발전소 주제어시스템 모의해킹을 통한 취약점 분석 및 침해사고 대응기법 연구
A study on vulnerability analysis and incident response methodology based on the penetration test of the power plant's main control systems
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초록
발전소 주제어시스템(DCS, Distributed Control System)은 원격지의 설비를 계통현황에 따라 실시간 조작, 감시 및 운전효율성을 향상시키기 위해 튜닝을 하도록 구현된 자동화 시스템이다. DCS는 IT 기술의 발전과 함께 점차 지능화, 개방화되고 있다. 많은 전력회사들이 DCS에 설비 관리용 패키지 시스템을 접목하여 예측진단을 통한 유지·보수 및 RiskManagement를 실현시키기 위한 투자를 확대하고 있다. 하지만, 최근 해외사례에서 보듯이 원전·전력망 등 국가 주요기반시설인 산업 제어시스템(ICS)을 마비시키고 파괴할 목적으로 개발된 최초의 사이버 전쟁무기인 스턱스넷이 출현하는 등,폐쇄형 시스템으로 구성된 발전소 주제어시스템도 점차 외부 공격으로부터 위협의 대상이 되고 있음을 알 수 있다. 높은수준의 가용성(낮은 고장빈도와 신속한 복구)과 운영 신뢰성의 이유로 10년 이상 장기 사용이 요구되는 발전소 주제어시스템의 경우 전적으로 해외 기술에 의존하고 있고 패치 업데이트 등 주기적 보안관리가 이뤄지지 못해 잠재된 취약점이노출될 경우 심각한 우려가 예상된다. 본 논문에서는 국내 발전회사에서 사용 중인 Ovation 1.5 버전의 간이 시뮬레이터환경에서 범용 취약점 분석툴인 NESSUS를 활용하여 인가된 내·외부 사용자의 악의적 행위(모의해킹)를 수행하였다. 이를 통해 취약점 탐지 및 발전소 제어시스템 내 사이버 침해사고 발생 시 효과적으로 대응 할 수 있는 취약점 분석 및로그분석 방안을 제시하고자 한다.
Abstract
DCS (Distributed Control System), the main control system of power plants, is an automated system for enhancing operationalefficiency by monitoring, tuning and real-time operation. DCS is becoming more intelligent and open systems as Informationtechnology are evolving. In addition, there are a large amount of investment to enable proactive facility management,maintenance and risk management through the predictive diagnostics. However, new upcoming weaponized malware, such as Stuxnet designed for disrupting industrial control system(ICS), becomenew threat to the main control system of the power plant. Even though these systems are not connected with any other outsidenetwork. The main control systems used in the power plant usually have been used for more than 10 years. Also, this systemrequires the extremely high availability (rapid recovery and low failure frequency). Therefore, installing updates includingsecurity patches is not easy. Even more, in some cases, installing security updates can break the warranty by the vendor's policy. If DCS is exposed a potential vulnerability, serious concerns are to be expected. In this paper, we conduct the penetration testby using NESSUS, a general-purpose vulnerability scanner under the simulated environment configured with the Ovation version1.5. From this result, we suggest a log analysis method to detect the security infringement and react the incident effectively.
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