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WO2014042291A1 - 방화벽 기능을 가진 보안 이동통신 중계기 - Google Patents

방화벽 기능을 가진 보안 이동통신 중계기 Download PDF

Info

Publication number
WO2014042291A1
WO2014042291A1 PCT/KR2012/007294 KR2012007294W WO2014042291A1 WO 2014042291 A1 WO2014042291 A1 WO 2014042291A1 KR 2012007294 W KR2012007294 W KR 2012007294W WO 2014042291 A1 WO2014042291 A1 WO 2014042291A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
terminal
mobile communication
security policy
firewall
packet data
Prior art date
Application number
PCT/KR2012/007294
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
전인영
Original Assignee
Jeon In-Young
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jeon In-Young filed Critical Jeon In-Young
Priority to CN201280075685.5A priority Critical patent/CN104620537A/zh
Priority to PCT/KR2012/007294 priority patent/WO2014042291A1/ko
Priority to US14/426,165 priority patent/US9537828B2/en
Priority to GB1504529.7A priority patent/GB2520223B/en
Publication of WO2014042291A1 publication Critical patent/WO2014042291A1/ko

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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/02—Network architectures or network communication protocols for network security for separating internal from external traffic, e.g. firewalls
    • H04L63/0227—Filtering policies
    • H04L63/0245—Filtering by information in the payload
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/02—Details
    • H04L12/22—Arrangements for preventing the taking of data from a data transmission channel without authorisation
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    • H04L63/0209—Architectural arrangements, e.g. perimeter networks or demilitarized zones
    • H04L63/0218—Distributed architectures, e.g. distributed firewalls
    • H—ELECTRICITY
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    • H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
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    • H04W12/60—Context-dependent security
    • H04W12/69—Identity-dependent
    • H04W12/72—Subscriber identity

Definitions

  • the present invention relates to a mobile communication repeater, and more particularly, to a small mobile communication repeater.
  • a mobile communication repeater used to provide a mobile communication service at such a shadow position mainly in an indoor base station where the signal of an external base station is difficult to receive receives a signal of a base station and emits a signal of low power permitted by law or mobile communication. It serves as a simple signal relay that receives the signal from the terminal and delivers it to the base station.
  • smartphones that are constantly connected to the communication network and capable of high-level office work are rapidly spreading, which can quickly leak confidential information through smartphones and mobile communication services.
  • the possibility of penetration into the network cannot be ruled out.
  • An object of the present invention is to provide a secure mobile communication repeater having a firewall function that can provide a security function while relaying a signal between an indoor mobile communication terminal and an external base station.
  • a baseband processor extracting baseband data by baseband modulating and demodulating the mobile communication signal transmitted between the terminal and the mobile communication network base station;
  • a storage unit which stores setting information of the security policy
  • a firewall function unit for determining whether a security policy is violated with respect to packet data included in the baseband data according to an instruction of the controller.
  • the storage unit further stores firewall selection information that specifies whether a violation of a security policy is to be performed through the firewall function unit or an external firewall facility.
  • the controller may be operable to provide the packet data to at least one of the firewall function unit or an external firewall facility according to the firewall selection information.
  • the controller when the security policy is set to not allow the wireless packet data service, transmits a service option negotiation rejection signal to the terminal when the baseband data received from the terminal includes a service option negotiation request signal. Operate to transmit.
  • the controller may be operable to transmit a PDP context release request signal to the terminal.
  • control unit stores the identification number of the terminal when the terminal requests a service option negotiation, and if it is determined that the packet data violates a security policy, the controller transmits the identification number to the terminal based on the stored identification number of the terminal. And transmit a PDP context release request signal.
  • the controller may be operable to transmit a PDP context release request signal to the mobile communication network base station.
  • the security repeater In the secure mobile communication relay method using a security repeater for relaying a mobile communication signal between a terminal and a mobile communication network base station according to another aspect of the present invention, the security repeater,
  • the secure mobile communication relay method
  • the method may further include providing the packet data to at least one of the firewall function unit and an external firewall facility according to the firewall selection information.
  • the secure mobile communication relay method
  • the method may further include transmitting a service option negotiation rejection signal to the terminal when the baseband data received from the terminal includes a service option negotiation request signal. .
  • the secure mobile communication relay method
  • the method may further include transmitting a PDP context release request signal to the terminal.
  • the secure mobile communication relay method
  • the method may further include transmitting a PDP context release request signal to the terminal based on the stored identification number of the terminal.
  • the secure mobile communication relay method
  • the method may further include transmitting a PDP context release request signal to the mobile communication network base station.
  • the secure mobile communication repeater of the present invention it is possible to control the start and stop of a service and the relaying of a packet when a wireless data service is provided to a mobile communication terminal in a region requiring security.
  • the secure mobile communication repeater of the present invention it is possible to provide security at the time of wireless data service by using an existing firewall facility.
  • the secure mobile communication repeater of the present invention when there is an activity that violates the security policy, it is possible to reduce the communication load by transmitting a connection release message to the mobile communication terminal and the server side in communication.
