[논문 리뷰] Recommendations on Future Operational Environments Command Control and Cyber Security

Kerim Göztepe|arXiv (Cornell University)|2014. 01. 01.

Military Strategy and Technology참고 문헌 14인용 수 1

한 줄 요약

이 논문은 향후 작전 환경에서 군사 지휘통제(C2) 및 사이버 보안을 향상시키기 위해 상호운용성, 분산형 C2 시스템, 내장형 사이버 보안, 그리고 국가 소유 소프트웨어/하드웨어를 우선시하는 전략적 프레임워크를 제안한다. 실시간 상황 인식, 양자에 강한 암호화, 그리고 AI와 서비스 기반 아키텍처의 통합을 통해 증가하는 사이버 위협 속에서도 내구성 있고 네트워크 기반의 전투 능력을 확보하고자 한다.

ABSTRACT

It is a well-known fact that today a nation's telecommunication networks, critical infrastructure, and information systems are vulnerable to growing number of attacks in cyberspace. Cyber space contains very different problems involving various sets of threats, targets and costs. Cyber security is not only problem of banking, communication or transportation. It also threatens core systems of army as command control. Some significant recommendations on command control (C2) and cyber security have been suggested for army computing environment in this paper. This study addresses priorities of "what should be done for a better army cyber future" to cyber security researchers.

연구 동기 및 목표

• 향후 작전 환경에서 군사 C2 시스템과 핵심 인프라가 증가하는 사이버 위협에 노출되는 문제를 해결한다.
• 증가하는 네트워크 복잡성과 사이버 공격 속에서 안전하고 상호운용적이며 내구성 있는 지휘통제 시스템을 유지하는 데 있어 핵심 과제를 규명한다.
• 사이버 방어를 강화하고, 상황 인식 및 경향 인식 능력을 향상시키며, 군사 컴퓨팅 환경에서의 기술 주권을 확보하기 위한 실천 가능한 권고 사항을 제시한다.
• C4ISR 시스템, 국가 사이버 방어 기관, 그리고 군사 응용 분야의 사이버 보안 교육을 위한 장기적 전략적 계획을 추진한다.
• 서비스 기반 아키텍처, 테라헤르츠 센싱, AI 등 신기술을 군사 C2 및 사이버 작전에 통합하여 효과성과 보안을 향상시킨다.

제안 방법

• 중앙집중식 모델을 대체하기 위해 분산형 C2 시스템을 도입하여, 다이나믹한 전투 환경에서의 내구성과 적응 능력을 향상시킨다.
• 네트워크 기반 능력(NEC)에 대한 사이버 침입에 대비해 '내장된 사이버 보안 기법'과 '작전 영역 식별 시스템'을 구현한다.
• C2 통신을 보다 안전하게 하고 개방적이고 취약한 통신 채널에 대한 의존도를 줄이기 위해 국가 전술 데이터 링크를 도입한다.
• 데이터를 NEC 시스템 내에서 보호하기 위해 양자에 강한 비대칭 암호화와 자원 소비가 적지만 고성능인 암호 알고리즘을 활용한다.
• 지휘 센터와 전술 네트워크 전반에 서비스 기반 아키텍처(SBA)를 통합하여 확장성 있고 모듈화되며 상호운용 가능한 C2 운영을 가능하게 한다.
• 화학물질, 생물학적 물질 및 폭발성 물질을 비침습적으로 감지하기 위해 테라헤르츠 센싱 기술을 활용하고, 적의 의도 예측을 위해 AI 기반 학습 시스템을 도입한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 향후 사이버-물리 전장에서 군사 C2 시스템을 어떻게 재구성해야 내구성, 상호운용성, 실시간 상황 및 경향 인식 능력을 확보할 수 있는가?
• RQ2 진화하는 사이버 위협에 대비해 네트워크 기반 능력(NEC)을 보호하면서도 운영 효율성을 유지하기 위해 필요한 기술적 및 제도적 조치는 무엇인가?
• RQ3 국가 소유 소프트웨어 및 하드웨어, 그리고 양자에 강한 암호화 기법을 통해 외부 시스템에 대한 의존도를 줄이고 사이버 방어 주권을 강화할 수 있는 방법은 무엇인가?
• RQ4 AI, 서비스 기반 아키텍처, 테라헤르츠 센싱과 같은 신기술을 C2 및 사이버 작전에 어떻게 통합하여 의사결정 및 위협 탐지 능력을 향상시킬 수 있는가?
• RQ5 군사 사이버 방어 내구성을 좌우할 수 있는 제도적 프레임워크—예를 들어 국가 사이버 군대 또는 사이버 방어 최고위원회—는 무엇이 필수적인가?

주요 결과

• 중앙집중식 모델에 비해 분산형 C2 시스템은 특히 경쟁적 또는 장애 상황에서 내구성과 운영의灵活性를 크게 향상시킨다.
• 운영 영역 식별 및 안전한 데이터 링크와 같은 기법을 통해 시스템 설계 단계에서 사이버 보안을 내재화하면 공격 표면이 감소하고 시스템 무결성이 향상된다.
• 향후 C2 시스템에서 데이터를 보호하기 위해 양자에 강한 비대칭 암호화와 자원 소비가 적은 고성능 암호 알고리즘이 필수적이다. 특히 고성능 및 저전력 조건에서 중요하다.
• 서비스 기반 아키텍처는 전략적, 운영적, 전술적 수준에서 실시간 데이터 융합 및 통합을 지원하는 확장성 있고 상호운용적이며 모듈화된 C2 운영을 가능하게 한다.
• 고급 측정 기술과 데이터 융합과 함께 통합된 AI 기반 학습 시스템은 적의 전술적 행동을 더 정확하게 예측함으로써 의사결정 능력을 향상시킬 수 있다.
• 국가 소프트웨어 및 하드웨어 개발, 전담 사이버 방어 최고위원회, 국가 사이버 군대의 구축은 기술 주권 달성과 공급망 및 백도어 위협 노출도 감소에 있어 핵심적이다.