미지의 세계, 우주를 개척하기 위해 정부와 기업이 활발하게 움직이고 있다. 특히 위성 기술은 국방 및 안보를 비롯한 산업 전반에 적용되며 보안의 필요성도 그만큼 중요해졌다. 첫 번째 드림시큐리티 보안 칼럼에서는 현재 자사에서 수행한 위성 보안기술 과제연구에 대해 소개한다. 위성 보안기술의 현황과 과제, 그리고 연구개발 방향과 관련해 의미 있는 인사이트를 얻을 수 있기를 바란다.
1. 위성 보안기술의 현황 및 중요성
1) 위성 기술의 발전과 다양한 응용 분야
위성 기술은 지난 수십 년 동안 급격히 발전해왔다. 1957년, 소련의 스푸트니크 1호 발사를 시작으로, 인류는 위성을 통해 지구를 관측하고 통신하는 시대를 열었다. 1960년대에는 통신 위성인 텔스타(Telstar) 1호가 성공적으로 발사되었고, 이는 전 세계에 걸쳐 통신 네트워크를 구축하는 기초가 되었다.
오늘날, 위성 기술은 다양한 분야에서 활용되고 있다. 통신 위성은 전 세계에 고속 인터넷을 제공하여 지리적 고립 지역에서도 안정적인 통신을 가능하게 한다. 글로벌 위치 시스템(GPS)은 일상생활, 물류, 군사 작전 등에서 중요한 역할을 하며, 기상 위성은 정확한 기상 예보를 제공하여 자연재해 대응과 농업, 항공 운송 등에 기여하고 있다.
이 외에도 위성 기술은 지구 관측, 환경 모니터링, 국방 및 안보, 과학 연구 등 다양한 응용 분야에서 활용된다.
2) 국가 안보 및 경제적 측면에서의 중요성
위성 기술은 국가 안보와 경제적 측면에서 매우 중요한 역할을 하고 있다. 국가 안보 측면에서 위성은 군사 작전, 정보 수집, 통신 및 내비게이션 등에 핵심적인 기여를 하고 있다. 군사 위성은 적의 움직임을 감시하고, 전장 상황을 실시간으로 파악하는 데 필수적인 정보를 제공한다. 이러한 정보는 국가의 방위 전략과 작전 계획 수립에 결정적인 역할을 한다.
경제적 측면에서도 위성 기술의 중요성은 날로 커지고 있다. 위성 통신은 금융, 교통, 물류 등 다양한 산업 분야에서 필수적인 인프라로 자리 잡고 있다. 예를 들어, 금융 거래의 보안과 신속성을 확보하기 위해 위성 기반 통신망이 사용되며, 항공기와 선박의 안전한 운항을 위해 GPS가 필수적으로 활용된다. 또한, 농업에서는 위성 데이터를 이용해 작물의 상태를 모니터링하고, 적절한 시기에 농작물 관리가 가능해져 생산성을 높이고 있다.
위성 기술은 신흥 시장에서의 비즈니스 기회 창출에도 기여한다. 예를 들어, 원격 의료 서비스나 인터넷 서비스가 부족한 지역에 위성 기반 솔루션을 제공함으로써 새로운 시장을 개척하고 있다. 이는 국가 경제 발전에 직접적인 영향을 미치며, 글로벌 경쟁력을 강화하는 데 중요한 요소로 작용한다.
이처럼 위성 기술은 국가 안보와 경제적 안정성을 강화하는 데 중요한 역할을 하고 있으며, 이에 대한 보안의 필요성은 더욱 강조되고 있다.
2. 위성 보안기술 연구개발이 필요한 이유
1) 사이버 공격에 취약한 위성 시스템
위성 시스템의 보안 취약성으로 인한 문제는 과거와 현재 모두에 심각한 영향을 미쳤다. 1998년 갤럭시 IV 위성의 실패는 통신 신호 중계를 담당하던 위성이 제어 시스템의 결함으로 인해 통신이 두절되면서 수백만 명의 사용자에게 혼란을 초래한 사례이다. 이는 위성 제어 시스템의 보안과 신뢰성이 얼마나 중요한지를 보여준다.
최근 사례로는 2023년 한 미국 위성 통신 기업을 대상으로 한 랜섬웨어 공격이 있다. 이 공격으로 인해 해당 기업의 위성 방송 서비스와 웹사이트가 며칠 동안 중단되었고, 해커들은 데이터를 탈취했다. 또한, 2023년 6월에는 어나니머스 수단(Anonymous Sudan)이라는 해커 그룹이 모 소프트웨어 회사의 여러 서비스에 디도스(DDoS) 공격을 감행하여 위성 데이터 통신의 보안 중요성을 다시 부각시켰다.
이러한 사건들은 위성 데이터의 무결성과 기밀성을 보장하기 위한 강력한 보안 대책이 필수적임을 시사한다. 암호화 기술, 접근 제어, 인증 메커니즘 등 다양한 보안 조치를 통해 데이터의 안전성과 신뢰성을 유지하는 것이 중요하다. 위성 시스템의 보안을 강화하면 잠재적인 위협을 방지하고 안정적인 서비스를 제공할 수 있다.
2) 위성 데이터의 무결성 및 기밀성 보호 필요성
위성 시스템에서 수집하고 전송하는 데이터는 국가 안보, 경제 활동, 민간 상용 분야에서 중요한 역할을 한다. 군사 위성 데이터는 적의 동향을 파악하고 작전 계획을 수립하는 데 사용되며, 데이터의 무결성과 기밀성이 보장되지 않을 경우 국가 안보에 심각한 위협이 될 수 있다. 경제 활동에서도 위성 데이터는 내비게이션, 농업, 기상 예측 등 다양한 분야에 활용되며, 데이터의 무결성이 손상될 경우 경제적 손실을 초래할 수 있다. 민간 상용 위성 데이터는 개인 정보 보호와 기업의 신뢰성에 영향을 미친다.
