운영체제의 여러가지 보안기법

1. 운영체제의 보안 기반이 되는 개념과 원칙

운영체제(OS)는 컴퓨터 시스템의 중심에 위치하여 하드웨어 리소스를 관리하고 사용자와 프로그램 간의 효율적인 상호 작용을 조정합니다. 하지만, 운영체제 자체가 공격자의 대상이 될 수도 있기 때문에 보안이 매우 중요합니다.

1.1. 기반 개념

사용자 인증

사용자 인증은 운영체제의 보안을 강화하기 위해 사용되는 기반 개념입니다. 사용자는 보안 정책을 준수하는지 확인하기 위해 사용자 이름과 비밀번호를 입력하여 인증됩니다. 이를 통해 운영체제는 권한 없는 사용자의 악의적인 접근을 방지할 수 있습니다.

접근 제어

접근 제어는 사용자 또는 프로세스가 특정 리소스에 접근하는 권한을 결정하는 기능입니다. 이를 통해 운영체제는 권한 없는 사용자나 프로그램이 민감한 데이터에 접근하는 것을 방지할 수 있습니다. 접근 제어 방식에는 주체(subject)와 객체(object) 간의 상호 작용을 통해 권한을 결정하는 DAC(Domain Access Control)과 프로세스 생성자의 권한에 따라 권한을 결정하는 MAC(Mandatory Access Control) 등이 있습니다.

1.2. 기반 원칙

최소 권한 원칙

최소 권한 원칙은 사용자와 프로세스가 필요로 하는 최소한의 권한만 부여되도록 하는 원칙입니다. 이를 통해 권한이 필요하지 않은 리소스에 액세스할 수 있는 공격 벡터를 줄일 수 있으며, 잠재적인 위협으로부터 시스템을 보호할 수 있습니다.

무결성

무결성은 데이터가 정확하고 변조되지 않았음을 보증하는 원칙입니다. 데이터 무결성을 유지하기 위해서는 데이터가 생성된 후에는 수정되지 않도록 제어되어야 하며, 인증된 사용자만이 수정할 수 있는 권한을 갖도록 해야 합니다.

가용성

가용성은 시스템이 항상 사용 가능한 상태여야 함을 보증하는 원칙입니다. 시스템의 가용성은 서비스 지속성과 재해 복구 기능을 포함합니다. 이를 위해 운영체제는 물리적 고장, 악성 소프트웨어 등으로부터 시스템을 보호하고, 신속한 복원을 위한 백업 및 복구 절차를 마련해야 합니다.

1.3. 요약

이러한 개념과 원칙을 기반으로 운영체제는 사용자 인증, 접근 제어, 최소 권한 원칙, 데이터 무결성, 시스템 가용성 등 다양한 보안 기능을 제공합니다. 이를 통해 운영체제는 시스템 전체의 보안을 유지하고, 사용자와 데이터를 신뢰할 수 있는 안전한 환경에서 보호합니다.

2. 접근 제어와 권한 관리

접근 제어는 시스템 내의 리소스에 대한 접근 권한을 관리하기 위해 사용되는 보안 메커니즘입니다. 이를 통해 운영체제는 불법적인 액세스로부터 시스템과 데이터를 보호할 수 있습니다.

2.1. 주체와 객체

접근 제어는 보호되는 리소스, 즉 객체(object)와 객체에 대한 접근을 시도하는 대상인 주체(subject) 간의 상호 작용을 기반으로 이루어집니다. 주체는 사용자, 프로세스, 기타 시스템 엔티티일 수 있으며, 객체는 파일, 폴더, 네트워크 리소스 등의 리소스입니다.

2.2. DAC(Domain Access Control)

DAC는 주체와 객체 간의 상호 작용을 통해 접근 권한을 결정하는 접근 제어 방식입니다. DAC는 주체가 객체에 접근할 때 주체의 신분과 객체에 대한 주체의 권한을 고려하여 접근 제어를 수행합니다. 주체는 생성자 또는 소유자로부터 할당된 권한을 가질 수 있으며, 주체간에 권한을 전파할 수도 있습니다. 이러한 방식은 매우 유연하며, 보안 관리자가 유지 보수하기 쉽습니다. 하지만 DAC는 주체에게 상대적으로 많은 권한을 부여하므로 보안 위험이 있을 수 있습니다.

