유무선 네트워크에 적합한 액세스 인증 방법 document_id A220623053610

현재까지, 사용자들이 이용하는 각종 방식으로 자원을 제공하는 다양한 이용가능 네트워크들이 존재한다. 물리적인 매체에 따라, 네트워크 액세스의 형태는 ADSL, HomePNA, 케이블 모뎀, VDSL, 및 이더넷을 포함한다. 이 중에서, 저렴하고 대역이 보다 넓은 이더넷은 점점 광대역 네트워크 액세스의 주된 형태가 되었고, 이용가능한 전화선을 이용하는 ADSL은 거주지에서 살고 있고 작은 사무실/가정의 사무실에서 일을 하는 사용자들의 네트워크 액세스의 주된 형태가 되었다. 무선 LAN용의 IEEE 802.11, 광대역 무선 액세스용의 IEEE 802.16, 이동 광대역 무선 액세스용 IEEE 802.20, GSM 글로벌 이동 통신 시스템, 및 3G 이동 통신과 같은 상기 형태의 무선 네트워크 액세스들이 있다. 유선 또는 무선 네트워크 액세스인 네트워크 액세싱은 사용자와 네트워크 간의 인증 방법을 필요로 한다. 모든 액세스 형태는 자신의 인증 방법을 제공하며, 이들 방법은 공통점이 있고, 마찬가지로 서로 다른 점도 있다. 이용 가능한 광대역 유선 액세스에는 주로 3가지의 사용자 인증 방법, 즉 PPPoE, 웹/포털, 및 802.1x가 있다. 이들은 모두 사용자만을 인증하는 일방향 인증이며, 사용자는 무조건 네트워크를 신뢰한다. 네트워크에서의 사용자의 신뢰는 물리적인 라인 접속을 통해 보장된다. 그러나, PPPoE 및 802.1x의 인증 방법에서는, 양방향 인증을 지원하기 위해 EAP(Extensible Authentication Protocol) 인증 방법이 사용되기 시작하였다. 현재, 유선 액세스 네트워크에서는 링크 암호화 방법들이 이용되지 않는다. 이들 방법 중에서, 웹/포털 인증 방법은 세션 키를 생성할 수 없고, 사용자와 세션 키의 바인딩 및 링크 암호화를 지원하지도 않는다. 대조적으로, PPPoE 및 802.1x 인증 방법들은 링크 암호화를 지원하나 보통 사용되지 않는다. 보안은 유선 네트워크에서보다 무선 네트워크에서 훨씬 더 심각한 문제이며, 모든 종류의 무선 기술은 보안을 달성하기 위해 인증 및 링크 암호화를 이용한다. IEEE 802.11은 초기에는 정적 공유 키와 WEP(Wired Equivalent Privacy)에 기반을 둔 인증 및 암호화 방법을 이용하였고, IEEE 802.16은 공개 키 인증에 기반을 둔 일방향 인증 방식을 이용하였다. 현재는 어느 방법도 본 요구에 적응될 수 없다. 이제, IEEE 802.11은 새로운 보안법, 즉 WPA(WiFi Protected Access)/IEEE 802.11i 및 WAPI(WLAN Authentication and Privacy Infrastructure)를 채택하고 있다. 또한, IEEE 802.16은 이전의 IEEE 802.16 기술을 향상시키기 위해 새로운 워킹 그룹 IEEE 802.16e를 마련하였다. WPA/802.11i는 802.Ix+EPA 보안 기술을 이용하고, WAPI 보안 시스템은 공개 키 기술을 이용하며, WAPI에서 인증 서버는 인증서의 인증 및 관리를 위해 사용된다. 이동 단말기와 무선 액세스 포인트에는 식별 서버에 의해 발행되는 공개 키 인증서가 자신의 디지털 아이덴티티의 증거로서 제공된다. 이동 단말기가 무선 액세스 포인트에 로그온할 때, 이동 단말기와 액세스 포인트는 인증 서버와 함께 서로의 아이덴티티를 체크해야 한다. IEEE 802.16e에 대해서는, 지금 초안 형태가 아직도 논의 중이다. IEEE 802.16의 향상을 나타내는 인증 방법이 양방향 인증을 제공하나, 사용될 특정 방법은 지금도 여전히 논의 중이다. GSM은 대칭 키 기반의 일방향 인증 기술을 채택한 2세대 이동 통신 기술이다. 3G는 인증 기술이 GSM의 인증 기술을 향상을 나타내고 양방향 인증을 지원하는 3세대 이동 통신 기술이다. 