#18 무선 네트워크(WLAN)의 구조와 보안

안녕하세요! 콱!꼬챙 입니다.

 

오늘은 무선 네트워크(WLAN)의 구조와 보안에 대해 공부해 보아요 ~

 

 

1. 무선 네트워크(WLAN)의 개요와 핵심 구조

무선 네트워크(WLAN, Wireless Local Area Network)는 물리적인 유선 연결 없이 전파를 이용하여 데이터를 전송하는 네트워크 기술입니다. IEEE 802.11 표준을 기반으로 하며, 주로 Wi-Fi 기술로 구현됩니다. WLAN은 유선 네트워크와 달리 설치가 용이하고 이동성이 뛰어나며, 확장성이 높은 장점이 있습니다.

WLAN의 기본적인 구조는 다음과 같이 구성됩니다:

1. 무선 단말(Wireless Clients): 스마트폰, 노트북, 태블릿 등 무선 네트워크를 사용하는 장치.
2. 액세스 포인트(AP, Access Point): 무선 단말이 네트워크에 연결할 수 있도록 유선과 무선을 중계하는 장치.
3. 무선 컨트롤러(WLC, Wireless LAN Controller): 여러 개의 AP를 중앙에서 관리하는 장치.
4. 라우터 및 스위치: 인터넷 및 내부 네트워크와 연결하는 장치.
5. 인증 및 보안 서버: 네트워크 접근을 제어하고 사용자 인증을 수행하는 서버.

WLAN의 **구현 방식은 인프라스트럭처 모드(액세스 포인트를 통한 연결)와 애드혹 모드(단말 간 직접 연결)**로 나뉩니다. 기업 환경에서는 고성능 AP와 컨트롤러를 통해 중앙 집중식으로 WLAN을 관리하며, 최신 Wi-Fi 6E 및 Wi-Fi 7 기술을 활용하여 대역폭과 속도를 최적화하고 있습니다.

 

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2. 무선 네트워크의 주요 프로토콜 및 데이터 전송 방식

WLAN은 **OSI 7계층에서 물리 계층(1계층)과 데이터 링크 계층(2계층)**에서 작동하며, 다양한 프로토콜과 전송 방식을 사용합니다.

(1) IEEE 802.11 표준과 주파수 대역

IEEE 802.11은 WLAN의 전송 규격을 정의하는 표준으로, 주요 버전은 다음과 같습니다:

• 802.11a (5GHz, 최대 54Mbps)
• 802.11b (2.4GHz, 최대 11Mbps)
• 802.11g (2.4GHz, 최대 54Mbps)
• 802.11n (Wi-Fi 4) (2.4GHz/5GHz, 최대 600Mbps, MIMO 지원)
• 802.11ac (Wi-Fi 5) (5GHz, 최대 6.9Gbps, MU-MIMO 지원)
• 802.11ax (Wi-Fi 6/6E) (2.4GHz/5GHz/6GHz, 최대 9.6Gbps, OFDMA 지원)

(2) 무선 데이터 전송 기술

무선 네트워크에서 데이터는 변조(Modulation), 부호화(Coding), 다중화(Multiplexing) 등의 기술을 이용해 전송됩니다.

• OFDM(직교 주파수 분할 다중화): 802.11a/g/n/ac/ax에서 사용되는 고속 데이터 전송 기술.
• MIMO(다중 입력 다중 출력): 여러 개의 안테나를 이용하여 전송 속도를 향상.
• OFDMA(직교 주파수 분할 다중 접속): Wi-Fi 6에서 도입된 기술로, 여러 사용자가 동시에 데이터를 전송할 수 있도록 최적화.
• MU-MIMO(다중 사용자 MIMO): 다수의 장치가 동시에 AP와 통신할 수 있도록 지원.

이러한 기술의 발전으로 WLAN은 유선 네트워크와 비교할 만큼 높은 속도와 안정성을 제공하며, 효율적인 데이터 전송을 지원하고 있습니다.

 

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3. 무선 네트워크의 보안 위협과 취약점

무선 네트워크는 개방된 환경에서 작동하기 때문에 보안 위협이 유선 네트워크보다 크며, 다양한 해킹 공격에 취약합니다. 주요 보안 위협을 살펴보면 다음과 같습니다.

