KR20050057830A - Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６에서의 네트워크 주소 변환 제공 방법 - Google Patents

Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６에서의 네트워크 주소 변환 제공 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 Mobile IPv6에서의 네트워크 주소 변환 제공 방법은 이동노드가 새로운 망으로 이동한 경우 상기 망의 네트워크주소변환 수행여부를 판단하고 그 판단에 기초하여 바인딩 업데이트메시지(binding update message)를 홈 에이전트로 송신하는 단계; 상기 바인딩 업데이트메시지를 수신한 홈 에이전트가 그에 상응하는 바인딩 응답메시지(binding akcnowledgement messae)를 상기 이동노드로 송신하는 단계; 및 상기 바인딩 응답메시지를 수신한 상기 이동노드가 상기 새로운 망내에서의 임시주소를 IPsec(internet Protocol Security)으로 보호한 추가 응답메시지를 상기 홈 에이전트로 송신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하며, 이동 노드와 홈 에이전트가 네트워크 주소 변환 여부를 미리 감지하여 적절히 대응함으로써 홈 등록과정에서 발생할 수 있는 이동 노드에 대한 네트워크 주소 불일치 문제를 해결할 수 있다.

Description

Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６에서의 네트워크 주소 변환 제공 방법{Method for providing NAT in mobile IPv6 network}
본 발명은 Mobile IPv6에서 이동노드의 이동성을 보장하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이동노드가 네트워크주소변환을 수행하는 망에 진입한 후 홈 등록시 바인딩 메시지들을 활용하여 이동노드와 홈 에이전트간에 네트워크주소변환을 인지함으로써 데이터의 전달을 올바르게 수행하기 위한 방법에 관한 것이다.
Mobile IPv6 프로토콜에서 이동노드(mobile node)는 현재 자신의 위치에 관계없이 홈 주소(home address)와 임시주소(COA;care-of address)의 적절한 조합을 통해서 지속적인 네트워크 서비스를 제공받는다. 즉, 전송되는 패킷의 IP 헤더는 이동노드가 새롭게 이동하여 진입한 망의 라우터(foreign router)로부터 임시로 할당 받은 임시주소를 사용하지만, 트랜스포트 계층을 포함하는 어플리케이션 계층에서는 홈 주소를 사용하게 함으로써, 노드의 이동성에 대한 투명성을 제공하고 있다. 이러한 이동노드는 공용망에서 라우팅될 수 있는 IP 주소에 의해서만 유일하게 구분되어 인식될 수 있다.
하지만 네트워크주소변환(NAT;Network Address Translation)을 사용하는 링크 내부로 이동해서 private address를 할당 받아 primary care-of address로 사용할 경우 심각한 문제가 발생할 수 있다. 왜냐하면 모든 홈 에이전트와 correspondent node들은 이동노드의 홈 주소와 공용망에서 사용 가능한 임시주소를 기반으로 이동노드에 대한 인증/인가 서비스를 위한 과정을 수행할 수 있기 때문이다.
물론, 이동노드에 의해서 전송되는 메시지의 IP 헤더 소스 주소(header source address)는 NAT를 통과하면서 인터넷에서 사용할 수 있는 공용 임시주소(public care-of address)로 변환된다. 하지만 IPsec(Internet Protocol Security)이나 Return Routability Procedure와 같은 보안 메커니즘에서는 양단간 동일한 주소를 사용할 수 있다는 가정을 기반으로 동작하기 때문에, NAT와 같은 주소 변환 메커니즘과는 심각한 충돌이 발생할 수 밖에 없다.
정리하면, Mobile IPv6 프로토콜에서는 이동노드의 이동에 의한 새로운 주소 사용을 허용하기 위한 바인딩 프로시저 기능과 안전성을 보장하기 위한 IPsec 보안 프로토콜을 동시에 사용하고 잇으며, 상대 노드에 의한 인가를 허용하기 위하여 Return Routability Procedure를 수행한다.
또한, 이들 바인딩 프로시저와 IPsec은 모두 IP 주소를 기반으로 동작하며, 이동 노드는 새로운 네트워크로부터 할당 받은 임시 주소를 어플리케이션에 투명하게 사용할 수 있다. 하지만, 이동 노드가 네트워크 주소 변환 기능을 사용하는 네트워크 내부로 이동해서 할당 받은 임시 주소는 외부 네트워크에서는 유효하지 않은 로컬 영역의 사설 주소이기 때문에 적절한 바인딩 프로시저 기능을 처리할 수 없는 문제점이 발생한다.
