ISO 21434로 실현하는 사이버 보안 전략은?

자동차 사이버 보안의 핵심

자동차 사이버 보안은 차량의 안전성과 성능을 보장하는 중요한 요소입니다. 사이버 범죄의 증가, 자동차 보안의 위협 요소, 그리고 기능 안전과의 관계에 대해 살펴보겠습니다.

사이버 범죄의 증가

전 세계적으로 자동차에 대한 사이버 범죄가 급증하고 있습니다. 예를 들어, 랜섬웨어 공격은 불법 마약 거래보다도 많은 수익을 창출하고 있는 현실입니다. 이러한 범죄는 차량의 기능을 조작하고 정상적인 작동을 방해하는 공격으로 이어지며, 이는 곧 차량의 안전성에 심각한 위협을 초래합니다.

“보안 없이는 기능 안전도 없다.”

사이버 범죄의 주요 목표는 차량의 데이터와 소프트웨어를 조작하여 오작동을 유발하거나 정상적인 기능을 훼손하는 것입니다. 결국, 이러한 사항들은 차량 안전성을 직접적으로 위협하게 됩니다.

자동차 보안의 위협 요소

자동차의 보안은 여러 위협 요소들로 구성되어 있습니다. 현대 차량은 전자 및 소프트웨어 의존도가 높아지고 있어, 해커들이 차량 시스템에 접근할 수 있는 경로가 다양해지고 있습니다. 주요 위협 요소는 다음과 같습니다.

이와 같은 위협 요소들은 차량 제조업체와 공급업체가 효과적으로 대응해야 하는 과제로 남아 있습니다.

기능 안전과의 관계

자동차의 사이버 보안은 기능 안전과 밀접한 관련이 있습니다. 자동차가 안전하게 작동하기 위해서는 보안이 먼저 보장되어야 합니다. ISO 21434 표준은 보안과 기능 안전의 통합이 필수적임을 강조하며, 이는 자동차 전기전자 시스템의 조작을 효과적으로 보호하기 위한 지침을 제공합니다.

기능 안전과 사이버 보안 간의 관계는 다음과 같습니다:

1. 위험 중심 접근: 보안을 설계 및 개발 과정에 통합함으로써 기능 안전을 확보할 수 있습니다.
2. 지속적인 업데이트: 소프트웨어 업데이트를 통해 발견된 취약점을 즉시 개선하여 자동차의 기능 안전을 높일 수 있습니다.
3. 테스트 및 검증: 각 단계에서 철저한 테스트와 검증 없이는 안전한 차량 작동이 불가능합니다.

결론적으로, 자동차 사이버 보안은 전방위적인 접근이 필요하며, 제조업체와 공급업체가 함께 협력하여 미래의 안전하고 신뢰할 수 있는 차량 환경을 구축해야 합니다.

ISO 21434 개요 및 필요성

자동차 산업은 최근 몇 년 동안 기술 발전과 함께 사이버 보안 위험이 증가하고 있습니다. 이러한 배경 속에서 ISO 21434는 자동차 사이버 보안을 위한 체계적인 접근법을 제공하는 중요한 표준으로 자리잡고 있습니다.

ISO 21434의 목적

ISO 21434의 주 목적은 자동차 사이버 보안을 강화하고 각종 보안 위험을 관리하기 위한 가이드를 제공하는 것입니다. 이는 프로젝트, 제품 및 조직 차원에서의 보안 대책을 명확히 구분하여 효과적인 사이버 보안 전략을 수립할 수 있도록 돕습니다.

“사이버 범죄의 증가로 인해 차량의 안전성을 보장하는 것이 더 이상 선택이 아닌 필수적 과제가 되었다.”

ISO 21434는 기존 사이버보안 접근 방식을 적극적으로 반영하여, 자동차 전장 시스템의 복잡성과 운전자의 안전을 고려한 위험 중심 설계 접근 방식을 채택하고 있습니다.

