산업 제어 시스템의 에어갭 우회 공격 시나리오

사이버 보안에서 ‘에어갭(Air Gap)'은 외부 네트워크와 물리적으로 분리된 시스템을 의미하며, 이는 외부의 사이버 공격으로부터 시스템을 보호하는 중요한 방법으로 여겨져 왔습니다. 하지만 최근에는 이러한 에어갭 시스템마저도 다양한 공격 시나리오를 통해 우회될 수 있다는 사실이 밝혀지고 있습니다.

특히 공급망 공격이나 내부자 위협, 그리고 스턱스넷과 같은 악성코드를 이용한 공격은 에어갭 환경을 무력화시키는 대표적인 사례로 꼽힙니다. 과거에는 상상하기 어려웠던 이러한 공격들이 현실에서 발생하면서, 에어갭 환경에 대한 보안 점검과 대비가 더욱 중요해지고 있습니다. 그렇다면 과연 에어갭은 여전히 안전한 최후의 보루라고 할 수 있을까요?

에어갭을 우회하는 공격 시나리오에는 어떤 것들이 있을까요? 아래 글에서 자세하게 알아봅시다.

물리적 망분리, 정말 안전할까?

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에어갭 환경의 허점

에어갭, 즉 물리적 망분리는 외부 네트워크와의 연결을 차단하여 사이버 공격을 원천적으로 막는다는 개념입니다. 하지만 현실에서는 생각보다 많은 허점이 존재합니다. 예를 들어, USB나 외장 하드 드라이브 같은 이동식 저장 매체를 통해 악성코드가 유입될 수 있습니다.

“보안이 철저한 우리 회사는 USB 사용을 엄격히 금지하고 있다”고 자신할 수도 있지만, 실제로 모든 직원이 규정을 철저히 지키는지 확인하기는 어렵습니다. 사람이 하는 일에는 언제나 실수가 따르기 마련이고, 단 한 번의 실수로도 에어갭은 무너질 수 있습니다.

내부자의 위협

에어갭 시스템의 보안을 위협하는 또 다른 요소는 바로 내부자입니다. 악의적인 의도를 가진 내부자가 고의로 악성코드를 심거나, 중요 정보를 유출할 수 있습니다. 물론 대부분의 기업에서는 내부 직원에 대한 보안 교육을 실시하고, 접근 권한을 제한하는 등의 조치를 취하고 있지만, 완벽한 통제는 불가능합니다.

특히, 시스템 관리자나 개발자처럼 높은 접근 권한을 가진 내부자의 경우, 에어갭 시스템에 심각한 위협을 가할 수 있습니다.

공급망을 노리는 보이지 않는 손

소프트웨어 업데이트의 함정

산업 제어 시스템(ICS) 환경에서 사용되는 소프트웨어는 주기적인 업데이트가 필수적입니다. 하지만 이러한 업데이트 과정이 공격의 통로로 악용될 수 있습니다. 공격자는 소프트웨어 공급 업체의 서버를 해킹하여 악성코드가 심어진 업데이트 파일을 배포할 수 있습니다.

사용자는 아무 의심 없이 업데이트를 실행하고, 결국 에어갭 시스템은 악성코드에 감염됩니다. 마치 Trojan horse 처럼, 겉으로는 정상적인 업데이트 파일이지만, 실제로는 시스템을 파괴하는 악성코드를 품고 있는 것입니다.

하드웨어의 숨겨진 위험

소프트웨어뿐만 아니라 하드웨어 역시 공급망 공격의 대상이 될 수 있습니다. 공격자는 제조 과정에서 악성 칩을 심거나, 하드웨어의 펌웨어를 변조하여 시스템을 감염시킬 수 있습니다. 이러한 하드웨어 기반 공격은 탐지하기가 매우 어렵고, 에어갭 시스템의 보안을 근본적으로 무너뜨릴 수 있습니다.

