국립암센터 EMR(전자의무기록시스템)은 지난 2010년 4월 오픈했다.
당시 오라클 DB에서 제공하는 DES 알고리즘(64bit)을 이용하여 최소 개인정보(주민등록번호)에 대한 암호화를 적용한 상태로 EMR 시스템을 운영해 왔다.

그러나, 2011년 개인정보보호법의 시행과 함께 개인정보보호에 대한 기술적 보호조치로 DB암호화 적용이 필수요소가 되었다. 국립암센터는 이를 준수하기 위한 전용 암호화 솔루션 도입과 강화된 알고리즘(256bit 이상) 적용을 결정하게 되었다.

2012년 하반기부터 3대 중점요소(소스변경 최소화, CPU/메모리 점유율 최소화, BMT 결과)를 중심으로 DB 암호화 솔루션에 대한 비교 조사를 진행하였고 주사업자(온크루소프트)와 암호화 솔루션(이글로벌시스템, 큐브원)을 최종 선정했다.

[제품 선정 3대 중점요소] □ 준비 단계
2013년 1월부터 본격적인 DB 암호화에 착수하여 기존 DB의 구성도 파악 및 주요 업무 파악, DB의 성능(CPU/MEM 등) 모니터링 수행을 통해 국립암센터 DB의 특성을 먼저 확인했다. 이어 전반적인 프로젝트 수행의 효율성을 기하기 위해 4개 파트로 업무를 분장하고 단계별 수행업무들을 계획 수립하였다.

[DB 암호화 조직구성도]

□ 대상 선정
본격적인 암호화가 시작되면서 약 한 달여에 걸쳐 암호화 대상 테이블/필드/사용 쿼리 등에 대한 사전 조사가 진행되었으며, 그 과정에서 다수의 불필요한 부분들이 발견되어 이에 대한 분석 및 프로세스 변경 작업이 진행되었다. 최종 해당 작업을 완료한 결과 테이블 108개, 필드 174개에 DATA 건수 약 1,700여만 건이 암호화 대상으로 결정 되었다.

[주요 수행작업]

□ 로직 구현
암호화 대상선정이 끝나고 난 뒤, 기존 암호화에 대한 로직 제거와 데이터들의 원복을 위한 작업을 계속해서 진행하게 되었다. 이 과정에서 발생할 실수를 최소화하기 위해 국립암센터 TFT/시스템 파트와 개발자들 사이에 이중 크로스 체크가 수행되었고, 이러한 세밀한 검증작업을 통해 기존 암호화 로직을 오류 없이 완벽하게 제거할 수 있었다.
이후, DB암호화 업체에 의해 본격적인 신규 암호화 적용이 진행 되었으며, 주요 쿼리 및 암호화 대상 관련 쿼리(약 700여개)에 대한 속도 측정을 통해, 눈에 띄게 속도가 느려지는 쿼리/프로세스 발견 시에는 DB암호화 업체 측의 가이드를 참조하여 개발자/시스템 파트간 협력을 통한 상호 확인과정을 거쳐 수정이 이루어졌다.

□ 테스트 및 검증
EMR 시스템이 정상 운영 중에 있었기에 위의 모든 작업들은 개발서버라는 제한된 환경에서만 수행이 될 수밖에 없었다. 그 때문에 실제 운영서버에 적용 시 어떤 문제가 발생할지에 대해서 완벽한 예측이 불가능했다. 또한 개발환경에서 반영 절차를 리허설 해 본 결과 초기에는 17시간이 소요되면서 많은 걱정과 우려가 생기기 시작했다.

이를 해소하기 위해서 여러 번의 반영 리허설을 진행하였으며, 그 과정에서 여러 문제점을 발견하면서 이를 보완하였다. 또한 각 담당자들에게 반영절차를 익숙하게 함으로써 불안감을 최소화시킬 수 있었다. 추가적으로 큐브원측에 GUI에 의한 반영이 아닌 Script에 의한 반영으로 변경요청을 하면서 4명이 동시에 암호화를 병행하는 환경을 구성하였다.
 
