이 프로젝트는 Docker Compose를 사용하여 4개의 가상 PLC와 1개의 SCADA 시스템을 구축하는 테스트베드입니다. 산업용 통신 프로토콜인 Modbus TCP를 통해 실시간 데이터를 교환하는 사거리 신호등 제어 시스템을 시뮬레이션하며, 실제 산업 현장과 유사한 통신 환경을 제공합니다.
- 가상 산업 환경: 4개의 PLC와 1개의 SCADA를 독립된 컨테이너로 구성하여 다중 장치 환경을 시뮬레이션합니다.
- 실시간 모니터링 및 제어: SCADA 대시보드를 통해 4개 교차로의 신호등 상태를 통합 관제하고, 운전 모드를 원격으로 제어할 수 있습니다.
- 네트워크 패킷 캡처: SCADA와 PLC 간의 모든 Modbus TCP 통신을
pcap파일로 자동 캡처하여 상세한 프로토콜 분석을 지원합니다.
- Docker 및 Docker Compose 설치
git clone git clone https://github.com/BoB14th-SLiMe/testbed.git
cd testbed아래 명령어를 실행하면 필요한 Docker 이미지를 빌드하고 모든 서비스를 백그라운드에서 실행합니다.
docker-compose up --build -d| 서비스 | URL | 포트 (Host:Container) | 설명 |
|---|---|---|---|
| 🖥️ SCADA | http://localhost:1880/ui | 1880:1880 |
통합 관제 대시보드 |
| 🚦 PLC 1 | http://localhost:1881 | 1881:1880 / 502:502 |
A 사거리 PLC |
| 🚦 PLC 2 | http://localhost:1882 | 1882:1880 / 503:502 |
B 사거리 PLC |
| 🚦 PLC 3 | http://localhost:1883 | 1883:1880 / 504:502 |
C 사거리 PLC |
| 🚦 PLC 4 | http://localhost:1884 | 1884:1880 / 505:502 |
D 사거리 PLC |
testbed/
├── pcap/
│ └── output.pcap # 네트워크 패킷 캡처 파일
├── settings/
│ ├── plc/
│ │ ├── flows1.json # PLC 1번 Node-RED 플로우
│ │ ├── flows2.json # PLC 2번 Node-RED 플로우
│ │ ├── flows3.json # ...
│ │ ├── flows4.json
│ │ ├── package.json
│ │ ├── plc.Dockerfile # 모든 PLC가 공용으로 사용하는 Dockerfile
│ │ └── settings.js
│ └── scada/
│ ├── flows.json # SCADA Node-RED 플로우
│ ├── package.json
│ ├── scada.Dockerfile
│ └── settings.js
├── .gitignore
├── docker-compose.yml # 서비스 및 네트워크 구성 파일
└── README.md
docker-compose.yml: 1개의 SCADA와 4개의 PLC 컨테이너를 정의하고 네트워크 및 볼륨을 설정합니다. PLC 서비스들은 하나의 공통 이미지(testbed-plc:latest)를 공유하여 효율성을 높였습니다.settings/plc/flowsX.json: 각 PLC 컨테이너에 개별적으로 마운트되는 Node-RED 플로우 파일입니다.pcap/output.pcap:netshoot컨테이너가 SCADA의 네트워크 인터페이스를 미러링하여 생성하는 통신 기록 파일입니다. Wireshark 등으로 열어 Modbus TCP 통신을 분석할 수 있습니다.
- 가상화: Docker & Docker Compose
- PLC/SCADA 플랫폼: Node-RED
- 산업 프로토콜: Modbus TCP
- 패킷 분석: Netshoot (tshark)
- OT/ICS 보안 연구: 산업 제어 시스템의 통신 패턴 분석 및 보안 취약점 연구
- 프로토콜 학습: Modbus TCP 프로토콜의 구조와 동작 방식 실습
- 보안 관제 시나리오 개발: 다중 PLC 환경에서의 이상 트래픽 탐지 및 분석
- 디지털 트윈: 물리적 시스템의 디지털 복제본을 통한 시뮬레이션 및 테스트
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