스턱스넷, 그 이후의 교훈

산업 제어 시스템을 향한 사이버 공격의 진화

스턱스넷은 산업 제어 시스템을 타겟으로 한 최초의 정교한 사이버 공격으로 기록됩니다. 이 악성코드는 USB를 통해 이란의 핵 시설에 침투하여 원심 분리기를 파괴했습니다. 스턱스넷 공격 이후, 산업 제어 시스템에 대한 사이버 공격은 더욱 빈번해지고, 고도화되는 추세입니다.

공격자들은 스턱스넷의 성공 사례를 분석하고, 새로운 공격 기법을 개발하고 있습니다.

보안 불감증, 가장 큰 적

스턱스넷 공격은 우리에게 많은 교훈을 남겼습니다. 그 중 하나는 보안 불감증이 얼마나 위험한지 깨닫게 해준 것입니다. 많은 기업들이 “우리는 에어갭 환경이니까 안전하다”라고 안심하고 있지만, 실제로는 기본적인 보안 수칙조차 제대로 지키지 않는 경우가 많습니다.

스턱스넷 공격은 이러한 보안 불감증을 파고들어 성공할 수 있었습니다.

OT 환경, 새로운 보안 패러다임이 필요하다

경계 보안의 한계

기존의 보안 방식은 방화벽이나 침입 탐지 시스템(IDS)과 같이 네트워크 경계를 보호하는 데 집중했습니다. 하지만 에어갭 환경에서는 이러한 경계 보안이 무력화됩니다. 공격자가 내부 시스템에 침투하면, 더 이상 막을 방법이 없는 것입니다.

OT 환경에서는 경계 보안뿐만 아니라, 내부 시스템에 대한 다층 방어 체계를 구축해야 합니다.

가시성 확보의 중요성

OT 환경에서는 IT 환경에 비해 가시성이 낮은 경우가 많습니다. 어떤 장치가 네트워크에 연결되어 있는지, 어떤 통신이 이루어지고 있는지 제대로 파악하지 못하면, 공격을 탐지하고 대응하기 어렵습니다. OT 환경에 대한 가시성을 확보하기 위해서는 자산 관리 시스템(AMS)이나 보안 정보 및 이벤트 관리(SIEM) 솔루션을 도입하는 것이 좋습니다.

제로 트러스트, 신뢰 없는 보안

모든 것을 의심하라

제로 트러스트(Zero Trust)는 “아무도 믿지 않는다”는 전제하에 모든 접근을 검증하는 보안 모델입니다. 기존에는 내부 네트워크에 접속한 사용자는 신뢰할 수 있다고 간주했지만, 제로 트러스트에서는 내부 사용자라도 모든 접근에 대해 인증 및 권한 부여를 요구합니다.

마치 “성문 앞을 지키는 파수꾼처럼, 모든 사람을 의심하고 검문하는 것”과 같습니다.

최소 권한 원칙 적용

제로 트러스트에서는 사용자에게 필요한 최소한의 권한만 부여합니다. 예를 들어, 특정 시스템에 접근해야 하는 사용자는 해당 시스템에 대한 읽기 권한만 부여하고, 쓰기 권한은 부여하지 않습니다. 이렇게 하면, 공격자가 시스템에 침투하더라도 권한이 제한되어 있어 더 큰 피해를 막을 수 있습니다.

공격 유형 설명 대응 방안
이동식 저장 매체 USB, 외장 하드 드라이브 등을 통해 악성코드 유입 USB 사용 통제, 매체 제어 솔루션 도입
내부자 위협 악의적인 내부자에 의한 정보 유출 또는 시스템 파괴 보안 교육 강화, 접근 권한 관리 강화, 내부 감사 강화
공급망 공격 소프트웨어 업데이트 또는 하드웨어 제조 과정에서 악성코드 감염 공급 업체 보안 평가, 소프트웨어 무결성 검증, 하드웨어 보안 검사
산업 제어 시스템 취약점 SCADA, PLC 등 산업 제어 시스템의 알려진 취약점 악용 취약점 패치, 보안 설정 강화, 침입 탐지 시스템(IDS) 구축
물리적 접근 공격자가 물리적으로 시스템에 접근하여 악성코드 설치 또는 정보 탈취 출입 통제 강화, CCTV 설치, 보안 경비 강화