2.3. MAC(Mandatory Access Control)

MAC는 주체의 보안 등급과 객체의 보안 등급을 기반으로 권한을 결정하는 접근 제어 방식입니다. MAC에서는 주체를 생성하는 보안 등급과 객체의 보안 등급을 비교하여 주체가 객체에 대한 액세스를 허용할지 여부를 결정합니다. 이를 통해 보안 등급이 낮은 주체가 높은 보안 등급을 가진 객체에 접근하는 것을 방지할 수 있습니다. MAC는 일반적으로 군사 및 정부 분야에서 사용되며, 엄격한 보안 요건을 충족시킬 수 있습니다. 하지만 MAC는 유연성이 낮아 보안 정책을 조정하기 어렵고, 응용 프로그램과 사용자 간의 상호 작용에 제약을 줄 수 있습니다.

2.4. 권한 관리

권한 관리는 주체에게 객체에 대한 적절한 권한을 부여하고 관리하는 과정입니다. 권한은 주체가 객체에 대한 특정 동작(읽기, 쓰기, 실행 등)을 수행할 수 있는 권한입니다. 권한 관리는 보안 정책에 따라 주체와 객체 간의 상호 작용을 제어하며, 필요에 따라 권한을 추가, 변경 또는 제거할 수 있습니다. 보안 관리자는 권한 관리를 통해 시스템에서 허용되는 액세스 수준을 조정하고, 권한 부여에 대한 감사 및 모니터링을 수행할 수 있습니다.

2.5. 요약

접근 제어와 권한 관리는 주체와 객체 간의 상호 작용을 통해 시스템의 보안을 유지하는 중요한 보안 메커니즘입니다. DAC와 MAC는 주체의 신분, 권한, 보안 등급을 고려하여 액세스를 허용 또는 거부함으로써 접근 제어를 수행합니다. 권한 관리는 주체에게 적절한 권한을 부여하고 관리함으로써 시스템의 보안을 강화합니다.

3. 암호화와 데이터 보안

암호화는 데이터를 보호하기 위해 사용되는 기술로, 데이터를 해독할 수 있는 사람이 제한되도록 만듭니다. 암호화는 데이터의 기밀성을 유지하고 무단 액세스로부터 데이터를 보호하는데 중요한 역할을 합니다.

3.1. 대칭키 암호화

대칭키 암호화는 데이터를 암호화하고 복호화하는 데에 동일한 키를 사용하는 암호화 방식입니다. 암호화된 데이터는 암호키를 알고 있는 사람만이 복호화할 수 있으며, 암호키는 비밀로 유지되어야 합니다. 대칭키 암호화는 암호화와 복호화 과정이 간단하고 빠르며, 대용량 데이터를 처리하는 데에 유리합니다. 하지만 키 배포의 어려움과 키의 보안성을 보장해야 한다는 한계가 있습니다.

3.2. 비대칭키 암호화

비대칭키 암호화는 암호화와 복호화에 사용되는 키가 다른 암호화 방식입니다. 비대칭키 암호화에서는 공개키(public key)와 개인키(private key)라는 서로 연관된 키 쌍이 사용됩니다. 데이터를 암호화할 때는 공개키를 사용하고, 복호화할 때는 개인키를 사용합니다. 공개키는 누구나 알 수 있으며, 개인키는 비밀로 유지됩니다. 이 방식은 암호키를 안전하게 배포할 수 있고, 인증과 데이터 무결성을 보장하는데에 유리합니다. 하지만 대칭키 암호화에 비해 계산량이 많아지고 암호화 속도가 느려질 수 있습니다.

