Eunkwang Shin

ISO 29119 개념​

• SW개발 생명주기 전 과정에 걸쳐있는 테스팅 프로세스와 관련 산출물에 대한 표준
• 최근 GDC를 활용한 글로벌 원격지 개발로 인해, 테스트 프로세스 정의와 테스트 문서화의 중요성 대두

ISO 29119 구성요소, 프로세스, 설계기법​

ISO 29119 구성요소​

• 소프트웨어 테스팅 원리, 개요, 테스팅 프로세스, 테스팅 관련문서 템플릿, 테스팅 기법으로 구성

ISO 29119 테스팅 프로세스​

• 조직 테스트의 명세 개발 및 관리, 개별테스트 단계의 테스트 관리, 특정 테스트 단계 또는 테스트 유형 내에서 동적 테스팅을 수행 관리하는 프로세스 제공

ISO 29119 테스트 설계 기법​

명세기반 테스트 설계기법과 품질 속성​

기법	품질 속성	비고
경계값 분석	기능 적합성	완전성, 정확성, 적절성
-	성능 효율성	시간 반응성, 용량성
-	사용성	사용자 오류 방지성
-	신뢰성	결함허용성
-	보안성	기밀성, 무결성
원인결과그래프	기능적합성	완전성, 무결성, 적절성
-	사용성	사용자 오류 방지성
-	호환성	공존성
분류트리	기능적합성	완전성, 정확성, 적절성
-	사용성	사용자 오류 방지성
동등분할	기능적합성	완전성, 정확성, 적절성
-	사용성	사용자 오류 방지성
-	신뢰성	가용성

ISO 29119 관련 고려사항​

• 요구사항명세서 기반의 명세기반 테스트 계획과, 프로그램 사양서 기반의 구조기반 테스트 계획으로 소프트웨어 품질 제고

소프트웨어 안전관리 개념​

• SW자체에 내포된 위험뿐 아니라 시스템 전체에 대한 위험요인을 고려하여 사람의 신체와 재산을 보호하는 관리 방법
• 시스템 안정성, 신뢰성 보장, 오작동으로 인한 사고 예방

소프트웨어 안전진단 영역, 프레임워크, 동향​

소프트웨어 안전진단 영역​

안전 기능 충분성	SW 품질 안정성	기반 SW 안정성
시스템 잠재위험분석	주요 기능 정상동작	기반SW 지속 운영 진단
위험원 감지, 회피, 제거	안전 관련기능 정상동작	장애감지, 백업, 복구
안전기능마련 여부 진단	정적분석 통한 잠재결함 진단	성능, 다중화

소프트웨어 안전진단 프레임워크​

소프트웨어 안전 동향​

구분	동향	비고
국내	정부주도 소프트웨어 안정성 강화 정책	TTA, 국가기술 표준원 주도
-	ISO26262 적용 확대	-
국외	유럽, 미국 기능 안전 표준 강화	IEC 61508
-	자율주행차 등 신기술 적용 확대	ISO 26262

소프트웨어 안전, 보안, 품질 비교​

구분	안전	보안	품질
보호대상	사람 신체, 생명, 재산	시스템, 데이터 기밀성, 무결성, 가용성	사용자 요구사항, 성능, 스펙
주요 활동	위험 식별, 완화, 평가	접근제어, 암호화, 인증, 인가	요구사항 분석, 테스트, 검증
위험요인	안전요구사항 누락, 설계 오류, 오구현	접근제어 오류, 해킹, 제로데이공격	기능 미구현, 요구 변경
위험결과	사망, 부상, 재물 손실	정보 유출, 손실, 제어권 상실	시스템 미동작, 기능 오류, 사용자 불편
예상시스템	안전필수시스템	모든 SW	모든 SW
예시	항공관제, 열차제어, 자동차제어	IDS, IPS, DDoS 대응	DBMS, OS, 웹
표준	IEC 61508, ISO 26262	ISO 27000, ISO 15408	ISO 25000, ISO 12207

소프트웨어 안전관리 원칙 GAMAB, ALARP 비교​

구분	GAMAB	ALARP
목표	기존 시스템 이상의 안전수준 유지	합리적으로 실현 가능한 최소 위험 수준
적용범위	철도,항공 등 고안전성 산업	원자력, 화학, 섬유 등
접근방법	기존시스템과 비교 평가	비용대비 효과 분석
특징	최소 안전 수준, 지속적 개선	상위, 중간, 하위 위험도

