[ 과제 1 ]

연 구 개 발 과 제 제 안 서 (2018년도)
① 연구과제명	전력 제어시스템 비정상행위 탐지 알고리즘 고도화 및 탐지장비 개발 연구
② 과제분야	□중장기과제 ■현안과제 (□경영현안과제 ■현장문제점 해결 )
③ 연구성격	□ 기초 ■ 응용 □ 실용화 (세부내용 : )
④ 추진방법	□ 위탁 □ 자체 ■ 공동 □ 협동 □ 수탁
⑤ 수행부서	보안정보전략실			⑥ 활용부서		보안정보전략실
⑦총연구기간	2018. 5. ~ 2020. 4. ( 24 개월 )
⑧ 연구개발비 (천 원)	총 소요예산				당해연도 소요예산
	274,762				91,580
⑨ 연구개발 목 적	※R&D계획근거:중장기연구개발계획 - 전략과제. 11. 정보보안 체계 강화를 통한 사이버 안전확보 - 세부 기술과제. 11.2. 전력제어시스템의 비정상행위 기반 침입탐지 기술 개발 (Prototype ~ Fullscale) (167쪽) ◌ 2014년 연구개발과제 수행을 통해 확보한 기계학습(Machin Learning) 및 지식기반(Knowledge based) 비정상행위 탐지엔진 (Anomaly Detection Algorithm)을 고도화하여, 실제 전력제어망 연계구간의 전력제어시스템 특화 프로토콜 (DNP, ICCP, IEC61850 등) 환경에서 동작 가능한 비정상행위 탐지 장비를 개발하고 전력거래소 제어시스템 연계구간에 적용 ◌ 세부 목적 ․ 지능형 학습기반 Baseline 알고리즘 고도화 연구 ․ 지능형 학습기반 탐지장비 시제품 개발 및 현장적용 연구 ․ 지능형 학습기반 탐지장비 실시간 보안관제 활용 및 유지관리 방안 수립
⑩ 현 황 및 문 제 점	◌ 국내 발전사에서 추진하는 전력 제어시스템 비정상행위 탐지 방식은 네트워크 화이트리스트 구현 수준에 그치고 있음. ◌ 국내외 사이버보안을 위한 비정상행위 연구는 최적화된 기계학습이나 딥러닝 기법을 적용하는 연구들로 발전하고 있으나 제어시스템 대상의 사이버 보안 연구는 상용화 단계에 이르지 못함 ◌ 전력 기반시설을 대상으로 수행되는 딥러닝 기반의 침입탐지 연구는 기존 연구들과는 달리 지능화, 타켓화 되고 있는 사이버 위협의 선제적 대응을 위한 방어체계 구축에 필수적인 연구임
⑪ 연구개발 목 표 및 내 용	<자체분> ◌ EMS 연계구간 비정상행위 탐지 학습 시스템의 고도화를 위한 기반 구축 - EMS 연계구간 실시간 데이터 취득 및 데이터셋 구성 지원 ◌ 지능형 학습 기반 알고리즘 적용을 통한 Baseline 알고리즘의 고도화 연구 - 전력망 데이터 맞춤형 Feature Extraction 및 Selection 연구 ◌ 지능형 학습기반 탐지장비 시제품 개발 및 현장적용 지원 ◌ 학습기반 탐지장비 실시간 탐지결과 활용 및 유지보수 방안 수립 지원 <위탁분> ◌ EMS 연계구간 비정상행위 탐지 학습 시스템의 고도화를 위한 기반 구축 - 최근 전력망 사이버공격의 EMS 연계구간 관련 사례 분석 및 대응방안 연구 - 실시간 비정상행위 탐지 시스템을 위한 EMS 연계구간 식별 및 분석 연구 - 시스템 고도화를 위한 EMS 연계구간 실시간 데이터 취득 및 데이터셋 구성 방안 연구 ◌ 지능형 학습 기반 알고리즘 적용을 통한 Baseline 알고리즘의 고도화 연구 - 기개발 baseline 알고리즘 고도화를 통한 전력망 데이터 맞춤형 Feature Extraction 및 Selection 연구 - 기개발 baseline 알고리즘 고도화를 위한 탐지 엔진(classifier) 학습 모델 및 Parameter Optimization 연구 - 지능형 학습 기반 알고리즘의 Adversarial Attack 및 암호화 대응 방안 연구 ◌ 고도화된 EMS 연계구간 지능형 학습기반 탐지장비 시제품 개발 및 현장적용 연구 - EMS 연계구간별 취득 데이터 특성을 고려한 지능형 학습기반 탐지장비 시제품 제작 및 적용 - EMS 연계구간별 Adversarial Attack을 고려한 맞춤형 지능형 학습 모델 현장 적용 방안 연구 ◌ 고도화된 EMS 지능형 학습기반 탐지장비 실시간 탐지결과 활용 및 유지보수 방안 연구 - 실시간 수집 데이터와 로그를 활용한 지능형 학습모델 유지보수 방안 연구 - 통합 탐지 정보의 correlation 기반 위협도 정량화 및 시각화 적용 효율적 관리 방안 연구
⑫ 기대성과	◌ 제로데이 공격(Zero-day Attack) 및 고도화된 악성코드(Stuxnet, BlackEnergy, Industroyer, Crashoverride 등)를 이용한 전력시스템 사이버테러 사전적 대응 가능 ◌ EMS 연계구간에 발생할 수 있는 사이버 침해 사고 탐지 및 보안성 향상으로 인한 전력계통 신뢰도 확보 가능 ◌ 연구 수행 중 수행되는 고도화된 공격의 분석내용을 이용하여 기존 전력시스템의 안전성 점검에 활용 가능 ◌ 전력제어시스템 사이버 침해사고로 인한 잠재적인 경제적 피해 예방 및 최소화 가능
⑬ 활용방안 (실용화과제 현장적용방안)	◌ 전력 제어시스템 네트워크 구축 시 보안 구조 및 실제 적용 - 전력제어시스템과 외부 네트워크 연계 시 보안 구조 도출에 활용 - 신규 구축되는 EMS의 연계구간별 사이버보안 탐지 솔루션으로 적용 ◌ 기 구축 EMS 환경의 사이버 공격 탐지를 위한 상용 하드웨어 및 소프트웨어 개발에 활용 - 시제품 활용성과에 따라 전용 장비를 개발하여 주요 연계 구간에 적용 - 기 구축된 보안 솔루션들과 연계를 고려하여 별도 장비 또는 SW개발
제안부서	부서명	보안정보전략실
	제 안 자				제안부서장
	직 위		성 명		직 위		성 명
	차 장		장 지 웅		실 장		오 진 수