1. 서 론
Full PACS system의 도입으로 모든 환자의 영상이 디지털 화 되었고, 하드카피를 따로 만들지 않는 경우가 대부분인 것 이 현실이다. 그러므로 환자가 영상 정보의 복사를 요구하거나, 상위 의료기관으로 전원 할 경우 환자의 영상 정보는 CD나 디 스켓 등의 미디어를 통해 운반하는 것이 보편적이다. 이러한 방법은 대부분의 상용 시스템에서 지원되어 왔고, 저렴하게 이 용할 수 있었으나, 표준화 문제, 단말기의 사양, 미디어의 훼손 등 여러 이유로 조회에 실패하는 경우가 흔히 발생하는 등 많 은 문제점을 보여 왔다. 이에 대한 대안으로, 그리고 원격진료
모델을 구축하기 위하여, 인터넷을 이용한 영상정보조회 (이하 Web-PACS 라함) 시스템이 활발히 개발되고 있으며, 몇몇 기 관에서는 이미 Web-PACS를 사용 중인 곳도 있다. Web- PACS의 사용을 고려할 때 선결되어야 하는 문제는 자료의 보 안문제이다. 의사의 비밀누설금지의무가 형법317조 1항 및 의 료법 19 조에 명시되어 있으며, 굳이 법을 빌지 않더라도 진료 기록에 관한 비밀유지는 당연한 윤리이다 [1, 2]. 또한 진료자 료 및 자원의 보호도 중요한 문제여서 철저한 보안 체제의 확 보는 필수적인 것이다. 이전의 필름에 의존하던 시스템에서는 환자의 정보가 하드카피 형태로 폐쇄시스템으로 관리가 되어 오고 있었으므로 정보의 기밀성을 유지하는데 큰 어려움이 없 었다. 그러나 Web-PACS는 인터넷이라는 보안문제가 해결되 지 않은 공개된 공간에서 운영되고, 수많은 해커와 바이러스가 활발히 활동하고 있어 안정적인 보안환경을 확보하는 것이 쉽 지 않다.
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공인 인증서를 이용한 Web PACS 보안
조재현1・권우식1・김선용1・최민용2・최승욱2・이재하2・최길수3・김현철3
1아주대학교 의료원 영상 의학과
2(주)인피니트 테크놀로지
3(주)장미디어 인터렉티브
Application of PKI-based security module in the Web PACS
Jae Hyun Cho1, Woo Sik Kwon1, Sun Yong Kim1, Min Yong Choi2, Jae Ha Lee2, Kil Soo Choi3, Hyun Chul Kim3
1Department of Radiology, Ajou University Medical Center
2Infinitt Technology Co.LTD
3Jang Media Interactive Co. LTD
= Abstract =
Security issue in the PACS system is growing larger recently, since PACS system starts internet based service. The authors tried to construct PKI based user verification system on the web-PACS in Ajou University Medical Center. After 3 months of development, PKI based security module (JX- CEAL, Jang Media Interactive, Seoul, Korea) was launched on the web-PACS system, in addition with firewall and SSL system. Preservation of the security of the medical imaging information was main- tained effectively after launching those security systems.
Key words: Security of PACS, PKI, SSL, Web PACS
통신저자: 조재현, (442-721) 경기도 수원시 영통구 원천동 아주대학교 의료원 영상의학과
Tel: 031-219-5829, Fax:
E-mail: [email protected]
현재까지 사용되어온 Web-PACS 시스템의 보안은, 전통적 인 사용자의 아이디와 암호에만 의존하는 것이 대부분이며, 간 혹 방화벽을 사용하여 외부침입으로부터 서버를 보안하는 단 편적인 방법들이 이용되어 왔다. 그러나 이러한 방법들은 본인 이 아니더라도 아이디와 암호만 알면 어디에서나 접근할 수 있 으므로, 보안의 안전성을 확보하는데 어려움이 있는 것이 사실 이다. 그러므로, 본원에서는 전자금융거래에서 널리 사용되고 있는 공인인증서 기반의 사용자인증 시스템을 Web-PACS에 적용하여 신뢰성 있는 보안환경을 구축하고자 하였다.
2. 대상 및 방법
아주대의료원에 Full PACS(STARPACS, Infinitt)가 구축된 지 5개월 후인 2003년 7월 1일부터 2003년 9월 30일까지 3 개월 간 공인 인증서를 이용한 Web-PACS의 개발 및 설치를 시행하였다. Web-PACS 프로그램은 STARPACS.NET (Infinitt)였고, 서버는 ML530(HP, 2CPU, 1GB RAM, 220 GB HDD), DBMS 는 Oracle 9i for workgroup(10 users)를 사용 하였다. 방화벽은 Securegate 100E, 네트워크 암호화를 위해 서는 HTTPS(SSL)를 구현하였다. 공인인증서 연동 모듈은 JX-CEAL (장미디어 인터액티브)을 기반으로 구현되었고, 6 개 공인인증기관의 인증서를 모두 지원한다, 공인 인증서는 금 융기관에서 개인이 발급받거나, 공인인증기관으로 부터 법인공 인인증서를 발급받아 사용하였다.