인수테스트의 개념​

• 시스템 인수를 위해 기능, 비기능적 요구사항을 사용자가 직접 테스트하여 개발이 완료되었음을 증명하는 테스트
• 준수성 확인, 고객 피드백, 배포 가능성 평가

알파테스트, 베타테스트 개념도, 특징, 적용방안​

알파테스트, 베타테스트 개념도​

• 소규모, 한정된 개발환경에서 고객 피드백을 반영하고, 최종 사용자의 사용경험 확보와 이해 향상

알파테스트, 베타테스트 특징​

구분	알파테스트	베타테스트
환경	개발환경	사용자환경
목표	결함발견, 부하검사, 신뢰성	사용자제품평가, 공개테스트서비스
시점	서비스 개발 완성 시점	공개 서비스 발매 전 최종 심의
참가자	개발자, 테스터, 선택된 사용자	고객, 최종 사용자

알파테스트, 베사테스트 적용방안​

구분	알파테스트	베타테스트
기능적합성	요구 기능 검증, 주요 기능 확인	실제 사용자 요구 충족, 기능의 실사용 평가
효율성	코드 최적화, 성능문제 발견	실제 사용 환경 내 성능테스트, 자원 사용 검토
사용성	사용자 인터페이스 기본 검토, 개선	실제 사용자 경험 수집, 만족도 평가
호환성	다양한 내부시스템 및 환경과 호환성 테스트	다양한 사용자 환경 및 플랫폼 호환성 테스트
신뢰성	주요 결함, 버그 식별, 시스템 안정성 초기 검토	장기간 사용 안정성 평가, 시스템 실패율 검증

인수테스트 고려사항​

• 실제 사용자 환경에서 보안성 검토 필요

성능테스트의 개념​

• 시스템의 비기능 요구사항을 만족하는지 확인하기 위해 실제 환경과 비슷한 환경에서 수행하는 테스트
• 시스템 안정성 확인, 사용자 경험 개선, 비용 절감, 확장성 검증

성능테스트 구성도, 구성요소, 주요 지표​

성능테스트 구성도​

• 테스트 시나리오를 작성 후 부하생성, 모니터링 및 분석 후 시스템에 추가 반영

성능 테스트 구성요소​

구분	내용	비고
부하 생성기	시나리오를 기반으로 시스템에 부하를 발생시키는 도구	JMeter, LoadRunner
모니터링, 분석 도구	시스템 성능 지표 실시간 모니터링, 테스트 결과 분석, 성능 문제 식별	New Relic, ELK Stack

성능 테스트 주요 지표​

구분	지표	내용
테스트환경	동시사용자	성능테스트의 가상사용자 수
-	활성사용자	서버에 연결되어 요청을 처리 중인 사용자로 트랜잭션 발생 사용자
성능	응답시간	요청 후 응답이 완료되어 사용자 화면에 출력될 때까지 시간
-	대기시간	하나의 요청에 응답을 수신하고 다음 요청을 보낼 때까지의 시간
-	TPS	단위 시간 당 서버, DB에서 처리된 요청 수

동시사용자 계산​

Little's Law

$$CU = \lambda * W$$

• 동시사용자 = TPS * (Response Time + Think Time)
• 웹 시스템에선 동시사용자와 활성사용자 간 차이가 있으므로 TPS 가정 하에 활성 사용자 계산

페어 프로그래밍 개념​

• XP 개발 방법론에서 개발자 고립과 낮은 생산성 문제를 해결하기 위해 페어프로그래밍 기법 등장, 애자일 방법론에서 TDD 기반의 핑퐁프로그래밍 기법으로 발전.
• 오류에 빠른 대응 가능, 코드에 대한 책임 분담으로 실수 방지 가능

페어 프로그래밍, 핑퐁 프로그래밍의 개념도, 구성요소, 적용방안​

페어 프로그래밍, 핑퐁 프로그래밍의 개념도​

페어 프로그래밍, 핑퐁 프로그래밍 구성요소 비교​

구분	페어 프로그래밍	핑퐁 프로그래밍
개념	두 개발자가 한 컴퓨터에서 개발하는 프로그래밍 방식	두 개발자가 번갈아가며 테스트와 코드 작성
역할	드라이버, 네비게이터	테스트 작성자, 코드 작성자
특징	코드 품질 향상, 코드 리뷰	TDD 촉진
장점	오류 감소, 지식 공유, 생산성 향상	테스트와 코드 작성의 연계
단점	의사소통 비용 발생	잦은 인터럽트 발생

