Model-Based Security Testing (MBST)

개요

디지털 시스템의 복잡성과 사이버 위협의 고도화로 인해, 기존의 보안 테스트 방식만으로는 충분한 보호 수준을 확보하기 어려워졌다. 이에 따라 **Model-Based Security Testing (MBST)**는 체계적이고 자동화된 보안 검증을 가능하게 하는 접근 방식으로 주목받고 있다.

MBST는 시스템의 요구사항, 행위, 구조, 위협 모델 등을 기반으로 보안 테스트 케이스를 자동 생성하고 실행함으로써, 보안 취약점 탐지와 방어 효과 검증을 효과적으로 수행하는 테스트 전략이다.

---

1. 개념 및 정의

항목	설명
정의	MBST는 시스템 모델(기능/행위/위협 기반)을 기반으로 보안 테스트 케이스를 자동 생성하고 수행하는 테스트 접근 방식이다.
목적	테스트 일관성과 자동화를 통해 보안 취약점을 체계적으로 검증하기 위함
필요성	수작업 기반 테스트 한계 극복, 위협 중심 테스트 적용, 비용·시간 절감

---

2. 특징

구분	내용	비고
모델 기반 자동화	시나리오 도출 및 테스트 생성 자동화	테스트 커버리지 향상
위협 중심 접근	STRIDE, LINDDUN 등 위협 모델 반영	리스크 우선순위 기반 테스트 가능
반복 가능성 확보	모델 변경 시 테스트 자동 갱신 가능	애자일/DevSecOps와 연계 적합
도구 호환성	UML, SysML, BPMN 등 다양한 모델링 도구와 연계	산업 전반 적용 가능

MBST는 설계-테스트 간 추적성과 보안 요구사항 충족을 동시에 만족시킨다.

---

3. 구성 요소

구성 요소	설명	예시
시스템 모델	시스템 행위/상태/흐름을 표현하는 모델	UML 시퀀스 다이어그램, 상태도 등
위협 모델	시스템에 대한 보안 위협 요소 정의	STRIDE, Attack Tree, misuse case 등
테스트 오라클	정상/비정상 결과를 판단하는 기준	명세 기반 판단식 또는 머신러닝 기반 예측
테스트 케이스 생성기	모델을 기반으로 테스트 자동 생성	MBT 도구 (ex. ModelJUnit, OSMOSE)

각 요소는 보안 검증의 자동화와 정량화에 기여한다.

---

4. 기술 요소

기술 요소	설명	적용 도구/방법
위협 모델링 기법	STRIDE, LINDDUN, DFD 등	Microsoft Threat Modeling Tool
모델 기반 테스트 도구	모델로부터 자동 테스트 생성	GraphWalker, MBTsuite
시뮬레이션 기반 실행	테스트 경로를 시뮬레이션하여 탐색	Coverage 기반 Test Path Selection
DevSecOps 연동	CI/CD 파이프라인 내 테스트 자동화	GitHub Actions, Jenkins 연계

MBST는 보안과 품질을 통합적으로 고려한 테스트 전략이다.

---

5. 장점 및 이점

장점	설명	기대 효과
보안 테스트 자동화	수작업 없이 모델 기반 테스트 생성	테스트 누락 방지
위협 중심 검증	주요 취약 지점에 집중 테스트 가능	보안 리스크 사전 제거
반복성·재사용성 확보	테스트 자산 재사용 가능	유지보수 효율 증가
규제 및 표준 대응	ISO/IEC 29119-4 등 국제 기준 연계 가능	보안 인증 준비 용이

MBST는 품질 보증과 보안 검증을 하나의 흐름으로 통합하는 강력한 도구다.

---

6. 주요 활용 사례 및 고려사항

사례	설명	고려사항
항공 임베디드 SW	DO-326A 기반 위협 모델링 + 테스트 자동화	모델 정확도와 실시간성 확보 필요
금융권 인증 시스템	계좌 탈취 시나리오 기반 보안 회귀 테스트	위협 모델 유지관리 주기 설정 필요
산업제어시스템(ICS)	상태 기반 보안 경로 탐색 자동화	실시간 제어 특성 반영 필요

MBST는 분야별 규제와 시스템 특성에 맞춘 커스터마이징이 중요하다.

---

7. 결론

Model-Based Security Testing은 복잡한 디지털 시스템 환경에서 보안 품질 확보를 위한 핵심 전략이다. 시스템과 위협을 모델링하고, 이를 기반으로 테스트를 자동화함으로써 반복 가능하고 일관성 있는 보안 검증이 가능해진다. 특히 DevSecOps 및 인증 기반 개발 프로세스에서 MBST는 필수적인 구성요소로 자리잡고 있다.