[논문 리뷰] An Efficient Framework for Information Security in Cloud Computing Using Auditing Algorithm Shell (AAS)

Maria Mushtaq, Furrakh Shahzad외 3명|arXiv (Cornell University)|2017. 02. 23.

Cloud Data Security Solutions참고 문헌 10인용 수 10

한 줄 요약

이 논문은 클라우드 컴퓨팅 환경에서 정보 보안을 향상시키기 위해 안전한 데이터 전송, 암호화된 데이터 처리, 데이터베이스 보안 쉘, 내부/외부 로그 감사 기능을 통합한 4층 구조의 감사 프레임워크인 감사 알고리즘 쉘(Auditing Algorithm Shell, AAS)을 제안한다. 이 프레임워크는 계층적 보안 메커니즘을 통해 신뢰성과 데이터 기밀성을 향상시키며, 데이터 유출을 완화하고 규정 준수를 보장하는 데 효과적임을 입증한다.

ABSTRACT

There is a dynamic escalation and extension in the new infrastructure, educating personnel and licensing new computer programs in the field of IT, due to the emergence of Cloud Computing (CC) paradigm. It has become a quick growing segment of IT business in last couple of years. However, due to the rapid growth of data, people and IT firms, the issue of information security is getting more complex. One of the major concerns of the user is, at what degree the data is safe on Cloud? In spite of all promotional material encompassing the cloud, consortium customers are not willing to shift their business on the cloud. Data security is the major problem which has limited the scope of cloud computing. In new cloud computing infrastructure, the techniques such as the Strong Secure Shell and Encryption are deployed to guarantee the authenticity of the user through logs systems. The vendors utilize these logs to analyze and view their data. Therefore, this implementation is not enough to ensure security, privacy and authoritative use of the data. This paper introduces quad layered framework for data security, data privacy, data breaches and process associated aspects. Using this layered architecture we have preserved the secrecy of confidential information and tried to build the trust of user on cloud computing. This layered framework prevents the confidential information by multiple means i.e. Secure Transmission of Data, Encrypted Data and its Processing, Database Secure Shell and Internal/external log Auditing.

연구 동기 및 목표

• 클라우드 컴퓨팅에서 데이터 양 증가와 사용자 신뢰도 저하로 인한 데이터 보안 및 기밀성 문제에 대응하기 위해.
• 기존의 인증 및 로깅 메커니즘이 종단 간 데이터 보호를 보장하는 데 한계가 있음을 극복하기 위해.
• 클라우드 환경에서 데이터 기밀성, 무결성, 감사 가능성을 보장하는 통합적이고 계층적인 보안 프레임워크를 개발하기 위해.
• 검증 가능한 감사와 안전한 데이터 처리를 통해 클라우드 서비스 제공자에 대한 사용자 신뢰를 향상시키기 위해.
• 암호화, 안전한 전송, 보안 쉘, 로그 감사 등의 다수 보안 제어를 통합한 유일한 프레임워크를 구현하기 위해.

제안 방법

• 프레임워크는 안전한 데이터 전송, 암호화된 데이터 처리, 데이터베이스 보안 쉘(DB-SSH), 내부/외부 로그 감사의 4층 아키텍처를 채택한다.
• 데이터 전송은 전송 중 데이터를 보호하기 위해 암호화 프로토콜을 사용하여 강제로 구현된다.
• 암호화된 데이터는 저장 및 처리 전에 강력한 암호화 알고리즘을 사용하여 암호화되어 기밀성을 유지한다.
• 데이터베이스 보안 쉘(DB-SSH)은 데이터베이스 접근을 제어하고 감사하여 허가된 운영만 허용하도록 구현된다.
• 내부 및 외부 로그 감사 메커니즘은 시스템 활동을 모니터링하고 검증하여 투명성과 책임성을 향상시킨다.
• 감사 알고리즘 쉘(AAS)은 이러한 레이어를 조율하여 실시간 모니터링과 이상 징후 자동 탐지 기능을 제공한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 어떻게 계층적 보안 프레임워크가 클라우드 컴퓨팅 환경에서 데이터 기밀성과 무결성을 향상시킬 수 있는가?
• RQ2 통합된 감사 및 암호화 메커니즘이 클라우드 스토리지에서의 데이터 유출 위험을 어느 정도 줄일 수 있는가?
• RQ3 통합 감사 쉘은 클라우드 사용자와 제공자 간의 신뢰를 향상시킬 수 있는가?
• RQ4 안전한 전송, 암호화된 처리, 로그 감사의 병합된 조합이 무단 액세스를 탐지하는 데 얼마나 효과적인가?
• RQ5 DB-SSH는 클라우드 내 데이터베이스 운영을 보호하는 데 어떤 역할을 하는가?

주요 결과

• 제안된 AAS 프레임워크는 암호화, 안전한 전송, 감사 기능을 포함한 다중 보안 레이어 통합을 통해 데이터 보안을 크게 향상시킨다.
• 검증 가능한 감사와 투명한 로그 관리 덕분에 사용자 신뢰가 향상되어 데이터 오용 우려가 감소한다.
• DB-SSH와 로그 감사의 통합은 무단 데이터베이스 액세스 시도를 실시간으로 모니터링하고 탐지할 수 있게 한다.
• 계층적 접근 방식은 종단 간 보안을 보장하여 데이터 처리 및 관리 워크플로우에서의 취약점을 최소화한다.
• 프레임워크는 데이터 유출 및 내부자 공격과 같은 일반적인 클라우드 보안 위협을 완화하는 데 가능성을 입증한다.
• 연구 결과 암호화, 안전한 전송, 감사 메커니즘의 조합이 더 강력하고 신뢰할 수 있는 클라우드 환경을 조성함을 확인한다.