[방통대](유비쿼터스컴퓨팅개론) 기말고사 온라인대체

 
1. 유비쿼터스 혁명 -------------------------------    2


2. 개인정보 침해 유형 ---------------------------    2
 
3. 미들웨어의 주요 기능 ----------------------    3
 
1. 유비쿼터스 혁명에 대해서 설명하시오.(30점)
 
키워드 : 거리, 정보, 공간, 융합, 가상, 증강현실, 연결, 사물, 연계, 서비스, 물리공간, 전자공간, 인공지능, IOT, 데이터, 센서
 
유비쿼터스 혁명이란 물리적 거리와 물리공간의 거리를 극복하는 방향을 뛰어넘어 사이버 공간과 물리공간의 융합을 목표로 합니다. 유비쿼터스는 생활 속의 사물들이 서로 통신하며 정보를 교환하고 협력 속에서 새로운 공간이 창출되는 곳입니다. 다양한 서비스 공간과 끊임없는 정보의 제공은 가상공간 간의 거리를 좁혀지게 할 것입니다.
사물과 컴퓨터, 사람이 하나로 연결되어 기능적으로 가장 최적화된 증강현실 공간을 지향하는 것이 유비쿼터스 공간입니다. 유비쿼터스에는 공간의 연계 개념이 있습니다. 물리공간과 전자공간의 연계 개념으로 세자기 관점에서 볼 수 있습니다. 사람과 컴퓨터 사람의 네트워크 연결하기 위해 내재된 태그, 칩, 센서들의 전자공간상의 정보통신 서비스를 수행하는 컴퓨터와 통신 네트워크로 연결되어야 합니다. 사물에 내재된 센서, 태그, 구동체, 칩 등은 전자공간에서의 서비스를 제공하기 위해 필요한 물리적 속성을 포착하여 제공할 수 있습니다. 또한 특정 물리적 객체의 상태는 전자적 객체와 상호작용할 수 있어야 합니다.
유비쿼터스의 공간의 특성으로는 공간원소가 원자+비트로 구성되어 있고 공간지각은 만지지 않아도 알 수 있는 공간이며 공간형식은 지능적 공간, 지적으로 증간된 현실을 이야기합니다. 또한 공간구성은 유비쿼터스 네트워크 + 지능화된 환경, 사물로 구성되어 있으며 공간의 위상으로는 유, 무선 연계 IPv6로 되어 있습니다. 또한 기능의 형성으로는 컴퓨터가 사물 속으로 침투되고 컴퓨터의 활용으로는 작고 보이지 않게 스며드는 컴퓨팅으로 스스로에 의한 유비쿼터스 접속이 가능하고 사물과 사물을 연결하는 인터넷으로 It+NT+BT의 융합으로 인한 공명성과 공진화의 원리를 가질 수 있습니다. 산업경제에는 모든 환경, 사물의 상황을 인식, 추적, 모니터링, 식별하는 전 방위 공간 비즈니스/산업의 혁명을 일으킬 것입니다. 이러한 유비쿼터스 공간이 발전하기 위해서는 모든 네트워크 간 통합과 침의 저가격화가 필요합니다. 또한, 전자 – 물리 공간 간의 기능 연계와 재배치가 필요합니다.
현재 구현된 유비쿼터스로는 농업에서의 스마트팜, 자율 주행차의 스마트크루즈컨트롤, IOT 가전제품등 유비쿼터스를 이루기 위해 많은 초기 제품들이 개발되고 있고 출시하고 있으며 생활에 더욱 더 편리함을 제공하고 있습니다. 초 연결 사회로 모든 제품들의 아날로그적 기능이 사라지고 컴퓨터의 인공지능이 대신 기능해주어 사람의 불편을 편함으로 바꾸는 변환과정으로 발전하고 있습니다. 컴퓨터를 공부하고 IT에 종사한다는 마음을 가진다면 이러한 IOT제품들의 발전을 눈여겨보고 앞으로 열린 시장을 미리 준비하는 것이 컴퓨터과학과를 재학하는 학생이지 않을까 조심스레 생각하여 보았습니다. 그래서 저는 IOT에 대해 많은 관심을 가지고 있고 IOT제품들이 창출해내는 데이터와 데이터의 활용가치가 날로 증가한다는 것을 알게 되었습니다. IOT제품들로 이루어진 유비쿼터스 환경은 빅데이터를 더욱더 발전시키고 데이터들이 모여 인공지능을 이루는 로우데이터가 많아진다면 유비쿼터스의 컴퓨터가 알아서 작동해주는 원리를 조금 더 빠르게 구현시켜주지 않을까 생각해보았습니다.
 
