2023년도 제38회 기술지도사(정보기술관리분야) 2차 1교시 정보통신 개론 (정답)

【문제 1】스푸핑 공격에 관한 다음 물음에 답하시오. (30점)

(1) ARP(Address Resolution Protocol) 스푸핑의 공격 방법과 보안 대책을 설명하시오. (10점)

(2) IP(Internet Protocol) 스푸핑의 공격 방법과 보안 대책을 설명하시오. (10점)

(3) DNS(Domain Name System) 스푸핑의 공격 방법과 보안 대책을 설명하시오. (10점)

 

 

 

스푸핑 공격에 대해 설명하겠습니다.

1. ARP 스푸핑

공격 방법

• ARP 스푸핑은 네트워크 내의 장치들 사이에서 ARP 패킷을 속여 정보를 가로채는 기법입니다.
• 공격자는 네트워크 내에서 다른 장치의 MAC 주소로 가장하여 트래픽을 자신의 시스템으로 유도합니다.
• 이를 통해 데이터를 가로채거나 네트워크 트래픽을 분석할 수 있습니다.

보안 대책

• 정적 ARP 테이블 사용: 네트워크 장비에 ARP 테이블을 고정시켜 변조를 방지합니다.
• ARP 스푸핑 방지 소프트웨어: ARP 트래픽을 모니터링하고 의심스러운 활동을 탐지합니다.
• 네트워크 접근 제어: 네트워크에 연결되는 장비를 검증하여 무단 장비의 접근을 차단합니다.

2. IP 스푸핑

공격 방법

• IP 스푸핑은 공격자가 패킷의 소스 IP 주소를 위조하여 네트워크 장치나 서버를 속이는 기법입니다.
• 이를 통해 무단 액세스, 서비스 거부 공격(DoS), 세션 하이재킹 등을 시도할 수 있습니다.

보안 대책

• 패킷 필터링: 방화벽이나 라우터에서 출발지 주소를 검증하여 위조된 패킷을 차단합니다.
• 인증 프로토콜 사용: IPsec과 같은 인증 메커니즘을 통해 패킷의 신뢰성을 확보합니다.
• 네트워크 구조 개선: 내부 네트워크와 외부 네트워크 간 격리를 강화하여 위험을 최소화합니다.

3. DNS 스푸핑

공격 방법

• DNS 스푸핑은 DNS 응답을 조작하여 사용자를 가짜 웹사이트로 유도하는 기법입니다.
• 공격자는 가짜 DNS 응답을 통해 사용자의 웹 요청을 잘못된 주소로 리디렉션합니다.

보안 대책

• DNSSEC (DNS Security Extensions) 사용: DNS 응답의 무결성과 인증을 보장합니다.
• 캐시 중독 방지: DNS 캐시를 주기적으로 업데이트하고 보안을 유지합니다.
• 암호화된 DNS 프로토콜 사용: DoH(HTTPS를 통한 DNS)나 DoT(TLS를 통한 DNS)와 같은 암호화된 DNS 솔루션을 사용합니다.

이러한 방법들을 통해 각각의 스푸핑 공격에 대응할 수 있습니다.

 

 

 

 

【문제 2】TCP/IP 프로토콜의 전송 계층에서 사용하는 포트 번호(port number)에 관한 다음 물음에 답하시오. (30점)

(1) 포트 번호의 개념을 설명하시오. (10점)

(2) 포트 번호 "110"에 해당하는 프로토콜의 명칭은 POP3이다. 포트 번호 “22”, “25”, “80”, “161”, “443”에 해당하는 프로토콜 명칭을 각각 쓰시오. (20점)

 

 

 

1. 포트 번호의 개념 설명

정의 및 기능

• 포트 번호는 TCP/IP 프로토콜에서 호스트 내의 특정 프로세스 또는 서비스를 식별하는 데 사용되는 숫자입니다.
• 네트워크를 통해 데이터를 전송할 때, IP 주소는 목적지 컴퓨터를, 포트 번호는 해당 컴퓨터 내의 특정 서비스나 어플리케이션을 지정합니다.
• 이를 통해 서로 다른 네트워크 서비스들이 같은 IP 주소를 공유하면서도 각각 독립적으로 작동할 수 있습니다.

종류

• 잘 알려진 포트(Well-Known Ports): 0-1023 범위의 포트로, 일반적으로 공인된 서비스가 사용합니다 (예: HTTP, FTP).
• 등록된 포트(Registered Ports): 1024-49151 범위의 포트로, 사용자 정의 서비스나 애플리케이션에 할당됩니다.
• 동적/개인 포트(Dynamic/Private Ports): 49152-65535 범위의 포트로, 일시적 연결에 주로 사용됩니다.