개발 첫째 주는 업무파악기간으로 공인인증서 상호 연동, 인 증서 정책 별 분류작업과 신원확인 서비스 확보 (인증서, 주민 등록번호)가 시행되었다. 둘째 주는 시스템 설계 기간으로, 프
로세스 설계에 따른 필요 API 설계 및 구현, 공인인증 로그인 화면 설계, IIS 서버용 JX-CEAL, 웹 페이지용 자바스크립트, 서버 configuration 파일 설계가 시행되었다. 셋째 주부터 5째 주까지는 프로그램 개발 기간으로, Web-PACS 에 적용하기 위한 UI 용 API 개발, Web-PACS 서버에 IIS 서버 compo- nent 제작, 클라이언트용 UI 변경작업, Web-PACS에 설치가 시행되었다. 여섯째 주부터 10째 주까지는 프로그램 시험운영 기간으로, 사용자 테스트 및 디버깅, 공인 인정서 CRL 목록 체 크가 시행되었다. 11주차에 Web-PACS 용 방화벽을 설치하 고 서비스를 개시하였으며 2주간의 사용자 교육을 실시하였다.
3. 결 과
그림 1은 전체 시스템의 구성도이다. Web-PACS와 main PACS와는 DICOM gateway를 통해 연결되어 있으며, 일부 장 비(CT, MRI)도 같은 gateway에 연결되어 있어 필요시에는 main PACS 경유 없이 바로 Web-PACS로 보내질 수 있는 융 통성이 있다. HTTPS에 기반을 둔 보안 웹 방식으로 인터넷을 통해 사용자 접속이 가능하며 접속이 되면 인증모듈을 통해 사 용자 실명인증을 하게 된다. 사용자 등록 후 첫 번째 접속에서 자신의 공인인증서를 등록하게 되어 있으며 (그림 2), 이후에 는 접속 시 마다, 하드디스크 또는 이동성매체에 저장된 공인 인증서를 활용하여 실명인증을 거치도록 되어 있다 (그림3).
사용화면에는 보안접속인 https//.. 로 주소창에 기록이 되며 우 측하단 status bar에 보안 표시가 작동되는 것을 확인할 수 있 다 (그림 4).
위와 같은 시스템을 구축함으로, 인터넷이 가능한 외부의 어 떤 위치에서도 실명인증을 통해 Web-PACS 에 접근할 수 있 게 되어 사용의 편리성과 보안성을 확보할 수 있었다.
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그림 1. Web PACS 구성도. Web PACS 와main PACS server는 분리 되어 있으며, DICOM gateway 를 통해 자료의 호환이 이루어진다.
client 와는 인증모듈(JX-CEAL)을 통해 연결되며 이때 네트워크 암 호화는SSL 기반으로 이루어진다.
그림 2. Web PACS 초기 로그인 화면. 처음 로그인하면 registration 이 필 요하며 이때 공인인증서를 등록하게 된다.
4. 고 찰
의료정보에 관한 보안정책은 미국의 경우 HIPAA(health insurance portability and accountability act) 법안을 통해 전 자적으로 관리되는 환자의 신상정보와 의료정보 접근에 대해 엄격히 제한하고, 병원을 포함한 모든 의료기관이 HIPPA 표 준규정을 만족하도록 강제하고 있다 [3]. 국내에서는 의료분야 에 국한된 강제사항은 아직 없으나, 금융 분야를 중심으로 전 자서명법이 발효되어 의료분야에서도 정보시스템이 이를 적용 하기 위한 노력이 계속되고 있다.
인터넷에 기반을 둔 PACS system의 보안은 여러 가능한 경 로에 대한 다양한 차단을 동시에 만족하여야 한다. 원래 인터 넷은 TCP/IP 라는 개방형 통신 프로토콜에 기반을 둠으로써, 누구나 쉽게 접근이 가능하여 급속도로 발전하게 되었지만, 보 안에 대해 근본적 대책이 없이 시작된 것이어서 매우 다양한 형태의 공격이 가능한 상태이다. 흔한 보안공격의 유형은 다음 과 같다. 1. 전송방해(interruption), 이는 네트워크상 전송되는 메시지를 차단하는 것, 2) 도청(eavesdropping), 정보전달은 정상적으로 되었지만 불법사용자에 의해 메시지의 내용이 도 청되는 것, 3) 불법변조(modification), 전달중인 정보를 갈취, 해독하여 수정하여 재전송하는 공격유형, 4) 위조(fabrication), 불법사용자가 자신이 합법적 송신자인 것처럼 행세하여 메시 지를 보내는 보안공격이다 [4].
