LTE 네트워크 보안—무엇을, 왜, 어떻게
소개
서비스 제공업체는 증가하는 네트워크 트래픽, 대규모 확장 요구 사항, 가상화 및 오케스트레이션 수요, 비용 관리, 새로운 수익원으로의 확장에 대응할 수 있도록 네트워크를 발전시키고 미래에도 경쟁력을 유지하고자 하는 과정에서 오늘날 여러 복잡한 과제에 직면해 있습니다.
동시에 통신 사업자들은 인터넷 서비스 제공업체가 수년간 겪어 온 것과 유사한 보안 사고와 공격을 경험하고 있습니다. 네트워크 혼잡, 서비스 품질 저하 또는 완전한 중단, 사용자 정보 및 시그널링 메시지 노출은 심각한 우려 사항입니다. 코어 네트워크 요소와 지원 인프라는 그 어느 때보다 외부 위협에 취약합니다. 지능형 지속 위협(APT), 분산 서비스 거부(DDoS) 공격, DNS 수준의 공격은 네트워크와 서비스의 가용성 및 성능을 위협합니다. 따라서 고속 모바일 네트워크의 보안, 성능 및 가용성을 보장하는 것은 이를 소유하고 운영하는 서비스 제공업체와 가입자 모두에게 매우 중요합니다. 또한 이제는 네트워크 자체뿐만 아니라 네트워크에 연결된 소비자 기기도 보호하는 것이 필수적입니다.
F5의 통신사업자급 보안 솔루션은 LTE(Long-Term Evolution) 네트워크와 가입자 모두를 오늘날 직면한 위협으로부터 보호합니다. 이러한 솔루션은 변화하는 환경에서 서비스 제공업체가 보안을 유지하고, 브랜드 평판을 지키며, 차세대 공격을 방어하고, 새로운 수익원으로 사업을 확장할 수 있도록 지원합니다.
네트워크의 진화와 변화하는 위협 환경
전통적으로 서비스 제공업체의 보안은 네트워크 인프라 보호에만 거의 전적으로 집중해 왔으며, 가입자의 엔드포인트 장치는 거의 또는 전혀 고려하지 않았습니다. 그러나 네트워크 기술이 발전하고 3G, 4G, 5G 및 그 이후 세대로 이어지며 성능이 향상됨에 따라, 네트워크 자체만 보호하면 충분하다는 기존의 운영 관점도 바뀌어야 합니다.
고정형 네트워크 인프라와 저성능 가입자 단말기를 전제로 설계된 기존 운영 모델은 서비스 제공업체의 아키텍처가 동적이고 가상화되며 오케스트레이션된 인프라 모델로 발전함에 따라 더 이상 충분하지 않습니다. 서비스 제공업체 네트워크, 특히 진화하는 LTE 네트워크는 가상화, 클라우드 및 소프트웨어 정의 네트워킹(SDN) 환경에서 안정적인 고성능 서비스를 제공할 수 있도록 이제 모든 영역에서 보안을 유지하도록 설계되어야 합니다. 또한 21세기에 인프라 보안을 구현하려면 소비자 기기가 새롭고 매우 심각한 위험 요인이 되고 있는 만큼, 서비스 제공업체는 소비자 기기 보호에 새롭게 초점을 맞춰야 합니다.
F5는 특수 목적용 하드웨어와 가상 솔루션을 통해 이러한 중대한 과제를 해결하고, 네트워크의 성장과 발전에 따라 운영업체에 필요한 보안, 성능 및 가용성을 제공합니다.
진화하는 가입자 단말과 그 중요성
이동통신 기기는 수년에 걸쳐 발전해 왔으며, 이제 일반 컴퓨터만큼 강력하고 널리 보급되었습니다. 동시에 저장할 수 있는 데이터의 양과 종류도 크게 늘어나면서 기기 자체가 공격자들에게 매력적인 표적이 되었습니다. 이와 마찬가지로 이동통신 네트워크가 직면한 위협 환경도 과거의 SMS 기반 공격에서 기기, 애플리케이션 및 네트워크 수준의 위험까지 포함하는 방향으로 확대되었습니다.
온라인 성인 사용자의 3분의 2 이상이 보안이 적용되지 않은 무료 공용 WiFi 서비스를 이용하고 있다는 점을 고려하면, 보안 위협은 명백합니다. Verizon Business의 이사인 Bryan Sartin은 “2년 후에는 서버와 애플리케이션보다 모바일 기기에서 더 많은 데이터가 도난당할 것입니다.”라고 말합니다.