  • the secure mobile communication repeater of the present invention since it is possible to provide security by using the existing protocol as it is, tethering attempted in a general mobile phone terminal, a smart phone, or even a PC, commonly called a feature phone. In the case of tethering, a fixed security policy can be applied.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a mobile communication system using a secure mobile communication repeater having a firewall function according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating a secure mobile communication repeater having a firewall function according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a message flow of a secure mobile communication repeater having a firewall function according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a mobile communication system using a secure mobile communication repeater having a firewall function according to an embodiment of the present invention.
  • the mobile communication system 10 includes a mobile communication terminal 11, a secure mobile communication repeater 12, an external firewall facility 13, a firewall management server 14, an external mobile communication repeater 15, It can be described as the base station 16, the application server 17.
  • a secure mobile communication repeater 12 having a firewall function as a mobile communication service in a place where a security service is required such as an office, but the security repeater so that the mobile communication service is provided only through the security repeater 12 Field 12 is installed.
  • the mobile communication terminal 11 automatically selects a base station having the strongest strength of the received mobile communication radio wave, if the security relay 12 of the security relay 12 is larger than the signal of the base station 16 outside the building in the office, If the signal is stronger, the mobile communication terminal 11 is only connected to the security repeater 12.
  • the mobile communication terminal 11 may include a smart phone, a general mobile phone, a tablet PC, a PDA, and the like, and a computer that intends to use a wireless data service through tethering with the terminal may also be included in this category.
  • the mobile communication terminal 11 is connected to the external mobile communication repeater 15 and the base station 16 via the security repeater 12, and through the mobile communication packet switching network represented by the base station 16, a substantial Internet such as a web service.
  • the application server 17 providing the service can be connected.
  • the external mobile communication repeater 15 serves to simply connect the security repeater 12 which is responsible for signal relaying indoors and the external base station 16.
  • the security repeater 12 and the external mobile communication repeater 15 may be connected by wire, for example, by an optical cable.
  • the external firewall facility 13 is an optional component, and the security repeater 12 may apply at least one of an internal firewall function unit and an external firewall facility 13 to provide a firewall function by itself, to apply a security policy. have.
  • the firewall management server 14 may set and manage a security policy of the firewall function unit inside the external firewall facility 13 or the security repeater 12.
  • the security repeater 12 extracts and stores the terminal identification information and the IP information from the information exchanged by the mobile communication terminal 11 to access the application server 17 via the mobile communication base station 16, and stores the mobile communication terminal.
  • the wireless data packet transmission attempted by (11) the wireless data packet transmission itself is rejected from the beginning according to the security policy set by the administrator through the firewall management server 14, or a built-in firewall function or an external firewall facility ( 13), the specific security policy according to the transmitted wireless data packet can be executed.
  • the security repeater 12 not only rejects the transmission of the packet when the wireless data packet violates the security policy, but also requests a disconnection from the mobile communication terminal 11 and the base station 16, respectively. For example, the cancellation of the PDP context information may be sent to terminate the wireless packet data service.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating a secure mobile communication repeater having a firewall function according to an embodiment of the present invention.
  • the secure mobile communication repeater 12 includes an antenna 121, a transceiver 122, a baseband processor 123, a controller 124, a relay 125, a storage 126, The firewall function unit 127 and the input / output unit 128 may be included.
  • a mobile communication signal is received between the terminal 11 connected to the security repeater 12 through the antenna 121 and the transceiver 122, and is down-modulated into a baseband signal, and then the baseband processor 123. Is handled either as voice communication or data communication.
  • the data packet is transmitted from the baseband processor 123 to the external repeater 15 via the control unit 124 and the relay unit 125 and to the application server 17 via the base station 16.
  • the relay unit 125 may be implemented as an optical input / output port if the security repeater 12 is connected to the external repeater 15 by an optical cable. If the security repeater 12 is wirelessly connected to the external repeater 15, the repeater 125 may be implemented as a wireless transceiver, where the wireless transceiver is implemented separately from the antenna 121 and the transceiver 122. It may be, or may be designed to share some part.
  • the control unit 124 applies the security policy to the data packet by referring to the security policy setting information and the firewall selection information stored in the storage unit 126, and the internal firewall function unit 127 or the external firewall facility 13 It can be decided whether any of the above will determine whether the security policy is violated.
  • control unit 124 analyzes the data packet transmitted from the mobile communication terminal 11 to identify the terminal 11 identification information (for example, telephone number, ENS, IMEI, SIM, MSN, PIN, etc.) and the terminal ( IP information given to 11), and also IP information of the application server 17 which is the destination of the packet, are respectively obtained and stored in the storage unit 126.
  • terminal 11 identification information for example, telephone number, ENS, IMEI, SIM, MSN, PIN, etc.
  • IP information given to 11 IP information of the application server 17 which is the destination of the packet
  • control unit 124 may store the security policy setting information specified by the firewall management server 14 in the storage unit 126.
  • the security policy may be set differently according to the number or identification information of the terminal.
  • the firewall function unit 127 is configured to apply a security policy by the firewall management server 14 and, when set to use the internal firewall function unit 127, according to the designated security policy, the terminal 11 and the application server. Analyze the packets transmitted between (17) and determine whether they comply with the security policy or violate.