보안, 끊임없는 투자와 관심이 필요하다

보안은 비용이 아닌 투자

많은 기업들이 보안을 비용으로 생각하고 투자를 소홀히 하는 경향이 있습니다. 하지만 사이버 공격으로 인해 발생하는 피해는 상상 이상으로 클 수 있습니다. 데이터 유출, 시스템 마비, 생산 중단 등으로 인해 막대한 경제적 손실이 발생할 수 있으며, 기업의 이미지와 신뢰도에 심각한 타격을 입을 수도 있습니다.

보안은 비용이 아닌 투자라는 인식을 가지고, 적극적으로 투자해야 합니다.

지속적인 관심과 교육

보안은 일회성으로 끝나는 것이 아니라, 지속적인 관심과 관리가 필요한 분야입니다. 새로운 취약점이 발견되고, 공격 기법이 진화함에 따라, 보안 시스템도 계속해서 업데이트하고 개선해야 합니다. 또한, 임직원들에게 보안 교육을 지속적으로 실시하여 보안 의식을 높여야 합니다.

마치 “집을 짓는 것과 같이, 기초를 튼튼히 하고, 꾸준히 관리해야 안전하게 유지할 수 있는 것”과 같습니다.

사이버 보안, 함께 고민하고 협력해야 할 과제

정보 공유의 중요성

사이버 공격은 특정 기업이나 조직에만 국한된 문제가 아닙니다. 하나의 기업이 공격을 받으면, 다른 기업들도 유사한 공격을 받을 가능성이 높아집니다. 따라서 사이버 공격에 대한 정보를 공유하고, 서로 협력하여 대응하는 것이 중요합니다.

정부, 기업, 학계가 함께 힘을 모아 사이버 보안 위협에 대처해야 합니다.

보안 전문가 양성

사이버 보안 분야는 전문 인력이 부족한 상황입니다. 사이버 공격이 점점 더 복잡해지고 지능화됨에 따라, 숙련된 보안 전문가의 필요성은 더욱 커지고 있습니다. 정부와 기업은 사이버 보안 전문가 양성을 위해 적극적으로 투자해야 합니다.

대학, 연구소, 기업이 협력하여 사이버 보안 교육 프로그램을 개발하고, 인턴십 기회를 제공해야 합니다.

글을 마치며

물리적 망분리가 여전히 중요한 보안 전략임에는 틀림없지만, 완벽한 안전을 보장하는 것은 아닙니다. 끊임없이 진화하는 사이버 위협에 대응하기 위해서는 다층적인 보안 체계를 구축하고, 제로 트러스트와 같은 새로운 보안 모델을 적극적으로 도입해야 합니다. 또한, 보안에 대한 지속적인 투자와 관심, 그리고 임직원들의 보안 의식 강화가 필수적입니다.

알아두면 쓸모 있는 정보

1. 에어갭 환경에서도 이동식 저장 매체를 통한 악성코드 감염 위험이 존재합니다. USB 사용을 통제하고, 매체 제어 솔루션을 도입하여 보안을 강화해야 합니다.

2. 내부자의 위협은 간과할 수 없는 중요한 요소입니다. 보안 교육을 강화하고, 접근 권한을 철저히 관리하여 내부자에 의한 정보 유출 및 시스템 파괴를 예방해야 합니다.

3. 공급망 공격은 소프트웨어 업데이트나 하드웨어 제조 과정에서 발생할 수 있습니다. 공급 업체의 보안 상태를 평가하고, 소프트웨어 및 하드웨어의 무결성을 검증하는 것이 중요합니다.

4. 산업 제어 시스템(ICS)은 SCADA, PLC 등 알려진 취약점을 가지고 있을 수 있습니다. 최신 패치를 적용하고, 보안 설정을 강화하며, 침입 탐지 시스템(IDS)을 구축하여 시스템을 보호해야 합니다.