악의적인 공격자의 트래픽 외에도 고려해야 할 또 다른 위험은 통신량이 많은 애플리케이션과 이로 인해 시그널링 및 부가 지원 시스템에 발생할 수 있는 부하입니다. 이메일, 뉴스, 소셜 미디어 등 널리 사용되는 애플리케이션은 단 한 번의 연결 요청으로도 30건 이상의 연결 및 시그널링 이벤트를 발생시키는 경우가 많으므로, 수백만 대의 가입자 기기가 서비스 제공업체의 시그널링 및 지원 인프라에 과부하를 일으킬 가능성 역시 매우 현실적인 우려 사항입니다. 충분한 용량과 보안을 갖추도록 설계하고 구축하지 않으면, 소수의 악의적 행위자만으로도 통신사의 시그널링 및 지원 인프라가 중단될 가능성이 매우 큽니다.
소비자와 소비자 기기를 노리는 위협 환경 또한 계속 진화하고 있습니다. 소셜 엔지니어링, 멀웨어, DDoS 공격 등 위협 벡터가 갈수록 다양해지고 정교해짐에 따라, 현대의 LTE 네트워크 사업자가 스스로를 보호하려면 잠재적인 공격으로부터 고객을 보호하는 것이 매우 중요해지고 있습니다.
보안이 통신 사업자에게 그토록 중요한 이유는 무엇일까요?
기술이 발전하고 네트워크의 비용 대비 성능이 향상됨에 따라, 통신사업자는 단순 연결 및 기존 서비스에서 발생하는 수익이 감소할 것으로 예상되는 상황에 대비해야 합니다. 대부분의 통신사업자가 네트워크 인프라 비용을 절감하려 하고 있지만, 이것만으로는 수익성 있는 성장을 보장할 수 없으므로 추가적인 서비스 수익원을 모색하고 있습니다.
네트워크 자체를 보호함으로써 사업자는 가입자에게 제공되는 네트워크의 체감 품질(QoE)을 개선하고, 네트워크가 지원하는 기존 서비스와 신규 서비스를 모두 보호할 수 있습니다. 이는 결과적으로 가입자 이탈과 가입자당 평균 매출(ARPU) 감소로부터 사업자를 보호합니다. 따라서 네트워크 보안을 강화하면 사업자는 전체 매출을 늘리고 총소유비용(TCO)을 절감할 수 있습니다.
LTE 네트워크가 직면한 위험은 무엇인가요?
이동통신 사업자는 다양한 위협 벡터로 인해 고유한 위험에 직면합니다. 위협은 기기, 네트워크 및 애플리케이션 계층에 존재하며, 네트워크와 가입자를 공격으로부터 보호하려면 각 계층의 위협을 모두 고려하고 이에 대한 보안 조치를 마련해야 합니다.
가입자 디바이스를 감염시키는 멀웨어나 봇으로 인해 발생할 수 있는 디바이스 수준의 공격은 비정상 트래픽이나 공격 트래픽을 생성하고, 네트워크에 시그널링 폭주를 일으키며, 디바이스 배터리를 소모시킬 수 있습니다. 네트워크 자체도 무선 액세스 네트워크(RAN) 및 코어 네트워크의 리소스 고갈, 이용 약관(T&C) 위반, DNS·과금·시그널링 인프라에 대한 공격에 노출될 수 있습니다. 또한 애플리케이션 계층을 겨냥한 공격에는 서버 측 멀웨어, 애플리케이션 수준의 프로토콜별 DDoS 공격, 또는 계층 7의 웹 애플리케이션 수준 위협이 포함될 수 있습니다.
운영자는 안정적이고 안전한 네트워크 운영을 보장하고, 인프라를 보호하며, 고객을 보호하고 만족시키기 위해 이러한 모든 위험 요소를 고려해야 합니다. 보다 구체적으로, 운영자는 모바일 네트워크의 각 영역을 보호할 수 있도록 여러 도메인에 걸쳐 통제 조치와 보안 정책을 마련해야 합니다.
네트워크를 완벽하게 보호하려면 진정한 다계층·다중 도메인 보안 정책이 필요합니다. 모바일 기기, 무선 인터페이스, 액세스 네트워크, 코어 네트워크뿐만 아니라 애플리케이션, 운영 지원 시스템(OSS), 비즈니스 지원 시스템(BSS)까지 모두 보호해야 합니다. 이러한 모든 계층의 보안이 확보되기 전까지 사업자는 다양하고 끊임없이 진화하는 위협 벡터를 통한 공격 위험에 노출됩니다.