종래 IPv4 네트워크에서의 이동성 지원을 위한 방법을 살펴보면, 이동 노드가 이동한 네트워크에 외부 에이전트를 사용하며, 홈 에이전트로의 바인딩 과정을 처리하기 위한 모든 연결은 홈 에이전트와 외부 에이전트간 터널링 기법을 사용한다. IPv4 네트워크에서 이동성을 지원하기 위한 과정을 보면 다음과 같다.
1) 이동 노드는 외부 에이전트로부터 새로운 임시 주소를 할당 받은 후 홈 에이전트에 새로운 바인딩 업데이트를 요청한다.
2) 이러한 바인딩 프로시저에는 홈 에이전트와 외부 에이전트간 터널링 기법을 사용하며, IP-in-IP 혹은 IPsec 터널링 등이 선택적으로 사용될 수 있다.
3) 상대 노드와 이동 노드간 통신에서 홈 에이전트를 경유하지 않고 직접 통신하는 기능은 선택적으로 제공된다.
4) 외부 에이전트와 홈 에이전트가 터널링 기법을 사용하기 때문에 네트워크 주소 변환에 의한 영향을 받지 않는다.
그러나 상기의 방법은 IPv4에 적용할 수 있는 것으로 IPv6에서는 적용되기가 어려운 문제점이 있다.
지금까지의 논의를 도 1을 참조하여 정리한다. 도 1은 Mobile IPv6에서 네트워크 주소 변환에 따른 주소 흐름의 개념도로서 본 발명의 계기가 되는 네트워크 환경을 도식화한 것이다. Mobile IPv6 프로토콜상에서 NAT와 같은 네트워크 주소 변환을 수행했을 경우 발생할 수 있는 문제를 보여주고 있다. 이동 노드(110)가 네트워크주소변환장치(120)에 의하여 네트워크 주소 변환 기능이 제공되는 네트워크 내부로 이동하여 새로이 발당 받은 임시 주소는 내부 네트워크에서만 유효하므로 홈 에이전트(130)에게 이동 노드(110)는 변환된 공용 네트워크 주소로 인식된다. 하지만 Mobile IPv6 프로토콜에서 정의하고 있는 홈 등록 과정이나 IPsec 보안 메커니즘은 네트워크 주소를 기반으로 동작하기 때문에 유효한 이동성을 제공하기 어렵게 되는 문제점이 발생하게 된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이동노드가 네트워크주소변환을 수행하는 망에 진입하였을 경우 모빌리티 메시지에 플래그를 추가함으로써 네트워크주소변환에 적응할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 Mobile IPv6에서의 네트워크 주소 변환 제공 방법은 이동노드가 새로운 망으로 이동한 경우 상기 망의 네트워크주소변환 수행여부를 판단하고 그 판단에 기초하여 바인딩 업데이트메시지(binding update message)를 홈 에이전트로 송신하는 단계; 상기 바인딩 업데이트메시지를 수신한 홈 에이전트가 그에 상응하는 바인딩 응답메시지(binding akcnowledgement messae)를 상기 이동노드로 송신하는 단계; 및 상기 바인딩 응답메시지를 수신한 상기 이동노드가 상기 새로운 망내에서의 임시주소를 IPsec(internet Protocol Security)으로 보호한 추가 응답메시지를 상기 홈 에이전트로 송신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 네트워크 주소 변환 여부를 감지하기 위한 이동노드와 관련된 망 요소들과의 메시지 흐름을 보여주는 도면이고, 도 3은 네트워크 주소 변환을 위한 바인딩 메시지의 포맷을 보여주는 도면이다. 그리고 도 4는 네트워크 주소 변환에 따르는 홈 등록 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 이동 노드(210)가 외부 네트워크로 이동하여 네트워크주소변환장치(220)에 의한 네트워크 주소 변환을 탐지하면, 홈 등록을 위한 바인딩 업데이트 메시지(215) 내부에 이를 알리는 1 비트 플래그를 설정한다. 이 플래그는 바인딩 업데이트 메시지(215)에서 사용하지 않는 필드이다. 이 메시지를 수신한 홈 에이전트(230) 역시 1비트 플래그가 설정된 바인딩 응답 메시지(235)를 전송하며, 홈 에이전트(230)가 수신한 바인딩 업데이트 메시지(215)에 대한 무결성을 보장하기 위해서 이동 노드(210)는 추가적인 응답 메시지(245)를 전송한다.
도 3은 네트워크 주소 변환에 따르는 홈 등록을 위한 바인딩 업데이트 메시지(215)와 바인딩 응답 메시지(235)의 포맷을 보여주고 있다. 두 메시지 모두 현재 사용하지 않고 있는 필드의 1비트(바인딩 업데이트메시지의 경우 310, 바인딩 응답메시지의 경우 320)만을 플래그로 사용하고 있으며, 이 플래그가 설정되어 있으면, 이들간의 통신에 네트워크 주소 변환이 발생했다는 것을 의미한다. 또한 이 메시지들은 양단간 미리 설정된 IPsec의 보호를 받기 때문에 데이터 무결성을 보장할 수 있다.