2. 특정 포트 번호와 해당 프로토콜

1. 포트 번호 22: SSH (Secure Shell) - 원격 컴퓨터에 안전한 액세스를 제공하는 프로토콜.
2. 포트 번호 25: SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) - 이메일 전송을 위한 프로토콜.
3. 포트 번호 80: HTTP (Hypertext Transfer Protocol) - 웹 페이지 전송을 위한 프로토콜.
4. 포트 번호 161: SNMP (Simple Network Management Protocol) - 네트워크 장비 관리를 위한 프로토콜.
5. 포트 번호 443: HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure) - 암호화된 웹 트래픽을 위한 프로토콜.

이러한 포트 번호들은 인터넷과 네트워크 통신에서 각 서비스를 식별하는 데 핵심적인 역할을 합니다.

 

【문제 3】기가비트 이더넷(Gigabit Ethernet)의 기술적 특징을 3가지만 기술하시오. (10점)

기가비트 이더넷(Gigabit Ethernet)의 기술적 특징

1. 고속 데이터 전송률
   • 기가비트 이더넷은 초당 1기가비트(1Gbps)의 데이터 전송 속도를 제공합니다. 이는 기존의 이더넷 표준보다 훨씬 빠른 속도로, 대용량 데이터 전송이 필요한 네트워크 환경에서 유용합니다.
2. 호환성
   • 기가비트 이더넷은 이전 버전의 이더넷 표준(예: 10Mbps, 100Mbps)과의 호환성을 유지합니다. 이는 기존 네트워크 인프라를 유지하면서 속도를 향상시킬 수 있음을 의미하며, 네트워크 업그레이드에 있어서 비용 효율적인 해결책을 제공합니다.
3. 다양한 전송 매체 지원
   • 기가비트 이더넷은 구리 케이블(UTP 케이블)과 광섬유 케이블을 포함한 다양한 전송 매체를 지원합니다. 이는 네트워크 설계의 유연성을 증가시키고, 다양한 환경에서의 네트워크 구축을 가능하게 합니다.

이러한 특징들로 인해 기가비트 이더넷은 현대의 데이터 중심 네트워크 환경에서 높은 성능과 효율성을 제공합니다. 고속 전송, 광범위한 호환성, 그리고 다양한 매체 지원은 기가비트 이더넷을 기업 및 데이터 센터 네트워크의 핵심 기술로 만듭니다.

 

【문제 4】VLAN(Virtual LAN)과 VPN(Virtual Private Network)에 관한 다음 물음에 답하시오. (10점)

(1) VLAN에 관하여 설명하시오. (5점)

(2) VPN에 관하여 설명하시오. (5점)

 

1. VLAN (Virtual LAN)

정의 및 용도

• VLAN은 Virtual Local Area Network의 약자로, 물리적인 위치에 관계없이 네트워크를 여러 개의 독립된 로컬 네트워크로 분할하는 기술입니다.
• 이를 통해 네트워크 관리를 단순화하고, 보안을 강화하며, 트래픽을 효율적으로 분산시킬 수 있습니다.

작동 원리

• VLAN은 스위치를 사용하여 같은 물리적 네트워크 내의 다양한 그룹을 논리적으로 분리합니다.
• 각 VLAN은 다른 VLAN과 독립적으로 작동하며, VLAN 간의 통신은 라우터나 Layer 3 스위치를 통해 가능합니다.

주요 이점

• 보안 강화: 서로 다른 부서나 그룹 간의 데이터 분리를 통해 보안을 강화할 수 있습니다.
• 네트워크 성능 최적화: 트래픽을 효율적으로 분산시켜 네트워크의 병목 현상을 줄일 수 있습니다.
• 유연한 네트워크 관리: 물리적 위치에 구애받지 않고 네트워크를 구성하고 관리할 수 있어 유연성이 증가합니다.

2. VPN (Virtual Private Network)

정의 및 용도

• VPN은 Virtual Private Network의 약자로, 인터넷을 통해 개인 네트워크를 확장하고 보안된 통신 경로를 제공하는 기술입니다.
• VPN을 사용하면 원격지 사용자들이 기업의 내부 네트워크 자원에 안전하게 접근할 수 있습니다.

작동 원리

• VPN은 데이터를 암호화하여 인터넷을 통해 전송함으로써, 보안이 유지된 통신 채널을 생성합니다.
• 이를 통해 사용자는 공용 네트워크를 통해 사설 네트워크에 안전하게 접근할 수 있으며, 데이터 유출 위험 없이 정보를 주고받을 수 있습니다.

주요 이점

• 보안성 향상: 암호화된 연결을 통해 데이터의 보안과 개인 정보 보호를 강화합니다.
• 원격 접근 용이: 지리적 제약 없이 원격지에서도 사내 네트워크 리소스에 접근할 수 있습니다.
• 비용 효율성: 물리적인 네트워크 확장 없이 인터넷을 이용해 네트워크를 확장할 수 있어 비용 효율적입니다.