기존 보안 표준과의 차별성

기존의 보안 표준들은 제조업체와 IT 시스템에 대한 거버넌스를 중점적으로 다루는 경향이 있었습니다. 반면, ISO 21434는 자동차 산업의 특별한 요구사항을 반영하여 사이버 보안 중심의 명확한 프로세스를 제공합니다. 특히:

• ISO 21434는 기존의 ISO 26262와 밀접하게 연결되어 있습니다. 두 표준은 서로 중복되는 요구사항을 피하기 위해 서로를 참조하며 기능 안전과 사이버 보안을 통합하려는 노력을 하고 있습니다.
• 사이버 보안 프로세스는 위험 분석과 보안 요구사항 설계를 더 명확하게 분리하여 차량의 사이버 보안을 보다 효과적으로 관리할 수 있습니다

.

이러한 차별점들은 사이버 범죄에 대한 신속하고 적절한 대응을 가능하게 하여, 자동차 제조업체가 안전성을 높이는 데 기여합니다.

표준화의 중요성

표준화는 자동차 개발의 모든 단계에서 사이버 보안을 계획하고 관리하는 데 필수적입니다. ISO 21434는 다음과 같은 측면에서 중요성을 지닙니다:

• 조직 차원의 사이버 보안 문화 구축: 내부 정보 공유 시스템과 사이버 보안 도구를 활용하여 조직 전반에 사이버 보안 의식을 높일 수 있습니다.
• 프로젝트 차원에서의 명확한 역할 배분: 관리 시스템을 통해 각 프로젝트의 보안 요구사항과 책임을 명확히 할 수 있습니다.
• 지속 가능한 사이버 보안 관리: 제품 수명 주기 동안 사이버 보안 사고에 대한 대응 및 관리를 통합함으로써 보안 경향을 지속적으로 반영하고 개선할 수 있습니다.

ISO 21434는 자동차 산업 내에서 사이버 보안을 중심으로 한 열린 협업 환경을 조성하며, 이를 통해 전 세계적인 사이버 공격에 대응할 수 있는 보다 안전하고 신뢰할 수 있는 시스템을 구축하는 데 기여합니다. 이러한 노력은 결국 차량 안전성 향상 및 소비자 신뢰 확보로 이어지게 됩니다.

위험 중심 사이버 보안 접근법

위험 중심 사이버 보안 접근법은 보안 요구 사항을 설계와 테스트 프로세스에 직접 연결하는 것을 목표로 합니다. 이는 차량 개발 프로세스에서 효율적인 위험 분석과 평가, 보안 목표 설정, 그리고 보안 요구 사항 도출을 포괄적으로 포함합니다. 이 섹션에서는 이러한 요소들을 심층적으로 살펴보겠습니다.

위험 분석 및 평가 프로세스

위험 분석 및 평가는 사이버 보안의 첫 단계로, 시스템의 자산 식별이 필요합니다. 정의된 범위는 자산을 파악하는 데 중요한 기준으로 작용합니다.

“사이버 공격에 대한 IC를 강화하기 위해 보안 요구 사항을 정확하게 수립하는 것이 중요하다.”

이 과정에서 위협 분석 및 위험 평가(TARA)는 자산이 어떻게 공격에 노출될 수 있는지를 평가하고, 사이버 보안 보증 수준(CAL)을 결정하는 데 매우 중요한 역할을 합니다.

위의 표는 TARA의 예시로, 각 자산에 대한 공격 및 피해 가능성을 평가한 결과입니다. 이러한 정보를 통해 사이버 보안 목표를 보다 구체화할 수 있습니다.