이러한 이유로 위성 데이터의 무결성과 기밀성을 보장하기 위해 암호화 기술, 접근 제어, 인증 메커니즘 등의 강력한 보안 조치가 필요하다. 이러한 보안 조치는 데이터 전송 중 도청과 변조를 방지하고, 데이터의 기밀성을 유지하여 위성 데이터를 안전하게 보호하고 신뢰할 수 있도록 한다.
3) 현재 위성 보안 기술의 한계
현재 위성 보안 기술은 시스템 복잡성, 기존 기술의 역량 부족, 지속적인 사이버 위협 진화로 인해 한계를 마주했다. 위성 시스템의 다양한 하드웨어와 소프트웨어 구성 요소로 인해 보안 취약점이 발생하기 쉬우며, 오래된 기술을 기반으로 설계된 위성들은 최신 위협에 대응하지 못한다. 또한, 해커들은 지속적으로 새로운 공격 방법을 개발하고 있으며, 이러한 위협에 노출된 위성 시스템은 보안이 위태롭다.
이러한 한계를 극복하기 위해서는 최신 보안 기술 도입, 정기적인 보안 업데이트, 정부와 민간 기업 간의 협력, 글로벌 보안 표준 준수가 필요다. 암호화 기술, 보안 프로토콜, 인증 메커니즘 등을 적용하여 보안 취약점을 최소화해야 하며, 지속적인 연구개발을 통해 새로운 사이버 위협에 대응해야 한다.
3. 미래 연구 방향 및 정부와 민간기업의 역할
1) 미래 연구 방향
위성 보안기술의 발전을 위해서는 지속적인 연구와 정책적 지원이 필수적이다. 미래 연구 방향으로는 양자암호 기술과 인공지능(AI) 기반 보안 시스템의 적용이 중요하다. 양자키 분배(QKD) 기술을 통해 현재 암호화 방식의 한계를 극복하고, AI와 머신러닝을 활용하여 실시간으로 위협을 감지하고 대응하는 시스템을 개발해야 한다.
2) 정부와 민간 기업의 협업
이를 위해 필요한 정책으로는, 정부는 민간 기업과의 협력 플랫폼을 구축하고 연구개발 지원 프로그램을 운영하여 보안 기술 개발을 촉진해야 한다. 이를 통해 민간 기업이 혁신적인 보안 기술을 개발하고 이를 위성 시스템에 실용적으로 적용할 수 있도록 인센티브를 제공하는 방법도 있다. 또한, 국제기구와 협력하여 정보 공유와 공동 연구개발을 통해 글로벌 보안 표준을 제정하고 이를 준수하도록 유도해야 한다. 연구개발 자금을 확대하고 관련 인프라를 구축하여 연구자들이 효과적으로 연구를 수행할 수 있도록 지원하는 것도 중요하다. 더불어 대학과 연구기관 간의 협력을 촉진하고, 위성 보안 관련 교육 프로그램을 강화하여 전문 인력을 양성해야 한다.
민간기업은 최신 암호화 기술과 AI 기반 보안 시스템을 개발하고 적용하여 위성 시스템의 보안성을 강화해야 한다. 또한, 기업 간 협력과 정보 공유를 통해 보안 위협에 대한 공동 대응 방안을 마련하고, 보안 사고 발생 시 신속하고 효과적인 대응이 가능하도록 해야 한다. 기업은 위성 보안 관련 교육 프로그램을 운영하여 전문 인력을 양성하고, 이를 통해 보안 기술의 지속적인 발전과 산업계의 보안 역량 강화를 도모해야 한다. 정부와 민간 기업의 역할 분담과 협력을 통해 위성 보안 기술을 지속적으로 발전시키고, 위성 시스템의 안전성을 확보할 수 있다. 궁극적으로는 국가 안보와 경제적 안정성을 유지하며, 미래의 사이버 위협에 효과적으로 대응할 수 있을 것이다.
3) 드림시큐리티 현황
한편 드림시큐리티는 과학기술정보통신부와 한국인터넷진흥원(KISA)이 지원하는 ‘신기술 적용 융합서비스 보안강화 시범사업’을 주관해 성공적으로 추진했다. 특히 ‘위성 데이터 링크용 양자암호 기반 암호처리 기술 개발’ 과제를 통해 인증, 키 교환, 데이터 암호화 등 보안서비스를 제공하고, 우주 사이버보안 기술을 실증했다. 나아가 양자암호 키 관리, 양자내성암호 알고리즘 등 드림시큐리티의 원천 기술을 실제 위성 운영에 활용할 수 있도록 고려해 개발했다.
현재 보유중인 양자 키 관리 솔루션은 양자암호통신망의 키를 안전하게 관리하는 역할을 하며, 양자내성암호를 지원하는 솔루션은 서버 간, 또는 클라이언트와 서버 사이의 전송 데이터 구간을 암·복호화하는 기능을 제공한다. 드림시큐리티는 이처럼 양자암호 기술을 기반으로 위성 보안 분야 연구를 선도하고 있다.
맺음말
이와 같이 위성 기술이 적용되는 범위가 확장될수록 보안의 필요성도 더욱 커질 전망이다. 정부와 민간 기업의 협력과 지속적인 위성보안 연구개발이 이어진다면 향후 우주 환경에서 발생 가능한 사이버 위협에 능동적으로 대응할 수 있을 것이다. 앞으로도 드림시큐리티에서 그 과정을 이끌어가고자 한다.
