산업제어시스템의 PLC 구조 분석을 통한 취약점 식별 및 대응방안 연구 = A study on vulnerability identification and countermeasures through PLC structure analysis of industrial control systems
저자
발행사항
아산: 순천향대학교 대학원, 2021
학위논문사항
학위논문(석사)-- 순천향대학교 대학원 : 정보보호학과 2021. 2
발행연도
2021
작성언어
한국어
주제어
DDC
005.8 판사항(23)
발행국(도시)
충청남도
형태사항
60 p. :; 26 cm
일반주기명
지도교수: 서정택
단면인쇄임
참고문헌: p. 55-57
UCI식별코드
I804:44009-200000364707
소장기관
산업제어시스템은 지리적으로 분산된 인프라의 운영 및 유지보수를 위해 사용되며 전력, 수도, 원자력, 교통 등과 같은 국가 기반시설 및 산업시설에서 주로 사용된다. 초기 폐쇄망으로 운영되던 산업제어시스템은 네트워크 기술의 발전으로 다양한 네트워크 기술이 적용되고 있으며, 이로 인해 이기종 장비 간의 네트워크 접점이 증가하고 있다. 다양한 네트워크 기술, 접점의 증가로 공격 경로와 보안 위협이 증가하였으며, 이를 이용하여 최근 산업제어시스템을 대상으로 사이버 공격이 증가하고 있다. 기술이 발전할수록 점점 지능화된 공격이 발생하면서, 산업제어시스템의 사이버 보안이 주목받고 있다. 산업제어시스템의 구성요소 중 PLC는 산업제어시스템의 현장장치 제어 및 계측을 담당하는 제어기기의 핵심 구성요소이며, PLC를 대상으로 사이버 공격이 발생할 경우 산업제어시스템 전체의 피해를 유발할 수 있다. 실제 공격 사례로 Stuxnet 악성코드는 이란 핵시설의 제어기기를 감염시켜 오작동을 유발하였으며, 이로 인해 약 1,000여개의 원심분리기를 파괴하였다. 이는 산업제어시스템을 대상으로 사이버 공격 가능성을 명확하게 보여준 대표적인 사례이다. 따라서 PLC를 대상으로 사이버 보안은 필수적이며, 공격으로부터 사전에 대비하기 위해 많은 연구자들이 PLC 취약점 분석에 대한 다양한 연구를 진행하고 있다. 본 논문에서는 XGB PLC를 대상으로 취약점 분석을 수행하였다. PLC의 독점 네트워크 프로토콜, 메모리, 로직프로그램 구조를 분석하여 보안 취약요소를 식별하였으며, 해당 취약점을 이용한 재전송 공격, 메모리 변조 공격, 로직 프로그램 변조 공격 여부를 실험을 통해 검증하였다. 공격 결과를 통해 PLC가 오작동을 유발하고 무력화 상태로 전환되는 것을 확인할 수 있었으며, 검증된 결과를 통해 식별한 취약점을 정의하였다. 본 논문에서 실험을 통해 식별한 취약점을 보완하기 위해, PLC에 적용 가능한 국내외 산업제어시스템 보안 요구사항 표준 및 권고 사항을 분석하였으며, 분석 결과를 토대로 식별한 PLC 취약점에 대한 대응방안을 제시하였다.
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