그 결과 개발서버 반영시간이 17시간에서 8시간으로 단축되면서, 실제 사양이 훨씬 높은 운영서버에서도 제한된 시간 내에 가능할 것 같다는 조심스런 예측을 할 수 있었다. 이제 남은 것은 운영서버에 암호화를 적용하는 것이었다.

□ 암호화 적용
운영서버의 서비스 중단 가용시간은 5시간이었다. 해당 시간 안에 아래 작업이 진행되어야 했으며, 만일의 사태를 대비하여 각 단계별 장애 대응 롤백 시나리오를 작성했다.

정보전산팀의 전 직원은 반영 전일부터 완료될 때까지 모두 퇴근하지 않고 야간 근무를 하면서, 내 일처럼 업무에 매진했다. 새벽 3시가 넘어 성능/기능 테스트를 진행하면서 예기치 못했던 문제가 발견되었으나, 여러 번의 리허설 경험 및 직원들 간의 협력을 통해 문제들을 바로 해결 할 수 있었다. 그 결과 새벽 5시에 오픈이 결정되어 정상적인 서비스를 제공할 수 있게 되었다.

[적용시 발생한 문제 사항]
· 예상치 못한 일부 테이블 데이터 암호화 실패
→ 빠른 판단으로 암호화 재수행을 통한 해결
· 개발자의 실수로 인한 반영분 누락으로 속도 저하
→ 원인 파악 후 반영분 재적용을 통한 해결
· 인터페이스장비들의 PWD 미적용으로 장비 연계 실패
→ 에러로그 분석 후 패스워드 사용부분 긴급 적용

[DB 모니터링 상황판]

□ 수행결과 : “DB 암호화가 속도를 향상 시킨다”
이번 암호화 작업을 하면서, EMR 서비스 오픈 이후 큰 제약 없이 사용되어 왔던 데이터베이스(DB)에 아래와 같은 전반적인 DB 점검들이 이루어지면서 성능이 오히려 향상되는 결과를 보였다.  

[ DB 점검 내역 ]
· 불필요한 계정 및 테이블 삭제
· 테이블 Reorganization를 통한 데이터 접근 향상
· 테이블별 INDEX 및 Trigger 점검 등
· 주요 메인 화면 속도 튜닝 작업
· DB 서버 #1, #2호기 사용량 분석 후, WEB 접속 환경 재구성

[주요 쿼리 튜닝 내역]

□ 앞으로 좀 더 개선하고자 한다면...
이번 암호화 작업을 하면서 속도 튜닝 및 DB 관리의 중요성을 다시 한 번 인식하게 되었으며, 지속적으로 DB 모니터링을 통해 단계별 튜닝을 진행하고자 한다. 또한 DB 감시체계를 구축하여 데이터 오남용이 발생하지 않도록 관리 하고자 한다.

국립암센터 정보전산팀 윤태식 팀장은 “개인정보를 보유하고 있는 시스템들은 DB 암호화를 반드시 도입되어야 한다고 생각한다. 또한 DB 암호화 구축간에 시스템 관리자, 개발자, 암호화 업체의 유기적인 연계와 팀워크 및 의사소통 / 충분한 검토 및 철저한 계획을 수립함에 따라 DB 성능저하가 아니라 오히려 DB 성능향상을 가져올 수 있다”고 말했다.

윤 팀장은 국립암센터는 이제 한층 강화된 DB 암호화를 구축했다고 말하고 이번 암호화를 계기로 잠자고 있던 DB에 오히려 활기를 불어 넣었으며, 앞으로 시스템 사용자들의 만족도 향상 및 데이터 보안 강화를 위해 DB 관리에 만전을 기하겠다고 강조했다.

글쓴이. 국립암센터 정보전산팀 홍현철 책임 e mail : fehong@ncc.re.kr