페어 프로그래밍 적용방안​

구분	방안	비고
숙련도가 다른 개발자	시니어-주니어 페어로 네비게이터-드라이버 역할 수행	주니어의 빠른 성장 기대
신기술 학습	새로운 기술 적용시 여러 관점 고려 가능	학습효과 극대화
문제 해결	다양한 접근 방식으로 빠른 이슈 해결	역할 교체

페어 프로그래밍시 고려사항​

• 서로 신뢰하고 존중하는 분위기가 선행되어야 페어 프로그래밍시 커뮤니케이션 비용 대비 생산성 효과 극대화

주요 ISO 표준​

표준	설명	비고
ISO 7498	OSI 7 Layer	물데네전세표응
ISO 11898	CAN, Controller Area Network	노드, 컨트롤러, 트랜시버, 버스
ISO 12119	테스트 품질요구사항	제품설명서, 사용자문서, SW제품 및 데이터
ISO 12207	SDLC	기본, 지원, 조직 생명주기
ISO 14000	환경경영시스템	환경 경영 시스템, 환경 성과 평가, 환경 라벨링, 온실가스
ISO 14143	FP	기능점수, EI, EO, EQ, ILF, EIF
ISO 15504	SPICE	주요, 지원, 조직 프로세스
ISO 19770	SAM	소프트웨어 자산 관리, 라이선스 관리
ISO 20000	ITSM	서비스 관리체계 구축
ISO 22301	BCMS	BCP, RPO, RTO, MTTR, MTTF, MTBF, 가용성, 연속성
ISO 25000	SQUARE	SW 품질 모델, 품질 측정, 품질 요구, 품질 평가, 기신사효유이호보, 효생안만
ISO 25029	AI 품질	제어가능성, 강건성, 기능적용성, 개입가능성, 투명성, 기능정확성
ISO 26262	자동차 안전	QM, ASIL A~D, AUTOSAR
ISO 29119	테스트	V&V, 테스트 프로세스, 문서화, 기법, 키워드주도 테스팅
ISO 31000	위험관리	식별, 분석, 평가, 대응, 회전감수
ISO 38500	IT 거버넌스	전략연계, 자원관리, 가치전달, 위험관리, 성과관리, 지휘/평가/감독/BP
ISO 42010	아키텍처	시스템/SW 아키텍처 설명, 뷰, 관점, 이해관계자
IEC 61508	전기, 전자, 프로그램 가능한 전자시스템 기능안전	SIL 1~4

SW아키텍처 평가모델의 개요​

• 시나리오 기반에서 품질속성을 평가하여 아키텍처 내부 리스크를 파악하고, 설계타협점을 찾는 ATAM 기법, 경제성까지 고려한 CBAM 평가기법으로 진화

ATAM, CBAM의 절차, 구성요소, 적용방안​

ATAM, CBAM의 절차​

• 리스크를 고려한 설게 타협안 선택, 비용대비 편익이 높은 효율안 선택.

ATAM, CBAM의 구성요소​

구분	ATAM	CBAM
초점	아키텍처 품질	비용, 이해관계자 이익
시점	프로젝트 초기	ATAM 수행 이후
평가요소	품질속성, 시나리오	비용, 편익, ROI
장점	기존시스템 분석 용이	비용, 일정, 경제성 파악
단점	경제성 평가 미흡	품질속성 평가 미흡

프로젝트별 적용방안​

구분	ATAM	CBAM
대규모 시스템	복잡한 아키텍처 품질속성 및 트레이드 오프 분석에 효과적	높은 개발비용 예상시 투자 효율성 분석 용이
고가용성 시스템	성능, 보안 등 핵심 품질 속성 확보 용이	품질속성 확보를 위한 비용 효율적 아키텍처 수립
예산 제약 시스템	제한된 예산 내에서 최적의 아키텍처 설계	제한된 예산 내에서 최대 효과의 아키텍처 설계