(1) 무선 신호 도청 및 스니핑

무선 네트워크는 전파를 통해 데이터를 전송하기 때문에 해커가 전파를 가로채어 패킷을 분석(Sniffing)하고 민감한 정보를 탈취할 수 있습니다.

(2) 불법 액세스 포인트(Rogue AP) 공격

공격자가 합법적인 AP로 위장한 Rogue AP를 설치하여 사용자 데이터를 가로채는 공격을 수행할 수 있습니다. 예를 들어, 공공 Wi-Fi에서 악성 AP에 연결되면 사용자의 계정 정보 및 금융 정보가 유출될 위험이 있습니다.

(3) 재전송 공격(Replay Attack) 및 세션 하이재킹(Session Hijacking)

무선 패킷을 캡처한 후, 동일한 패킷을 다시 보내 인증된 세션을 탈취하는 방식입니다.

(4) 랜섬웨어 및 악성코드 감염

Wi-Fi를 통해 네트워크에 접속한 후, 랜섬웨어, 트로이목마 등 악성코드를 유포하여 기업의 시스템을 마비시키는 공격이 증가하고 있습니다.

이러한 보안 위협을 해결하기 위해서는 강력한 암호화 및 인증 기술을 적용해야 합니다.

 

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4. 무선 네트워크 보안 강화 방안

무선 네트워크의 보안을 강화하기 위해서는 다음과 같은 기술을 적용해야 합니다.

(1) 무선 보안 프로토콜(WEP, WPA, WPA2, WPA3) 적용

초기 보안 프로토콜인 WEP(Wired Equivalent Privacy)는 보안성이 취약하여 현재는 사용되지 않습니다. 대신 WPA2 및 WPA3가 보편적으로 사용됩니다.

• WPA2-PSK (AES 암호화): 개인용 네트워크에서 많이 사용되며, 강력한 보안성을 제공.
• WPA3-SAE (Simultaneous Authentication of Equals): 브루트포스 공격을 방어하고, 128비트 이상의 강력한 암호화 키를 제공.

(2) 802.1X 인증 및 RADIUS 서버 사용

기업 네트워크에서는 802.1X 인증과 RADIUS(Remote Authentication Dial-In User Service) 서버를 사용하여 사용자 인증을 강화합니다.

(3) 무선 침입 탐지 및 방지 시스템(WIDS/WIPS) 활용

WIDS(Wireless Intrusion Detection System) 및 WIPS(Wireless Intrusion Prevention System)를 이용하면 의심스러운 무선 트래픽을 감지하고 차단할 수 있습니다.

(4) MAC 주소 필터링 및 SSID 숨김 설정

• MAC 주소 필터링: 허가된 장치만 네트워크에 접속 가능하도록 설정.
• SSID 숨김(Hidden SSID): 네트워크 이름을 공개하지 않음으로써 불법 접근을 차단.

(5) VPN 및 암호화 통신 사용

Wi-Fi 사용 시, VPN을 통해 트래픽을 암호화하여 데이터 도청 및 해킹을 방지할 수 있습니다. 기업 환경에서는 IPSec 기반의 VPN을 통해 내부 데이터를 보호합니다.

 

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5. 결론: 무선 네트워크의 미래와 보안 강화의 필요성

무선 네트워크는 5G, Wi-Fi 6E 및 차세대 Wi-Fi 7 등의 기술 발전과 함께 더욱 빠르고 안정적인 성능을 제공하고 있습니다. 그러나 무선 네트워크 보안은 여전히 중요한 과제이며, 해커의 공격 방식도 점점 정교해지고 있습니다.

기업 및 개인 사용자는 WPA3 적용, VPN 활용, 네트워크 접근 제어(NAC) 시스템 도입, 정기적인 보안 패치 적용 등을 통해 무선 네트워크 보안을 강화해야 합니다. 보안이 강화된 WLAN 환경이 구축될 때, 안전하고 효율적인 무선 네트워크 운영이 가능해질 것입니다.