VLAN과 VPN은 네트워크를 보다 효율적이고 안전하게 만드는 데 중요한 역할을 합니다. VLAN은 네트워크 내부에서의 분리와 관리를, VPN은 네트워크 외부와의 안전한 통신을 각각 담당합니다.

 

 

 

【문제 5】라우팅(routing)은 여러 경로를 이용하여 패킷을 보낼 경우 최적의 경로를 선택하는 것을 말한다. 라우팅 방법에서 동적 라우팅(dynamic routing)의 특징 5가지만 기술하시오. (10점)

 

 

동적 라우팅(Dynamic Routing)의 특징

1. 네트워크 변경에 자동으로 적응: 동적 라우팅은 네트워크의 변경사항(예: 링크의 실패, 경로의 변경)에 자동으로 적응하고 이에 맞추어 라우팅 테이블을 업데이트합니다.
2. 라우팅 알고리즘 사용: 다양한 라우팅 알고리즘(예: RIP, OSPF, EIGRP, BGP)을 사용하여 최적의 경로를 계산합니다. 이 알고리즘들은 네트워크의 상태를 반영하여 가장 효율적인 경로를 결정합니다.
3. 네트워크 자원 사용 최적화: 네트워크의 현재 상태를 고려하여 데이터를 전송함으로써, 자원 사용을 최적화하고 전체 네트워크 성능을 향상시킵니다.
4. 유연성 및 확장성 제공: 네트워크의 크기나 복잡성이 증가해도, 동적 라우팅은 네트워크 구성 변경을 손쉽게 수용할 수 있어 유연하고 확장 가능한 네트워크 구축이 가능합니다.
5. 오버헤드 및 복잡성 증가: 동적 라우팅은 라우팅 정보를 주기적으로 교환하므로 추가적인 네트워크 트래픽(오버헤드)을 발생시킵니다. 또한, 라우팅 알고리즘의 복잡성으로 인해 네트워크 장비의 처리 부하가 증가할 수 있습니다.

동적 라우팅은 이러한 특징을 바탕으로 네트워크의 변화에 유연하게 대응하며, 더 효율적이고 안정적인 데이터 전송 경로를 제공합니다.

 

 

【문제 6】암호화 알고리즘에 관한 다음 물음에 답하시오. (10점) (1) AES(Advanced Encryption Standard) 알고리즘에 관하여 설명하시오. (5점) (2) SEED 알고리즘에 관하여 설명하시오. (5점)

 

 

AES (Advanced Encryption Standard) 알고리즘

1. 개요 및 용도
   • AES는 미국 정부가 공식적으로 사용하는 암호화 표준으로, 널리 쓰이는 대칭키 암호화 알고리즘입니다.
   • AES는 데이터의 보안을 강화하기 위해 개발되었으며, 다양한 전자 상거래, 정부 및 군사 통신 등에서 사용됩니다.
2. 작동 원리
   • AES는 고정된 블록 크기(128 비트)의 데이터를 암호화하고, 128, 192, 또는 256 비트의 키 길이를 사용합니다.
   • 암호화 과정은 여러 라운드에 걸쳐 수행되며, 각 라운드는 치환(Substitution), 전치(Permutation), 믹싱(Mixing), 키 추가(Adding Round Key)의 단계를 포함합니다.
3. 보안성
   • AES는 그 구조상 브루트포스 공격과 같은 다양한 암호 해독 시도에 대해 강한 저항성을 가지고 있습니다.

SEED 알고리즘

1. 개요 및 배경
   • SEED는 대한민국에서 개발된 대칭키 블록 암호 알고리즘입니다.
   • 특히 한국의 금융 거래와 같은 전자 상거래에서 보안을 강화하기 위해 사용됩니다.
2. 작동 원리
   • SEED는 128비트 블록 크기를 가지며, 128비트 키를 사용합니다.
   • 이 알고리즘은 두 개의 복잡한 치환과 전치 과정을 통해 데이터를 암호화하며, 총 16 라운드의 처리 과정을 거칩니다.
3. 보안성 및 사용
   • SEED는 고유의 암호화 구조를 통해 높은 보안성을 제공하며, 한국에서 널리 사용되는 암호화 표준 중 하나입니다.
   • SEED는 특히 한국 내에서의 데이터 보안과 전자 상거래의 안전을 위해 중요한 역할을 합니다.

이 두 알고리즘은 각각의 사용 목적과 보안 요구에 따라 특화된 기능을 제공합니다. AES는 국제적으로 널리 사용되는 반면, SEED는 특히 한국 내에서의 특정한 보안 요구에 맞춰 개발되었습니다.