클라우드 기반 빅데이터 플랫폼인 HBase의 새로운 암호화 방안
A New Encryption Strategy for HBase in Cloud-Based Big Data Platforms
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초록
빅데이터 시대의 도래로 인해 데이터 처리의 실시간성과 효율성에 대한 요구가 한층 높아지고 있다. 클라우드컴퓨팅 기술을 활용하면 빅데이터 처리의 효율성을 개선하고, 다양한 응용 및 서비스의 가치를 제고할 수 있다. 그러나클라우드 환경에서는 빅데이터 플랫폼의 저장장치로 사용되는 HBase의 보안에 취약점이 존재한다. 이러한 문제의 해결 방안으로 하드웨어 기반 암호화(HSM)를 적용할 수 있다. HSM은 높은 보안성을 제공하지만, 암호화 연산이 별도의장비에서 수행되므로 네트워크 부하가 발생하는 단점이 있다. 이를 해결하기 위해 컬럼 패밀리를 개인정보 민감도 수준에 따라 군집 분석하고, 민감도에 따라 하드웨어 기반 암호화와 투명한 데이터 암호화(TDE)를 선택적으로 적용하는하이브리드 암호화 방안을 제안한다. 제안한 암호화 방식의 성능 및 보안 측면에서의 효율성은 시뮬레이션을 통해 검증하였다.
Abstract
With the advent of the big data era, there is a growing demand for real-time and efficient data processing. Cloud computing technologies offer significant advantages in handling big data, enhancing the efficiency of data processing and increasing the value of various applications and services. However, in cloud environments, security vulnerabilities exist in HBase, which is commonly used as a storage system for big data platforms. To address this issue, hardware-based encryption (HSM) can be applied as a solution. HSM provides strong security by performing encryption operations within dedicated hardware, but it also imposes network overhead due to external processing. To mitigate this drawback, we propose a hybrid encryption approach that classifies column families based on the sensitivity of personal information through clustering analysis, and selectively applies hardware-based encryption or Transparent Data Encryption (TDE) according to the sensitivity level. The effectiveness of the proposed encryption method, in terms of both performance and security, is verified through simulation.