Colin's Blog
[정보보호기술] 6강. 네트워크 보안

네트워크 보안

네트워크 개요

네트워크


네트워크 종류

  1. LAN (Local Area Network)

    • 여러 대의 컴퓨터와 주변 장치가 전용 통신회선을 통하여 연결된 망

    • 사무실, 건물, 학교 등과 같이 비교적 가까운 지역에 한정되어 설치

  2. WAN (Wide Area Network)

    • 지방과 지방, 국가와 국가 또는 대륙과 대륙 등과 같이
      지리적으로 완전하게 떨어져 있는 장거리 통신망

  3. MAN (Metropolitan Area Network : 도시권 통신망)

    • LAN보다는 크지만 WAN보다 작은 네트워크

    • 한 도시 내를 구성한 통신망으로 몇 개의 LAN들을 브리지를 이용하여 백본회선에 연결된 망


네트워크의 형태

  1. Peer-to-Peer 네트워크

    • 네트워크에 연결된 컴퓨터들이 서로의 하드 디스크를 공유하는 방법

    • 별도의 서버 없이 사용자의 컴퓨터 자원을 서로 공유하는 방법

  2. 파일 서버 네트워크

    • 별도의 파일 서버를 두어 서버의 하드 디스크와 파일들을 공유하는 방법

    • 파일 서버는 다른 작업을 하지 않고, 오직 파일들만 저장하고 디스크를 다른 컴퓨터가 사용하도록 제공함

    • Client/Server 모델

      • 어느 정도 처리 능력과 디스크 용량을 가진 PC에서 서버로부터 원하는 데이터를 가져와서
        자신의 PC에서 데이터를 가공하는 방법

    • 분산처리 모델

      • 서버에서 처리할 많은 부분을 클라이언트에서 처리하고, 네트워크를 통해 전달되는 데이터는
        사용자가 필요로 하는 데이터만 전달되므로 네트워크의 효용성이 좋아짐


네트워크의 구성요소

서버와 클라이언트 + 하드웨어 + 소프트웨어

  1. 서버와 클라이언트

    • 서버 (Server)

      • 네트워크를 구성하는 요소 중 서비스를 제공하기 위하여 중심 역할을 하는 컴퓨터
      • 서비스 콘텐츠를 보유하고 클라이언트의 요청에 따라 콘텐츠를 제공하는 역할

    • 클라이언트 (Client)

      • 네트워크를 구성하는 요소 중 서버에 접속하여 서비스를 요청하고 사용하는 컴퓨터
      • 각종 네트워크 서비스가 제공하는 콘텐츠를 이용하는 사용자의 역할

  2. 하드웨어

    • 스위치 (Switch)

      • 단위 데이터를 다음 목적지까지 보내기 위해 경로 또는 회선을 선택하는 네트워크 장비

    • 라우터 (Router)

      • 동일한 전송 프로토콜을 사용하는 분리된 네트워크를 연결하는 장치

      • 네트워크 계층 간을 서로 연결하는 장비

    • 네트워크 케이블

      • 네트워크 장비들을 연결하는 통신 회선의 재료

      • 케이블 : 랜선, 광통신 케이블, 동축 케이블 등

    • 그 밖의 네트워크 장비

      • Gateway

      • Bridge

      • Repeater

  3. 소프트웨어

    • 프로토콜

      • 통신을 원하는 두 개체간에 무엇을, 어떻게, 언제 통신할 것인가를 서로 약속한 규약

      • 실제 네트워크 통신을 위해서는 프로토콜에 맞추어 데이터를 송,수신하게 되는데 일반적으로 OSI 7계층을 사용함


OSI 7계층 정의

OSI (Open Systems Interconnection)란?


OSI 7계층

TCP/IP 프로토콜에서는 OSI의 7계층의 기능 중 필요한 부분만을 선택 취합하여 사용됨

계층 설명
7계층 응용 프로그램 계층 (Application Layer)
6계층 표현 계층 (Presentaion Layer)
5계층 세션 계층 (Session Layer)
4계층 전송 계층 (Transport Layer)
3계층 네트워크 계층 (Network Layer)
2계층 데이터링크 계층 (Datalink Layer)
1계층 물리 계층 (Physical Layer)


OSI 7 계층의 패킷 흐름

패킷 송신 시스템 (Top(7) -> Bottom(1)) => 패킷 수신 시스템 (Bottom(1) -> Top(7))


OSI 7계층 - 제 7계층 : 응용 프로그램 계층


OSI 7계층 - 제 6계층 : 표현 계층


OSI 7계층 - 제 5계층 : 세션 계층


OSI 7계층 - 제 4계층 : 전송 계층


OSI 7계층 - 제 3계층 : 네트워크 계층


OSI 7계층 - 제 2계층 : 데이터링크 계층


OSI 7계층 - 제 1계층 : 물리 계층


MAC (Media Access Control) 주소

데이터링크계층에서 사용하는 MAC 주소는 인터넷 접속장치인 이더넷의 물리적인 주소


TCP/IP와 네트워크 장비

TCP/IP 프로토콜


TCP/IP 프로토콜 각 계층별 주요기능

계층 기능
Application Layer 응용프로세스간의 정보교환
Transport Layer 호스트간의 메시지 단위 정보교환 및 관리
Internet Layer 통신 전담 프로세서간의 네트워크를 통한 패킷 교환
Network Interface Layer 단위네트워크 내에서의 패킷 및 신호전송


