RADIUS vs DIAMETER: 네트워크 인증 프로토콜의 진화와 비교

RADIUS vs DIAMETER: 네트워크 인증 프로토콜의 진화와 비교

네트워크 인증 프로토콜은 사용자 접근 제어와 계정 관리의 핵심 요소로, 보안 인프라 구축에 필수적인 구성 요소이다. RADIUS와 DIAMETER는 가장 널리 사용되는 AAA(Authentication, Authorization, Accounting) 프로토콜로, 각각의 특성과 장단점을 명확히 이해하는 것이 중요하다. 이에 TACACS+까지 포함하여 주요 AAA 프로토콜의 특징과 활용 방안을 살펴보자.

RADIUS 프로토콜의 특성과 구조

RADIUS(Remote Authentication Dial-In User Service)는 1991년에 개발된 클라이언트-서버 기반 프로토콜로, 오랫동안 네트워크 접근 제어의 표준으로 활용되어 왔다.

주요 특징

• CS(Client-Server) 모델: 중앙 서버에 클라이언트가 직접 요청하는 구조
• 인증 방식: PAP(Password Authentication Protocol), CHAP(Challenge-Handshake Authentication Protocol) 지원
• 전송 프로토콜: UDP 기반으로 동작(1812, 1813 포트)
• 보안 수준: 상대적으로 낮은 보안성(패스워드만 암호화)
• 확장성: 제한적 확장성
• 구현 복잡도: 간단한 구축 및 설정

동작 방식

sequenceDiagram
    participant 사용자 as User
    participant NAS as Network Access Server
    participant RADIUS as RADIUS Server

    사용자->>NAS: 접속 요청
    NAS->>RADIUS: Access-Request
    RADIUS->>NAS: Access-Accept/Reject
    Note over NAS,RADIUS: 인증 성공 시
    NAS->>RADIUS: Accounting-Request(Start)
    RADIUS->>NAS: Accounting-Response
    Note over 사용자,NAS: 서비스 이용
    NAS->>RADIUS: Accounting-Request(Stop)
    RADIUS->>NAS: Accounting-Response

활용 사례

• ISP의 다이얼업 서비스 인증
• 무선 네트워크 인증(802.1X와 결합)
• VPN 접속 인증
• 네트워크 장비 관리자 인증

DIAMETER 프로토콜: RADIUS의 진화

DIAMETER는 RADIUS의 한계를 극복하기 위해 개발된 차세대 AAA 프로토콜로, 이름이 RADIUS의 두 배라는 의미를 담고 있다(diameter = 2 × radius).

주요 특징

• Broker 기반 P2P 모델: 분산형 구조로 확장성 확보
• 인증 방식: PKI(Public Key Infrastructure) 기반 인증
• 전송 프로토콜: TCP/SCTP 기반(안정적 전송)
• 보안 수준: 높은 보안성(TLS/IPSec 지원)
• 확장성: 뛰어난 확장성(AVP 구조)
• 구현 복잡도: 상대적으로 복잡한 구축 과정

DIAMETER의 구조적 장점

graph TD
    A[사용자 요청] --> B[DIAMETER 클라이언트]
    B --> C{DIAMETER 에이전트}
    C -->|릴레이| D[DIAMETER 서버 1]
    C -->|리다이렉션| E[DIAMETER 서버 2]
    C -->|프록시| F[DIAMETER 서버 3]
    C -->|트랜슬레이션| G[레거시 시스템]

확장된 기능

• 애플리케이션 레벨 확장: 다양한 애플리케이션 지원
  • Diameter Credit Control Application
  • Diameter Network Access Server Application
  • Diameter Mobile IPv4 Application
• 강화된 오류 처리: 다양한 오류 상황 감지 및 복구
• 세션 상태 관리: 상태 정보 유지 및 관리
• 피어 간 장애 감지: heartbeat 메커니즘

활용 사례

• IMS(IP Multimedia Subsystem) 환경
• LTE/5G 모바일 네트워크
• VoIP 서비스
• 클라우드 기반 인증 서비스

TACACS+: 관리자 접근 제어에 특화된 프로토콜

TACACS+(Terminal Access Controller Access-Control System Plus)는 주로 네트워크 장비 관리자 인증에 사용되는 프로토콜로, Cisco에서 개발한 TACACS의 확장 버전이다.

