안전한 멀티캐스트 통신을 위한 그룹키 관리방법 document_id A220623061621

통상적으로, 멀티캐스트 전송 기술은 동시에 다수의 사용자가 동일한 콘텐츠를 받아볼 수 있는 네트워크 전송 기술이다. 따라서 같은 콘텐츠를 동시에 여러 사용자에게 서비스할 경우 멀티캐스트 전송 기술을 이용하면 서버의 자원과 네트워크 사용량을 크게 줄일 수 있다. 하지만 어떠한 사용자도 멀티캐스트 그룹에 가입하여 네트워크에서 전송되고 있는 데이터를 수신할 수 있으므로 보안에 대한 취약성을 가진다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 멀티캐스트 상에서 그룹키를 이용한 보안통신 방법을 사용한다. 이 방법은 권한이 있는 수신자들을 그룹으로 묶어 그룹에 속하는 모든 수신자들에게 공통된 그룹키를 알려주고, 데이터를 전송할 때 송신자는 수신자들에게 알려준 그룹키를 이용하여 데이터를 암호화한 후 전송하는 방법이다. 위와 같은 암호화 전송 방법에서는 데이터를 보내는 측과 데이터를 필요로 하는 다수의 수신자가 같은 그룹키를 공유함으로써 데이터의 기밀성과 송신자 인증 등의 보안 사항을 동시에 만족시킬 수 있다. 또한, 브로드캐스트(broadcast)나 멀티캐스트 환경의 보안 통신에서 중요하게 고려되어야 할 보안 요소가 있는데 전방보호(forward secrecy)와 후방보호(baskward secrecy)가 그것이다. 전방보호는 송신자 그룹에서 탈퇴한 사용자가 기존에 자신이 가지고 있던 정보를 이용하여 앞으로의 해당 그룹 통신에 대한 정보를 얻을 수 없도록 하는 것이고, 후방보호는 새로운 사용자가 수신자 그룹에 가입하였을 때 가입 이전에 그룹 내에서 주고받았던 데이터를 알 수 없도록 하는 것이다. 전방보호화 후방보호를 제공하기 위해서는 수신자 그룹에서 사용자가 가입하거나 탈퇴할 때마다 그룹키를 변경하여야 한다. 그러나 그룹키 관리 기법은 다수의 수신자가 공유하는 그룹키의 관리에 있어서 수신자 그룹에 사용자의 가입이나 탈퇴에 따른 키관리가 일반적인 1:1 통신 환경에서의 암호화키 관리에 비해 매우 복잡한 형태를 가지게 되므로 효율적인 키관리 방법을 제공하는 것이 그룹키 관리에서 매우 중요하다 효율적인 그룹키 관리 방법을 결정하기 위한 성능적 지표는 지원하는 사용자 수, 키 저장을 위해 사용하는 저장 공간, 키 갱신을 위해 네트워크로 전송되는 메시지 수와 메시지 길이, 키 갱신을 위한 계산 시간 등이 있다. 이 중 저장 공간과 계산 시간은 저장장치의 성능이 크게 향상되었기 때문에 현재에 와서는 크게 중요한 요소가 되지 않는다. 따라서 키관리 방법이 지원할 수 있는 사용자 수와 함께 한정된 네트워크 자원을 얼마나 효율적으로 사용하느냐의 문제인 메시지 수와 메시지 길이가 실제 시스템으로 구현하는데 중요한 성능 지표가 된다.