Cybersecurity and Information Security

Cybersecurity and Information Security

현대 사이버보안은 전통적인 경계 기반 보안에서 벗어나 " 신뢰하지 말고 항상 검증하라 " 는 Zero Trust 원칙을 중심으로 진화하고 있다. NIST 프레임워크의 식별 - 보호 - 탐지 - 대응 - 복구 단계와 CIA(Confidentiality, Integrity, Availability) Triad 의 핵심 원칙을 기반으로 하여, 클라우드 환경과 하이브리드 업무 환경에서 지능형 위협에 대응한다. AI/ML 기반 위협 탐지, 마이크로세그멘테이션, 다단계 인증 등을 통해 사전 예방적 보안 체계를 구축하여 조직의 디지털 자산을 보호한다.

핵심 개념

기본 개념:

• 사이버보안 (Cybersecurity): 디지털 시스템, 네트워크, 데이터를 악의적 공격으로부터 보호하는 종합적 보안 체계
• 정보보안 (Information Security): 정보의 기밀성, 무결성, 가용성을 보장하는 보안 관리 체계
• CIA Triad: 정보보안의 3 대 핵심 원칙 (기밀성 -Confidentiality, 무결성 -Integrity, 가용성 -Availability)
  • 기밀성 (Confidentiality): 인가된 사용자만 데이터에 접근할 수 있도록 보장.
  • 무결성 (Integrity): 데이터가 변경, 손상, 삭제되지 않도록 보장.
  • 가용성 (Availability): 필요한 데이터와 시스템이 언제든 접근 가능하도록 보장.
• 인증 (Authentication): 사용자가 누구인지 확인.
• 권한 부여 (Authorization): 인증된 사용자가 어떤 자원에 접근할 수 있는지 결정.
• 부인 방지 (Non-repudiation): 행위의 증거를 남겨 부인할 수 없도록 함.
• 보안 정책 및 표준: 조직의 보안 요구사항과 절차를 문서화.

심화 개념:

• Zero Trust: " 신뢰하지 말고 항상 검증하라 " 는 원칙의 보안 모델
• 다중계층 방어 (Defense‑in‑Depth): 여러 계층의 보안 조치를 중첩적으로 적용하여, 한 계층이 무너져도 다른 계층이 시스템을 보호할 수 있게 하는 전략
• 최소 권한 (Least Privilege): 사용자, 애플리케이션, 디바이스 등이 자신의 역할을 수행하는 데 필요한 최소한의 권한만 부여받는 원칙
• Boundary Protection 및 DMZ 구현: 네트워크 경계 (Boundary) 를 보호하여 내부와 외부를 분리하고, DMZ(Demilitarized Zone) 를 통해 외부 서비스 노출 시 내부 네트워크를 보호하는 기법
• 보안 설계 (Secure by Design): 시스템이나 소프트웨어를 처음부터 보안을 고려하여 설계하는 개발 철학
• 위험 관리 (Risk Management): 위험 식별, 평가, 완화를 통한 체계적 보안 관리
• 위협 인텔리전스 (Threat Intelligence): 위협 정보 수집, 분석, 공유를 통한 사전 대응
• 사고 대응 (Incident Response): 보안 사고 발생 시 신속한 탐지, 분석, 대응, 복구 절차

배경

사이버보안은 1970 년대 컴퓨터 네트워크의 등장과 함께 시작되었다. 1988 년 Morris Worm 사건을 계기로 본격적인 보안 연구가 시작되었으며, 인터넷 확산과 함께 보안 위협이 급증했다. 2000 년대 이후 클라우드 컴퓨팅, IoT, 모바일 기기의 확산으로 보안 영역이 확장되었고, 2020 년 이후 원격근무 환경에서 Zero Trust 모델이 주목받고 있다.

