보안 공격에 강인한 사물인터넷 센서 기반 정보 시스템 개발

• Published in: Inteonet jeongbo hakoe nonmunji = Journal of Korean Society for Internet Information Vol. 23; no. 4; pp. 95 - 107
• Main Authors: 윤준혁, Junhyeok Yun, 김미희, Mihui Kim
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국인터넷정보학회 30.08.2022
• Subjects: Big-data; Information System; Internet of Things; Network Security; 네트워크 보안; 빅데이터; 사물인터넷; 정보 시스템; 컴퓨터학
• ISSN: 1598-0170; 2287-1136

사물인터넷 센서 장치와 빅데이터 처리 기법의 개발 및 보급으로 사물인터넷 센서를 활용한 정보 시스템이 여러 산업 분야에 적용되어 활용되고 있다. 정보 시스템이 적용된 산업 분야에 따라 정보 시스템이 도출하는 정보의 정확성이 산업의 효율, 안전에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 외부 공격으로부터 센싱 데이터를 보호하고 정보 시스템이 정확한 정보를 도출할 수 있도록 하는 보안 기법이 필수적이다. 본 논문에서는 사물인터넷 센서 기반 정보 시스템의 각 처리 단계를 대상으로 하는 보안 위협을 살펴보고, 각 보안 위협에 대한 대응 기법을 제안한다. 나아가 제안하는 대응 기법을 통합하여 보안 공격에 강인한 사물인터넷 센서 기반 정보 시스템 구조를 제시한다. 제안 시스템에서는 경량 암호 알고리즘, 난독화 기반 데이터 유효성 검사 등 경량 보안 기법을 적용함으로써 저전력, 저성능의 사물인터넷 센서 장치에서도 최소한의 처리 지연만으로 보안성을 확보할 수 있도록 한다. 보편적으로 각 보안 기법을 실제로 구현하고 실험을 통해 성능을 보임으로써 제안 시스템의 실현 가능성을 보인다. With the rapid development of Internet of Things sensor devices and big data processing techniques, Internet of Things sensor-based information systems have been applied in various industries. Depending on the industry in which the information systems are applied, the accuracy of the information derived can affect the industry's efficiency and safety. Therefore, security techniques that protect sensing data from security attacks and enable information systems to derive accurate information are essential. In this paper, we examine security threats targeting each processing step of an Internet of Things sensor-based information system and propose security mechanisms for each security threat. Furthermore, we present an Internet of Things sensor-based information system structure that is robust to security attacks by integrating the proposed security mechanisms. In the proposed system, by applying lightweight security techniques such as a lightweight encryption algorithm and obfuscation-based data validation, security can be secured with minimal processing delay even in low-power and low-performance IoT sensor devices. Finally, we demonstrate the feasibility of the proposed system by implementing and performance evaluating each security mechanism.