6.3 무선 응용프로토콜 개요

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6.3 무선 응용프로토콜 개요

6장. 무선네트워크 보안

(2)

개요



무선 응용 프로토콜(WAP)

Wireless Application Protocol

WAP 포럼에서 개발한 통합 표준

응용

모바일 폰, 페이저(비퍼), PDA

호환성

모든 기존 무선 네트워크 기술(예를 들면 GSM, CDMA, TDMA) 및 IP, XML, HTML, HTTP 등 인터넷 기술과 호환

WAP는 보안 기능도 포함

최신 버전 WAP 2.0

목포해양대 해양컴퓨터공학과

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WAP 규격



WWW 프로그래밍 모델에 기반한 프로그래밍 모델



XML과 무선 마크업 언어(WML: Wireless Markup Language)



모바일 무선 단말기에 적합한 소형 브라우저 규격



경량 통신 프로토콜 스택



무선 전화 응용(WTA: Wireless Telephony

Application)을 위한 프레임워크

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운용 개요 (1)

 WAP 프로그래밍 모델 요소

 클라이언트

 게이트웨이

 오리지널 서버

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운용 개요 (2)

 게이트웨이와 오리지널 서버 사이의 트래픽은 HTTP를 이용해 전달

 무선 도메인에서는 게이트웨이가 프록시 서버로도 사용

 모바일 무선 장비의 부족한 계산 능력을

보완할 때 게이트웨이 프로세서 사용

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운용 개요 (3)

 WAP 기반구조

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운용 개요 (4)

 동작 순서

 모바일 사용자가 WAP 이용하여 일반 웹서버의 콘텐츠를 브라우징

 웹 서버는 HTML-코딩된 페이지 형식으로 콘텐츠를 제공하며 표준 웹 프로토콜 스택(HTTP/TCP/IP)을 이용해서 전송

 HTML 콘텐츠는 HTML 필터를 통과

 필터는 HTML 콘텐츠를 WML 콘텐츠로 변환

 WML 콘텐츠는 HTML/TCP/IP를 이용하여 프록시로 우선 전송

 프록시는 WML을 좀 더 작은 형태인 2진 WML로 변환하고 WAP 프로토콜 스택을 이용하여 모바일 네트워크 사용자에게 전송

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운용 개요 (5)

 WAP 구조 설계

 두 가지 무선 웹 접근 제한사항을 극복



제한사항



모바일 모드 제한사항

작은 화면 크기, 입력 기능 제한



무선 디지털 네트워크의 낮은 속도

 휴대용 모바일 노드의 입/출력 능력 제한



3G 무선 네트워크



4G 무선 네트워크

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WML(1)

 무선 마크업 언어(Wireless Markup Language)

 제한된 통신 용량, 제한된 화면 크기 및 제한된 사용자 입력 기능을 가진 장비에서 콘텐츠와 양식을 표현하기 위해 설계

 키패드, 스타일러스 펜 및 기타 모바일 장비에 흔히 사용되는 입력 기능과 함께 동작하도록 설계

 스마트폰에 사용되는 상대적으로 큰 화면뿐만 아니라, 작은 장비에서 사용되는 두 줄짜리 디스플레이 같은 다양한

디스플레이 지원

 중요 특징

 텍스트와 이미지 지원:

텍스트와 제한된 이미지 표현을 위한 형식과 레이아웃 명령어를 제공

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WML (2)



중요 특징 (계속)

Deck/card 조직 비유:

WML 문서는‘card’라고 하는 작고 잘 정의된 사용자 상호작용 단위 분해

사용자는 여러 card를 옮겨 다니면서 내비게이션

하나의 card는 하나 혹은 그 이상의 상호작용 단위(메뉴, 텍스트 스크린, 텍스트 입력 필드)를 표현

WML ‘deck’은 HTML 페이지와 유사한데, 페이지 안에서 웹 주소(URL)에 의해 인식되는 콘텐츠 전송 단위

Card와 Deck 사이의 내비게이션을 위한 지원:

WML은 내비게이션이나 스크립트를 실행하기 위해 사용되는 이벤트 처리를 준비

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WAP 구조 (1)

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WAP 구조 (2)