왜냐하면, Mobile IPv6 표준에 의하면, 홈 에이전트(130,230)에 새로운 바인딩을 설정하기 위한 홈 등록(home registration)과정에는 바인딩 업데이트메시지(215)와 바인딩 응답메시지(235) 한 쌍이면 충분하기 때문이다. 그리고 이 메시지들은 IPsec ESP 전달모드(transport mode)를 사용해서 보호되며, NAT에 의해서 외부 IP 헤더의 소스주소(source address)가 변경되더라도 IPsec inbound 패킷 처리에는 영향을 미치지 않는다.
마지막으로 도 4를 참조하면서 보다 상세한 흐름을 살펴보도록 한다. 먼저 이동노드가 새로운 망으로 이동(400)하는 경우 이동노드가 새로운 망의 라우터(foreign router)로부터 라우터 광고 메시지(router advertisement message)를 수신하면 망 리넘버링(network renumbering)과 mobile configuration을 통해서 새로운 네트워크 환경을 설정한다. 그리고 네트워크주소변환을 수행하고 있는 경우에는 이러한 사실을 이동 노드에 알려 적절한 대응을 할 수 있도록 하여야 한다. 즉 상기 망이 네트워크주소변환을 수행하고 있는지를 판단(401)하도록 하여야 하는데, 그 예로서 기존 라우터 광고 메시지의 예비 필드(reserved field)에 1-bit의 N 플래그(flag)를 추가해서 이동노드로 하여금 foreign router의 NAT 기능 수행 여부를 판단할 수 있도록 할 수 있다.
이동노드의 판단 결과 새롭게 진입한 망이 네트워크주소변환을 수행하지 아니하면 기존의 바인딩 업데이트메시지를 홈에이전트로 송신(403)하고, 네트워크주소변환을 수행한다면 위에서 설명한 것처럼 바인딩 업데이트 메시지에 플래그를 설정(402)하여 홈 에이전트로 송신한다.
상기 바인딩 업데이트메시지를 수신(404)한 홈 에이전트는 상기 메시지에 대하여 IPsec검증을 수행하여(405), 검증 결과 실패이면 수신한 메시지를 폐기하고(406), 성공하면 네트워크주소변환기능을 사용하는지를 판단(407)한다. 판단결과 사용하는 경우에는 바인딩 응답메시지에 위에서 설명한 플래그를 설정(408)하여 전송(409)고, 사용하지 않는 경우에는 기존의 바인딩 응답메시지를 전송(409)한다.
상기 바인딩 응답메시지를 수신(410)한 이동노드는 수신한 바인딩 응답메시지를 탐색(411)하여 네트워크주소변환을 사용하는 것으로 인정되면 다시 추가적인 응답메시지를 홈 에이전트로 송신(413)하고, 그렇지 않은 경우에는 홈 등록과정을 이로써 완료한다(412). 한편 상기 추가적인 응답메시지를 수신(414)한 홈 에이전트는 홈 등록과정을 완료한다(415).
요약하여 설명하면, 이동노드가 새롭게 진입한 망이 네트워크 주소 변환을 제공하지 않으면, Mobile IPv6 프로토콜에서 정의하는 홈 등록 과정을 수행하면 되고, 제공하는 경우에는 바인딩 업데이트 메시지 내부에 이를 알리는 플래그를 설정해서 홈 에이전트로 전송한다. 플래그가 설정된 바인딩 업데이트 메시지를 수신한 홈 에이전트는 이동 노드의 임시 주소를 알아내야 하는데, 기존의 프로토콜에서는 IPsec에 의해서 무결성을 보장 받은 메시지 내부의 Alternate Care-of Address option 필드에 저장되어 있는 임시 주소를 사용했다. 하지만 이 임시 주소는 외부 네트워크 내부에서만 유효한 사설 네트워크 주소이므로 IP 헤더에 있는 네트워크 주소 변환 장치에 의해서 변환된 주소를 사용한다.
또한 이 임시 주소에 대한 무결성을 보장하기 위해서 바인딩 응답 메시지를 수신한 이동 노드가 추가적인 응답 메시지를 홈 에이전트에 전송하면, 이 임시 주소를 통해서 이동 노드로 라우팅이 가능하다는 것이 증명되어, 데이터의 안전한 전달이 가능하게 된다.
본 발명에 의한 mobile IPv6에서의 네트워크 주소 변환 제공 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이타 저장장치등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를들면 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함된다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다. 또한 본 발명에 의한 폰트 롬 데이터구조도 컴퓨터로 읽을 수 있는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이타 저장장치등과 같은 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다.