  • the control unit 124 may identify the identification information of the corresponding terminal 11 stored in the storage unit 126 and the IP of the application server 17. With reference to the information, the connection termination signal including the release of the PDP context is generated for each of them and transmitted to the terminal 11 and the application server 17, and the relay operation is performed by discarding the packet without transmitting it to the relay unit 125. To prevent this from happening.
  • the input / output unit 128 allows the firewall management server 14 to access the security relay 12 to set various security policies.
  • the control unit 124 may communicate with the external firewall facility 13 to request the analysis of the packet through the input and output unit 128.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a message flow of a secure mobile communication repeater having a firewall function according to an embodiment of the present invention, which is based on service option negotiation between a terminal and a network base station in the 3GPP2 standard.
  • TIA TSB 58 of the 3GPPS standard specifies a process in which a service option negotiation is performed on which service is used between a terminal and a base station when the mobile communication terminal starts a wireless mobile communication service.
  • Service options are expanding as mobile technology evolves, and depending on network equipment, certain services may not be available.
  • the service option negotiation is defined by a procedure for negotiating between the terminal and the base station before entering the service.
  • Service option negotiation is the process by which the requesting entity asks for and intends to use the service, and whether the other device or intermediate facility can provide such service.
  • a user may establish a data transmission path between a specific application server 17 in a terminal 11 within an operating range of the security repeater 12. 12, a service option negotiation request signal (Service_Option_Request signal) including identification information of the terminal 11 is transmitted.
  • Service_Option_Request signal Service_Option_Request signal
  • step S32 the security repeater 12 stores the identification information of the terminal 11, while determining whether the service requested by the terminal 11 is a wireless data service. If the service is not a wireless data service, for example, a voice service or a short text service, the service is allowed and the terminal 11 is connected to the base station 16.
  • a wireless data service for example, a voice service or a short text service
  • the security relay 12 refers to the set security policy to determine whether the wireless data service is allowed.
  • step S34 the security relay 12 blocks the relay of the service option negotiation request and transmits a signal (Service_Option_Reject) to reject the service option negotiation. To pass on. In this case, the terminal 11 indicates that the wireless data service is not available and terminates the connection attempt.
  • Service_Option_Reject a signal that the wireless data service is not available and terminates the connection attempt.
  • step S35 the security relay 12 transmits a service option negotiation request signal to the base station 16, and then grants the service option from the base station 16.
  • the security relay 12 relays it to the terminal 11 as it is.
  • PDP context is a set of information for using various types of packet data services.
  • the base station 16 requests the PDP context and receives the PDP context from the base station 16.
  • the PDP context may include parameters such as type of PDP (IP or PPP), PDP address and type thereof, QoS profile, authentication, DNS, and the like.
  • the terminal 11 may be assigned an IP address and set QoS through a procedure of receiving PDP context information.
  • step S37 the terminal 11 generates and transmits a packet regarding the desired wireless packet service.
  • step S38 the security relay 12 analyzes the packet received from the terminal 11 or the application server 17 by either the internal firewall function 127 or the external firewall facility 13 according to the setting. And, it can be determined whether the received packet violates the security policy.
  • step S39 if the packet does not violate the security policy, the security repeater 12 allows the relay of the packet to the base station 16 or the terminal 11.
  • step S40 if it is determined that the packet violates the security policy, the security relay 12 discards the packet, and further, forcibly terminates the wireless packet service, the terminal 11 of the previously stored terminal 11 With reference to the identification information, the terminal 11 transmits a signal (Deactivate_PDP_Context_Request) requesting the release of the PDP context.
  • a signal (Deactivate_PDP_Context_Request) requesting the release of the PDP context.
  • step S40 No further packet data service is possible by this step S40, but if necessary, for example, the application server 17 to which the terminal 11 is connected is waiting for the reception of the packet, or the server 17 ) Continuously transmits the malicious code, in step S41, the security relay 12 also transmits a signal Deactivate_PDP_Context_Request indicating the release of the PDP context to the base station 16 as well.
  • the present invention can be applied to various types of communication repeaters.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

본 발명의 보안 이동통신 중계기는 단말기와 이동통신 네트워크 기지국 사이에 전송되는 이동통신 신호를 기저대역 변복조하여 기저대역 데이터를 추출하는 기저대역 처리부, 기저대역 데이터를 분석하고, 설정된 보안 정책의 위반 판정 결과에 따라 기저대역 데이터의 중계를 허용하거나 거부하는 제어부, 보안 정책의 설정 정보를 저장하는 저장부, 그리고 제어부의 지시에 따라 기저대역 데이터에 포함된 패킷 데이터에 대하여 보안 정책의 위반 여부를 판정하는 방화벽 기능부를 포함할 수 있다.

Description

방화벽 기능을 가진 보안 이동통신 중계기
본 발명은 이동통신 중계기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 소형 이동통신 중계기에 관한 것이다.