사이버 보안 목표 설정

위험을 완화하기 위해 명확한 사이버 보안 목표를 수립하는 것이 필수적입니다. 사이버 보안 목표는 최상위 수준의 보안 요구 사항으로, 각 목표에 대하여 구체적인 사이버 보안 요구 사항을 도출할 수 있습니다. 예를 들어:

• 사이버 보안 목표: 시스템은 운전자 지원 시스템에서 보낸 메시지가 조작되는 것을 방지해야 한다.
• 사이버 보안 요구 사항: 운전자 지원과 센서 간의 통신 무결성이 보장되어야 한다.

이러한 목표와 요구 사항을 통해 보안 평가 및 설계가 더 체계적으로 이루어질 수 있습니다.

보안 요구 사항 도출

보안 요구 사항은 사이버 보안 목표에서 파생된 것으로, 각 요구 사항은 특정 기술적 요구를 바탕으로 체계적으로 설정됩니다. 예를 들어, 보안 키를 관리하는 방식이나 메시지 인증 코드(MAC)를 설정하는 정책 등이 이에 해당합니다.

• 기술 사이버 보안 요구 사항:
• MAC은 RSA2048 알고리즘을 사용하여 계산되어야 한다.
• MAC은 X 바이트로 줄인 형태로 사용되어야 한다.

이러한 요구 사항은 실제 설계와 테스트 과정에서의 추적성을 보장하며, 보안 요소가 설계 및 배치에서 명확하게 적용되도록 돕습니다.

위험 중심 사이버 보안 접근법은 차량의 수명주기 전체에 걸쳐 지속적인 보안 관리를 통해 전반적인 사이버 보안을 강화하는 중요한 방안입니다. 이는 보안 요구 사항뿐 아니라, 자산 보호와 위험 관리에도 큰 기여를 합니다.

사례 연구: ADAS 프로젝트 적용

자동차 사이버 보안은 점점 더 중요해지고 있으며, 이를 효과적으로 관리하기 위한 방안으로 ISO 21434 표준이 제안됐다. 이번 섹션에서는 첨단 운전자 지원 시스템 (ADAS) 프로젝트에 ISO 21434를 적용한 사례를 다룬다. 특히, 아이템 정의 및 자산 식별, 위협 분석 및 대응 조치, 사이버 보안 목표의 설정 등을 중점적으로 살펴보겠다.

아이템 정의 및 자산 식별

첫 번째 단계는 아이템 정의이다. 이는 요소의 범위를 설정하여 시스템 자산을 식별하는 데 필요하다. ADAS 프로젝트에서는 전체 시스템이 아이템으로 정의되며, 이는 최상위 네트워크 아키텍처를 포함한다. 모든 통신은 CAN 프로토콜을 통해 이루어지며, 시스템 내부의 외부 인터페이스도 정의된다.

그 다음으로는 자산 식별 단계가 있다. 여기서는 ADAS 시스템에서 중요한 다양한 자산을 나열하는 것이 중요하다. 자산은 손상될 경우의 리스크나 가치를 기준으로 선택된다. 아래 표는 ADAS 시스템의 주요 자산 목록을 제공한다.

위협 분석 및 대응 조치

위협 분석 및 위험 평가는 자산을 기반으로 진행된다. 이 단계에서는 자산이 사이버 공격을 받을 경우의 피해 시나리오와 그 영향 및 공격 가능성을 평가하게 된다. 이를 통해 위험 수준을 1에서 5까지의 척도로 분류할 수 있다.

“사이버 범죄는 차량 구성 요소에 대한 초기 승인된 품질이 더 이상 보장되지 않을 수 있다는 점에서 항상 경계해야 합니다.”

TARA(위협 분석 및 위험 평가)를 통해 자산에 대한 위협을 평가하고, 그 결과는 위험 처리 조치를 계획하는 데 필요한 기초 자료로 활용된다. ISO 21434는 각 위험 수준에 따라 사이버 보안 보증 수준을 제안하며, 예를 들어, 서비스 거부 공격이나 소프트웨어 변조와 같은 위협을 다룬다.

