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[정보보호] P2P(Peer-to-Peer) 지식정보보안 기술 및 표준동향
개요
P2P(Peer-to-Peer) 기술의 태동은 1969년 ARPANET의 출현으로 거슬러 올라갈 수 있다. ARPANET의 4개의 컴퓨터가 서로 연결된 형태가 바로 P2P 기술의 시작점이다. P2P는 그 이후에 상업적, 기술적 이유에 의하여 1999년 냅스터(Napster)의 출현으로 세상에 알려지기 까지 클라이언트/서버 모델의 유명세에 밀려, 무명의 세월을 보내야 했다. 그 무명의 세월 동안 P2P 기술은 Usenet, DNS 등과 같은 서비스를 제공하여 명맥을 이어왔다.
P2P에 대한 표준도 1969년 IETF(Internet Engineering Task Force)에서 Host Software라는 제목으로 (RFC : Request For Comment 1) 표준문서가 등록되었다. 이러한 기술이 이제서야 상용기술로 떠오르고 있으며, 그 능력에 대하여 기존의 인터넷 기술에서는 구사할 수 없는 많은 기능과 계산 능력을 갖고 있으며, P2P 서비스의 독주에 감탄을 마지않고 있는 것이 현재의 상황이 되었다. 클라이언트/서버 모델을 수용할 뿐만 아니라, N:M의 네트워크 구조를 갖을 수 있도록 기본 기능을 제공하고 있다. 특히 사용자들이 친근하게 접근하고 있는 응용계층에 P2P 인프라와 서비스가 자리하고 있어서, 장비나 통신서비스에 종속된 기능에서 사용자들을 자유롭도록 만들었고, 이로 인하여 사용자들에게 더욱 친근감을 갖고 다가가는 서비스로 변화하고 있으며, 이러한 서비스가 문화 콘텐츠 서비스와의 접목이 자연스럽게 이루어지고 있는 실정이다.
P2P 기술 동향
P2P는 응용계층에 존재하는 오버레이 네트워크 서비스이다. 즉 응용계층에 새로운 커뮤니티를 생성하고 커뮤니티에 있는 노드들 간에 논리적 관계를 맺으며, 구하고자 하는 리소스(자원)를 찾는 과정에서 쿼리의 라우팅을 제공하는 구조를 갖는다.
아래 그림에서 예시하였듯이 분산환경에서 노드들 간의 연결성을 제공하기 위하여 현재까지 4개의 상용 모델이 나왔으며, 라우팅 정보의 구조를 가지고 Structured와 Unstructured로 구분한다. 그림 (a), (b), (c)는 Unstructured 구조이며 그림 (d)는 Structured 구조이다.
<그림 1> Peer-to-Peer 네트워크 구조
Ÿ Centralized Peer-to-Peer networks
중앙 집중형은 P2P 네트워크의 초기 모델이 되었다. 클라이언트/서버 모델과의 상이점은 중앙서버가 단지 콘텐츠를 공유하는 Peer의 위치를 제공하여 준다. 즉, 중앙 탐색 서버에 의존하고 있는 것이고, 스타구조를 갖는 것이 특징이다.
Ÿ Pure (distributed) Peer-to-Peer networks
순수한 분산 P2P 네트워크는 중앙에 인덱스 서버가 없으며, 요구 메시지의 플러딩(flooding)에 의존하여 원하는 콘텐츠의 위치를 탐색하는 기법이다. 예로 공유 자원의 탐색을 위하여 P2P 네트워크 상으로 쿼리 메시지를 브로드캐스팅 하고, 각 노드는 입력되는 쿼리 메시지에 대하여 이웃하는 노드에게 전달을 한다. 네트워크의 효율성을 제고하기 위하여 플러딩하는 메시지의 생명주기를 관리한다. 즉 TTL(Time-to-Live)과 같은 메커니즘을 이용하여 중복메시지의 수신을 관리하고 일정 수준에 다다른 쿼리 메시지를 더 이상 이웃 노드에게 전달하지 않도록 관리를 한다.
Ÿ Hybrid Peer-to-Peer networks
하이브리드 P2P 네트워크는 콘텐츠에 대한 쿼리의 라우팅을 돕기 위하여 슈퍼 피어를 이용하는 메커니즘을 기반으로 한다. 즉, 슈퍼 피어는 공유자원의 위치를 즉각적으로 제공하도록 하는 구조를 가지며, 국지적으로 자원에 대한 위치를 갖고 있지 않으면 다음 슈퍼 노드에게 전달을 하도록 메커니즘이 구축되어 있다.
Ÿ DHT(Distributed Hash Table)-based Peer-to-Peer networks
Structured 구조의 P2P 네트워크는 현재로서는 DHT 기법을 이용하여 쿼리에 대한 라우팅 구조체를 갖는 메커니즘이다. 현재까지 DHT 방식으로 여러가지가 제안된 상태이고 그리고 상용화 수준에서 사용되는 프로토콜로 Kad, Bitorrent가 대표적이다. Unstructured 방식과 대표적인 차이점은 쿼리에 대하여 찾는 자원이 있느냐 없느냐를 판단하기를 예상할 수 있다는 것이다. 즉 Unstructured 방식에서는 있는지 없는지를 단지 무한정 기다려야 하는데, Structured 방식에서는 예측한 시간 내에 무응답시 네트워크 내에 찾고자 하는 자원이 없음을 확인할 수 있는 기능을 제공하는 것이다.