종래에 주로 외부의 기지국 신호가 잘 잡히지 않는 옥내에서, 그러한 음영 위치에 이동통신 서비스를 제공하기 위해 사용되는 이동통신 중계기는 기지국의 신호를 수신하여 법이 허용하는 저출력의 신호를 발산하거나 또는 이동통신 단말기의 신호를 수신하여 기지국으로 전달하는 단순한 신호 중계 역할을 수행한다.
그런데, 최근의 이동통신 서비스 및 기술의 중심이 음성 서비스에서 무선 디지털 데이터 서비스로 급격히 이동하고 있고, 데이터 서비스의 경우 3G 서비스에서 4G 서비스로 전환되는 등 안정적이면서 고속 전송이 가능한 상태로 발전하고 있다.
또한, 통신 네트워크에 상시 연결되고 고도의 사무 업무 처리가 가능한 스마트폰이 급격히 보급되고 있어서, 스마트폰과 이동통신 서비스를 통해 순식간에 기밀이 유출될 수 있고, 역으로 악성 코드가 스마트폰을 통해 사내 네트워크로 침투할 가능성도 배제할 수는 없다.
이러한 무선 환경에서, 회사 내에서 사무용 컴퓨터와 내부 네트워크용 하드웨어 만을 대상으로 구축된 보안 시스템은 스마트폰과 이동통신 서비스를 통한 기밀 유출이나 침입, 악성 코드의 전파에 취약한 상태이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 옥내의 이동통신 단말기와 외부의 기지국 사이에서 신호를 중계하면서 보안 기능을 제공할 수 있는 방화벽 기능을 가진 보안 이동통신 중계기를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 보안 이동통신 중계기는,
단말기와 이동통신 네트워크 기지국 사이에 전송되는 이동통신 신호를 기저대역 변복조하여 기저대역 데이터를 추출하는 기저대역 처리부;
상기 기저대역 데이터를 분석하고, 설정된 보안 정책의 위반 판정 결과에 따라 상기 기저대역 데이터의 중계를 허용하거나 거부하는 제어부;
상기 보안 정책의 설정 정보를 저장하는 저장부; 및
상기 제어부의 지시에 따라 상기 기저대역 데이터에 포함된 패킷 데이터에 대하여 보안 정책의 위반 여부를 판정하는 방화벽 기능부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 저장부는 보안 정책의 위반 판정을 상기 방화벽 기능부 또는 외부의 방화벽 설비 중 어떤 것을 통해 수행할 것인지 지정하는 방화벽 선택 정보를 더 저장하며,
상기 제어부는 상기 방화벽 선택 정보에 따라, 상기 방화벽 기능부 또는 외부의 방화벽 설비 중 적어도 하나에 상기 패킷 데이터를 제공하도록 동작할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제어부는 상기 보안 정책이 무선 패킷 데이터 서비스를 허용하지 않도록 설정된 경우에는, 단말기로부터 수신된 기저대역 데이터가 서비스 옵션 교섭 요청 신호를 포함한 때에 서비스 옵션 교섭 거부 신호를 상기 단말기로 전송하도록 동작할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제어부는 상기 패킷 데이터가 보안 정책을 위반한다고 판정되면 상기 단말기에 PDP 컨텍스트 해제 요청 신호를 전송하도록 동작할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제어부는 단말기가 서비스 옵션 교섭 요청을 할 때에 상기 단말기의 식별 번호를 저장하고, 상기 패킷 데이터가 보안 정책을 위반한다고 판정되면 상기 단말기의 저장된 식별 번호에 기초하여 상기 단말기에 PDP 컨텍스트 해제 요청 신호를 전송하도록 동작할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 제어부는 상기 패킷 데이터가 보안 정책을 위반한다고 판정되면 상기 이동통신 네트워크 기지국에 PDP 컨텍스트 해제 요청 신호를 전송하도록 동작할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 단말기와 이동통신 네트워크 기지국 사이에 이동통신 신호를 중계하는 보안 중계기를 이용한 보안 이동통신 중계 방법에 있어서, 상기 보안 중계기가,
보안 정책의 설정 정보를 저장하는 단계;
상기 이동통신 신호를 기저대역 변복조하여 얻은 상기 기저대역 데이터에 포함된 패킷 데이터에 대하여, 상기 보안 정책에 관한 위반 여부의 판정 결과를 얻는 단계; 및
상기 보안 정책을 위반하지 않은 것으로 판정된 경우에만 상기 기저대역 데이터의 중계를 허용하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 보안 이동통신 중계 방법은,
상기 보안 정책의 위반 판정을 상기 보안 중계기에 내장된 방화벽 기능부 또는 외부의 방화벽 설비 중 어떤 것을 통해 수행할 것인지 지정하는 방화벽 선택 정보를 저장하는 단계; 및
상기 방화벽 선택 정보에 따라, 상기 방화벽 기능부 또는 외부의 방화벽 설비 중 적어도 하나에 상기 패킷 데이터를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 보안 이동통신 중계 방법은,
상기 보안 정책이 무선 패킷 데이터 서비스를 허용하지 않도록 설정된 경우에, 단말기로부터 수신된 기저대역 데이터가 서비스 옵션 교섭 요청 신호를 포함한 때에 서비스 옵션 교섭 거부 신호를 상기 단말기로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 보안 이동통신 중계 방법은,
상기 패킷 데이터가 보안 정책을 위반한다고 판정되면, 상기 단말기에 PDP 컨텍스트 해제 요청 신호를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 보안 이동통신 중계 방법은,
단말기가 서비스 옵션 교섭 요청을 할 때에 상기 단말기의 식별 번호를 저장하는 단계; 및
상기 패킷 데이터가 보안 정책을 위반한다고 판정되면 상기 단말기의 저장된 식별 번호에 기초하여 상기 단말기에 PDP 컨텍스트 해제 요청 신호를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 보안 이동통신 중계 방법은,
상기 패킷 데이터가 보안 정책을 위반한다고 판정되면 상기 이동통신 네트워크 기지국에 PDP 컨텍스트 해제 요청 신호를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 보안 이동통신 중계기에 따르면, 보안이 요구되는 구역 내에서 이동통신 단말기에 대한 무선 데이터 서비스의 제공 시에 서비스의 개시와 중단 및 패킷의 중계를 통제할 수 있다.