사이버 보안 목표의 설정

위험을 완화하기 위한 사이버 보안 목표는 최상위 수준의 요구 사항이다. 각 사이버 보안 목표는 기술적 요구 사항으로 세분화되며, 이는 다시 여러 가지 요구 사항으로 나뉜다. 예를 들어, ADAS 시스템이 운전자를 지원하는 메시지가 조작되는 것을 방지해야 한다는 목표를 설정할 수 있다. 이는 아래와 같은 구체적인 요구 사항으로 이어진다.

• 사이버 보안 목표: ADAS 시스템에서 전송되는 메시지의 조작 방지.
• 사이버 보안 요구 사항: 운전 지원과 센서 간의 통신 무결성을 보장해야 한다.
• 기술적 사이버 보안 요구 사항: 메시지 인증 코드(MAC)는 RSA2048 알고리즘을 사용해야 하며, 하드웨어 신뢰 근거와 호환되어야 한다.

이러한 체계적인 접근 방식은 ADAS 프로젝트의 사이버 보안 요구 사항을 명확하게 정의하고 이를 통한 추적성을 높이는데 기여한다.

위험 중심의 사이버 보안 방법론은 일정한 틀 안에서 각 단계의 효과성을 보장하는 데 도움을 주며, 이는 전체 프로젝트의 안정성과 신뢰성을 높이는 데 기여한다.

사이버 보안 통합 및 검증 단계

사이버 보안은 현대의 차량 개발에서 필수적인 요소로 자리 잡고 있습니다. 특히, ISO 21434 표준은 이 분야의 지침을 제공하며, 실질적인 사이버 보안 대응을 위한 체계적인 접근법을 제시합니다. 이번 섹션에서는 사이버 보안 통합 및 검증 단계에서 다루어야 할 핵심 요소들에 대해 살펴보겠습니다.

시스템 통합 및 기능 테스트

사이버 보안 통합의 첫 번째 단계는 시스템의 통합과 기능 테스트입니다. 이는 시스템이 설계된 모든 보안 기능이 제대로 작동하는지를 검증하는 과정입니다. 일반적으로 적용되는 검증 방법으로는 단위 수준 검증, 기능 테스트, 퍼지 테스트, 침투 테스트 등이 있습니다. 다음은 각 테스트 방법의 간략한 설명입니다.

이러한 테스트는 시스템이 보안 목표와 요구 사항을 충족하는지 확인하기 위해 필수적입니다. 채택된 보안 메커니즘이 실제로 효과적인지를 검증하기 위한 이 단계는 사이버 보안 통합의 중요한 요소입니다.

사이버 보안 검증 방법

사이버 보안을 검증하는 방법론은 ISO 21434의 핵심 요소로 자리매김하고 있습니다. 이는 사이버 보안 목표를 설정하고, 이를 효과적으로 평가하는 체계적 접근을 필요로 합니다. 다음은 사이버 보안 검증의 기본 단계로 요약될 수 있습니다.

“사이버 보안 정책은 지속적으로 검토되고 업데이트되어야 하며, 모든 구성원들이 이를 준수하도록 해야 합니다.”

사이버 보안 목표는 시스템의 무결성, 기밀성, 가용성을 보장하는 것에 중점을 두고 설정됩니다. 이러한 목표들은 특정 보안 요구 사항으로 발전하여, 이로부터 기술적 요구 사항이 도출됩니다. 이는 효율적인 사이버 보안 관리 체제를 갖추기 위한 기초가 됩니다.

유지보수 및 사고 대응

사이버 보안은 단지 개발 단계에서 끝나는 것이 아닙니다. 유지보수 및 사고 대응은 지속적인 관리와 업데이트를 필요로 하며, 이는 제품의 전 생애 주기에 걸쳐 이루어져야 합니다. 이를 위해 기업은 다음과 같은 단계들을 고려해야 합니다.