공격 시나리오 및 관련 영향
LTE 네트워크와 가입자에게 피해를 줄 수 있는 잠재적 공격은 매우 다양하므로, 이러한 모든 공격을 방어할 수 있는 종합적인 보안 아키텍처를 설계하고 구현하는 것이 매우 중요합니다. DDoS 공격과 같은 여러 유형의 공격은 광범위하고 즉각적으로 드러나는 피해를 일으키지만, 일부 공격 유형은 국지적인 서비스 품질 저하만 유발하므로 문제를 진단하고 해결하기가 훨씬 더 어렵습니다.
이러한 후자 유형의 공격 사례로는 국지적인 서비스 중단을 초래하는 RAN 연결 고갈 공격과 기기 반품으로 이어질 수 있는 소비자 기기의 배터리 소모 문제가 있습니다. 마찬가지로 과금 인프라에 대한 공격은 고객 불만과 서비스 문의를 유발할 수 있습니다.
모든 유형의 공격은 성공할 경우 고객 만족도를 떨어뜨리고 통신사업자의 비용을 증가시키므로, 위험을 정확히 파악하고 엔드투엔드 완화 전략을 수립하는 것이 매우 중요합니다.
시나리오 1: 인터넷 측에서의 공격
운영자가 업스트림 인터넷 연결을 통한 인바운드 보안에 충분히 주의를 기울이지 않으면 공격자가 네트워크 가입자를 대상으로 플러딩 또는 DoS/DDoS 공격을 감행할 수 있습니다. 아래 다이어그램은 모바일 가입자가 업스트림에서 공격받는 이러한 공격 시나리오를 보여 줍니다.
이러한 공격으로 인해 발생할 수 있는 피해는 다음과 같습니다:
- 모바일 기기의 배터리 소모.
- 데이터 사용량 및 그로 인한 요금 청구 관련 불만.
- RAN 연결 고갈.
시나리오 2: 모바일 측 공격
공격자는 단일 통신사업자 네트워크의 모바일 측에서 다른 모바일 기기 사용자를 표적으로 삼을 수도 있습니다. 이 시나리오에서는 한 명 이상의 모바일 공격자가 통신사업자의 액세스 및 코어 네트워크 인프라 전반에서 DoS, 플러딩 또는 DDoS 공격을 통해 네트워크 가입자를 공격할 수 있습니다.
인터넷 측 공격과 마찬가지로, 이 공격 역시 다음을 비롯한 여러 문제를 일으킬 수 있습니다:
- 모바일 기기의 배터리 소모.
- 데이터 사용량으로 인한 요금 관련 불만.
- RAN 연결 고갈.
시나리오 3: 모바일 측에서 발생하는 DNS/시그널링 공격
모바일 측에서 발생하는 공격은 기기를 노리는 대신 DNS와 과금 및 청구 시스템을 비롯한 통신 사업자의 시그널링 인프라를 표적으로 삼을 수 있습니다.
이러한 유형의 공격으로 인해 발생할 수 있는 위험은 다음과 같습니다:
- 무선 자원/RAN 리소스 고갈.
- 가입자의 데이터 사용량 및 요금 청구 관련 불만.
- DNS 인프라의 과부하 및 마비.
- 가입자 데이터 레코드 오류.
보시다시피 LTE 네트워크 사업자가 직면할 수 있는 모든 잠재적 보안 위험을 파악하고 해결하는 일은 매우 복잡할 수 있습니다. 다행히 F5는 이러한 위험을 완화할 수 있도록 사업자급 맞춤형 솔루션을 제공합니다.
F5로 어디서나 LTE 네트워크를 보호하세요
세계 최대 규모의 통신 서비스 제공업체들은 네트워크를 안전하게 보호하고 간소화하며, 서비스 품질을 개선하고 수익성을 높이기 위해 F5를 신뢰합니다. 오늘날 F5는 보안을 비롯한 다양한 서비스를 통합 플랫폼에서 제공하는 폭넓은 통신사업자급 솔루션 포트폴리오를 통해 서비스 제공업체가 폭발적으로 증가하는 데이터를 관리하고 IPv6로 원활하게 전환할 수 있도록 지원하는 독보적인 위치에 있습니다. F5 플랫폼을 통해 서비스 제공업체는 출시 기간을 단축하고 자본 및 운영 비용을 절감하며, 서비스 제공 성능과 보안을 개선하고 네트워크 서비스를 수익화할 수 있습니다.