1988 년 Morris Worm(모리스 웜) 사건

• 발생 시기 및 배경:
  1988 년 11 월 2 일, 미국 코넬 대학교 대학원생 로버트 타판 모리스 (Robert Tappan Morris) 가 인터넷의 크기를 측정하려는 실험 목적으로 이 웜을 개발해 배포했다. 하지만 웜은 예상보다 훨씬 빠르고 광범위하게 확산되었으며, 당시 인터넷에 연결된 약 6 만 대 (전체의 약 10%) 의 컴퓨터를 감염시켰다.
• 주요 특징:
  • 네트워크를 통한 자가 복제: 바이러스와 달리 웜은 네트워크를 통해 스스로 복제, 전파되었다.
  • 다양한 취약점 악용: 한 가지가 아니라 여러 시스템 취약점 (예: sendmail, finger, rsh 등) 을 동시에 시도해 감염 확률을 높였다.
  • 감염 시스템의 성능 저하: 웜이 동일 시스템에 여러 번 복제하는 버그로 인해 시스템 자원을 과도하게 소모, 서비스 거부 (DoS) 상태에 빠지게 했다.
  • 위장 기법: 프로세스 이름 변경, 코드 내 문자열 암호화 등으로 탐지를 회피했다.
• 영향 및 결과:
  • 인터넷 마비: 미국 전역의 대학, 연구소, 기업 등 주요 시스템이 2 일 이상 마비되었고, 네트워크 관리자들은 직접 시스템을 꺼야 했다.
  • 정보보안 인식 변화: 이 사건 이후 네트워크 보안의 중요성이 크게 부각되었고, 방화벽 등 보안 기술 및 정책이 본격적으로 도입되는 계기가 되었다.
  • 법적 대응: 모리스는 컴퓨터 사기 및 남용 법 (CFAA) 위반 혐의로 기소되어 유죄 판결을 받았으며, 이는 사이버 범죄에 대한 법적 기준을 세우는 데 중요한 사례가 되었다.

목적 및 필요성

• 데이터 및 시스템 보호: 조직의 핵심 자산과 고객 정보를 외부 위협으로부터 보호.
• 비즈니스 연속성 보장: 시스템 중단, 데이터 손실로 인한 비즈니스 피해 최소화.
• 법적·규제 준수: 관련 법령 및 산업 표준 준수를 통한 신뢰 구축.

주요 기능 및 역할

• 보안 정책 수립 및 관리: 조직 내 보안 기준과 절차를 정의.
• 접근 제어: 인증, 권한 부여, 최소 권한 원칙 적용.
• 암호화: 데이터 저장 및 전송 시 비밀성 보장.
• 침입 탐지 및 방지: 네트워크 및 시스템에서 이상 징후 탐지 및 차단.
• 사고 대응 및 복구: 보안 사고 발생 시 신속한 대응과 시스템 복구.
• 보안 교육 및 인식 제고: 직원 대상 보안 교육 실시.

특징

1. 동적 특성: 위협 환경 변화에 따른 지속적 적응
2. 다층 방어: 여러 보안 계층을 통한 종합적 보호
3. 위험 기반 접근: 위험도에 따른 우선순위 기반 보안
4. 지속적 개선: 지속적인 모니터링과 개선 프로세스
5. 협업 중심: 다양한 이해관계자 간 협력 필요

핵심 원칙

• 설계 시 고려사항: 최소 권한, 다계층 방어, 역할 분리, 로그 기반 감사
• 운영 시 고려사항: 지속적 모니터링, 자동화된 탐지/대응, 침해 가정 모델
• 보안 체계 평가 프레임워크: NIST CSF, ISO/IEC 27001, OWASP ASVS 등

보안 아키텍처의 기본 원칙

CIA 삼원칙 (CIA Triad)

graph TD
    CIA[CIA Triad] --> Confidentiality[Confidentiality<br/>기밀성]
    CIA --> Integrity[Integrity<br/>무결성]
    CIA --> Availability[Availability<br/>가용성]

    Confidentiality --> 접근통제[접근 통제]
    Confidentiality --> 암호화[암호화]
    Confidentiality --> 데이터분류[데이터 분류]