본 발명의 보안 이동통신 중계기에 따르면, 기존의 방화벽 설비를 그대로 이용하여 무선 데이터 서비스 시에 보안을 제공할 수 있다.
또한 본 발명의 보안 이동통신 중계기에 따르면, 보안 정책에 위배되는 액티비티가 있을 경우에, 통신 중이던 이동통신 단말기와 서버 측에 각각 접속 해제 메시지를 전송함으로써, 통신 부하를 줄일 수 있다.
나아가, 본 발명의 보안 이동통신 중계기에 따르면, 기존의 프로토콜을 그대로 이용하여 보안을 제공할 수 있으므로, 통상 피쳐폰(feature phone)이라 불리는 일반 휴대 전화 단말기나 스마트폰, 심지어 PC에서 시도되는 테더링(tethering)의 경우에도 정해진 보안 정책을 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방화벽 기능을 가진 보안 이동통신 중계기를 이용한 이동통신 시스템을 예시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방화벽 기능을 가진 보안 이동통신 중계기를 대략적으로 예시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방화벽 기능을 가진 보안 이동통신 중계기의 메시지 흐름을 예시한 흐름도이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방화벽 기능을 가진 보안 이동통신 중계기를 이용한 이동통신 시스템을 예시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 이동통신 시스템(10)은 이동통신 단말기(11), 보안 이동통신 중계기(12), 외부 방화벽 설비(13), 방화벽 관리 서버(14), 외부 이동통신 중계기(15), 기지국(16), 어플리케이션 서버(17)로써 설명될 수 있다.
사무실과 같이 보안 서비스가 필요한 장소에서 이동통신 서비스를 방화벽 기능을 가진 보안 이동통신 중계기(이하에서 보안 중계기)(12)를 설치하되, 이러한 보안 중계기(12)를 통해서만 이동통신 서비스가 제공되도록 보안 중계기들(12)이 설치된다.
예를 들어, 이동통신 단말기(11)는 통상적으로 수신되는 이동통신 전파의 세기가 가장 강한 기지국을 자동으로 선택하게 되므로, 만약 사무실 내에서 건물 외부의 기지국(16) 신호보다 보안 중계기(12)의 신호가 더 강하면 이동통신 단말기(11)는 보안 중계기(12)로만 접속하게 된다.
이동통신 단말기(11)는 스마트폰, 일반 휴대 전화, 태블릿 PC, PDA 등을 포함할 수 있고, 이러한 단말기와 테더링(tethering)를 통해 무선 데이터 서비스를 이용하려는 컴퓨터도 이러한 범주에 포함될 수 있다.
이동통신 단말기(11)는 보안 중계기(12)를 거쳐 외부 이동통신 중계기(15), 기지국(16)으로 연결되며, 기지국(16)이 대표하는 이동통신 패킷 교환 네트워크를 거쳐 웹 서비스와 같은 실질적인 인터넷 서비스를 제공하는 어플리케이션 서버(17)에 접속할 수 있다.
이때, 외부 이동통신 중계기(15)는 실내의 신호 중계를 담당하는 보안 중계기(12)와 외부의 기지국(16) 사이를 단순 연결하는 역할을 한다. 보안 중계기(12)와 외부 이동통신 중계기(15)는 유선, 예를 들어 광케이블로 연결될 수 있다.
외부 방화벽 설비(13)는 선택적인 구성요소로서, 보안 중계기(12)는 자체적으로 방화벽 기능을 제공하는 내부 방화벽 기능부와 외부 방화벽 설비(13) 중 적어도 어느 하나를 구동하여 보안 정책을 적용할 수 있다.
방화벽 관리 서버(14)는 외부 방화벽 설비(13) 또는 보안 중계기(12) 내부의 방화벽 기능부의 보안 정책을 설정하고 관리할 수 있다.
