Zero Trust Security 모델 설계: 서비스 간 신뢰 제로 설정 사례

 

 

1. Zero Trust Security란 무엇인가?

Zero Trust Security(제로 트러스트 보안)란
**"아무것도 신뢰하지 않고 항상 검증한다"**는 원칙을 기반으로 설계된 현대 보안 아키텍처입니다.

기존 네트워크 중심 보안 모델은

• 내부 트래픽은 '신뢰'
• 외부 트래픽만 '검증'

하는 방식이었습니다.

그러나 현대 시스템은

• 클라우드 인프라 확산
• 원격 근무 확대
• 멀티 클라우드, 하이브리드 클라우드 채택

등으로 인해 내부·외부 구분이 무의미해졌습니다.

Zero Trust는 "모든 접근 요청"을 다음 기준으로 검증합니다.

• 사용자 인증
• 디바이스 인증
• 서비스 인증
• 트래픽 보안
• 지속적 모니터링

결국, **"항상, 모든 요청에 대해, 정체성과 컨텍스트를 검증한다"**는 것이 핵심입니다.

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2. Zero Trust Security의 5대 핵심 원칙

1. 네트워크 위치 기반 신뢰 금지
2. 모든 요청에 대해 강력한 인증·인가 수행
3. 최소 권한 부여(Least Privilege Access)
4. 세분화된 액세스 제어(Microsegmentation)
5. 지속적 모니터링 및 리스크 평가

이 원칙들은 서비스 간 통신에도 동일하게 적용되어야 합니다.

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3. 서비스 간 신뢰 제로 설정이 필요한 이유

클라우드 네이티브 아키텍처에서는 마이크로서비스 수백 개가 서로 통신합니다.
이때 다음과 같은 보안 위협이 존재합니다.

• 내부 침입자가 허가받지 않은 서비스 접근
• 무단 데이터 유출
• 서비스 가장(Spoofing)
• 세션 하이재킹

서비스 간 신뢰 제로를 적용하지 않으면, 단 하나의 침해로 전체 시스템이 무너질 수 있습니다.

Zero Trust 적용 목표는?

• 서비스가 서로를 신뢰하지 않고
• 매 요청마다 정체성을 검증하며
• 최소 권한만을 허용하는 것입니다.

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4. 서비스 간 Zero Trust 구현 구성 요소

4.1 서비스 인증(Authentication)

• 각 서비스는 자신을 식별하는 고유 ID(서비스 계정, 인증서)를 보유
• Mutual TLS(mTLS)로 상호 인증

4.2 서비스 인가(Authorization)

• 서비스 요청이 허용 가능한지 정책 기반 검증
• Role-Based Access Control(RBAC) 또는 Attribute-Based Access Control(ABAC)

4.3 통신 암호화(Encryption)

• 모든 서비스 간 트래픽은 TLS로 암호화
• 패킷 탈취 방지

4.4 정책 기반 접근 제어(Policy Enforcement)

• 정교한 네트워크 정책(NetworkPolicy) 적용
• Application Layer 정책까지 확장

4.5 감사 및 모니터링(Audit & Monitoring)

• 모든 요청과 응답 로깅
• 이상행위 탐지 및 경고(Alert)

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5. 서비스 간 신뢰 제로 설정 사례

5.1 아키텍처 예시

[Frontend 서비스]
    |
    v
[API Gateway]
    |
    v
[Authentication 서비스] ---- [User Profile 서비스]
    |                              |
    v                              v
[Order 서비스]               [Notification 서비스]

모든 화살표 방향 통신은

• 인증(Who are you?)
• 인가(Can you do this?)
• 암호화(Are you secure?)
  을 반드시 검증합니다.

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5.2 구체적 적용 방법

5.2.1 Mutual TLS 적용 (mTLS)

Istio, Linkerd 같은 서비스 메시를 이용하여 서비스 간 트래픽을 모두 mTLS로 보호합니다.

• 각 서비스는 인증서를 발급받아 신원 증명
• 트래픽은 암호화 및 인증 후에만 허용

Istio PeerAuthentication 예시

apiVersion: security.istio.io/v1beta1
kind: PeerAuthentication
metadata:
  name: default
  namespace: my-namespace
spec:
  mtls:
    mode: STRICT

이 설정으로, 해당 네임스페이스 모든 서비스 간 트래픽은 반드시 mTLS를 사용해야 합니다.

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5.2.2 서비스 인가(Authorization Policy)

서비스 간 접근을 명시적으로 제한합니다.

예시: Order 서비스는 Authentication 서비스만 호출 가능

apiVersion: security.istio.io/v1beta1
kind: AuthorizationPolicy
metadata:
  name: order-authz
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: order-service
  rules:
  - from:
    - source:
        principals: ["cluster.local/ns/my-namespace/sa/auth-service-account"]

이 설정은 오직 auth-service-account만 order-service에 접근할 수 있도록 허용합니다.

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5.2.3 네트워크 세분화(NetworkPolicy)

Kubernetes NetworkPolicy를 이용하여 레이어3/4 수준에서도 접근 제어를 강화합니다.

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: NetworkPolicy
metadata:
  name: allow-authentication
spec:
  podSelector:
    matchLabels:
      app: authentication
  ingress:
  - from:
    - podSelector:
        matchLabels:
          app: frontend

이 정책은 오직 frontend 서비스만 authentication 서비스에 접근할 수 있도록 제한합니다.

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5.3 CI/CD 파이프라인 통합

Zero Trust 적용은 서비스 배포 과정에서도 일관성을 유지해야 합니다.

• 서비스 배포 시 자동으로 인증서 발급 및 갱신
• 배포된 서비스에 Policy Enforcement 자동 적용
• mTLS 연결 테스트 자동화

예를 들어, ArgoCD를 사용하여 Istio 리소스와 함께 서비스 배포를 관리합니다.

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6. 서비스 메시로 신뢰 제로 강화

**서비스 메시(Service Mesh)**는 Zero Trust 구현을 위한 강력한 도구입니다.

항목	Istio	Linkerd
mTLS 지원	기본 활성화	기본 활성화
인증/인가 정책	세밀한 제어 가능	간결한 제어
퍼포먼스	상대적으로 무거움	경량화됨
복잡성	높음	낮음

추천

• 복잡한 정책과 고급 보안 필요 → Istio
• 단순하면서 가벼운 보안 필요 → Linkerd

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7. 신뢰 제로 구현 시 주의사항

• 정책 일관성 유지: 모든 환경(Dev/Stage/Prod)에서 정책을 강제해야 함
• 인증서 만료 주기 관리: 자동 갱신 시스템 구축 필수
• Latency 주의: mTLS, Policy Enforcement로 인한 네트워크 지연 최소화 설계
• 권한 최소화 설계: 기본적으로 "거부" 정책에서 출발하여 "허용"을 명시하는 방식

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8. 결론

Zero Trust Security 모델은 더 이상 선택이 아닌 필수입니다.
특히, 클라우드 네이티브 환경에서 서비스 간 신뢰를 제거하고,
각 요청마다 인증, 인가, 암호화를 적용하는 것이야말로
진정한 보안 강화를 위한 핵심 전략입니다.

서비스 간 신뢰를 제로로 설정하려면

• mTLS 적용
• 세밀한 인가 정책
• 네트워크 접근 제어
• 지속적 감사 및 모니터링

을 유기적으로 통합해야 합니다.

Zero Trust는 복잡하지만,
그만큼 현대 사이버 위협에 대한 가장 효과적이고 지속 가능한 대응책이 됩니다.