    Integrity --> 검증[데이터 검증]
    Integrity --> 체크섬[무결성 체크섬]
    Integrity --> 추적[변경 추적]

    Availability --> 중복성[중복성]
    Availability --> 백업[백업/복구]
    Availability --> 모니터링[가용성 모니터링]

Zero Trust 보안 모델의 세 가지 핵심 원칙

보안 원칙의 다층 적용 예시

graph LR
    보안원칙[보안 설계 원칙] --> 다층방어[Defense in Depth]
    보안원칙 --> 최소권한[Least Privilege]
    보안원칙 --> 분리[Separation of Duties]
    보안원칙 --> 다양성[Diversity]
    보안원칙 --> 단순성[Simplicity]

    다층방어 --> 물리보안[물리적 보안]
    다층방어 --> 네트워크보안[네트워크 보안]
    다층방어 --> 애플리케이션보안[애플리케이션 보안]
    다층방어 --> 데이터보안[데이터 보안]

보안 아키텍처의 작동 원리 (NIST 사이버보안 프레임워크 기반)

flowchart TD
    A[IDENTIFY<br/>식별] --> B[PROTECT<br/>보호]
    B --> C[DETECT<br/>탐지]
    C --> D[RESPOND<br/>대응]
    D --> E[RECOVER<br/>복구]
    E --> A
    
    A --> A1[자산 관리]
    A --> A2[위험 평가]
    B --> B1[접근 통제]
    B --> B2[보안 교육]
    C --> C1[이상 탐지]
    C --> C2[모니터링]
    D --> D1[사고 대응]
    D --> D2[완화 조치]
    E --> E1[복구 계획]
    E --> E2[개선 사항]

구조 및 아키텍처

사이버 보안 아키텍처는 다층적 (Defense-in-Depth) 구조 위에 “Zero Trust Architecture (ZTA)” 가 통합되어, 보안 기능들을 계층별로 연동하며 전사 시스템에 적용된다.

핵심 보안 구성요소

아키텍처 레이어별 구성 요약

통합 보안 아키텍처

graph TB
    subgraph "사용자 계층"
        A1[내부 사용자]
        A2[외부 사용자]
        A3[관리자]
    end
    
    subgraph "보안 게이트웨이"
        B1[IAM/MFA]
        B2[ZTNA]
        B3[방화벽]
    end
    
    subgraph "네트워크 보안 계층"
        C1[IDS/IPS]
        C2[네트워크 세그멘테이션]
        C3[네트워크 모니터링]
    end
    
    subgraph "애플리케이션 계층"
        D1[웹 애플리케이션 방화벽]
        D2[API 보안]
        D3[코드 보안]
    end
    
    subgraph "데이터 계층"
        E1[데이터 암호화]
        E2[DLP]
        E3[백업/복구]
    end
    
    subgraph "관리 계층"
        F1[SIEM]
        F2[보안 정책 관리]
        F3[사고 대응]
    end
    
    A1 --> B1
    A2 --> B2
    A3 --> B3
    B1 --> C1
    B2 --> C2
    B3 --> C3
    C1 --> D1
    C2 --> D2
    C3 --> D3
    D1 --> E1
    D2 --> E2
    D3 --> E3
    E1 --> F1
    E2 --> F2
    E3 --> F3

• IAM → 네트워크 보안 → 애플리케이션 보안 → 데이터 보안 → 운영 보안 순으로 계층적 방어
• 필수 요소는 모든 시스템에 기본 적용되어야 하며, 선택 요소는 리스크, 예산, 환경에 따라 구성
• 통합 가시성, 자동 대응, 정책 중심 보안 운영이 현대 보안 아키텍처의 핵심