보안 중계기(12)는 이동통신 단말기(11)가 이통통신 기지국(16)을 거쳐 어플리케이션 서버(17)에 접속하기 위해 주고받는 정보들로부터 단말기 식별 정보와 IP 정보를 추출하여 저장하고, 이동통신 단말기(11)가 시도하는 무선 데이터 패킷 전송에 대하여, 방화벽 관리 서버(14)를 통해 관리자가 설정한 보안 정책에 따라, 무선 데이터 패킷 전송 자체를 처음부터 거부하거나, 내장된 방화벽 기능 또는 외부 방화벽 설비(13)를 구동함으로써, 전송되는 무선 데이터 패킷에 따른 구체적인 보안 정책을 실행할 수 있다.
나아가, 보안 중계기(12)는 무선 데이터 패킷이 보안 정책에 위배될 경우에 해당 패킷의 전송을 거부할 뿐 아니라, 이동통신 단말기(11)와 기지국(16)에 각각 접속 해제를 요구하는 신호(예를 들어 PDP 컨텍스트 정보의 해지)를 보내 무선 패킷 데이터 서비스를 종료시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방화벽 기능을 가진 보안 이동통신 중계기를 대략적으로 예시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 보안 이동통신 중계기(12)는, 안테나(121), 송수신부(122), 기저대역 처리부(123), 제어부(124), 중계부(125), 저장부(126), 방화벽 기능부(127), 입출력부(128)를 포함할 수 있다.
먼저, 보안 중계기(12)에 접속된 단말기(11)와 사이에서 안테나(121)와 송수신부(122)를 거쳐 이동통신 신호가 수신되고, 기저대역 신호로 하향 변조된 다음 기저대역 처리부(123)에서 음성 통신 또는 데이터 통신 중 하나로 처리된다.
데이터 패킷은 기저대역 처리부(123)에서 제어부(124)와 중계부(125)를 거쳐 외부 중계기(15)로 전달되며, 기지국(16)을 거쳐 어플리케이션 서버(17)까지 전달된다.
여기서, 중계부(125)는 만약 보안 중계기(12)가 외부 중계기(15)와 광 케이블로 연결될 경우에는 광 입출력 포트로 구현될 수 있다. 만약 보안 중계기(12)가 무선으로 외부 중계기(15)와 연결될 경우에는, 중계부(125)는 무선 송수신기로 구현될 수 있는데, 이때 무선 송수신기는 안테나(121) 및 송수신부(122)와 별도로 구현될 수도 있고, 일정 부분을 공유하도록 설계될 수도 있다.
제어부(124)는 저장부(126)에 저장된 보안 정책 설정 정보와 방화벽 선택 정보를 참조하여 데이터 패킷에 대해 보안 정책을 적용할 것인지, 그리고 내부의 방화벽 기능부(127) 또는 외부 방화벽 설비(13) 중 어떤 것에 의해 보안 정책의 위반 여부를 판정할 것인지 여부를 결정할 수 있다.
이를 위해, 제어부(124)는 이동통신 단말기(11)에서 전송된 데이터 패킷을 분석하여 단말기(11)의 식별 정보(예를 들어 전화 번호, ENS, IMEI, SIM, MSN, PIN 등)와 단말기(11)에 부여된 IP 정보, 나아가 패킷의 목적지인 어플리케이션 서버(17)의 IP 정보를 각각 취득하고, 이를 저장부(126)에 저장한다.
또한 제어부(124)는 방화벽 관리 서버(14)에 의해 지정되는 보안 정책 설정 정보를 저장부(126)에 저장할 수 있다. 이때, 보안 정책은 단말기의 번호 또는 식별 정보에 따라 다르게 설정될 수 있다.
방화벽 기능부(127)는, 방화벽 관리 서버(14)에 의해 보안 정책을 적용하도록 설정되고 또한 내부 방화벽 기능부(127)를 이용하도록 설정된 경우에, 지정된 보안 정책에 따라 단말기(11)와 어플리케이션 서버(17) 사이에 전송되는 패킷을 분석하고 보안 정책에 적합한지 또는 위배되는지 판정한다.
만약 방화벽 기능부(127)가 전송되는 패킷이 보안 정책을 위반한다고 판정할 경우에는, 제어부(124)는 저장부(126)에 저장된 해당 단말기(11)의 식별 정보와 어플리케이션 서버(17)의 IP 정보를 참조하여, 각각에 대해 PDP 컨텍스트 해제를 비롯한 접속 종료 신호를 생성하여 단말기(11)와 어플리케이션 서버(17)에 전송하며, 해당 패킷에 대해서 중계부(125)에 전달하지 않고 폐기함으로써 중계 동작을 하지 못하도록 제어한다.
입출력부(128)는 방화벽 관리 서버(14)가 보안 중계기(12)에 접속하여 각종 보안 정책을 설정할 수 있게 한다. 또한 제어부(124)가 입출력부(128)를 통해 패킷의 분석을 의뢰할 수 있도록 외부 방화벽 설비(13)에 대해 통신할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방화벽 기능을 가진 보안 이동통신 중계기의 메시지 흐름을 예시한 흐름도로서, 예시적으로 3GPP2 규격에서 단말기와 망 기지국 사이에서 이루어지는 서비스 옵션 교섭에 기초한 것이다.
