정보처리기사 09. 소프트웨어 개발 보안 구축

01 소프트웨어 개발 보안 설계

 

SW 개발 보안의 3대 요소

 

1. 기밀성(Confidentiality): 인가되지 않은 개인 혹은 시스템 접근에 따른 정보 공개 및 노출을 차단하는 특성

2. 무결성(Integrity): 정당한 방법을 따르지 않고서는 데이터가 변경될 수 없으며, 데이터의 정확성 및 완전성과 고의/악의로 변경되거나 훼손되지 않음을 보장

3. 가용성(Availability): 권한을 가진 사용자나 애플리케이션이 원하는 서비스를 지속해서 사용할 수 있도록 보장하는 특성

 

 

DoS (Denial of Service)

 

시스템을 악의적으로 공격해 해당 시스템의 자원을 부족하게 해 사용하지 못하게 하는 공격. 주 목적은 네트워크의 기능을 마비시키는 것이다.

 

 

DoS 공격의 종류

 

SYN 플러딩(Flooding)	TCP 프로토콜의 구조적 문제를 이용한 공격, SYN 패킷만 보냄
UDP 플러딩(Flooding)	대량의 UDP 패킷을 만들어 임의의 포트 번호로 전송
스머프(Smurf)/스머핑(Smurfing)	출발지 주소를 공격 대상의 IP로 설정하여, 네트워크 전체에게 ICMP Echo 패킷을 직접 브로드 캐스팅해 마비시킴
죽음의 핑(PoD)	ICMP 패킷(핑)을 정상적인 크기보다 아주 크게 만들어 전송
랜드 어택	출발지 IP와 목적지 IP를 같은 패킷 주소로 만들어 보내, 수신자가 자기 자신에게 응답
티어 드롭	IP 패킷의 재조합 과정에서 잘못된 Fragment Offset 정보로 인해 수신 시스템이 단편화된 패킷의 재조합 과정에서 문제를 발생하도록 만드는 DoS 공격, IP 헤더가 조작된 일련의 IP
봉크(Bonk)	같은 시퀀스 번호 계속 보냄
보잉크(Boink)	일정한 간격으로 시퀀스 번호에 빈 공간 생성

 

 

DDoS 공격

 

분산 서비스 거부(DDoS) 공격은 공격자가 한 지점에서 서비스 거부 형태를 수행하는 형태를 넘어 광범위한 네트워크를 이용하여 다수의 공격 지점에서 동시에 한 곳을 공격하도록 하는 형태의 서비스 공격 거부이다.

 

 

- Trinoo: 많은 소스로부터 통합된 UDP Flood 서비스 거부 공격을 유발하는 데 사용

- TFN(Tribe Flood Network): Trinoo와 비슷한 분산 도구, 많은 소스에서 하나 혹은 여러 개의 목표 시스템에 대해 서비스 거부 공격

- Stacheldraht: 분산 서비스 거부 에이전트 역할

 

 

 

 

DRDoS(Distributed Reflection DoS) 공격

 

공격자는 출발지 IP를 공격대상 IP로 위조하여 다수의 반사 서버로 요청 정보를 전송, 공격 대상자는 반사 서버로부터 다량의 응답을 받아서 서비스 거부(DoS)가 되는 공격이다.

 

 

애플리케이션 공격(DDoS) 

 

HTTP GET Flooding: 과도한 Get 메시지를 이용해 웹 서버의 과부하를 유발시키는 공격

Slow HTTP Header DoS: HTTP GET 메소드를 사용해 헤더의 최종 끝을 알리는 개행 문자열을 전송하지 않음 

Slow HTTP POST DoS: 요청 헤더의 Content-length를 비정상적으로 크게 설정하고 메세지 바디 부분을 매우 소량을 보냄

Slow HTTP Read DoS: TCP 윈도 크기와 데이터 처리율을 감소시킨 상태에서 다수 HTTP 패킷을 지속적으로 전송

Hulk DoS: 공격자가 공격대상 웹사이트 URL을 지속적으로 변경하면서 다량으로 GET 요청을 발생시키는 서비스 거부 공격

Hash DoS: 해시 충돌을 발생시킴

 

 

네트워크 공격

 

컴퓨터 및 컴퓨터 네트워크에 상주하는 정보나 컴퓨터 네트워크 자체를 교란, 거부, 손상, 파괴하는 행위를 말한다.