3.3. 데이터 보안

데이터 보안은 데이터의 기밀성, 무결성, 가용성을 유지하는 목적으로 사용되는 보안 관련 기법입니다. 데이터의 기밀성은 오직 인가된 사용자만이 액세스할 수 있는 상태를 의미하며, 데이터의 암호화가 이를 보장합니다. 데이터의 무결성은 데이터가 손상되지 않았음을 보증하는 것으로, 데이터 무결성을 위해서는 데이터 무결성 체크섬이나 디지털 서명 등이 사용됩니다. 데이터의 가용성은 데이터가 필요한 시점에 항상 사용 가능한 상태를 말합니다. 데이터의 가용성을 보장하기 위해서는 백업 및 복구 시스템, 재해 복구 계획 등이 필요합니다.

3.4. 요약

암호화는 데이터의 기밀성을 유지하고 데이터 보안을 강화하는 중요한 기술입니다. 대칭키 암호화와 비대칭키 암호화는 각각 장단점이 있으며, 데이터 보안을 위해 상황에 맞게 적절한 방식을 선택해야 합니다. 데이터 보안은 기밀성, 무결성, 가용성을 유지하는데 중요한 역할을 하며, 이를 위해 데이터의 암호화, 무결성 체크, 백업 및 복구 시스템 등을 사용할 수 있습니다.

4. 취약점 분석과 보안 강화를 위한 패치 관리

취약점 분석과 보안 강화를 위한 패치 관리는 시스템과 소프트웨어의 보안을 유지하기 위해 중요한 작업입니다. 취약점은 시스템, 네트워크 또는 소프트웨어에 존재하는 보안 취약성을 말하며, 이러한 취약점으로부터 시스템을 보호하기 위해 패치와 업데이트를 관리하는 과정이 필요합니다.

4.1. 취약점 분석

취약점 분석은 시스템 또는 소프트웨어에서 발견된 보안 취약점을 식별하고 분석하는 과정입니다. 취약점 분석을 통해 시스템이나 소프트웨어의 취약한 부분을 확인할 수 있으며, 이를 통해 보안 조치를 취할 수 있습니다. 취약점 분석은 보안 업데이트, 취약점 스캐닝 도구, 보안 컨설팅 등을 사용하여 수행됩니다.

4.2. 패치 관리

패치 관리는 취약점이 발견되었을 때 해당 취약점을 해결하기 위해 패치를 적용하는 과정입니다. 패치는 소프트웨어 또는 운영체제의 버그를 수정하거나 보안 업데이트를 제공하는 프로그램입니다. 패치 관리는 시스템과 소프트웨어를 최신 상태로 유지하고 보안 취약성을 해결하는 핵심 작업입니다. 패치 관리는 패치를 식별, 설치, 테스트 및 모니터링하는 일련의 프로세스로 이루어집니다.

4.3. 보안 강화를 위한 패치 관리

보안 강화를 위한 패치 관리는 시스템과 소프트웨어의 취약점을 해결하여 보안을 강화하는 프로세스입니다. 이를 통해 악용될 수 있는 취약점을 제거하고 시스템을 안전하게 유지할 수 있습니다. 보안 강화를 위한 패치 관리는 다음과 같은 단계로 이루어집니다.

1. 패치 식별: 보안 취약성을 해결하는 패치를 식별합니다. 이를 위해 제품 및 운영체제 제공 업데이트, 취약점 DB 등을 참고합니다.
2. 패치 설치: 식별된 패치를 시스템 또는 소프트웨어에 설치합니다. 이때 패치의 호환성과 패치를 설치한 후 시스템의 안정성을 확인하는 것이 중요합니다.
3. 패치 테스트: 패치를 설치한 후 시스템이 정상적으로 작동하는지 테스트하고 패치의 효과를 확인합니다. 이를 위해 개발 및 운영 환경에서의 테스트를 수행합니다.
4. 패치 모니터링: 설치된 패치의 상태를 모니터링하고 필요한 경우 추적 및 보완 조치를 수행합니다. 이를 통해 새로운 취약점이 발견되었을 때 신속히 대응할 수 있습니다.