3GPPS 규격 중 TIA: TSB 58에는 이동통신 단말기가 무선 이동통신 서비스를 개시할 때에 먼저 단말기와 기지국 사이에서 어떤 서비스를 이용할 것인지에 대해 서비스 옵션 교섭(service option negotiation)이 이루어지는 과정이 명시되어 있다.
서비스 옵션은 모바일 기술이 발전할수록 확대되고 있는데, 네트워크 설비에 따라서는 특정 서비스를 제공하지 못할 수 있다. 이에 대처하기 위해 서비스에 들어가기에 앞서 단말기와 기지국 사이에 교섭하는 절차를 규정한 것이 서비스 옵션 교섭이다.
서비스 옵션 교섭은 서비스를 요청하는 주체가 해당 서비스를 사용하려는 의도와 상대방 장치 또는 중간 설비가 그러한 서비스를 제공할 수 있는지를 묻고 응답을 받는 절차이다.
도 3을 참조하면, 먼저, 단계(S31)에서, 사용자가 보안 중계기(12)의 동작 범위 안에 있는 단말기(11)에서 특정한 어플리케이션 서버(17) 사이에 데이터 전송 경로를 구축하기 위해, 보안 중계기(12)에 단말기(11)의 식별 정보를 포함하는 서비스 옵션 교섭 요청 신호(Service_Option_Request 신호)를 보낸다.
단계(S32)에서, 보안 중계기(12)는 단말기(11)의 식별 정보를 저장하는 한편, 단말기(11)가 요청하는 서비스가 무선 데이터 서비스인지 판정한다. 무선 데이터 서비스가 아닌 예를 들어 음성 서비스나 단문자 서비스일 경우에는 해당 서비스를 허용하고 단말기(11)를 기지국(16)에 연결한다.
요청된 서비스가 무선 데이터 서비스일 경우에, 단계(S33)에서, 보안 중계기(12)는 설정된 보안 정책을 참조하여 무선 데이터 서비스가 허용되는지 판정한다.
만약 보안 정책 상 무선 데이터 서비스가 허용되지 않은 상태라면, 단계(S34)에서, 보안 중계기(12)는 서비스 옵션 교섭 요청의 중계를 차단하고 서비스 옵션 교섭을 거부하는 신호(Service_Option_Reject)를 단말기(11)에 전달한다. 이 경우, 단말기(11)는 무선 데이터 서비스를 이용할 수 없다고 표시하고 접속 시도를 종료한다.
만약 보안 정책 상 무선 데이터 서비스가 허용될 경우에는, 단계(S35)에서, 보안 중계기(12)는 서비스 옵션 교섭 요청 신호를 기지국(16)에 전달하고, 이어서, 기지국(16)으로부터 서비스 옵션의 승인(Sevice_Option_Accept) 또는 거절 신호가 접수되면, 보안 중계기(12)는 이를 그대로 단말기(11)로 중계한다.
서비스를 승인받은 단말기(11)는, 단계(S36)에서, 여러 종류의 패킷 데이터 서비스를 이용하기 위한 정보의 집합인 PDP 컨텍스트(Packet Data Protocol context)를 얻을 수 있도록, 보안 중계기(12)를 통해 기지국(16)에 PDP 컨텍스트를 요청하고, 기지국(16)으로부터 PDP 컨텍스트를 수신한다. PDP 컨텍스트는 PDP의 종류(IP 또는 PPP), PDP 주소와 그 종류, QoS 프로파일, 인증, DNS 등의 파라미터들을 포함할 수 있다. 단말기(11)는 PDP 컨텍스트 정보를 받는 절차를 통해 IP 어드레스를 할당받고 QoS를 설정할 수 있다.
이제, 단말기(11)는 실제 이용하려고 하였던 패킷 서비스를 사용할 준비를 완료한 상태가 되고, 단계(S37)에서, 원하는 무선 패킷 서비스에 관한 패킷을 생성하여 발신한다.
단계(S38)에서, 보안 중계기(12)는 설정에 따라 내부 방화벽 기능부(127) 또는 외부 방화벽 설비(13) 중 어느 하나에 의해 단말기(11) 또는 어플리케이션 서버(17)로부터 수신된 패킷을 분석하고, 수신된 패킷이 보안 정책을 위배하는지 여부를 판정할 수 있다.
단계(S39)에서, 만약 패킷이 보안 정책을 위반하지 않은 경우에, 보안 중계기(12)는 기지국(16) 또는 단말기(11)로 해당 패킷의 중계를 허용한다.
단계(S40)에서, 만약 패킷이 보안 정책을 위반하였다고 판정된 경우에는, 보안 중계기(12)는 해당 패킷을 폐기하고, 나아가 해당 무선 패킷 서비스의 강제적인 종료를 위해, 앞서 저장된 단말기(11)의 식별 정보를 참조하여, 해당 단말기(11)에 PDP 컨텍스트의 해제를 요구하는 신호(Deactivate_PDP_Context_Request)를 전송한다.
