우주 보안모델 요약 보고서

우주 보안모델 요약 보고서

본 보고서는 첨부된 우주 보안모델 문서의 핵심 내용을 종합적으로 분석한 결과, 우주 산업의 보안 위협과 대응 전략을 체계적으로 제시합니다. 뉴스페이스 시대의 도래로 민간 주도의 우주 개발이 활성화됨에 따라 사이버 보안 위협이 증가하고 있으나, 관련 기초 자료 부족으로 대응이 어려운 실정입니다. 이 문서는 우주 시스템의 아키텍처, 보안 위협 유형, 보안 요구사항 및 활용 방안을 체계적으로 정리하여 민간 기업의 보안 강화를 지원합니다.

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우주 아키텍처 분석

1. 우주 시스템의 3대 영역

• 우주 영역: 정지궤도(GEO), 중궤도(MEO), 저궤도(LEO) 위성과 군집위성으로 구성됩니다. 위성은 본체(열제어, 전력공급, 제어 시스템)와 탑재체(페이로드, 데이터 처리)로 구분되며, 통신 프로토콜(CCSDS, DVB-S2, VSAT)과 주파수 대역(L, S, C, Ku, Ka 밴드)이 특화되어 활용됩니다.
• 지상국 영역: 위성 운영(상태 모니터링, 궤도 제어)과 페이로드 데이터 처리(수신, 분석, 시각화) 시스템으로 구성됩니다. 긴급 대응 체계와 미션 제어 시스템은 위성 운영의 안정성을 담당합니다.
• 위성활용 서비스 영역:
  • 위성항법: GPS, 갈릴레오 등 GNSS를 통한 위치·시각 정보 제공
  • 위성통신: 광대역 인터넷, 선박·항공 통신 서비스
  • 위성방송: TV 방송 및 실시간 데이터 전송

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우주 보안위협 진단

2. 주요 위협 유형

• 우주/지상국 영역:
  • 위성 데이터 변조·삭제(예: 페이로드 데이터 위변조)
  • 지상국 시스템 해킹을 통한 위성 제어권 탈취
  • 전파 간섭 및 주파수 도청(특히 X 밴드 군사 통신 대상)
• 위성활용 서비스:
  • 항법 신호 스푸핑으로 인한 위치 정보 오류(선박·드론 항법 장애)
  • 통신 망 분할 공격(DDoS)으로 인한 서비스 중단
  • 방송 콘텐츠 불법 복제 및 유포

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보안아키텍처 및 대응 전략

3. 보안 요구사항

• 암호화 기술: 양자암호 적용을 통한 위성-지상국 간 통신 보안 강화
• 위성 내부 통신 검증: CAN(Controller Area Network) 프로토콜에 대한 위변조 탐지 알고리즘 도입
• 실시간 모니터링: AI 기반 이상 행위 탐지 시스템(예: 궤도 이탈 감지)

4. 서비스별 아키텍처

• 위성항법: 다중 GNSS 신호 교차 검증을 통한 스푸핑 방지
• 위성통신: DTN(Delay-Tolerant Networking) 프로토콜로 연결 지연 시 데이터 무결성 보장
• 위성방송: 워터마킹 기술을 적용한 콘텐츠 저작권 보호

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활용 방안 및 사례

5. 가상 시나리오 기반 대응

• 스마트선박 해킹 사례: GPS 스푸핑으로 항로 이탈 시, 백업 항법 시스템(천체 추적 센서) 활성화
• 군집위성 공격 사례: 일부 위성의 페이로드 오작동 시, 나머지 위성의 임무 재분배를 통한 서비스 연속성 유지

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결론

이 문서는 우주 산업의 보안 프레임워크를 NIST CSF(Cybersecurity Framework)에 맞춰 설계하였으며, 기술적·정책적 대응 방안을 제시합니다. 민간 기업은 위성 궤도별 통신 프로토콜 특성과 보안 취약점을 고려해 맞춤형 방어 전략을 수립해야 합니다. 향후 양자암호 상용화와 AI 기반 위협 탐지 기술의 발전이 우주 보안의 핵심 과제로 부상할 것입니다.

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자료출처:

KISA 한국인터넷진흥원