이상의 분석 결과, 유무선 네트워크의 경우 인증이 매우 필요하다. 사용자는 네트워크 자원을 방문하기 위해 다른 네트워크 액세스 형태를 이용하지만 하나의 인증용 아이덴티티를 이용하기를 원하는 추세이다. 하나의 인증용 아이덴티티를 이용하기 위해서는 인증 방법들의 수렴이 필요하며, 이는 현존하는 인증 방법에 새로운 요구를 부과한다. 이 이유 때문에, 현재 사용중인 인증 방법들을 통합하고 유무선 네트워크에 적합한 인증 방법들을 설정하는 것이 매우 필요하다. 그러나, 상기한 인증 방법들은 모두 하나의 아이덴티티를 이용한 인증에 대한 요구를 충족시키기에 적합하지 않다. GSM/3G에 의해 표현되는 대칭키 기반 인증 방법들은 키 관리 면에서 복잡하여 사용자가 단지 하나의 아이덴티티를 이용하여 여러 네트워크를 액세스하는 요건을 충족하기가 매우 어렵다. IEEE 802.16 인증 방법은 PKI(Public Key Infrastructure) 시스템에 의존한다. PKI 기술을 액세스 시스템에 적용하는데 어려움이 있다. 즉, PKI 기술이 분산 액세스를 내포하므로, 사용자는 한정되지 않은 복수의 자원을 액세스할 수 있다. 그러나, 액세스 시스템에서, 인증 성공 전에, 사용자 단말기는 자원을 액세스할 수 없고, 단지 제한 또는 한정된 자원을 액세스할 수 있다. 이에 따라, IEEE 802.16의 인증 방법은 일방향 인증만을 달성할 수 있다. IEEE 802.11i에서 나타낸 802.1x+EAP 인증 방법은 대칭 키 및 공개키 인증 방법을 지원한다. 상기 방법에서는, 인증 서버가 사용자 단말기와 직접 키 협상을 수행하고, 다음에 인증 서버는 협상으로 도출된 키를 액세스 포인트에 전송하며, 사용자 단말기와 액세스 포인트는 서로 동적 공유 키에 기초하여 인증과 세션 키 협상을 수행한다. 현재 널리 적용되는 인증 기술은 비교적 완성도가 높은 기술이지만, 아직도 다음과 같은 문제점들이 있다: 1. IEEE 802.1x의 구조는 대칭 구조가 아니다. 사용자 단말기와 액세스 포인트는 그 기능이 크게 다르다. 사용자 단말기는 단말기 제어 기능이 없고, 액세스 포인트는 인증 기능이 없어, 인증은 사용자 단말기와 인증 서버 간에 수행된다. 인증 서버가 액세스 포인트와 동일한 시스템으로 구현될 수도 있지만, 이는 액세스 포인트의 중앙 제어에서 IEEE 802.1x의 이점을 크게 감소시킬 것이다. 2. 확장성이 낮다. 각 액세스 포인트와 인증 서버 사이에는 미리 정의된 보안 터널이 있다. 보안 터널이 많을수록 인증 서버 시스템의 자원이 더 많이 소비되고, 관리가 더 복잡해지며, 따라서 다수의 보안 터널을 배열하는 것은 권할 만한 사항이 못되며, 다수의 보안 터널이 배열되면 네트워크 확장성이 제한되게 된다. 3. 키 협상 과정이 복잡해진다. 키가 사용자 단말기와 액세스 포인트 사이의 데이터를 보호하기 위해 사용되나, 먼저 사용자 단말기와 인증 서버 간에, 그리고 다음에 사용자 단말기와 액세스 포인트 간에 협상이 요구된다. 4. 새로운 공격 지점이 도입되어 보안성이 떨어진다. 사용자 단말기와 인증 서버 간의 협상으로 도출된 메인 키가 인증 서버에 의해 액세스 포인트에 전송된다. 키가 네트워크상에서 전달됨에 따라, 새로운 보안 공격 지점들이 도입된다. 5. 인증 단말기는 독립된 아이덴티티가 없다. 사용자 단말의 경우, 동일 인증 서버에 의해 관리되는 인증 단말기의 아이덴티티들은 구별 불가능하다. 한 아이덴티티를 다른 아이덴티티와 구별하는 것이 필요한 애플리케이션 환경에서는 여분의 기능 엔티티들이 추가되어야 한다. 이에 따라 구성이 더 복잡해진다. 이상의 분석에서 알 수 있는 바와 같이, 기존의 액세스 인증 방법들은 우리의 요구를 충족시킬 수 없다.