WAP 프로토콜 구조

5-계층 모델

각 계층의 서비스를 정의하고 인접 계층 간 인터페이스 규격을 지정

WAP 스택 상의 몇몇 서비스는 상황에 따라 두 가지 이상의 서로 다른 프로토콜을 이용하여

제공될 수 있기 때문에 프로토콜 스택을 다양하게 구성 가능

공통서비스의 경우 여러 계층에서 접근

보안 서비스(Security Service)

서비스 탐색(Service Discovery) 서비스

목포해양대 해양컴퓨터공학과 12

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WAP 구조 (3)



보안 서비스

암호 라이브러리(Cryptographic Libraries):

응용 프레임워크 계층의 라이브러리

데이터 무결성과 부인방지를 위한 시그너처 생성 서비스를 제공

인증(Authentication):

WAP은 클라이언트와 서버의 인증을 위해 다양한 서비스를 제공

세션 서비스 계층에서, 클라이언트를 프록시와 응용 서버에 인증하기 위해 HTTP 클라이언트 인증을 사용

전송 서비스 계층에서 클라이언트와 서버를 인증하기

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WAP 구조 (4)

 보안 서비스 (계속)



신원(Identity):



WAP Identity 모듈(WIM: WAP Identity Module)은

사용자를 확인하고 인증하기 위한 정보를 저장하고 처리



PKI:



공개키 암호와 인증서 이용과 관리를 위한 보안 서비스 집합.

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WAP 구조 (5)

 보안 서비스 (계속)



안전 전송(Secure Transport):



전송 서비스 계층 프로토콜은 데이터그램 및 네트워크 연결상에서 안전한 전송을 위해 정의



WTLS: 데이터그램 상에서 안전한 전송을 위해 정의



TLS: TCP와 같은 네트워크 연결상 안전한 전송을 위해 정의



안전 전달자(Secure Bearer):



어떤 전달자 네트워크는 전달자-수준 보안을 제공

예: IP 네트워크는 (특히 IPv6의 경우) IPsec에 전달자-수준 보안을 제공

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WAP 구조 (6)

 서비스 탐색



WAP 클라이언트와 웹 서버가 상호 간에 기능과 서비스를 결정할 수 있도록 하는 서비스 모음



EFI:



응용 프로그램은 외부 기능 인터페이스(EFI: External Functional Interface)를 이용해서 장비가 어떤 외부 기능과 서비스를 사용할 수 있는지 탐색



권한설정(Provisioning):



네트워크 서비스에 접근하는 데 필요한 파라미터를 장비에 제공

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WAP 구조 (7)



서비스 탐색 (계속)

내비게이션 탐색(Navigation Discovery):

내비게이션 수행 과정 동안 새로운 네트워크 서비스(예:

안전한 Pull 프록시)를 발견할 수 있음

WAP 전송-레벨 종단-대-종단 보안(WAP Transport-Level End-to-End Security) 규격에서 내비게이션 탐색

프로토콜의 예를 볼 수 있음

서비스 검색(Service Lookup):

이름 디렉터리 검색을 통해 서비스 파라미터를 확인

이 서비스의 예로는 도메인 네임 서비스(DNS: Domain

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WAP 구조 (8)

 무선 응용 환경



WAE(Wireless Application Environment)



모바일 전화, 페이저(비퍼), PDA 같은 무선 장비의 응용 프레임워크를 규격화



WAE는 WAP가 지원하는 응용프로그램과 장비 개발을 쉽게 하기 위한 도구와 형식의 집합



WAE User Agents:



사용자 무선 장비상에 동작하며 특정한 기능(예를 들면 콘텐츠 디스플레이)을 제공

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WAP 구조 (9)

 무선 응용 환경 (계속)



무선 전화 응용(WTA: Wireless Telephony Applications):



저작자에게 고급 모바일 네트워크 서비스를 제공하는 통화와 기능 제어 메커니즘을 위한 전화기법마다 다른 확장 집합



응용 개발자는 WTA를 사용하여, 전화 통화를

시작하고 전화 네트워크 이벤트에 반응하는 초소형 브라우저를 개발

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WAP 구조 (10)

 무선 응용 환경 (계속)



표준 콘텐츠 인코딩(Standard Contents Encoding):



WAE 사용자 에이전트가 편리하게 웹 콘텐츠를 탐색할 수 있도록 정의



서버쪽에는 콘텐츠 생성기 존재

모바일 터미널 사용자 에이전트가 보낸 요청에 대한 대답으로 표준 콘텐츠 형식을 생성하는 CGI 스크립트와 같은, 원본서버 상의 응용이나 서비스

WAE는 특정 표준 콘텐츠 생성기를 지정하지는 않음

HTTP를 보내는 서버상에서 구동되는 다양한 콘텐츠 생성기 존재

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WAP 구조 (11)

