1 데이터 과학자 보안

데이터를 다루는 데이터 과학자와 분석나는 사내외 내밀한 정보를 다루는 경우가 많다. 하지만, 데이터 분석가 본인 자신은 보안관리에 취약한 경우도 많다. R 개발자가 직면하는 보안관련된 현황과 함께 이를 체계적으로 회피하는 방법을 살펴보자.

1.1 R 개발자는 왜 보안을 이해해야 하는가?

데이터가 적을 때야 데이터가 귀하기 때문에 그 자체로 보안이 유지되었다. 반도체나 금보다도 비싼 것이 데이터이기 때문에 그런데 지금은 상황이 많이 다르다. 데이터는 데이터베이스에 저장된 경우가 있는데 데이터베이스는 한 사람만 사용하는 것이 아니라 여러 사람이 사용하기 때문에 연결(connenction)을 맺어 1:1 보다는 1:N 의 관계로 활용이 된다.

이런 경우 데이터베이스에 접근을 아무나 허가하면 되지 않기 때문에 허가 받은 특정인만 접근할 수 있도록 권한을 부여하여 접근한다. 마찬가지로 빅데이터를 열어보고 분석을 수행하려면 대규모 컴퓨터 자원에 대한 허가가 필요한데 이에 대해서도 보안 인증키가 필요하다. 아마존에 EC2 인스턴스로 분석 환경을 설정한 경우 이에 대한 인증접근을 IAM 서비스를 통하는 것도 이에 해당된다. 뿐만 아니라 다양한 API를 통해 데이터 및 서비스에 대한 인증을 지원한다. 경우에 따라서는 API 사용량에 따라 과금을 하기도 한다. GitHub의 협업과 Travis 서비스를 통한 CI 를 떠올리기만 해도 얼마나 많은 데이터 과학과 직간접으로 연결되어 있는지 쉽게 확인될 수 있다.

1.2 보안 인증키 보관방식

R을 데이터분석 기본 언어로 사용하는 데이터 과학자의 경우, 일반 텍스트(Plain Text) 방식을 활용하여 인증키를 파일에 저장시켜 놓거나, 전자우편으로 통해 인증키 정보를 전달하거나, .History, .Rdata, .Renviron 등을 활용하여 저장하기도 한다. 차이점이 있다면 분석하는 데이터 프로젝트와 이를 통합시키거나, 분리시키거나 하는 차이가 있다. 경우에 따라서는 암호화(Encrypted)하기도 한다.

R 보안 작업흐름도

2 R 진영의 대응 1

이러한 문제를 R 뿐만 아니라 다른 언어로 데이터 분석 및 모형 개발을 진행하는 개발자 모두 공통으로 겪는 문제다. 이에 대한 대응으로 R에서 다양한 팩키지가 개발되었는데, 하나의 팩키지 혹은 팩키지 다수를 결합해서 사용하는 것이 일반적이다. 자세한 사항은 RStudio Securing Credentials를 참조한다.

  • keyring
  • config
  • usethis → .Renviron
  • options()
  • secret

다양한 보안 관련 팩키지를 살펴보는 것과는 별도로 R이 실행되면서 관련 환경변수를 설정하는 과정에 관련된 파일이 다음 그림에 잘 정리되어 있다.

R 시작 작업흐름도

library(DBI)
library(tidyverse)

2.1 Rprofile.site 파일 2 3

Initialization at Start of an R Session 웹페이지에 R 시작과정이 잘 정리되어 있다. 이를 활용하여 데이터베이스 접속에 필요한 비밀번호나 API 키값을 안전하게 보관할 수 있다. 윈도우, 유닉스냐에 따라 설정파일 명칭이 다소 차이가 날 수 있다.

즉, R.home()을 통해 R이 설치된 디렉토리 아래 etc 디렉토리의 Rprofile.site (없는 경우 생성)하여 유저ID와 비밀번호를 저장해 놓고 Sys.getenv() 함수로 저장된 값을 불러온다. 예를 들어, C:\Program Files\R\R-3.5.2\etc 디렉토리 밑에 Rprofile.site을 편집한다.