1. 생산: 제품 제조 단계에서 사이버 보안 요구 사항을 준수해야 하며, 최종 단계에서 암호 키 관리와 같은 작업을 수행해야 합니다.

2. 운영 및 유지보수: 지속적인 모니터링과 사이버 보안 사고 발생 시 미리 정의된 대응 계획을 통해 사고를 처리해야 합니다.

3. 폐기: 제품 폐기 시에도 사이버 보안 관련 데이터를 안전하게 처리하는 절차가 요구됩니다.

이러한 유지보수 및 대응 전략은 사이버 보안 사고로 인한 잠재적 피해를 최소화하는 데 큰 역할을 합니다.

사이버 보안 통합 및 검증 단계는 자동차 제조업체가 끊임없이 변화하는 사이버 환경에서 안전성과 신뢰성을 유지하기 위해 필수적입니다. ISO 21434의 지침을 따르는 것은 이 과정에서 큰 도움이 됩니다.

ISO 21434 적용의 실질적인 이점

ISO 21434는 자동차 산업의 사이버 보안 위험을 효과적으로 관리하기 위한 표준으로, 이를 통해 다양한 이점을 제공할 수 있습니다. 이번 섹션에서는 보안 유지 관리의 필요성, 조직 차원의 사이버 보안 거버넌스, 프로젝트 마무리 및 교훈에 대해 살펴보겠습니다.

보안 유지 관리의 필요성

자동차 사이버 범죄는 날로 증가하고 있으며, 이는 자동차의 전자 안전성과 관련된 심각한 문제를 야기합니다. 보안 유지 관리는 이러한 사이버 공격으로부터 차량을 보호하기 위해 필수적입니다. ISO 21434는 기업이 보안 요구 사항을 설계 및 테스트 과정에서 직접 통합하도록 요구합니다. 이는 조직이 지속적으로 사이버 공격의 위험에 노출될 수 있는 요소를 사전에 식별하고, 이에 대한 대처 방안을 마련해야 함을 의미합니다.

“능동적인 보안 전략 없이는 자동차의 기능 안전도 보장될 수 없다.”

이러한 배경 속에서 위험 중심 보안 접근법은 차량의 생애 주기 동안 여러 보안 위협에 대한 평가 및 관리 체계를 제공합니다.

조직 차원의 사이버 보안 거버넌스

조직 차원에서 사이버 보안에 대한 철저한 거버넌스 구축은 매우 중요합니다. ISO 21434는 이를 위해 다음과 같은 기본 요소를 강조합니다:

이러한 접근은 사이버 보안 문화를 조직 전반에 확산시키고, 모든 구성원이 보안에 대한 책임을 인지하도록 합니다. 결국, 사이버 보안은 단순히 특정 부서의 문제가 아닌 조직 전체의 문제라는 사실을 인식해야 합니다.

프로젝트 마무리 및 교훈

ISO 21434는 사이버 보안 활동을 프로젝트 차원에서 명확하게 정의하도록 안내합니다. 프로젝트가 완료된 후에는 사이버 보안 계획이 어떻게 실행되었는지 평가하는 과정이 필요합니다. 이를 통해 프로젝트에서 발생했던 문제점과 성과를 분석하고, 향후 프로젝트에 반영할 교훈을 도출할 수 있습니다.

ISO 21434의 적용 과정에서 중요한 점은 모든 단계에서 추적성과 문서화가 이루어져야 한다는 것입니다. 또한, 다양한 단계의 검사와 검증을 통해 사이버 보안 목표가 충족되었는지 확인하는 과정도 필수적입니다. 이는 미래의 프로젝트가 더 나은 성과를 낼 수 있는 기반을 제공합니다.

ISO 21434는 단순한 표준이 아닌, 자동차 사이버 보안을 위한 체계적이고 포괄적인 접근법을 제시합니다. 이를 통해 각 조직은 변화하는 보안 환경에 효과적으로 대응할 수 있는 능력을 키울 수 있습니다.

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