F5의 서비스 제공업체용 솔루션 제품군은 보안, 네트워크 기능 가상화(NFV), 데이터 트래픽 관리, Diameter 및 DNS 시그널링을 위한 솔루션으로 구성됩니다. 모든 F5 솔루션은 특수 제작된 고성능 물리적 하드웨어 플랫폼이나 다양한 가상 또는 클라우드 플랫폼에서 사용할 수 있습니다. 또한 이러한 솔루션의 관리 및 오케스트레이션은 F5® BIG-IQ® 관리 플랫폼과 각 제품의 API를 통해 제공됩니다.
네트워크가 지속적으로 성장하고 대규모로 확장됨에 따라 네트워크에서 처리되는 트래픽의 특성도 변화하고 있습니다. 그 결과 TCP 연결 수가 증가하고, 더 짧고 빈번한 연결이 주를 이루게 되었습니다. 이러한 애플리케이션 트래픽의 변화로 인해 이제 서비스 제공업체 네트워크에는 매우 높은 수준의 TCP 연결 확장성을 지원하는 인프라 솔루션이 필요합니다. 기존 보안 솔루션은 확장성이 부족하고 최신 고성능 네트워크 및 애플리케이션에 필요한 성능을 제공하지 못하므로, 오늘날의 환경에서 요구되는 보안, 성능 및 안정성을 충분히 제공할 수 없습니다.
오버더톱(OTT) 또는 도매 네트워크 서비스를 구축하는 데 사용되는 가상 네트워크나 오버레이 네트워크 및 가상화된 네트워크 서비스는 확장성 요구 사항이 증가하고 엄격한 지연 시간 요건을 갖춘 새로운 서비스와 애플리케이션이 이러한 네트워크에서 실행됨에 따라 복잡성을 한층 더 가중시킵니다.
이러한 모든 변화로 인해 대규모 확장성과 고성능을 제공할 수 있는 보안 및 트래픽 관리 솔루션이 반드시 필요합니다. 이 두 가지를 모두 제공하는 F5 솔루션은 이러한 새로운 서비스 및 운영 환경에 매우 적합합니다.
LTE 보안을 위한 F5 솔루션
F5의 통신사업자급 서비스 제공업체 솔루션을 통해 운영자는 잠재적 공격자로부터 LTE 인프라, 가입자 기기 및 OSS 애플리케이션을 보호할 수 있습니다. 특히 통신사업자 데이터 센터 내부에 F5 BIG-IP® Local Traffic Manager™(LTM) 및 BIG-IP® DNS와 같은 로컬 및 글로벌 트래픽 관리 솔루션을 배포하고, BIG-IP®Advanced Firewall Manager™(AFM) 및 BIG-IP® Application Security Manager™(ASM)와 같은 레이어 4 및 레이어 7용 F5 방화벽 솔루션을 함께 사용하면 인터넷 공격으로부터 모바일 고객을 보호하는 동시에 모바일 측 공격으로부터 데이터 센터를 보호할 수 있습니다.
데이터 센터 내부에서는 F5의 레이어 4 방화벽이 사업자의 핵심 인프라에서 보안 기능을 오프로드하여 보안을 강화하고 비용을 절감할 수 있습니다. 또한 BIG-IP® Carrier-Grad NAT(CGNAT)는 수백만 명의 사용자를 지원하는 데 필요한 통신사업자급 NAT 확장성과 성능을 제공합니다. BIG-IP® Policy Enforcement Manager™(PEM)는 사용자 트래픽 페이로드에 대한 가시성과 정책 적용 기능도 제공하여 서비스 트래픽의 보안을 강화하고 수익화할 수 있도록 지원합니다.
BIG-IP 물리 및 가상 플랫폼은 고성능의 확장성이 뛰어난 SSL 암호화 및 복호화 엔드포인트도 제공하여 사업자 코어와 주고받는 연결을 안전하게 설정하고 적용함으로써 액세스 네트워크 인프라를 보호합니다. 피어링 접점에서 BIG-IP AFM 및 BIG-IP ASM 보안 플랫폼을 사용하면 로밍 네트워크 파트너의 공격으로부터 네트워크 인프라와 모바일 고객을 모두 보호할 수 있습니다.
마지막으로, 가입자 데이터베이스, DNS 및 사업자 네트워크 내의 기타 시그널링 및 과금 시스템을 포함한 OSS 및 BSS 시스템은 BIG-IP AFM, BIG-IP DNS 및 F5 Traffix® Signaling Delivery Controller™(SDC)를 통해 악의적인 내부 직원의 공격이나 인터넷 및 모바일 위협으로부터 보호할 수 있습니다. 또한 F5는 노스바운드 API와 BIG-IQ 관리 플랫폼을 비롯하여 SDN 및 NFV와 같은 차세대 아키텍처를 위한 포괄적인 관리 및 오케스트레이션 옵션을 제공합니다.
