의 공격 환경에 따른 초기 설정을 실행할 수 있다.
또한, 시나리오 수행부(521)는 테스트 케이스 수행 시, 단말 또는 네트워크로부터 수신하는 메시지마다 테스트 케이스의 각 단계에 정의된 동작을 수행하며, 단말 또는 네트워크에서 수신된 메시지가 테스트 케이스에 정의된 시나리오에 부합하는 메시지인지 확인할 수 있다.
일예로, 시나리오 수행부(521)에서 단말 또는 네트워크에서 수신된 메시지가 테스트 케이스에 정의된 시나리오에 부합하지 않은 메시지인 경우, 공격 판단부(522)는 단말 혹은 네트워크의 구현 및 설정이 테스트하고자 하는 중간자 공격에 취약하지 않은 것으로 판단할 수 있다.
다른 예로, 시나리오 수행부(521)에서 단말 또는 네트워크에서 수신된 메시지가 테스트 케이스에 정의된 시나리오에 부합하는 메시지인 경우, 공격 판단부(522)는 이후 단계를 계속 진행하며, 시나리오의 절차가 모두 진행이 되면, 시나리오 수행부(521)에서 수신되는 제어 영역(control plane)의 응답 및 상태(state) 변화 정보를 포함하는 제어 영역 메시지를 분석하여 도청, 사용자 프라이버시, 서비스 거부 등의 보안 위협 여부를 탐지할 수 있다.
이상에서 설명된 시스템 또는 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(Field Programmable Gate Array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (14)

  1. 이동통신 제어 영역 프로토콜 상의 중간자 공격을 검증하는 방법에 있어서,
    제어 영역 프로토콜의 동작을 정의하는 테스트 케이스를 생성하는 단계;
    상기 테스트 케이스를 이용하여 이동통신 장비 및 단말과 연동하여 상기 테스트 케이스에 의한 중간자 공격의 시나리오를 수행하는 단계; 및
    상기 테스트 케이스의 시나리오를 수행함에 따라 발생하는 제어 영역 메시지를 분석하여 단말 혹은 네트워크에 대한 보안 위협 여부를 판단하는 단계
    를 포함하고,
    상기 수행하는 단계는
    상기 테스트 케이스에 의한 중간자 공격의 시나리오 형태를 구성하며, 상기 테스트 케이스의 공격 환경에 따른 초기 설정을 실행하는, 중간자 공격 검증 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 생성하는 단계는
    각 구현, 운영 정책에 따른 상기 제어 영역 프로토콜의 절차 및 동작을 정의하는 상기 테스트 케이스를 생성하며,
    상기 테스트 케이스는
    단말과 기지국 간 통신 메시지의 개수, 방향, 이름, 전송 방식 및 내용으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 중간자 공격 검증 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수행하는 단계는
    상기 테스트 케이스 수행 시, 단말 또는 네트워크로부터 수신하는 메시지마다 테스트 케이스의 각 단계에 정의된 동작을 수행하며, 단말 또는 네트워크에서 수신된 상기 메시지가 상기 테스트 케이스에 정의된 시나리오에 부합하는 메시지인지 확인하는 것을 특징으로 하는, 중간자 공격 검증 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는
    상기 테스트 케이스에 정의된 시나리오에 부합하는 메시지인 경우, 이후 단계를 계속 진행하며, 시나리오의 절차가 모두 진행이 되면, 보안 위협을 분석하는, 중간자 공격 검증 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는
    상기 테스트 케이스에 정의된 시나리오에 부합하지 않는 메시지인 경우, 단말 혹은 네트워크의 구현 및 설정이 테스트하고자 하는 중간자 공격에 취약하지 않은 것으로 판단하는, 중간자 공격 검증 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는
    상기 수행하는 단계를 통해 시나리오의 절차가 모두 진행이 되면, 상기 수행하는 단계에서 수신되는 제어 영역(control plane)의 응답 및 상태(state) 변화 정보를 포함하는 상기 제어 영역 메시지를 분석하여 도청, 사용자 프라이버시, 서비스 거부 등의 보안 위협 여부를 탐지하는, 중간자 공격 검증 방법.
  8. 이동통신 제어 영역 프로토콜 상의 중간자 공격을 검증하는 시스템에 있어서,
    제어 영역 프로토콜의 동작을 정의하는 테스트 케이스를 생성하는 생성부; 및
    상기 테스트 케이스를 이용하여 이동통신 장비 및 단말과 연동하여 상기 테스트 케이스에 의한 중간자 공격의 시나리오를 수행함에 따라 발생하는 제어 영역 메시지를 분석하여 단말 혹은 네트워크에 대한 보안 위협 여부를 판단하는 공격 탐지부
    를 포함하고,
    상기 공격 탐지부는
    중간자 공격의 시나리오를 수행하는 시나리오 수행부; 및
    보안 위협 여부를 판단하는 공격 판단부를 포함하며,
    상기 시나리오 수행부는
    상기 테스트 케이스에 의한 중간자 공격의 시나리오 형태를 구성하며, 상기 테스트 케이스의 공격 환경에 따른 초기 설정을 실행하는, 중간자 공격 검증 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 생성부는
    각 구현, 운영 정책에 따른 상기 제어 영역 프로토콜의 절차 및 동작을 정의하는 상기 테스트 케이스를 생성하며,
    상기 테스트 케이스는
    단말과 기지국 간 통신 메시지의 개수, 방향, 이름, 전송 방식 및 내용으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 중간자 공격 검증 시스템.
  10. 삭제
  11. 제8항에 있어서,
    상기 시나리오 수행부는
    상기 테스트 케이스 수행 시, 단말 또는 네트워크로부터 수신하는 메시지마다 테스트 케이스의 각 단계에 정의된 동작을 수행하며, 단말 또는 네트워크에서 수신된 상기 메시지가 상기 테스트 케이스에 정의된 시나리오에 부합하는 메시지인지 확인하는 것을 특징으로 하는, 중간자 공격 검증 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 공격 판단부는
    상기 테스트 케이스에 정의된 시나리오에 부합하는 메시지인 경우, 이후 단계를 계속 진행하며, 시나리오의 절차가 모두 진행이 되면, 보안 위협을 분석하는, 중간자 공격 검증 시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 공격 판단부는
    상기 테스트 케이스에 정의된 시나리오에 부합하지 않는 메시지인 경우, 단말 혹은 네트워크의 구현 및 설정이 테스트하고자 하는 중간자 공격에 취약하지 않은 것으로 판단하는, 중간자 공격 검증 시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 공격 판단부는
    상기 시나리오 수행부를 통해 시나리오의 절차가 모두 진행이 되면, 상기 시나리오 수행부에서 수신되는 제어 영역(control plane)의 응답 및 상태(state) 변화 정보를 포함하는 상기 제어 영역 메시지를 분석하여 도청, 사용자 프라이버시, 서비스 거부 등의 보안 위협 여부를 탐지하는, 중간자 공격 검증 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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