2. 유비쿼터스 환경에서 개인정보 침해 유형에 대해서 분류하고 이에 대해서 설명하시오(20점)
 
키워드 : 주민번호, 개인정보, 거래, 해킹, 유통, 모니터링, 저장, 파기, 분석, 불법적인 이익, IOT, 노출, 방해전파, 네트워크방화벽, APT, 감지, 취약점, 임베디드, 부가가치, 해커
 
개인의 주민번호나 개인정보가 인터넷을 통해 유포되고 거래되어 사회적 이슈를 일으킨 적이 있습니다. 최근에는 이러한 자료들을 가지고 특정인을 궁지에 몰아넣어 금품을 갈취하거나 마녀사냥을 하는 등의 악용하는 사례도 흔히 기사를 통해 접하게 되었습니다. 이처럼 개인의 동의 없이 개인의 신상정보나 개인정보, 혹은 개인의 신념 등을 인터넷 등을 통해 사람들 사이에서 빠르게 확산되는 것이 가능한 사회가 되었습니다. 개인정보에서 사물정보로의 사이버 침해 대상 확대는 현실이 되고 있으며, CCTV의 해킹이나 공공정보의 해킹, 또는 IOT 가전의 해킹은 의도치 않은 곳에서 허가되지 않은 데이터인 개인정보의 침해가 일어나고 있다는 것입니다.
대표적인 개인정보 침해 유형에 대해 이야기 해보자면 부적절한 접근과 수집, 부적절한 분석, 부적절한 모니터링, 부적절한 개인정보 유통, 원하지 않는 영업행위, 부적절한 저장 등이 있습니다. 각각의 자세한 내용에 대해 기술하여 보겠습니다.
부적절한 저장이란 한번 수집된 정보를 파기하지 않고, 동의 없이 수차례 분석을 통하여 다양한 용도로 사용되고 다양한 경로로의 유출로 인한 재활용 가능성이 크다는 것입니다. 원하지 않는 영업행위란 개인의 특성에 맞는 광고성 정보전송, 상품광고 등을 개인의 동의 없이 무차별적으로 유통함으로써 불법적인 이익을 취하고 개인의 정보를 침해하는 행위를 하는 것입니다. 또한 부적절한 개인정보 유통을 통하여 개인정보를 제 3자에게 동의 없이 양도하는 등 다양한 유형의 개인정보가 불법적으로 유통되어 거래되는 일이 가능할 수 있습니다. 부적절한 분석이란 부적절하게 수집된 정보를 분석을 하여 개인에 대한 통제를 강하게 할 수 있고 그를 뛰어 넘어 개인을 지배할 수 있다는 것입니다. 부적절한 모니터링을 통하여 개인의 생활 패턴이나 개인의 사생활등을 감시하고 개인의 생활 전반에 걸친 개인정보가 노출될 가능성이 매우 크다는 것입니다. 부적절한 접근과 수집은 개인이 인식할 수 없는 상황에서 완전한 자기 자신의 정보에 대한 통제권을 개인이 상실할 가능성이 매우 크다는 것입니다.
이러한 개인정보를 침해하는 유형으로는 유비쿼터스 장치의 절도 및 분실, 신원정보 및 위치정보 노출, 불법 접근하는 비인증 접근점, IP 위장하기, 서비스 거부 공격, 배터리 소진 공격, 신호방해 공격, 패킷 엿보기, 트로이 목마형의 백도어 침해 등이 있습니다. 데이터의 활용가치를 높여 부가가치를 창출하는 비용을 해커들이 불법적인 공격방법으로 탈취하지 못하도록 보안의 더욱 더 신경써야하며 일부 정보보호 방안으로는 킬태그, 페러데이 우리, 방해전파 등의 RFID 보안 전략이 있습니다.
개인적으로 보안할 수 있는 방법은 IOT제품의 임베디드 시스템을 버리고 취약점 발견 시 자동으로 업데이트할 수 있는 방법으로 변경하여 취약점이 발견된 임베디드 시스템을 쓸 수 없게 하는 것입니다. 또 하나는 네트워크방화벽의 기술을 발전시켜 인가된 사용자만이 정보를 사용할 수 있게 하는 것이고 지능형 방화벽으로 업그레이드 시켜 slowris attack을 미연에 방지하여 사람이 감지할 수 없는 APT 공격에 대해 대응하는 것입니다.
 
