SKT의 LoRa 단말의 데이터는 SKT의 ThingPlug로 저장된다.

따라서 SKT LoRa 개발자는 ThingPlug 상에서 LoRa 단말의 데이터가 정상적으로 전송되었는지 체크할 수 있다.

이 포스팅에서는 Postman이라는 API 테스트 툴을 활용해서 SKT LoRa 단말의 데이터를 확인하는 기본 방법에 대해서 작성한다.

자세한 내용은 IoT 오픈하우스를 통해 문의할 수 있다.

https://www.sktiot.com/iot/support/openhouse/reservation/openhouseMain

앞서 설명한대로, SKT LoRa는 ThingPlug로 연동되며, 사용자 앱서버에서는 MQTT나 HTTP로 LoRa 단말의 데이터 조회와 제어 등을 할 수 있다.

API를 사용하기 위해서는 우선 ThingPlug에서 발급해주는 ukey(사용자 인증키)가 필요하다.

(ThingPlug 가입/단말 등록 등은 이번 포스팅에서 다루지 않음.)

테스트 툴은 postman이라는 API 테스트 툴을 사용한다.

https://www.getpostman.com/

그리고 아래 script를 다운로드한다. script는 두 종류로 나누어져 있는데, 테스트 script와 ukey, 단말 id 등 환경 변수를 입력하는 파일로 나뉘어져 있다.

https://github.com/wpgnss/thingplug_lora_script

두 파일의 사용법은 아래와 같다.

우선, [Script]_ThingPlug_API.postman.json 파일을 postman에서 import 한다.

다음은 [Env]_ThingPlug.postman.json 파일로 환경 변수파일을 추가로 import 한다.

환경변수 파일을 import 하면 아래처럼 각각 value를 입력할 수 있으며, 테스트를 위해 최대한 입력한다.

최소한 app_eui, ltid, uKey, platform_url은 입력되어 있어야 기본 테스트를 진행할 수 있다.

LPWAN(Low Power Wide Area Network), 즉 적은 전력으로 긴 거리를 통신하는 기술이다. LPWAN은 통신빈도가 적고, 소량의 데이터를 사용하는 Metering, Tracking 등의 응용에 적합한대, LoRa와 NB-IoT가 바라보고 있는 응용 분야갸 같기 때문에 전혀 다른 기반기술임에도 많은 비교가 되고 있다.

이번 포스팅에서는 LoRa의 단점 중 하나라고 지적되는 LoRa의 보안 이슈를 SKT의 LoRa에 대해서 적어보려고 한다.(Public LoRa와 차이점이 있음.)

1. LoRa Device - Network Server

LoRa Device와 Gateway 사이는 비면허 대역이고 Broadcast로 통신하는 LoRa 특성상 보안 이슈가 발생할 수 있다.

일단 LoRaWAN 프로토콜 자체에서  AES-128 Encryption으로 Network Session Key를 관리한다. Public LoRa는 아래 그림에서 Pseudo App Key Join 단계만 수행하게 된다.

SKT LoRa는 Pseudo Join 단계를 통해 암호화된 Real App Key를 생성하게 되고, 이 Real App Key를 사용해 Real Join을 하도록 설계되어 있다. 다시말해 서로 다른 키를 이용해 AES-128로 2회 encryption 하는 것이다.

2단계의 Join 과정을 통해 Join Key가 외부로 유출되는 것을 원천 차단하고 있고, SKT에서 인증받지 않은 단말은 SKT LoRa Network에 접속할 수 없게 된다.

또한, LoRa는 IP 기반이 아닌 EUI64 기반의 ID 체계를 사용하기 때문에 DDOS, 스미싱, 스캐니닝, 바이러스 등 IP 기반의 공격에 안전하다.

2. ThingPlug - App Server

ThingPlug와 App/Web Server 사이에서는 MQTT/HTTP 기반에 oneM2M 프로토콜을 사용한다.

1) TCP Layer 보안

 MQTT와 HTTP는 TCP/IP Layer 기반에서 제공되는 SSL encryption도 지원하고 있다.

2) oneM2M Layer 보안

ThingPlug에서 REST API를 사용해 데이터를를 조회하거나, 디바이스를 조회하기 위해서는 사용자 인증키가 필요하다.

이 사용자 인증키는 SKT에서 발급해 주는 키로 타인의 접근을 방지는 역할을 하게 된다.

3) MQTT Layer 보안

MQTT를 사용하는 경우에도 oneM2M 프로토콜을 사용하기 때문에 사용자 인증키 보안을 사용한다.

추가로 경우 MQTT 접속시에 client ID, username, password를 적용하여 타인의 접속 자체를 차단하고 있다.

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SKT에서 서비스하는 LoRa 기술과 ThingPlug에 대한 강의 입니다.

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http://wiznetacademy.com/index.php?module=lecture&act=dispCourseInfo&course_seq=3178

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https://lora.sktiot.com/openhouse/main.do

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ThingPlug Bridge는 위 LoRa 서비스에서 (A) 위치에 해당하는 툴이다.

원래는, (B)에 해당하는 서비스 App 서버가 ThingPlug와 연동해 LoRa 디바이스의 데이터를 가져가고, 제어명령을 내려야 한다.

하지만, 기존의 App 서버를 변경하지 않고 LoRa 서비스를 사용하고 싶은 경우 ThingPlug Bridge를 활용하면 가능해진다.

ThingPlug Bridge 본 글에 첨부되어 있다.

ThingPlug_Bridge (2).z01

ThingPlug_Bridge (2).z02

ThingPlug_Bridge (2).zip

ThingPlug Bridge 의 역할

ThingPlug Bridge는 ThingPlug의 subscription 기능을 활용해서 만들어졌다. ThingPlug 포털의 ID와 PWD로 로그인을 하게 되면 아래와 같이 User Key를 받아오게 된다.

(User Key는 App이 ThingPlug에 접근하기 위한 권한이다.)

이 User Key를 가지고 로그인한 계정에 있는 LoRa Device 리스트를 조회 할 수 있고, ThingPlug는 Device들의 데이터를 ThingPlug Bridge로 Push 해준다.

Bridge는 ThingPlug로 부터 Push 받은 데이터를 설정된 서버로 보내고, Log 파일로 남기는 역할을 하게 된다.

ThingPlug Bridge 사용방법

1. 로그인

로그인하기 전, 접속하고자 하는 ThingPlug 플랫폼의 주소와 Port 번호를 우선 입력한다.(테스트망, 상용망에 따라 이 주소가 다르다.)

그 후 ID와 PWD를 입력해 Login 버튼으로 User Key를 얻어온다.

2. 설정

APP EUI와 App Server 정보를 입력한다.

APP EUI: LoRa 서비스의 경우, SKT로부터 할당받게 되며, ThingPlug만 사용하는 경우 'ThingPlug' 그대로 두면 된다.

App Server: Push 받은 데이터를 다시 보낼 서버의 주소를 입력한다.

3. RUN

RUN!

4. 디바이스 리스트

ThingPlug 계정에 등록된 디바이스의 리스트를 확인할 수 있다.

5. 디바이스 제어

ThingPlug 디바이스를 제어할 수 있다. data 필드를 이용해 유저 데이터를 보낼 수 있는데, LoRa 디바이스는 extDevMgmt 명령에서만 가능하다.

6. App Server

위 설정에서 App Server로 설정된 서버로 실제 LoRa 디바이스가 보낸 데이터를 보내게 된다.(1234567890 x 4)

7. 데이터 로그

데이터의 Log는 'log\debug_log.txt'에서 확인할 수 있다.

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(강의록 로딩이 조금 오래 걸립니다.)

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