 

스니핑(Sniffing)	공격대상에게 직접 공격하지 않고 데이터만 몰래 들여다보는 수동적 공격
네트워크 스캐너(Scanner), 스니퍼(Sniffer)	공격자가 하드웨어, 소프트웨어 구성의 취약점을 탐색하는 공격 도구
IP 스푸핑(Spoofing)	침입자가 인증된 컴퓨팅 시스템인 것처럼 속여 정보를 빼내기 위해 본인의 패킷 헤더를 인증된 호스트의 IP 어드레스로 위조해 타깃에 전송
ARP 스푸핑(Spoofing)	공격자가 특정 호스트의 MAC 주소를 자신의 MAC 주소로 위조한 ARP Reply를 만들어 희생자에게 지속적으로 전송
ICMP Redirect 공격	스니핑 시스템을 네트워크에 존재하는 또 다른 라우터라고 알림으로써 패킷의 흐름을 바꾸는 공격 기법
트로이 목마(Trojan Horses)	악성 루틴이 숨어 있는 프로그램. 겉보기에는 정상적인 프로그램처럼 보이지만 실행하면 악성코드를 실행하는 프로그램
패스워드 크래킹/공격(Password Cracking)	- 사전(Dictionary) 공격: ID와 패스워드가 될 가능성이 있는 단어를 파일로 만들어 놓음 - 무차별(Brute Forse) 대입 공격: 패스워드로 사용 될 수 있는 영문자, 숫자, 특수문자 등을 무작위로 패스워드 자리에 대입해 패스워드를 알아내는 공격 기법 - 패스워드 하이브리드 공격: 사전 공격 + 무차별 대입 공격 - 레인보우 테이블 공격: 패스워드 별로 해시 값을 미리 생성해 테이블에 모아 놓음

 

 

버퍼 오버플로우(Buffer Overflow)공격

 

메모리에 할당된 버퍼 크기를 초과하는 양의 데이터를 입력해 공격

- 유형: 스택(Stack) 버퍼 오버플로우, 힙(Heap) 버퍼 오버플로우

- 대응 방안: Stack Guard(카나리 값 사용), Stack Shield(Global RET), ASLR(배치 난수화)

 

 

백도어(Backdoor)

 

어떤 제품이나 컴퓨터 시스템, 암호시스템 혹은 알고리즘에서 정상적인 인증 절차를 우회하는 기법

 

 

주요 시스템 보안 공격기법

 

포맷 스트링 공격(Format String Attack)	외부로부터 입력된 값을 검증하지 않고 입출력 함수의 포맷 스트링을 그대로 사용하는 경우 발생하는 취약점 공격법
레이스 컨디션 공격(Race Condition Attack)	둘 이상의 프로세스나 스레드가 공유 자원을 동시에 접근할 때 실행되는 프로세스가 임시파일을 만드는 경우 악의적인 프로그램을 통해 그 프로세스의 실행 중에 끼어들어 임시파일을 심볼링 링크함
키로거 공격(Key Logger Attack)	컴퓨터 사용자의 움직임을 탐지해 저장, 개인의 중요한 정보를 몰래 빼가는 해킹 공격
루트킷(Rootkit)	시스템 침입후 침입 사실을 숨긴 채 차후의 침입을 위한 백도어, 트로이 목마 설치 등 주로 불법적인 해킹에 사용되는 기능을 제공하는 프로그램의 모음

 

 

보안 관련 용어

 

스피어피싱: 사회 공학의 한 기법, 메일을 이용한 공격 기법

스미싱: 문자를 이용한 공격 기법

큐싱: 큐알 코드를 이용한 공격 기법

APT 공격: 특정 타깃을 목표로 해 다양한 수단을 통한 지속적이고 지능적인 맞춤형 공격 기법

랜섬웨어(Ransomware): 감염된 시스템의 파일들을 암호화해 인질처럼 잡고 몸값을 요구하는 악성 소프트웨어

이블 트윈 공격: 무선 WiFi 피싱 기법, 합법적인 WiFi 제공자처럼 행세해 정보를 탈취하는 무선 네트워크 기법

공급망 공격(Supply Chain Attack): 소프트웨어 개발사의 네트워크에 침투하여 소스 코드의 수정 등을 통해 악의적인 코드를 삽입해 사용해 PC

 

 

접근 통제 기법

 

인증: 주체의 신원을 검증하기 위한 활동

인가: 인증된 주체에게 접근을 허가하는 활동

 

 

서버 접근 통제 유형

 

DAC: 시스템에 대한 접근을 사용자/그룹의 신분 기반으로 제한

MAC: 시스템에 대한 접근을 시스템 정보의 허용등급을 기준으로 제한

RBAC: 시스템에 대한 접근을 조직 내 맡은 역할을 기준으로 제한

 

 

인증 기술의 유형

 

지식기반 인증: 사용자가 기억하고 있는 지식, ID/패스워드

소지기반 인증: 소지하고 있는 사용자 물품, 공인인증서

생체기반 인증: 고유한 사용자의 생체 정보, 홍채, 정맥, 얼굴, 지문

특징기반 인증: 사용자의 특징 활용 서명, 발걸음, 몸짓

 

 

접근 통제 보호 모델

 

벨-라파듈라 모델(BLP): 미 국방부 지원 모델, 기밀성

비바 모델: 무결성

 

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암호 알고리즘

 

➡️ 양방향(암호화, 복호화)

- 대칭 키 암호 방식 = 비밀키 암호 방식(암호화 키와 복호화 키가 같다.)