보안공격으로부터 지켜야 할 네트워크의 보안은 다음 몇 영 역의 서비스를 포함하여야 한다. (2) 1) 데이터의 기밀성(con- fidentiality), 암호화를 통해 도청등과 같은 수동적 공격에 대 한 자료보호, 2) 데이터의 무결성 (integrity), 메시지 인증코드 (MAC, message authentication code)를 통해 정보를 인증되 지 않은 변경으로부터 보호하는 것을 의미한다. 3) 인증 서비
스(authentication), 사용자 인증과 메시지 인증으로 나눌 수 있 다. 4) 데이터 가용성(availability), 외부 사용자가 네트워크 트 래픽을 포화시킴으로써 합법적인 데이터 접근을 방해할 수 없 도록 보장한다. 5) privacy의 보장, 인증되지 않은 청취로부터 의 보호, 6) 부인방지 (nonrepudiation), 메시지가 실질적 당사 자로부터 전달되었음을 확인함. 7) 접근 통제 (access con- trol) 통신링크를 통해 불법적 접근을 통제하고 합법적 사용자 에게 실체에 맞는 접근권한을 부여하는 것을 말한다 [5].
공격자는 보안공격을 위해, 다음 여러 가지의 불법적 접근 방 법을 사용하게 된다. 1) 사용자 권한도용, 사용자의 비밀번호를 알아내어 접근하는 것 packet sniffing, 암호유추 등의 기법이 사용된다. 2) 시스템 취약점 공격, 운영체계 또는 응용프로그램 의 취약점 공격, 3) 시스템 위장, 4) 바이러스, 시스템에 불법 프로그램을 이식하거나 정보를 방출시킴 5) 구조적 문제를 공 격, 시스템 및 프로토콜의 구조적 결함을 이용해 침입함. IP spoofing을 사용함. 6) 인터넷 서버의 부하를 가중시켜 정상적 서비스를 방해하는 것으로, Ping flooding 이 사용된다.
이러한 다양한 형태의 공격에 대한 보안 대책은 크게 불법 적 접근을 억제하는 방화벽, 정보의 도용을 차단하기 위한 암 호화, 그리고 사용자의 인증보안으로 나누어 생각할 수 있다.
방화벽은 네트워크를 개방시스템으로부터 격리시키는 시스 템을 지칭하는 것으로, 네트워크 차원의 방화벽과 어플리케이 션 차원의 방화벽을 생각할 수 있으며, 네트워크 차원의 방화 벽은 통과하는 IP패킷의 주소를 검사해서 통과시키거나 차단 또는 모니터링 한다. 라우터를 직접 제어하기 때문에 속도가 매우 빠르며, 사용자에게 투명한 서비스를 제공한다. 어플리케 이션 차원의 방화벽은 각 서비스별 프락시를 이용, 패킷 필터 링 방식처럼 IP주소 및 TCP port를 이용하여 네트워크 접근
조재현 외 : 공인 인증서를 이용한 Web PACS 보안
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그림 3. 공인 인증서 확인 화면. 공인 인증서 등록 후 다시 로그인하면 인 증서 확인 화면이 뜨고, 이 때 인증서 암호를 입력하면 로그인이 된다.
그림 4. 접속 후 화면. 주소창에 SSL 암호화를 의미하는“https//”형식이 보이고, 미리 설정된 사용자 권한 내에서 자료 검색이 가능하다.
제어를 할 수 있으며, 추가적으로 사용자를 인증하거나 파일을 전송할 때 바이러스 검색기능과 같은 기타 부가적인 서비스를 지원한다 [6].