주요 특징

• 출발점: 유닉스 네트워크 환경에서 시작
• 전송 프로토콜: TCP 기반(49번 포트)
• 보안 수준: 패킷 전체 암호화로 높은 보안성
• 기능 분리: 인증(Authentication), 권한부여(Authorization), 계정관리(Accounting) 분리
• 적합 환경: 소규모 네트워크 관리에 최적화

TACACS+ 동작 방식

sequenceDiagram
    participant Admin as 관리자
    participant Device as 네트워크 장비
    participant TACACS as TACACS+ 서버

    Admin->>Device: 관리 접속 시도
    Device->>TACACS: 인증 요청
    TACACS->>Device: 인증 응답
    Device->>TACACS: 권한 요청
    TACACS->>Device: 명령어 실행 권한 응답
    Admin->>Device: 명령어 실행
    Device->>TACACS: 계정 정보 기록

활용 사례

• 네트워크 장비 관리자 접근 제어
• 명령어 별 권한 관리
• 관리 행위 감사(Audit)

프로토콜 간 상세 비교

특성	RADIUS	DIAMETER	TACACS+
기본 구조	CS 모델	Broker 기반 P2P	CS 모델
인증 방식	PAP/CHAP	PKI	다양한 인증 지원
전송 프로토콜	UDP	TCP/SCTP	TCP
암호화	패스워드만 암호화	전체 세션 보안(TLS/IPSec)	전체 패킷 암호화
AAA 분리	통합 처리	통합 처리	완전 분리
확장성	제한적	매우 높음	중간
상태 정보	Stateless	Stateful	Stateful
표준화	IETF RFC 2865/2866	IETF RFC 6733	사실상 Cisco 표준
구현 복잡도	낮음	높음	중간

실제 구현 시 고려사항

RADIUS 구현 시나리오

중소 규모 기업에서 무선 네트워크 인증을 위한 RADIUS 서버를 구축하는 경우:

1. FreeRADIUS와 같은 오픈소스 솔루션 활용
2. 기존 Active Directory와 연동 설정
3. 802.1X 지원 액세스 포인트 구성
4. EAP-TLS 또는 PEAP 인증 방식 선택
5. 테스트 및 로그 분석

DIAMETER 구현 시나리오

대규모 통신사에서 LTE/5G 인증 인프라 구축 시:

1. HSS(Home Subscriber Server)와 DIAMETER 서버 구축
2. S6a, Cx, Sh 등 필요 인터페이스 구성
3. 로드 밸런싱 및 고가용성 설계
4. 인증서 기반 보안 체계 설정
5. 장애 복구 매커니즘 구현

TACACS+ 구현 시나리오

네트워크 장비의 관리자 접근 제어 시스템 구축:

1. Cisco ISE 또는 오픈소스 TACACS+ 서버 설치
2. 네트워크 장비의 TACACS+ 클라이언트 설정
3. 명령어 별 권한 수준 정의
4. 계정 정보 수집 및 로그 분석 체계 구축
5. TACACS+ 서버 이중화 구성

미래 추세와 발전 방향

AAA 프로토콜 영역은 다음과 같은 방향으로 발전하고 있다:

1. Zero Trust 모델과의 통합: 지속적 인증 및 세분화된 접근 제어
2. OAuth/OIDC와의 연계: 토큰 기반 인증과 AAA 프로토콜의 융합
3. 클라우드 네이티브 지원: 컨테이너화된 AAA 서비스
4. AI 기반 이상 탐지: 접근 패턴 분석을 통한 보안 강화
5. 블록체인 활용: 분산형 ID 관리와 인증

결론

RADIUS, DIAMETER, TACACS+는 각각 고유의 특성과 용도를 가진 AAA 프로토콜이다. 조직의 규모, 보안 요구사항, 네트워크 환경에 따라 적합한 프로토콜을 선택해야 한다. RADIUS는 간편한 구축과 호환성이 장점인 반면, DIAMETER는 고급 보안 기능과 확장성이 필요한 대규모 환경에 적합하다. TACACS+는 네트워크 장비 관리에 특화된 방식으로 명령어 수준의 접근 제어가 필요한 환경에서 이상적이다.

현대 네트워크 환경은 점점 더 복잡해지고 보안 위협은 계속 진화하므로, 이러한 AAA 프로토콜에 대한 깊은 이해는 효과적인 보안 아키텍처 구축의 기본이 된다.

Keywords

AAA Protocol, Authentication, RADIUS, DIAMETER, TACACS+, 네트워크 인증, 접근 제어, 인증 프로토콜, 네트워크 보안, PKI 인증