C:\Program Files\R\R-3.5.2\etc\Rprofile.site 파일

uid <- "root"
pwd <- "1234"
R.home()
[1] "C:/PROGRA~1/R/R-35~1.2"
# 1. 데이터베이스 연결 ------------

con <- DBI::dbConnect(RMySQL::MySQL(), 
                      host = "localhost",
                      dbname = "employees",
                      user = uid,
                      password = pwd)

dbListTables(con)
[1] "current_dept_emp"     "departments"          "dept_emp"            
[4] "dept_emp_latest_date" "dept_manager"         "employees"           
[7] "salaries"             "titles"              
# 2. 데이터베이스 연결해제 ------------
dbDisconnect(con)
[1] TRUE

2.2 .Rprofile 파일

options()를 활용하여 설정하고 나서, getOption() 명령어를 통해 불러오는 것도 또다른 대안으로 경우에 따라 잘 활용할 수도 있다. 대표적으로 현재 작업하고 있는 데이터와 코드가 담긴 R 프로젝트 디렉토리 .Rprofile에 options()내용을 저장시켜 놓고 이를 분석하고 있는 데이터에 활용한다.

예를 들어, 데이터베이스 접속관련된 정보를 사용자계정 .Rprofile 파일에 저장시킬 수도 있고, 프로젝트 .Rprofile에 저장시킬 수도 있다.

  • file.edit(file.path("~", ".Rprofile"))
  • file.edit(".Rprofile")

~\.Rprofile 파일

options(db_userid = "root")
options(db_password = "1234")
# 1. 데이터베이스 연결 ------------

con <- DBI::dbConnect(RMySQL::MySQL(), 
                      host = "localhost",
                      dbname = "employees",
                      user = getOption("db_userid"),
                      password = getOption("db_password"))

dbListTables(con)
[1] "current_dept_emp"     "departments"          "dept_emp"            
[4] "dept_emp_latest_date" "dept_manager"         "employees"           
[7] "salaries"             "titles"              
# 2. 데이터베이스 연결해제 ------------
dbDisconnect(con)
[1] TRUE

2.3 config.yml 파일, config팩키지

install.packages("config") 명령어로 config 팩키지를 설치하게 되면 config.yml 파일 내부에 환경설정에 필요한 정보를 담을 수가 있다.

config.yml 파일

default:
 employees:
   driver: 'MySQL' 
   server: 'localhost'
   uid: 'root'
   pwd: '1234'  
   port: 3306
   database: 'employees'

config::get() 명령어를 통해 설정된 내용을 받아와서 이를 활용해서 데이터베이스에 접속하여 데이터를 가져온다.

# 0. 환경설정 ------------
library(config)

# 1. 데이터베이스 연결 ------------

(dw <- config::get("employees"))
$driver
[1] "MySQL"

$server
[1] "localhost"

$uid
[1] "root"

$pwd
[1] "1234"

$port
[1] 3306

$database
[1] "employees"
con <- DBI::dbConnect(RMySQL::MySQL(), 
                      user = dw$uid,
                      password = dw$pwd,
                      host = dw$server,
                      port = dw$port,
                      dbname = dw$database)

dbListTables(con)
[1] "current_dept_emp"     "departments"          "dept_emp"            
[4] "dept_emp_latest_date" "dept_manager"         "employees"           
[7] "salaries"             "titles"              
# 2. 데이터베이스 연결해제 ------------
dbDisconnect(con)
[1] TRUE

2.4 usethis 팩키지 .Rprofile 파일

usethis 팩키지를 사용해서 usethis::edit_r_environ() 함수를 사용하게 되면 .Renviron 파일에 데이터베이스 접속관련 사항을 저장시키게 되면 보안을 강화할 수 있다.

> usethis::edit_r_environ()
● Modify 'C:/Users/사용자명/Documents/.Renviron'
● Restart R for changes to take effect`

usethis::edit_r_environ() 명령어를 실행시켜 .Renviron 파일에 데이터베이스 접속 사용자계정과 비번을 기록한다.

.Renviron 파일

usethis_id="root"
usethis_pw="1234"

.Renviron 파일에 저장된 데이터베이스 접속 계정명과 비밀번호는 Sys.getenv("USETHIS_ID") 이런 명령어를 통해 가져온다.

# 1. 데이터베이스 연결 ------------
con <- DBI::dbConnect(RMySQL::MySQL(), 
                      host = "localhost",
                      dbname = "employees",
                      user = Sys.getenv("USETHIS_ID"),
                      password = Sys.getenv("USETHIS_PW"))

dbListTables(con)
[1] "current_dept_emp"     "departments"          "dept_emp"            
[4] "dept_emp_latest_date" "dept_manager"         "employees"           
[7] "salaries"             "titles"              
# 2. 데이터베이스 연결해제 ------------
dbDisconnect(con)
[1] TRUE

  1. useR!2017: Can you keep a secret?↩

  2. R for Enterprise: Understanding R’s Startup, 2017-04-19, by Sean Lopp↩

  3. How to store and use webservice keys and authentication details with R↩