4차 산업혁신을 이끌 블록체인, 디지털 키 보호를 위한 HSM

4차 산업혁명 시대에 상거래는 가상화폐를 통해서 많이 이루어 질 것이라는 주장이 나오고 있습니다. 특히, 가상화폐를 통해 결제를 하게 되면 반드시 거쳐야할 부분은 바로 블록체인(BlockChain)입니다. 

블록체인은 공공거래 장부라고도 불리는 기술로써 거래에 참여하는 모든 사용자에게 거래 내역을 보내주게 되고 이를 계속 대조하여 데이터 위조를 막는 방식으로 동작합니다. 

블록체인 기술은 이미 가상화폐로 유명한 비트코인(Bit Coin)에 사용되고 있는 기술입니다. 비트코인과 같은 가상화폐 뿐만 아니라 기록물을 블록체인 기반으로 저장하는 방법도 구상되어 있습니다. 두바이 정부는 해당 방식을 통해서 모든 정부의 문서를 블록체인으로 저장하고 기록하는 프로젝트를 진행하고 있습니다. 또한, 거대 IT 기업들도 블록체인을 통한 새로운 플랫폼과 시장을 선점하기 위한 투자를 끊임 없이 진행하고 있습니다. 

글로벌 기업 뿐만 아니라, 국내 IT 기업인 삼성SDS, SK C&C 등도 블록체인을 상용화 하기 위한 기술 개발에 투자를 아끼지 않고 있습니다. 삼성 같은 경우에는 삼성카드에 블록체인 기술을 활용하여 전자문서 원본확인 서비스를 적용하는 등 다양한 신규산업과 융합하여 4차 산업혁명을 이끌 준비를 하고 있습니다. 

이렇게 활용성도 다양하고 전망도 좋은 블록체인 기술도 보안 위협은 존재합니다. 블록체인을 기반으로 하는 화폐 결제 시스템은 블록체인을 위한 디지털 키를 저장하는 사이버 지갑에 의존하고 있습니다. 데이터를 제외한 디지털 키는 기존과 같이 서버에 저장되기에 네트워크 공격에 취약할 수 있습니다. 

이러한 보안 위협을 제거하기 위해서는 디지털 키의 무결성을 보장하여야 합니다. 디지털 키의 무결성을 보장하기 위해서 필요한 기술이 바로 HSM(Hardware Security Module)입니다. 디지털 키를 네트워크와 물리적으로 격리된 공간에 저장하고 디지털 키를 안전하게 보호하기 위한 고도화 보안 매커니즘으로 관리되어야 합니다.

HSM은 암호화 키를 생성하고 저장하는 역할을 하는 암호화 전용 장비로써 인증과 서명, 암호화 등의 다양한 분야에서 키에 대한 생성과 교환, 백업, 보관, 키 라이프 사이클 관리 등의 기능을 가장 안전하고 편리하게 관리하는 전용 장비입니다. 블록체인에서는 이러한 기술 등을 디지털 키 보호에 활용합니다.

최근 탈레스는 액센츄어와 협력하여 만든 블록체인에 HSM 적용하는 기술을 통해서 기존의 강력한 블록체인의 암호화 기능과 함께 디지털 키의 무결성을 보장할 수 있게 되었습니다. 이 기술은 하이퍼렛져(Hyperledger)의 패브릭 기술을 사용하였기 때문에 범용적으로 이용할 수 있고 호환성 또한 높습니다. 

* HyperLedger : 모든 산업에서 범용적으로 이용 가능한 블록체인 기술을 개발하기 위해 100개 이상의 대기업이 협력한 오픈소스 협업 단체

HSM의 특징

1. H/W 기반의 암호화 연산 기능을 제공합니다. 

- 호스트 서버의 암호연산 부하를 경감하고, 서버 가용성을 증대시킵니다.

2. 키에 사용에 대한 정책을 시행합니다.

- 관리자 권한의 강력한 분리

- 관리자를 위한 강력한 인증

- 상호 감독을 위한 강력한 이중 통제

- 성능 증대를 위한 프로세싱 분리

- 물리적 보호를 위한 변조 방지 기술

3. 비대칭 형 암호연산에 사용되는 개인 키를 H/W 보안과 안전한 관리

4. 블록체인에 사용되는 디지털 키에 대한 안전한 보호 및 무결성 보장

HSM을 사용하여야 하는 이유

1. 소프트웨어 기반의 모듈보다 뛰어난 보안성과 운영상의 강점을 가지고 있습니다.

2. 암호키가 HSM 하드웨어 박스 속에서 생성되기 때문에 물리적으로 키 값에 대한 강력한 보호가 가능합니다.

3. 하드웨어 키 보호 시스템은 논리적으로 접근이 불가능하며, 물리적으로 접근시 키 값이 삭제됩니다. 

4. 백업으로 인한 키 관리의 어려움과 분실에 대비한 중앙집중적인 키 관리가 가능합니다.

5. 내부자에 의한 키 탈취에 취약점을 해결할 수 있는 관리 장치가 마련 되어 있습니다.

* 이러한 키 관리에 대한 강점을 블록체인의 디지털 키에도 적용할 수 있습니다.

Thales HSM 소개 (GPHSM 종류)

GPHSM은 일반적인 어플리케이션과 연동이 가능한 강력한 암호화 키 보호 및 생성, 관리 전용 장비입니다. nShield 라는 제품군으로 불리우고 있으며 서버 내장형(Thales nShield Solo)과 서버 외장형(Thales nShield Connect)으로 구분됩니다. 

Thales nShield 제품군은 FIPS 140-2 와 CC 인증을 받은 제품으로 그 보안성을 입증 받은 제품입니다. 

Thales HSM 관련 제품 및 도입 문의는 아래의 아이마켓코리아 보안 담당자에게 연락주시면 친절하게 안내해드립니다. (견적 문의 가능합니다.)

(주) 아이마켓코리아
김 경 일
과장 │ IT 솔루션 영업팀

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