웹상에서 소프트웨어 적인 암호화 방법으로 SSL(secure socket layer) 기술에 기반한 s-HTTP(secure HTTP) 기법 이 있으며, s-HTTP는 HTTP의 보안 확장판으로 HTTP가 주 고받는 데이터의 암호화를 하거나 전자서명을 지원하는 기법 이다. 웹브라우저로 조회 시 HTTP 대신 HTTPS 라는 프로토 콜을 사용한다 [7]. 사용자 인증은 일단 사용자 아이디와 비밀 번호를 부여함으로 일차적 보안을 획득할 수는 있으나, 익명성 이 있고 도용이 쉬워서 공인 인증서와 같은 보다 강력한 인증 방법을 필요로 한다. 공인 인증서의 정의는 전자서명 검증키와 이를 소유하는 자연인 또는 법인과의 귀속관계 등을 인증기관 이 전자 서명하여 확인, 증명한 전자적 정보를 말한다. 이를 위 한 공인 인증기관이란 전자상거래의 비대면 특징으로 야기될 수 있는 문제들을 해결하기 위해 전자서명법을 기준으로 한 엄 정한 심사를 통해 정부가 지정하고 보증하는 기관으로, 전자서 명법에 정의된 전자서명으로 거래상대방에 대한 신원확인, 거 래 내용의 위조방지, 거래사실에 대한 부인봉쇄 등을 서비스하 는 기관을 말한다. 현재 국내에는 6대 공인인증기관이 업무를 담당하고 있다. 전술한 바와 같이 공인 인증서는 암호화된 전 자서명과 인증문서로 구성되어 있으며 전자서명을 통해 전자 문서의 내용이 처음에 만들어진 내용과 변경이 없었다는 것을 증명하는 메시지 인증 기능과, 전자 문서의 송, 수신자 또는 정 보시스템 이용자의 신원을 식별 확인하는 사용자 인증 기능을 확보하게 된다. 또한 인증서를 통해 공개키를 사용하는 개체들 이‘공개키’와 그 공개키를 소유한‘소유자’의 연계성에 대한 신뢰를 갖게 된다. 공개키라는 것은 보다 진보한 방식의 통신 비밀보장체계로서 송수신자 양측에서 똑같은 비밀키를 공유해 야 하는 기존의 전통적인 시스템과는 달리 암호화키와 복호화 키가 서로 달라 암호화키를 공개하더라도 개인이 소지하는 복
호화키를 통해 통신 비밀을 보장할 수 있는 시스템을 말한다.
이러한 시스템을 공개키 기반구조(PKI, public key infrastruc- ture)라고 하며, 미국 HIPPA 보안규정에 요구사항으로 포함되 어 있다. 현재 공인인증서는 개인적으로는 금융기관에서 신청 을 받아 무료로 발급되고 있으며, 법인인 경우에는 대행등록기 관에서 소정의 수수료를 받고 발급되고 있다 [7].
현재 공인 인증서를 사용한 보안은 Web-PACS의 접근에만 사용되고 있으나 향후 적용범위가 확대 될 것으로 예상되며, 대상은 판독문에 대한 전자서명, 협진 진료시스템, 중요데이터 의 전달 및 저장, client-server system 적용으로 접근 통제 기능강화 등의 영역이 예상된다.
5. 결 론
공인인증서를 이용한 Web-PACS의 보안 정책은 법적 효력 을 지닌 시스템으로, 사용이 편리하고, 통일된 접근통제 인프 라를 구축하며, 향후 같은 모듈로 다양한 분야에 적용이 가능 한 효율적 방법으로 생각된다.
참 고 문 헌
1. 형법 제 317조 1항 업무상 비밀누설 조항 2. 의료법 제 19조 1,2항 비밀누설의 금지
3. Security standards for health information. Section 1173, PUB- LIC LAW 104-191 Health Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA) 1996, aspe.hhs.gov/admnsimp/
pl1104191htm
4. 인터넷 보안 기술. 이만영외. 생능출판사 2002. pp5-7
5. 안전한 전자상거래를 위한 보안기술 개발방향. 이주영, 김경범, 손승원. 한국통신학회지 2000;17:1340-1351
6. 인터넷보안: 가상사설망, 방화벽 그리고 침입탐지 시스템. 임채 운, 강명희 한국통신학회지 2000;17:391-404
7. 정보보안과 인증기관. 김주현. 한국통신학회지 1999;16:1393- 1401
대한PACS학회지 2004;10:43-46
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대한PACS학회지 2004;10:43-46
=초 록=
PACS 시스템이 클라이언트-서버 방식에서 벗어나 웹서비스를 하기 시작하면서 환자의 영상정보의 기밀성의 보장에 대한 필요성이 대두되고 있다. 저자 등은 공인인증서기반의 사용자 인증시스템을 Web-PACS에 적용하여 신뢰성 있는 보안환경을 구축하고자 하였다. 아주대 의료원에서 full PACS 가 구축된 이후, 3개월간, 공인인증서를 이용한 Web-PACS의 개발 및 설치를 시행하였다. 방화벽 및 SSL 암호화를 통한 보안환경을 구현하였고, JX- CEAL (장미디어 인터액티브)를 이용한 공인인증서 모듈을 적용하였다. 시스템 구성 후 사용자의 실명인증을 통한 자료의 보안이 효율적으로 달성되었다.