4.4. 요약

취약점 분석과 보안 강화를 위한 패치 관리는 시스템과 소프트웨어의 보안을 유지하기 위해 중요한 작업입니다. 취약점 분석은 취약점을 식별하고 분석하여 보안 조치를 취할 수 있도록 합니다. 패치 관리는 취약점이 발견되었을 때 해당 취약점을 해결하기 위해 패치를 식별, 설치, 테스트 및 모니터링하는 과정입니다. 보안 강화를 위한 패치 관리는 취약점을 해결하여 시스템과 소프트웨어의 보안을 강화하는데 중요한 역할을 합니다.

5. 네트워크 보안과 방화벽 설정

네트워크 보안과 방화벽 설정은 네트워크를 보호하고 외부로부터의 공격을 차단하기 위한 중요한 작업입니다. 네트워크 보안은 불법적인 액세스, 데이터 유출 및 기타 보안 위협으로부터 네트워크를 보호하는데 주요한 역할을 합니다. 방화벽은 네트워크에 대한 악성 트래픽과 불법적인 액세스를 차단하여 네트워크를 안전하게 유지합니다.

5.1. 네트워크 보안

네트워크 보안은 네트워크의 인프라, 장비 및 데이터를 보호하기 위해 사용되는 기술과 정책의 집합입니다. 네트워크 보안은 다음과 같은 방법으로 수행됩니다.

• 인증과 암호화: 네트워크에 접근하는 사용자를 인증하고 데이터를 암호화하여 데이터의 기밀성과 무결성을 보호합니다.
• 접근 제어: 네트워크 자원에 대한 접근을 제한하고, 사용자와 장치에 대한 권한을 관리하여 불법적인 액세스를 방지합니다.
• 감사 및 모니터링: 네트워크 상태와 액세스 기록을 감사 및 모니터링하여 보안 위협을 탐지하고 대응할 수 있습니다.
• 취약점 관리: 네트워크의 취약점을 식별하고 취약성을 해결하여 네트워크를 보호합니다.
• 교육 및 정책: 사용자에게 보안 교육을 제공하고 보안 정책을 수립하여 네트워크 보안을 강화합니다.

5.2. 방화벽 설정

방화벽은 네트워크를 보호하기 위한 중요한 보안 장치로 네트워크와 외부 간의 트래픽을 제어하고 모니터링합니다. 방화벽은 다음과 같은 방식으로 네트워크 보호를 수행합니다.

• 패킷 필터링: 방화벽은 네트워크로 들어오는 패킷을 분석하여 특정한 규칙에 따라 패킷을 차단하거나 허용합니다. 이를 통해 악성 트래픽을 차단하고 네트워크 보안을 강화할 수 있습니다.
• 프록시 서버: 방화벽은 네트워크와 외부 간의 통신을 중개하는 프록시 서버를 통해 네트워크를 보호할 수 있습니다. 프록시 서버는 외부 서버와의 직접적인 통신을 차단하고 네트워크 내부에서 안전한 통신을 유지합니다.
• 가상 사설망(VPN) 접속: 방화벽은 VPN을 통해 안전한 원격 접속을 제공합니다. VPN은 데이터를 암호화하여 안전하게 전송하며, 외부에서 네트워크에 접근하는 경우에도 보안을 유지할 수 있습니다.
• 보안 정책 설정: 방화벽은 네트워크의 보안 정책을 설정하여 네트워크 트래픽을 관리합니다. 이를 통해 특정한 액세스 규칙을 적용하고 네트워크 보안을 강화할 수 있습니다.

5.3. 요약

네트워크 보안과 방화벽 설정은 네트워크를 보호하고 외부로부터의 공격을 차단하기 위한 중요한 작업입니다. 네트워크 보안은 인증, 암호화, 접근 제어, 감사 및 모니터링, 취약점 관리 등의 방법을 통해 수행됩니다. 방화벽은 패킷 필터링, 프록시 서버, VPN 접속 및 보안 정책 설정 등의 방식으로 네트워크 보호를 수행합니다. 네트워크 보안과 방화벽 설정을 통해 네트워크를 안전하게 유지하고 외부 공격으로부터 보호할 수 있습니다.