이상에서 설명한 본 발명에 의한 전자기장 분석공격 방지 장치 및 그 방법은 전술한 구성 예에 대한 설명 및 첨부된 도면에 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 명백할 것이다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 Mobile IPv6에서의 네트워크 주소 변환 제공 방법에 의하면, 이동 노드와 홈 에이전트가 네트워크 주소 변환 여부를 미리 감지하여 적절히 대응함으로써 홈 등록과정에서 발생할 수 있는 이동 노드에 대한 네트워크 주소 불일치 문제를 해결할 수 있다.
또한 기존의 Mobile IPv6 프로토콜의 메시지에 아무런 오버헤드를 요구하지 않으며 단지 현재 사용하지 않는 1 비트만을 사용하기 때문에, 네트워크 주소 변환에 따른 효율적인 대응을 제공할 수 있다.
그리고, 기본 홈 등록 과정의 마지막에 추가적인 IPsec 메시지 전송을 제공함으로써, 발생할 수 있는 공격 가능성으로부터 안전한 바인딩 업데이트를 수행할 수 있다.
마지막으로, 네트워크 주소 변환에 대한 적절한 대응 방안을 제공함으로써 Mobile IPv6가 기존 네트워크와 비교적 용이하게 상호운용 되고 확산될 수 있다.
도 1은 Mobile IPv6에서 네트워크 주소 변환에 따른 주소 흐름의 개념도 이다.
도 2는 네트워크 주소 변환 여부를 감지하기 위한 이동노드와 관련된 망 요소들과의 메시지 흐름을 보여주는 도면이다.
도 3은 네트워크 주소 변환을 위한 바인딩 메시지의 포맷을 보여주는 도면이다.
도 4는 네트워크 주소 변환에 따르는 홈 등록 과정을 보여주는 흐름도이다.

Claims (6)

  1. (a) 이동노드가 새로운 망으로 이동한 경우 상기 망의 네트워크주소변환 수행여부를 판단하고 그 판단에 기초하여 바인딩 업데이트메시지(binding update message)를 홈 에이전트로 송신하는 단계;
    (b) 상기 바인딩 업데이트메시지를 수신한 홈 에이전트가 그에 상응하는 바인딩 응답메시지(binding akcnowledgement messae)를 상기 이동노드로 송신하는 단계; 및
    (c) 상기 바인딩 응답메시지를 수신한 상기 이동노드가 상기 새로운 망내에서의 임시주소를 IPsec(internet Protocol Security)으로 보호한 추가 응답메시지를 상기 홈 에이전트로 송신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 Mobile IPv6에서의 네트워크 주소 변환 제공 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 (a)단계는
    상기 바인딩 업데이트메시지에 상기 망이 네트워크주소변환을 수행하고 있음을 알리는 플래그를 설정하여 보내는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 Mobile IPv6에서의 네트워크 주소 변환 제공 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 플래그 설정은
    상기 바인딩 업데이트메시지내의 예비 필드중 N 플래그를 셋(set)하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 Mobile IPv6에서의 네트워크 주소 변환 제공 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 (b)단계는
    (b1) 상기 홈 에이전트가 상기 바인딩 업데이트메시지에 대한 IPsec검증을 수행하는 단계; 및
    (b2) 상기 검증 결과가 부정적이면 상기 바인딩 업데이트메시지를 폐기하고, 긍정적이면 상기 바인딩 응답메시지에 플래그를 설정하여 상기 이동노드로 송신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 Mobile IPv6에서의 네트워크 주소 변환 제공 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 플래그 설정은
    상기 바인딩 응답메시지내의 예비 필드중 N플래그를 셋(set)하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 Mobile IPv6에서의 네트워크 주소 변환 제공 방법.
  6. (a) 이동노드가 새로운 망으로 이동하는 경우 상기 망의 네트워크주소변환 수행여부를 판단하고 그 판단에 기초하여 바인딩 업데이트메시지를 홈 에이전트로 송신하는 단계;
    (b) 상기 바인딩 업데이트메시지를 수신한 홈 에이전트가 그에 상응하는 바인딩 응답메시지를 상기 이동노드로 송신하는 단계; 및
    (c) 상기 바인딩 응답메시지를 수신한 상기 이동노드가 상기 새로운 망내에서의 임시주소를 IPsec(internet Protocol Security)으로 보호한 추가 응답메시지를 상기 홈 에이전트로 송신하는 단계;를 포함하는 Mobile IPv6에서의 네트워크 주소 변환 제공 방법을 컴퓨터에서 실행시킬수 있는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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