P2P 기술 표준 동향
P2P 관련 표준화 활동은 IETF, IRTF, ITU-T 및 3GPP와 같은 국제 표준화 기구들을 중심으로 이루어지고 있으며, IETF 에서는 SIMPLE(SIP for Instant Messaging and Presence Leveraging Extensions), P2P-SIP(Peer-to-Peer Session Initiation Protocol)과 같은 WG이 활동 중에 있으며, IRTF에서는 P2PRG의 활동이 있었으나 그 주요 멤버들이 현재는 IETF의 분야로 무게중심 이동을 한 상태이다. ITU-T에서는 P2P 지식정보보안 표준 관련하여 지식정보보안 요구사항과 지식정보보안 네트워크 구조 및 오퍼레이션에 관련한 표준 작업이 완성 단계에 있다. 본 절에서는 IETF, ITU-T의 표준 활동에 대하여 개략적으로 소개한다.
1. IETF
P2P-SIP WG(Peer-to-Peer Session Initiation Protocol Working Group)는 65차 회의에서 BoF(Birds-of-a-Feather) 미팅이 시작되었으며 멀티미디어 통신 네트워크 상에서 대용량의 다량의 서버를 관리함에 있어서 P2P 방식을 접목하는 것에 관심을 가지고 표준활동을 하고 있다. 본 작업그룹은 세션 설치 및 관리가 중앙서버보다는 단말들의 집합체에 의하여 완전히 또는 부분적으로 처리되는 설정에서의 SIP세션 이용을 위한 메커니즘을 개발하는 것과 P2P 기술을 이용하여 SIP 네트워크의 확장성과 서버 유지비용의 절감을 목표로 한다. 지난 3월 회의에서는 지식정보보안 측면에서 “자율적인(Autonomous) P2P 네트워크의 노드는 정말 자신들이 하고 싶은 일을 할 수 있는가?”라는 것이 문제가 된다. 그래서 라우팅 서비스와 그 위에 존재하는 스토리지 서비스로 구축된 P2P 네트워크에서 중간 노드가 정확히 의도하는 대로(설계된 프로토콜에 따라, 즉 패킷을 버리거나, 다른 곳으로 보내거나, 변경하거나, ID를 Spoofing 하거나, 특정인에게 DDOS 공격을 하거나, 네트워크에 불필요한 패킷을 보내거나 하는 것을 통제할 수 있는) 동작을 하는가에 대한 신뢰성을 확보하여야 한다는 것에 대하여 발표와 토론이 있었다.
2. ITU-T
ITU-T의 Q.9/SG17 에서는 안전한 통신 서비스 분야의 표준화를 진행하고 있다. 지난 4월 제네바 회의에서 두 개의 문서를 국가별 의견수렴(Consent)으로 합의되었고, 최종 표준문서 확정을 위한 작업에 들어 간 상태이며, 각각 문서는 X.1161, X.1162 문서 번호를 잠정적으로 할당 받은 상태이다. P2P 지식정보보안 요구사항(X.p2p-1) 표준은 P2P 네트워크에서 존재할 수 있는 취약점 분석과 이를 방어하기 위한 보안 요구사항을 정의한다. P2P 지식정보보안 구조(X.p2p-2) 표준은 P2P 보안 서비스를 제공하기 위하여 보안 메커니즘이 탑재가 되는 응용계층에 두 개의 계층을 새롭게 정의하여 응용서비스에 특화된 보안 메커니즘을 제공할 수 있는 방안과 P2P 이용자들이 공통적으로 보안 메커니즘을 이용할 수 있도록 P2P 보안 인프라 계층을 정의하였다. 또한, P2P 보안 인프라에서 제공하는 Operation들에 대하여 정의를 하였고, 보안 요구사항과의 관계를 정의하였다.
향후 전망
P2P 기술을 이용한 상용 서비스가 이미 개시 되어 있으며, 이러한 서비스의 개시로 인하여 P2P 기술이 상용 서비스를 제공하기에 부족함이 없다는 것을 시사하고 있다. 그 예로 P2P 기술은 Instant Message, File Sharing, Game, 협업(Collaborative Processing), 분산처리, IPTV(Joost), 대용량 처리, VoIP(Skype), e-Learning, 그룹웨어, 생존력이 강한 군용 네트워크 등과 같은 영역에 이미 응용되고 있다. 이러한 서비스들은 우리에게 너무나 친근하게 접근되어 있어서 이제 우리의 생활에서 격리시킬 수 없는 서비스가 되었다. 특히 이러한 서비스들은 사용자들에게 종단간 기밀성, 무결성의 서비스와 익명성을 자연스럽게 제공하고 있어, 반대로 관리자 입장에서의 악의적 P2P 사용자를 관리함에 있어서 매우 어려움을 겪고 있다. 네트워크의 관리적 측면인 사전검열을 위한 네트워크 장비들을(F/W, IDS, IPS) 우회하고 무력화는 기술들인 암호화 통신 기술, 또 Peek-a-Booty, TOR(The Onion Routing)에서 보여지는 익명성 접근은 개인의 정보를 보호한다는 측면이 있지만 새로운 정보보안 메커니즘의 개발을 요구하는 조건이 되어 버렸다.
지식정보보안은 위의 논점에서 IT 시스템, 통신, 디바이스, 서비스 등을 개발함에 있어서 단순 효율성과 생산 단가에만 집중한 제품개발에 치중하지 말고 지식정보보안 이라는 서비스를 IT 산업의 관리적 측면에서 상생 할 수 있는 영역을 만들어가야 할 것으로 이해된다. 따라서 서비스에 대한 요구에 따라 순기능 강화와 역기능 제어를 동시에 고려하는 기술 및 표준 개발이 필요하다.
* 본 글은 저자의 의견일 뿐 TTA 기관의 입장과는 무관합니다.
