산업용 IoT에 보안 설계하기: IIoT 시스템 보호를 위한 전문가 가이드라인

산업용 사물인터넷(IIoT)이란?

산업용 사물인터넷(IIoT)은 산업 제어 시스템(ICS) 같은 운영 기술(OT)을 엔터프라이즈 IT, 비즈니스 워크플로, 분석과 통합함으로써 소비자 IoT와 차별화됩니다. 기존 OT 환경과 달리 IIoT 기기는 다른 시스템 및 인력과 광범위하게 연결되며, IT 시스템과 달리 센서와 액추에이터를 통해 물리적 세계와 직접 상호작용해 독특한 안전 과제를 만듭니다.

이점과 새로운 위험

제대로 구현되면 IIoT는 센서가 데이터를 수집하고, 분석이 통찰을 도출하며, 액추에이터가 실시간으로 반응하는 폐루프 시스템을 가능하게 합니다. 이 연결성은 효율성, 예측 유지보수, 운영 가시성을 높입니다. 그러나 같은 개방성이 공격 표면을 확장해 IIoT 네트워크를 사이버 적의 매력적인 표적으로 만듭니다.

DOE 지원 전력망 엣지 보안 이니셔티브

Intel은 전력망의 엣지 기기를 강화하는 에너지부 프로그램을 주도합니다. 이 프로젝트는 레거시(브라운필드) 장비용 보안 게이트웨이와 신규(그린필드) 기기용 FPGA 기반 업그레이드를 도입합니다. 목표는 필수 에너지 공급을 방해하지 않으면서 사이버 공격 표면을 축소하는 것입니다.

IIoT 보안의 다섯 기둥

Intel의 수석 IoT 보안 아키텍트이자 IIC 보안 워킹그룹 공동 의장인 Sven Schrecker에 따르면, 보안은 IIoT 기기 설계 시 고려해야 할 다섯 가지 필수 고려사항 중 하나입니다:

• 안전성
• 신뢰성
• 보안
• 프라이버시
• 회복탄력성

Schrecker는 보안 정책이 IT와 OT 팀에 의해 공동 작성되어야 하며, 모든 기기의 통신 권한이 명확히 정의되어야 한다고 강조합니다.

설계부터 배포까지 신뢰 체인 구축

IoT Security Foundation 이사이자 Secure Thingz CEO인 Haydn Povey는 보안을 다뤄야 할 네 가지 조직 계층을 제시합니다:

• CxO 리더십
• 보안 아키텍트
• 개발 엔지니어
• 운영 관리자

개발 엔지니어는 기업 보안 정책을 기기 신원 검증, 보안 펌웨어 업데이트, 하드웨어 증명 같은 구체적 설계 선택으로 변환합니다. 운영 관리자는 공급망의 각 구성요소가 고유하고 검증 가능한 신원을 가지도록 보장합니다.

파편화된 소프트웨어 스택의 과제

MITRE의 선임 수석 엔지니어이자 IIC 운영위원회 위원인 Robert Martin은 사소한 하드웨어 변경이 소프트웨어를 통해 파급되어 아무도 원인을 규명할 수 없는 실패를 낳을 수 있다고 경고합니다. 그는 안전 관련 수정이 인증을 유발하는 규제된 건축 업계와 대조합니다.

안전한 IIoT 설계를 위한 가이드라인

업계 참고자료에는 IIC IoT 보안 프레임워크(제조 프로필 포함)와 NIST 사이버보안 프레임워크가 있습니다. 설계자는 이 프레임워크를 기기 수명 주기 요구사항(신원, 공격 탐지, 복구, 복원, 패치)에 매핑해야 합니다.

Arm의 플랫폼 보안 아키텍처(PSA)

Arm의 PSA는 분석, 아키텍처, 구현의 3단계 프로세스로 기초부터 보안을 내재화합니다. 분석 단계는 위협 모델링을 포함하며, Arm은 자산 추적기, 수도 미터, 네트워크 카메라용 템플릿을 제공합니다. 위협이 이해되면 설계자는 불변 기기 신원, 신뢰 부팅, 보안 OTA 업데이트, 클라우드 측 검증 같은 조치를 구현합니다.

Arm의 PSA 프레임워크는 설계자가 먼저 위협을 고려한 다음 설계와 구현을 형성하도록 권장합니다. (출처: Arm)