• 상호보완적인 관계로 ATAM과 CBAM을 함께 사용하여, 아키텍처 설계의 기술적, 경제적 측면을 고려한 최적의 의사결정 필요

스위치 개념​

• 여러 컴퓨터나 장치를 서로 연결하고 데이터 패킷을 올바른 목적지로 전달하고, 데이터를 효율적으로 전달하기 위해 트래픽을 관리하기 위한 장치
• 효율적 데이터 전달, 브로드캐스팅 트래픽 감소, QoS 지원, 네트워크 확장성, 보안 강화

스위치 유형, L4-L7 스위치 비교, 알고리즘​

스위치 유형​

구분	유형	설명
L7 어플리케이션 계층	L7 스위치	콘텐츠 기반 라우팅, 고급 로드밸런싱
L4 전송 계층	L4 스위치	TCP/UDP 포트 기반 라우팅, 세션 처리
L3 네트워크 계층	L3 스위치	IP 주소 기반 패킷 전달
L2 데이터링크 계층	L2 스위치	MAC 주소 기반 프레임 전달

L4-L7 스위치 비교​

구분	L4 스위치	L7 스위치
동작계층	전송계층	응용계층
기준	TCP/UDP 포트	어플리케이션 프로토콜
기능	로드밸런싱	컨텐츠 스위칭, 로드밸런싱, 가속
장점	단순, 성능	QoS, 보안, 트래픽 제어
단점	컨텐츠 확인 불가	느림, 복잡

스위치 라우팅 알고리즘​

구분	내용	비고
Round Robin	-	-
Least Connection	-	-
Least Response Time	-	-
Hash Based	-	-

스위치 고려사항​

• 네트워크 규모와 트래픽에 따라 적절한 포트 수와 스위치 성능 선택 필요

양자암호통신의 개념​

• 양자역학의 원리를 이용하여 송신자, 수신자 간 비밀키를 안전하게 생성하고 분배하는 통신기술
• RSA 기반 전자봉투 비밀키 교환 방식은 양자컴퓨터의 발달로 해독 가능성 존재, 양자 불확정성 원리로 도,감청시 키가 변형되므로 보안성 우수

양자암호통신의 구성도, 구성요소, 적용방안​

양자암호통신의 구성도​

양자암호통신의 구성요소​

구분	내용	비고
양자키분배기(QKD)	양자비트 생성 후 비밀키 교환, 양자비트 수신 후 비밀키 측정	양자상태 유지, 측정 후 키 생성
양자 채널	양자 비트를 전달하는 통신채널	광섬유, 위성
기존 채널	QKD 이후 암호문을 송수신하고 복호화하는 채널	TLS 등 N/W 보안 고려

양자암호통신의 적용방안​

구분	내용	비고
공공	국가 기밀 통신	높은 보안 수준 요구
-	군사 통신	-
금융	금융 거래 보호	비용 대비 효과 고려
-	기업 비밀 문서 전송	-
민간	개인정보보호, IoT 보안	프라이버시 보호

양자암호통신 고려사항​

• 기술 표준화 부재로 시스템 간 호환성을 고려한 운영비용 산정 필요

블록 암호화의 개념​

• 평문을 고정길이의 블록 단위로 나누어 각 블록마다 암호화하여, 병렬 암호화 처리가 가능한 대칭키 암호화 방식
• 다양한 운영모드를 통한 암호화 요구사항 충족, 병렬 암호화 처리로 암복호화 성능 우수, 데이터 무결성, 기밀성 보장

블록암호화의 개념도, 주요 유형, 운영 모드​

블록 암호화의 개념도​

블록 암호화 주요 유형​

구분	유형	내용
Feistal 방식	DES	56bit 키, 64bit 평문 블록 사용, 보안 취약성 존재
-	LEA	128bit 고속, 경량 환경 대응
-	SEED	128bit 평문, 국내 개발
SPN 방식	AES	128bit 평문, 미국 표준 알고리즘
-	ARIA	초경량, HW지원용 알고리즘

블록 암호화 운영모드 비교​

구분	ECB	CBC	CTR
초기화벡터	불필요	필요	필요
오류전파	미전파	이후블록	미전파
병렬처리	암복호화	복호화	암복호화
복잡도	낮음	중간	높음

• ECB 모드는 Brute-Force 공격에 취약하므로 다른 모드 사용 권장

블록 암호화시 고려사항​

• 암호화 키를 주기적으로 변경하는 등의 키관리 조치 필요