5. 물리적 접근을 통한 공격도 발생할 수 있습니다. 출입 통제를 강화하고, CCTV를 설치하며, 보안 경비를 강화하여 물리적 보안을 유지해야 합니다.

중요 사항 정리

  • 물리적 망분리는 완벽한 보안을 보장하지 않으며, 다층적인 보안 체계 구축이 필요합니다.
  • 제로 트러스트 모델을 도입하여 모든 접근에 대해 인증 및 권한 부여를 요구해야 합니다.
  • 보안은 비용이 아닌 투자라는 인식을 가지고, 지속적으로 투자해야 합니다.
  • 임직원들에게 보안 교육을 지속적으로 실시하여 보안 의식을 높여야 합니다.
  • 사이버 공격에 대한 정보를 공유하고, 서로 협력하여 대응하는 것이 중요합니다.

자주 묻는 질문 (FAQ) 📖

질문: 에어갭(Air Gap) 시스템은 여전히 사이버 보안에 효과적인가요?

답변: 에어갭 시스템은 외부 네트워크와의 물리적 분리를 통해 사이버 공격으로부터 시스템을 보호하는 효과적인 방법임에는 틀림없습니다. 하지만 최근의 공격 사례들을 보면, 공급망 공격, 내부자 위협, 악성코드(예: 스턱스넷) 등을 통해 에어갭 시스템이 우회될 수 있다는 것이 확인되었습니다.
따라서 에어갭 환경이 ‘완벽하게' 안전하다고 단정하기는 어렵습니다.

질문: 에어갭 환경을 우회하는 주요 공격 시나리오는 무엇인가요?

답변: 주요 공격 시나리오는 다음과 같습니다. 공급망 공격: 산업 제어 시스템 공급업체의 웹사이트를 해킹하여 악성코드를 유포하는 방식으로, 에어갭 시스템에 접근합니다. 내부자 위협: 시스템에 접근 권한을 가진 내부자가 악의적인 행위를 하거나, 실수로 보안을 약화시키는 경우입니다.
악성코드: 스턱스넷과 같이 USB나 외장 하드 드라이브를 통해 에어갭 시스템에 침투하는 악성코드를 이용한 공격입니다.

질문: 에어갭 시스템의 보안을 강화하기 위해 어떤 조치를 취해야 할까요?

답변: 에어갭 시스템의 보안을 강화하기 위해서는 다음과 같은 조치를 고려해야 합니다. 공급망 보안 강화: 공급업체의 보안 상태를 주기적으로 점검하고, 소프트웨어의 무결성을 검증해야 합니다. 내부자 통제 강화: 접근 권한을 최소화하고, 내부자의 활동을 모니터링하며, 보안 교육을 강화해야 합니다.
매체 제어: USB나 외장 하드 드라이브와 같은 이동식 저장 매체의 사용을 엄격히 통제하고, 반입되는 모든 파일에 대한 악성코드 검사를 실시해야 합니다. 네트워크 분할: OT 네트워크를 영역(Zone) 단위로 나누고, 최소 권한 원칙을 적용하여 공격자의 이동 경로와 권한 상승 기회를 차단해야 합니다 (네트워크 세분화).
시스템 무결성 보호: 화이트리스팅(신뢰할 수 있는 프로그램 목록)을 활용하여 제어 시스템의 무결성을 보호해야 합니다. 산업 제어 시스템 보안: ‘신원'을 새로운 경계선으로 설정하고, 기존의 방화벽, 역할 기반 접근 제어 외에, 신원 기반의 인증 및 접근 제어를 강화해야 합니다.

📚 참고 자료


➤ 7. 산업 제어 시스템의 에어갭 우회 공격 시나리오 – 네이버

– 제어 시스템의 에어갭 우회 공격 시나리오 – 네이버 검색 결과

➤ 8. 산업 제어 시스템의 에어갭 우회 공격 시나리오 – 다음

– 제어 시스템의 에어갭 우회 공격 시나리오 – 다음 검색 결과