 무선 응용 환경 (계속)



푸시(Push):



서버의 푸시(Push) 전송을 수신하는 서비스



웹 클라이언트의 요청에 대한 응답이 아니라 서버가 스스로 개시하여 보내는 전송



이 서비스는 Push-OTA(Push Over The Air) 세션 서비스에 의해 지원



멀티미디어 메시징(Multimedia Messaging):



이메일이나 문자 메시지와 같은 멀티미디어

메시지를 WAP 장비로 전송하고 처리할 수 있는

기능을 제공

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WAP 프로토콜 구조 (1)

 WAP 클라이언트가 WAP 게이트웨이를 통하여 WAP 서버에 연결할 수 있는 일반적인 프로토콜 스택 구성

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WTP 프로토콜 구조 (2)



WSP(Wireless Session Protocol)

세션 서비스를 위해 응용 프로그램에 두 가지 인터페이스를 지원

연결형 세션 서비스

WTP상에서 동작

비연결형 서비스

안정적이지 않은 전송 프로토콜인 WDP상에서 동작

WSP는 HTTP에 기반하고, 약간 추가하고 변형시켜 무선 채널에서 사용할 목적에 최적화한 결과물

제한사항

낮은 전송률 및 범위 제한과 셀 과부하에 민감하여 끊어짐 현상이 나타난다

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WAP 프로토콜 구조 (3)

 WSP (계속)



질의와 응답의 개념을 토대로 한 트랜잭션 기반 프로토콜



WSP 프로토콜 데이터 단위(PDU: Protocol Data Unit) 구성요소



WLM



WMLScript나 이미지를 포함하는 몸체



몸체에 있는 데이터 정보



트랜잭션 자체 정보를 포함하는 헤더



WSP는 또한 클라이언트가 요청하지 않아도 서버가 데이터를 전송하는 Push 동작을 정의

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WAP 프로토콜 구조 (4)

 WTP(Wireless Transaction Protocol)



WTP는 WAP 브라우저 같은 사용자 에이전트와 응용 서버 사이에 브라우징이나 전자상거래

트랜잭션과 같은 동작을 위해서 요청과 응답을 전달하여 트랜잭션을 관리



WTP는 안정적인 전송 서비스를 지원하지만, TCP의 오버헤드를 많이 줄인다



가벼운 클라이언트용으로 구현하는 데 적합



전송률이 낮은 무선 링크에 적합한 경량급

프로토콜

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WAP 프로토콜 구조 (5)

 WTP (계속)



WTP 기능



3개 클래스 트랜잭션 서비스



선택적 사용자-대-사용자 안정성:

WTP 사용자는 각각 수신된 메시지 확인 시작



수신확인응답(acknowledgment)에 선택적 대역외 (OOB: Out-of-Band) 데이터 사용



전송 메시지의 수를 줄이기 위한 PDU 붙이기와 지연된 수신확인응답



비동기 트랜잭션

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WAP 프로토콜 구조 (6)



WTP (계속)

WTP는 연결형이라기보다는 트랜잭션 기반

WTP에서는 연결의 명시적인 설정이나 제거는 없으며, 대신 안정적인 비연결형 서비스가 존재

WTP는 WSP나 다른 상위 계층 프로토콜이 호출할 수 있는 세 종류의 트랜잭션 클래스를 지원

클래스0: 결과 메시지 없는 안정적이지 않은 호출 메시지

클래스1: 결과 메시지 없는 안정적인 호출 메시지

클래스2: 안정적인 결과 메시지를 가진 안정적인 호출 메시지

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WAP 프로토콜 구조 (7)

 WDP(Wireless Datagram Protocol)



WDP는 상위 계층 WAP 프로토콜을 모바일 노드와 WAP 게이트웨이 사이에서 사용되는 통신 방법에 적합하게 변형



변형은 하위 네트워크에 적합하도록 데이터를

분할하거나, 하위 네트워크와 기타 다른 방식으로 인터페이스



WDP는 다양한 하위 네트워크의 세세한 부분을 WAP의 다른 계층으로부터 감추는 역할

