Modbus/TCP

ezTCP의 Modbus/TCP 등

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Goover의 Modbus

Modbus 프로토콜은 산업 자동화와 시스템 제어에서 널리 사용되는 시리얼 통신 프로토콜로, 주로 PLC(Programmable Logic Controller)와 같은 장치들 간의 통신을 목적으로 개발되었습니다. 이러한 프로토콜은 특히 제조 공장과 같은 산업 환경에서 많이 활용되며, 간단한 구조와 효율성 덕분에 사실상 산업 제어 시스템의 표준으로 자리잡고 있습니다.

Modbus는 기본적으로 마스터-슬레이브 구조를 따릅니다. 여기서 마스터 장치는 데이터를 요청하는 주체이며, 슬레이브 장치는 그 요청에 응답하는 장치입니다. 이 방식은 통신이 단순하면서도 신뢰성 있게 이루어질 수 있도록 설계되었습니다. 공장 자동화 분야에서는 이 프로토콜이 기계와 설비의 상태 모니터링 및 제어에 자유롭게 활용되고 있습니다. 예를 들어, 온도 센서, 압력 센서, 모터 등의 데이터 수집과 제어를 Modbus를 통해 수행할 수 있습니다.

최근에는 Modbus/TCP와 같이 인터넷 기반으로 발전한 형태도 많이 사용되고 있습니다. 하지만 이와 같은 발전은 보안 문제를 동반하였고, 특히 중소기업에서는 보안 취약점이 심각한 문제로 대두되고 있습니다. 예를 들어, Unauthorized Command Execution, Denial-of-Service(DOS), Man-in-the-Middle(MITM) 공격 등의 위험이 존재합니다. 이러한 공격들은 기기 간의 통신을 방해하거나 시스템에 대한 비인가 명령을 실행할 수 있는 매우 심각한 위험 요소입니다.

한편, 한국의 중소기업들은 스마트 제조 혁신을 위해 Modbus를 여전히 사용하고 있지만, 예산과 인력 부족, 경영진의 정보 보안 인식 부족 등의 이유로 보안 문제를 효과적으로 대응하지 못하고 있는 실정입니다. 2022년까지 스마트 공장을 3만 개 보급하겠다는 정부의 목표와는 대조적으로, 보안 대책이 미비한 상황이 지속되고 있습니다.

결론적으로, Modbus 프로토콜은 산업 자동화에 필수적인 요소이지만, 기술 발전과 더불어 보안에 대한 인식과 대책이 반드시 필요합니다. 따라서 관련 기업들은 Modbus 프로토콜의 보안 취약점을 인식하고, 적극적인 보안 대책 마련이 시급하다고 볼 수 있습니다.

 

Modbus 프로토콜은 산업 자동화와 제어 시스템에서 매우 중요한 역할을 하고 있는 통신 프로토콜입니다. 1979년에 처음 개발되어 현재까지도 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다. Modbus는 특히 PLC(Programmable Logic Controller)와 같은 장치 간의 통신을 위해 설계되었으며, 그 구조는 간단하고 효율적이라는 장점을 가지고 있습니다.

Modbus의 기본 구조

Modbus는 주로 마스터-슬레이브 구조를 따릅니다. 마스터는 데이터를 요청하는 역할을 하며, 슬레이브는 그 요청에 응답합니다. 이 프로토콜은 다양한 형태로 구현될 수 있는데, 주로 Modbus RTU(파라미터가 시리얼 통신 방식)와 Modbus TCP/IP(네트워크 기반 통신 방식)가 흔히 사용됩니다. Modbus RTU는 RS-232 또는 RS-485와 같은 물리적 매체를 통해 통신하며, Modbus TCP/IP는 Ethernet 기반의 통신을 가능하게 합니다.

Modbus의 사용 분야

Modbus는 산업제어 응용 분야에서 흔히 사용됩니다. 예를 들어, 제조 공장에서 기계 장비의 상태를 모니터링하거나 제어하는 데 사용됩니다. 석유, 가스, 전력 관리 시스템 등에서도 사용되며, 다양한 센서와 작동장치 간의 데이터 전송을 담당합니다. 이러한 특성 덕분에 Modbus는 사실상 산업 표준 프로토콜로 자리잡고 있습니다.

보안 취약점과 대응

하지만 Modbus는 인터넷으로의 전환과 함께 여러 가지 보안 위협에 노출되기 시작했습니다. 중소기업의 산업제어시스템에서 Modbus/TCP를 사용하는 경우, 무단 명령 실행 공격(Unauthorized Command Execution Attacks), 서비스 거부 공격(Denial-of-Service), 중간자 공격(Man-in-the-Middle Attacks) 등 다양한 보안 취약점이 존재합니다. 특히 국내 중소기업에서는 예산과 인력의 부족, 노후 시스템으로 인해 보안 문제를 해결하는 데 어려움이 있습니다. 이러한 상황에서도 최근 정부는 스마트 제조 혁신을 위한 다양한 정책을 추진하고 있지만, 산업제어시스템의 보안 대책은 여전히 미비한 상태입니다.

적용 및 기술적 특징

Modbus는 다양한 산업 장비와의 호환성이 뛰어나며, MATLAB 등 소프트웨어에서 데이터 송수신을 위한 기능도 지원합니다. 이러한 프로그램을 사용하면 Modbus 기능 코드를 통해 코일 및 레지스터를 읽고 쓸 수 있습니다. Modbus의 장점 중 하나는 다양한 산업용 프로토콜과 쉽게 연결될 수 있다는 것입니다. 예를 들어, MODBUS와 함께 BACnet, EtherNet IP 등 여러 프로토콜을 조합하여 다양한 IoT 솔루션을 구축할 수 있습니다.

결론적으로, Modbus는 그 단순성과 효율성 덕분에 산업 제어 시스템에서 널리 사용되고 있지만, 보안 문제를 해결하는 것이 긴급한 과제로 남아 있습니다. 중소기업들도 이러한 보안 취약점을 인식하고 시스템을 보완하는 노력이 필요할 것입니다.