정보보안 3요소 — 기밀성·무결성·가용성

“보안이 잘 되어 있다”는 말은 너무 막연하다. 무엇이 지켜져야 잘 된 것인가? 정보보안은 이 질문에 세 가지 목표로 답한다. 기밀성, 무결성, 가용성. 영문 머리글자를 따 CIA 삼각형이라 부른다.

정처기에서는 “다음 상황에서 침해된 보안 요소는?” 형태로 자주 나온다. 세 요소를 각각 한 문장으로 구분할 수 있어야 한다.

C — 기밀성(Confidentiality)

인가된 사용자만 정보에 접근할 수 있어야 한다.

핵심 단어는 “인가(authorized)“다. 권한 없는 자가 정보를 보는 것 자체가 침해다. 내용을 바꾸지 않고 훔쳐보기만 해도 기밀성 위반이다.

침해 사례는 이렇다.

도청(Sniffing)으로 평문 패킷을 가로채 읽음
데이터베이스에서 고객 개인정보가 유출됨
어깨너머로 비밀번호를 훔쳐봄(숄더 서핑)

대응 기술은 암호화, 접근 통제, 인증이다. 특히 암호화는 유출을 막지는 못해도 유출된 데이터를 쓸모없게 만든다. 그래서 기밀성의 최후 방어선으로 취급한다.

I — 무결성(Integrity)

인가된 사용자만 정보를 수정할 수 있고, 정보가 변조되지 않아야 한다.

기밀성이 “읽기”에 대한 것이라면 무결성은 “쓰기”에 대한 것이다. 정보가 원래 그대로인지, 중간에 누가 손대지 않았는지를 보장한다.

침해 사례는 이렇다.

중간자 공격으로 송금 계좌번호를 바꿔치기
웹사이트 변조(디페이스)
로그 파일을 삭제해 침입 흔적을 지움

대응 기술은 해시 함수, 전자서명, MAC(메시지 인증 코드) 이다. 원본의 해시값을 비교해 한 글자라도 바뀌었는지 검출하는 방식이 기본이다.

주의: 해시는 변조를 막는 기술이 아니라 변조를 탐지하는 기술이다. 시험에서 “무결성을 보장한다”는 표현이 나오면 대개 이 탐지 능력을 말한다.

A — 가용성(Availability)

인가된 사용자가 필요할 때 자원에 접근할 수 있어야 한다.

아무리 안전하게 숨기고 지켜도, 정작 필요할 때 못 쓰면 소용없다. 가용성은 이 지점을 담당한다.

침해 사례는 이렇다.

DoS / DDoS 공격으로 서버가 응답 불능
랜섬웨어로 파일이 암호화되어 열리지 않음
하드웨어 장애로 서비스 중단

대응 기술은 이중화(Redundancy), 백업, 로드 밸런싱, 클러스터링이다.

랜섬웨어를 눈여겨보자. 파일을 암호화해 못 쓰게 만드는 것이므로 침해된 요소는 기밀성이 아니라 가용성이다. 암호화라는 단어만 보고 기밀성을 고르면 틀린다. 최근에는 유출 협박까지 겸하는 경우가 많아 기밀성도 함께 침해되지만, 랜섬웨어의 본질적 피해는 가용성 쪽이다.

세 요소는 서로 충돌한다

CIA는 사이좋게 함께 올라가지 않는다. 하나를 강화하면 다른 하나가 내려간다.

보안을 강화해 인증 단계를 늘리면(기밀성 ↑) 사용자가 접근하기 번거로워진다(가용성 ↓)
접근을 활짝 열어 편의를 높이면(가용성 ↑) 유출 위험이 커진다(기밀성 ↓)

그래서 실무의 보안 설계는 “셋 다 최대화”가 아니라 시스템 성격에 맞는 균형점 찾기다. 군사 기밀 시스템은 기밀성에, 은행 거래 시스템은 무결성에, 실시간 관제 시스템은 가용성에 무게를 둔다.

확장 요소

CIA만으로 부족해 추가로 언급되는 요소들이 있다. 이것도 출제 범위다.

요소	설명
인증(Authentication)	사용자가 본인이 맞는지 확인
부인 방지(Non-repudiation)	행위를 한 뒤 “나는 안 했다”고 부인하지 못하게 함
책임 추적성(Accountability)	누가 무엇을 했는지 추적 가능

부인 방지는 전자서명으로 구현한다. 개인키는 본인만 가지므로, 그 키로 서명된 문서는 본인이 만들었다는 사실을 부정할 수 없다.

여기서 인증과 인가를 구분해 두자.

인증(Authentication): 너 누구냐 — 신원 확인
인가(Authorization): 너 이거 해도 되냐 — 권한 확인

로그인은 인증이고, 로그인한 뒤 관리자 메뉴가 보이는지 여부는 인가다.

정리

기밀성: 인가된 자만 본다. 침해 = 유출·도청. 대응 = 암호화, 접근 통제.
무결성: 인가된 자만 바꾼다. 침해 = 변조·위조. 대응 = 해시, 전자서명.
가용성: 필요할 때 쓸 수 있다. 침해 = DoS, 랜섬웨어. 대응 = 이중화, 백업.
세 요소는 트레이드오프 관계이며, 시스템 성격에 따라 우선순위가 달라진다.

상황 제시형 문제는 “공격자가 무엇을 했는가” 로 판별하면 빠르다. 봤으면 기밀성, 바꿨으면 무결성, 못 쓰게 했으면 가용성이다.