이 단계(S40)에 의해 더 이상의 패킷 데이터 서비스는 가능하지 않지만, 필요에 따라, 예를 들어, 단말기(11)가 접속 중이던 어플리케이션 서버(17)가 패킷의 수신을 기다리고 있다거나, 또는 서버(17)가 지속적으로 악성 코드를 전송하는 경우에는, 단계(S41)에서, 보안 중계기(12)는 기지국(16)에도 PDP 컨텍스트의 해제를 알리는 신호(Deactivate_PDP_Context_Request)를 전송한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명이 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이와 균등하거나 또는 등가적인 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다 할 것이다.
본 발명은 다양한 형태의 통신 중계기에 응용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 단말기와 이동통신 네트워크 기지국 사이에 전송되는 이동통신 신호를 기저대역 변복조하여 기저대역 데이터를 추출하는 기저대역 처리부;
    상기 기저대역 데이터를 분석하고, 설정된 보안 정책의 위반 판정 결과에 따라 상기 기저대역 데이터의 중계를 허용하거나 거부하는 제어부;
    상기 보안 정책의 설정 정보를 저장하는 저장부; 및
    상기 제어부의 지시에 따라 상기 기저대역 데이터에 포함된 패킷 데이터에 대하여 보안 정책의 위반 여부를 판정하는 방화벽 기능부를 포함하는 보안 이동통신 중계기.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 저장부는 보안 정책의 위반 판정을 상기 방화벽 기능부 또는 외부의 방화벽 설비 중 어떤 것을 통해 수행할 것인지 지정하는 방화벽 선택 정보를 더 저장하며,
    상기 제어부는 상기 방화벽 선택 정보에 따라, 상기 방화벽 기능부 또는 외부의 방화벽 설비 중 적어도 하나에 상기 패킷 데이터를 제공하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 보안 이동통신 중계기.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제어부는 상기 보안 정책이 무선 패킷 데이터 서비스를 허용하지 않도록 설정된 경우에는, 단말기로부터 수신된 기저대역 데이터가 서비스 옵션 교섭 요청 신호를 포함한 때에 서비스 옵션 교섭 거부 신호를 상기 단말기로 전송하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 보안 이동통신 중계기.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 제어부는 상기 패킷 데이터가 보안 정책을 위반한다고 판정되면 상기 단말기에 PDP 컨텍스트 해제 요청 신호를 전송하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 보안 이동통신 중계기.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 제어부는 단말기가 서비스 옵션 교섭 요청을 할 때에 상기 단말기의 식별 번호를 저장하고, 상기 패킷 데이터가 보안 정책을 위반한다고 판정되면 상기 단말기의 저장된 식별 번호에 기초하여 상기 단말기에 PDP 컨텍스트 해제 요청 신호를 전송하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 보안 이동통신 중계기.
  6. 청구항 4에 있어서, 상기 제어부는 상기 패킷 데이터가 보안 정책을 위반한다고 판정되면 상기 이동통신 네트워크 기지국에 PDP 컨텍스트 해제 요청 신호를 전송하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 보안 이동통신 중계기.
  7. 단말기와 이동통신 네트워크 기지국 사이에 이동통신 신호를 중계하는 보안 중계기를 이용한 보안 이동통신 중계 방법에 있어서, 상기 보안 중계기가
    보안 정책의 설정 정보를 저장하는 단계;
    상기 이동통신 신호를 기저대역 변복조하여 얻은 상기 기저대역 데이터에 포함된 패킷 데이터에 대하여, 상기 보안 정책에 관한 위반 여부의 판정 결과를 얻는 단계; 및
    상기 보안 정책을 위반하지 않은 것으로 판정된 경우에만 상기 기저대역 데이터의 중계를 허용하는 단계를 포함하는 보안 이동통신 중계 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 보안 정책의 위반 판정을 상기 보안 중계기에 내장된 방화벽 기능부 또는 외부의 방화벽 설비 중 어떤 것을 통해 수행할 것인지 지정하는 방화벽 선택 정보를 저장하는 단계; 및
    상기 방화벽 선택 정보에 따라, 상기 방화벽 기능부 또는 외부의 방화벽 설비 중 적어도 하나에 상기 패킷 데이터를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보안 이동통신 중계 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 보안 정책이 무선 패킷 데이터 서비스를 허용하지 않도록 설정된 경우에, 단말기로부터 수신된 기저대역 데이터가 서비스 옵션 교섭 요청 신호를 포함한 때에 서비스 옵션 교섭 거부 신호를 상기 단말기로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보안 이동통신 중계 방법.
  10. 청구항 7에 있어서, 상기 패킷 데이터가 보안 정책을 위반한다고 판정되면, 상기 단말기에 PDP 컨텍스트 해제 요청 신호를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보안 이동통신 중계 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    단말기가 서비스 옵션 교섭 요청을 할 때에 상기 단말기의 식별 번호를 저장하는 단계; 및
    상기 패킷 데이터가 보안 정책을 위반한다고 판정되면 상기 단말기의 저장된 식별 번호에 기초하여 상기 단말기에 PDP 컨텍스트 해제 요청 신호를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보안 이동통신 중계 방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 패킷 데이터가 보안 정책을 위반한다고 판정되면 상기 이동통신 네트워크 기지국에 PDP 컨텍스트 해제 요청 신호를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보안 이동통신 중계 방법.
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