구현 기법

• 기술 기반: 네트워크, 데이터, 애플리케이션 계층의 보안 기능 위주
• 운영/정책 기반: 보안 운영 및 사용자 행위 중심의 접근 제어/정책 수립
• 클라우드 보안: IaaS/PaaS/SaaS 환경에 맞춘 자동화된 구성 보호
• AI 기반: 행위 기반 위협 감지 및 자동화 대응 고도화

장점과 단점

문제점과 해결방안

도전 과제

분류 기준에 따른 종류 및 유형

실무 적용 예시

활용 사례

사례 1: 대형 금융기관의 Zero Trust 구축

시스템 구성:

graph TB
    subgraph "사용자 영역"
        A1[임직원]
        A2[고객]
        A3[외부 파트너]
    end
    
    subgraph "Zero Trust 게이트웨이"
        B1[IAM/SSO]
        B2[MFA Hub]
        B3[ZTNA Gateway]
    end
    
    subgraph "정책 엔진"
        C1[리스크 엔진]
        C2[정책 관리]
        C3[AI 분석]
    end
    
    subgraph "보안 서비스"
        D1[SIEM]
        D2[EDR]
        D3[DLP]
    end
    
    subgraph "핵심 시스템"
        E1[Core Banking]
        E2[Customer DB]
        E3[Trading System]
    end
    
    A1 --> B1
    A2 --> B2
    A3 --> B3
    B1 --> C1
    B2 --> C2
    B3 --> C3
    C1 --> D1
    C2 --> D2
    C3 --> D3
    D1 --> E1
    D2 --> E2
    D3 --> E3

활용 사례 Workflow:

1. 사용자 인증: 임직원이 생체인증 + OTP 로 로그인
2. 위험도 평가: AI 엔진이 사용자, 디바이스, 위치, 시간 분석
3. 동적 접근 제어: 위험도에 따라 접근 권한 차등 적용
4. 지속적 모니터링: 세션 중 행위 분석으로 실시간 위험도 재평가
5. 자동 대응: 이상 행위 탐지 시 자동 차단 및 관리자 알림

Zero Trust 가 담당한 역할:

• 신원 확인: 모든 접근 요청에 대한 지속적 검증
• 최소 권한: 업무 필요 최소한의 권한만 부여
• 마이크로세그멘테이션: 핵심 시스템별 네트워크 분리
• 실시간 모니터링: 24/7 보안 상태 감시

📊 활용 사례

사례 2: 금융권 클라우드 기반 보안 아키텍처 적용

• 배경: 국내 금융회사 A 사는 AWS 기반의 인터넷 뱅킹 서비스를 운영하며 보안 규정 강화 필요성 증대.

• 도입한 아키텍처:

  • IAM: Azure AD + Okta SSO
  • 네트워크 보안: AWS Security Group, WAF, Shield
  • 모니터링: ELK + Amazon GuardDuty
  • 데이터 보호: KMS 기반 암호화, S3 버전 관리
  • 사고 대응: Lambda 기반 자동 경고 대응 (SOAR 역할 일부)

시스템 구성도

graph TD
    사용자 --> LB[Application Load Balancer]
    LB --> WAF[AWS WAF]
    WAF --> EC2["Banking App (EC2)"]
    EC2 --> DB[RDS + KMS 암호화]
    EC2 --> Log[CloudWatch Logs]
    Log --> SIEM[ELK + GuardDuty]
    SIEM --> Lambda[자동 경고 대응]

워크플로우:

1. 사용자 인증 → SSO → 정책 평가
2. 요청 → ALB → WAF → App 서버 전달
3. 요청 기록 → CloudWatch → SIEM
4. GuardDuty 경고 → Lambda 알림 및 조치
5. 모든 트랜잭션은 암호화된 데이터와 연결

실무에서 효과적으로 적용하기 위한 고려사항 및 주의할 점

최적화하기 위한 고려사항 및 주의할 점

최적화하기 위한 고려사항

주제와 관련하여 주목할 내용

추가로 알아야 하거나 학습해야 할 내용들

용어 정리

🧭 용어 정리

용어 정리

용어 정리

참고 및 출처