3. 유비쿼터스 센서 네트워크의 미들웨어의 주요 기능을 설명하시오.(20점)
 
키워드 : 센서 노드, 싱크노드, 성능 향상, 지능형 이벤트 처리, 컴포넌트, 모듈, QoS, 보안, 상황 정보, 정보, 관리, 연계, 이기종
 
USN 미들웨어는 센서 네트워크와 USN 응용 서비스 시스템 중간에 물리적으로 위치하여 그 둘 간의 통합을 유연하게 이루어지도록 하는 역할을 수행합니다. 대부분의 미들웨어는 응용 서비스 지원을 위하여 서버 시스템에 설치할 수 있지만, 노드들의 성능 향상과 원활한 동작을 위하여 싱크 노드에 설치하기도 합니다. 미들웨어가 설치되는 위치에 따라서 구분하여 싱크 노드에 설치되는 경우는 네트워크 – 내부 미들웨어 또는 센서 노드 미들웨어라 하며 서버 시스템에 설치되는 경우는 서버를 미들웨어라고 합니다.
서버 측 미들웨어의 기본 기능으로는 다수의 USN 응용 서비스관리, 센싱 정보/메타 정보의 효율적 관리를 수행하고, 응용 서비스의 다중 질의 처리, 고급 기능으로 센싱 정보와 기존의 비즈니스 정보를 통합하여 새로운 상황정보의 생성과 응용 서비스가 요구하는 지능형 이벤트 처리를 수행하는 컴포넌트가 될 수 있습니다. 센서 네트워크 내부 미들웨어는 싱크노드와 센서 노드 수준에서의 질의처리, 센서 노드의 상태 정보 관리, 센서 노드 간 위상 정보 관리, 센서와 구동기를 제어할 수 있는 작은 모듈들로 구성될 수 있습니다.
미들웨어는 최근 들어 센서 노드의 수가 급격히 증가하였고 응용 서비스에도 QoS를 보장해야하며, 다중 센서 네트워크들 간의 연계와 같은 고수준 기능을 필요로 하게 되었습니다. 복잡도가 높은 USN 응용 서비스 모델들이 새롭게 제시되면서 USN 응용 서비스 시스템들 간의 통합이 일반화됨에 따라 USN 미들웨어에 대한 요구조건이 다양화되면서 중요성도 증가하였습니다.
미들웨어는 다양한 질의 유형을 지원해야하는데 다양한 요구사항을 효율적으로 만족시키기 위해서입니다. 실시간으로 요청하는 단발성 질의, 센싱정보를 일정한 주기로 연속적으로 요청하기 위한 연속 질의, 특별한 상황 또는 이벤트가 발생하였을 때에만 센싱 정보를 요청하는 이벤트 질의가 기본적으로 지원되어야 합니다. 또한, 이동 센서 노드를 지원하기 위해서 USN 미들웨어의 경우에는 시간 변화에 따른 위치 정보의 회득이 가능한 시공간 질의도 지원할 수 있어야 합니다.
미들웨어의 센싱 정보관리를 하여야 하는데 이때 가장 간단한 방법은 센서 노드로부터 주어진 정보들을 저장하지 않고, 이를 필요로 하는 USN 응용 시스템에게 바로 전달하는 것입니다. 하지만 상황에 따라 USN 미들웨어는 과거 센싱 정보에 대한 요청을 처리하기 위하여 또는 센싱 정보에 대한 데이터 마이닝 등을 수행할 필요가 있습니다. 모든 수집한 데이터들을 시간 흐름에 따라 효율적으로 저장하거나 관리할 수 있는 기능을 탑재하여야 합니다. USN미들웨어는 센싱 정보를 효율적으로 저장하기 위하여 클러스터 저장, 외부 저장, 지역적 저장 방식을 이용합니다.
또한 미들웨어는 메타정보 관리를 꼭 할 수 있어야하고, 서로 다른 이기종간의 센서들이 통합적으로 지원이 가능하여야합니다. 또한 상황정보 생성 및 관리를 통해 데이터의 생성에 도움을 주고 QoS를 보장함으로써 높은 신뢰도를 요구하는데 에 부흥하여야합니다. 유비쿼터스 환경이 적절하게 구현되기 위해서는 가장 중요한 것은 센싱 정보의 보안이라고 봅니다. 타인에게 도청당하거나 비정상적인 값으로 조작되어 물리적인 피해를 입히거나 생명의 지장을 주는 일이 일어나서는 안 됩니다.