OSI 7계층과 TCP/IP의 관계

(OSI 7 Layer) [Applicatoin Layer, Presentation Layer, Session Layer] = [Application Layer] (TCP/IP)
(OSI 7 Layer) [Transport Layer] = [Transport Layer] (TCP/IP)
(OSI 7 Layer) [Network Layer] = [Internet Layer] (TCP/IP)
(OSI 7 Layer) [Datalink Layer, Physical Layer] = [Network Interface Layer (Link Layer)] (TCP/IP)


TCP/IP 프로토콜 전체 구성


Network 계층 (IP 계층)


Transport 계층 (TCP와 UDP)

TCP (Transmission Control Protocol)이란?


UDP (User Datagram Protocol)이란?


Application 계층 (각종응용서비스)


TCP/IP 보안


주요 네트워크 장비


Gateway


Router


Bridge


Repeater


네트워크 보안


네트워크 보안 요구사항

  1. 비밀성 (기밀성) 유지 및 보장

    • 비밀성이란?

    • 네트워크를 통하여 전송되는 데이터가 확인되지 않고 인가되지 않은 상대방에게
      노출되지 않도록 하는 기본적인 목표

    • 네트워크 통신상 교환되는 정보의 비밀 보장과 인가된 사용자 이외에 해당 정보에 대한 접근 차단

    • 암호화 기법을 사용함

  2. 무결성의 유지 및 보장

    • 무결성이란?

    • 네트워크를 통하여 송수신되는 정보의 내용이 불법적으로 생성, 변경, 삭제되지 않도록 보호

    • 정보가 변조된 경우에는 이를 탐지해내고 정당한 사용자에게 경고해 줌

  3. 데이터 발신처 확인

    • 원격지로부터 전송 받은 데이터가 원하는 곳으로부터 올바르게 전송된 것인지를 확인하는 방법

  4. 통신 사실의 부인방지

    • 네트워크 상에서 통신에 참여했던 사실을 부인하지 못하도록 하는 방법

    • 통신 경로 및 행위 추적을 위한 중요한 기능

  5. 사용자 신분 확인 및 인증

    • 네트워크에 접속을 시도하는 대상이 사전에 허가된 대상인지를 확인하여 불법적인 대상으로부터 네트워크와 정보를 보호

  6. 인가된 접근의 허용

    • 허가된 사용자에게만 접근을 허용함

    • 접근이 허가된 사용자일지라도 허가된 범위 내에서만 정보 자원의 이용과 상호 통신이 가능하도록 하는 것

  7. 가용성의 향상

    • 네트워크에 접속된 전체 시스템의 성능을 안정적으로 유지하는 한편 전체 시스템의 이용 효율은 이상이 없도록 하는 것

    • 안정성과 효율성은 상호 절충관계가 있으나 네트워크에 대한 사용 요구 정도와 실제 활용도등 여러 가지 요소를 고려하여 균형을 유지함

    • 네트워크 이용 효율을 극대화 되도록 함


OSI에서의 보안 프로토콜 구조

계층 보안
제 1계층 물리 계층(Physical Layer) 보안
* ISO 1960에서 정의하고 있으며 물리 계층에서
전송되는 모든 비트를 전부 암호화하도록 규정
제 2계층 데이터 링크 계층(Data Link Layer) 보안
* 보안서비스는 규정되어 있으나 다양한 프로토콜에
적용할 수 있는 구체적이고 실제적인 보안 메커니즘은 미정
* IEEE 802.10 에서는 근거리 전산망에서의 보안을
위하여 제 2계층의 보안 프로토콜을 정의함
제 3계층 네트워크 계층 보안
* SP3(Security protocol 3)
제 4계층 전송 계층 보안
* SP4(Security protocol 4)
제 5계층 세션 계층 보안
* 보안서비스가 제공되지 않음
제 6계층 표현 계층 보안
* 암호화(부호화)
제 7계층 응용 계층 보안
* MHS 보안, FTAM 보안, 디렉토리 보안


네트워크 보안 서비스

  1. ISO 7498-2 보안구조(Security Architecture)에서 정의 하는 보안서비스

    • 신분확인 : 대등 실체 인증, 데이터 발신처 확인

    • 접근통제 : 비인가된 사용자의 위협으로부터 정보자원을 보호

    • 비밀보장 : 접속 비밀 보장, 비접속 비밀보장, 선택영역 비밀 보장, 트래픽 흐름 비밀 보장

    • 데이터 무결성 : 복구기능을 갖는 접속 무결성, 복구 기능이 없는 접속 무결성, 선택영역 접속 무결성, 선택영역 비접속 무결성

    • 부인방지 : 발신 부인 방지, 수신 부인 방지


네트워크 보안 메커니즘


접근통제


데이터 무결성


인증교환


트래픽 패딩


라우팅 통제


공증 (Notarization)


기타 보안 메커니즘

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