요약하면, F5는 다음을 보호할 수 있는 포괄적인 서비스 제공업체 보안 솔루션을 제공합니다.
- 가입자의 모바일 기기.
- S/Gi 네트워크 자체의 데이터 계층과 데이터 센터 및 피어링 연결.
- 무선 및 유선 연결을 위한 액세스 네트워크.
- Traffix SDC 및 BIG-IP DNS 서비스를 포함하는 시그널링 계층입니다.
- 데이터 센터 내 가상화 네트워크 기능(VNF)을 위한 애플리케이션.
위의 모든 서비스는 네트워크 전반에서 엔드 투 엔드로 연계되고 일관된 정책 집합에 따라 적용될 수 있습니다. 또한 모든 BIG-IP 하드웨어 또는 가상 에디션 플랫폼에서 네트워크의 모든 계층에 걸쳐 DDoS 방어를 제공할 수 있습니다.
F5 보안 솔루션의 이점
F5의 서비스 제공업체 보안 및 트래픽 관리 솔루션을 통해 네트워크 운영자는 다음을 수행할 수 있습니다:
- 변화하는 환경에서 서비스 제공업체의 보안을 유지합니다. F5는 서비스 제공업체에 뛰어난 확장성, 프로그래밍 기능 및 확장 기능을 갖춘 종합적인 보안 솔루션을 제공합니다.
- 간소화. 위의 모든 기능(Traffix SDC 제외)을 단일 BIG-IP 플랫폼에서 사용할 수 있으므로, 사업자는 데이터 센터 인프라와 네트워크 운영을 통합하고 간소화하여 CapEx, OpEx 및 TCO를 절감할 수 있습니다.
- 서비스 제공업체의 브랜드를 보호합니다. F5 보안 솔루션은 선제적인 보안 태세를 확립하고 가입자에게 최적의 경험을 제공하는 단일 서비스 제공 아키텍처에 통합됩니다.
- 차세대 공격으로부터 보호합니다. F5 보안 솔루션은 서비스 제공업체에 확장성이 뛰어난 플랫폼을 제공하여 차세대 공격으로부터 보호하는 동시에 탁월한 처리량, 연결 속도 및 동시 세션 수를 지원합니다.
- 새로운 수익원으로 안전하게 확장합니다. F5는 가장 까다로운 조건에서도 서비스 제공업체 네트워크와 애플리케이션 인프라를 보호하고 가용성을 보장하여, 수익 성장을 견인하는 새로운 네트워크 애플리케이션과 서비스를 안전하게 제공할 수 있도록 지원합니다.
결론
서비스 제공업체의 최우선 과제는 여전히 모든 핵심 네트워크 인프라를 공격으로부터 보호하는 것이지만, 이제 사용자 장비에 대한 공격 역시 주요 우려 사항으로 확실히 자리 잡았습니다. 과거에는 일부 서비스 제공업체가 모바일 기기에 대한 공격을 자신들의 책임 범위 밖으로 간주했을 수 있지만, 이제 대부분은 이러한 공격이 초래할 수 있는 잠재적 피해와 이러한 사고를 방지할 수 있는 도구를 갖춰야 한다는 점을 충분히 이해하고 있습니다.
모든 서비스 제공 과정에서 엔드투엔드 보안을 보장해야 하는 서비스 제공업체의 과제를 더욱 어렵게 만드는 것은 사용자 장비 공격과 네트워크 요소 공격 간의 경계가 계속 모호해지고 있다는 점입니다. 이에 따라 서비스 제공업체는 네트워크와 고객을 보호하는 동시에 새롭게 등장하는 정교한 위협에 대응할 수 있는 도구와 역량을 제공하는 확장 가능하고 고도화된 종합 보안 프레임워크를 구현해야 합니다. 강력한 보안 태세를 구축하는 것이 그 어느 때보다 중요해진 지금, 모바일 서비스 제공업체는 F5만이 제공할 수 있는 광범위한 서비스 제공업체 보안 기능을 통해 진화하는 LTE 네트워크를 가장 효과적으로 보호할 수 있습니다.
F5 서비스 제공업체 솔루션 제품군에 대해 자세히 알아보려면 f5.com/solutions/service-provider을 방문하세요.
2016년 1월 28일 게시