1. 블록 암호 방식: DES, AES, SEED, ARIA, IDEA

2. 스트림 암호 방식: RC4, LFSR, SEAL

 

DES	1975년 미국 연방 표준국(NIST)에서 발표
SEED	1999년 한국인터넷진흥원(KISA)에서 개발
AES	2001년 미국 표준 기술 연구(NIST)에서 발표, DES 상휘호환
ARIA	2004년 국가정보원과 산학연구협회가 개발
IDEA	DES를 대체하기 위해 스위스 연방기술 기관에서 개발
LFSR	선형 되먹임 시프트 레지스터, 선형 함수로 계산

 

- 비대칭 키 암호 방식: 공개키 암호 방식 (암호화 키와 복호화 키는 같지 않다.)

RSA, ECC, Elgamal, 디피-헬만

 

디피-헬만	최초 공개키 알고리즘, 이산대수
RSA	1977년 3명의 MIT 수학 교수가 고안, 소인수 분해라는 수학적 알고리즘
ECC	RSA 암호 방식에 대한 대안, 타원 곡선 암호
ElGamal	이산대수의 계산이 어려운 문제를 기본원리로 함

 

➡️ 일방향(암호화)

- 해시 암호 방식: MAC, MDC

 

MD5	MD4를 개선한 알고리즘. 프로그램이나 파일의 무결성 검사에 사용
SHA-1	NSA에서 미 정부 표준으로 지정, DSA에서 사용, 해시 값 생성
SHA-256/384/512
HAS-160	국내 표준 서명 알고리즘을 위해 개발된 해시 함수, MD5 장점과 SHA-1의 장점을 합쳐놓음

 

 

IPSec(Internet Protocol Security)

 

IP계층에서 무결성과 인증을 보장하는 인증 헤더와 기밀성을 보장하는 암호화를 이용한 IP 보안 프로토콜

- 인증, 암호화, 키 관리 프로토콜로 구성

 

 

SSL/TLS 

 

전송계층과 응용계층 사이에서 클라이언트와 서버 간의 웹 데이터 암호화, 상호 인증 및 전송 시 데이터 무결성을 보장하는 보안 프로토콜

 

 

S-HTTP(Secure Hypertext Transfer Protocol)

 

웹상에서 네트워크 트래픽을 암호화하는 주요 방법, 클라이언트와 서버 간 전송되는 모든 메시지를 각각 암호화해 전송하는 기술

 

 

개인정보보호 관련 법령

 

개인정보 보호법, 정보통신망법, 신용정보법

- 민감 정보: 주체의 사생활을 현저하게 침해할 수 있는 정보

- 고유 식별정보: 개인을 고유하게 구별하기 위해 부여된 식별 정보

 

 

02 소프트웨어 개발 보안 구현

 

입력 데이터 검증 및 표현 취약점

 

- XSS(Cross Site Script): 검증되지 않은 외부 입력 데이터가 포함된 웹페이지가 사용자가 열람할 때 부적절한 스크립트가 실행되는 공격

- 사이트 간 요청 위조(CSRF: Cross Site Request Forgery): 사용자가 자신의 의지와는 무관하게 공격자가 의도한 행위를 특정 웹사이트에 요청하게 하는 공격

- SQL 삽입(Injection): 악의적인 SQL 구문을 삽입하고 실행시켜 정보를 열람, 조작할 수 있는 취약점 공격법

 

 

네트워크 보안 솔루션

 

방화벽(Firewall)	기업 내부, 외부 간 트래픽을 모니터링 하여 시스템의 접근을 허용하거나 차단하는 시스템
웹 방화벽(WAF; Web Application Firewall)
네트워크 접근 제어(NAC; Network Access Control)	단말기가 내부 네트워크에 접속을 시도할 때 이를 제어하고 통제하는 기능을 제공하는 솔루션
침입 탐지 시스템(IDS; Intrusion Detection System)	네트워크에 발생하는 이벤트를 모니터링하고, 침입을 실시간으로 탐지하는 시스템
침입 방지 시스템(IPS; Intrusion Prevention System)	네트워크에 대한 공격이나 침입을 실시간적으로 차단하는 시스템
무선 침입 방지 시스템(WIPS; Wireless Intrusion Prevention System)	무선 단말기의 접속을 자동 탐지
통합 보안 시스템(UTM; Unified Threat Management)	다양한 보안 장비의 기능을 하나로 통합한 장비
가상사설망(VPN; Virtual Private Network)	인터넷과 같은 공중망에 인증, 암호화, 터널링 기술을 활용해 마치 전용망을 사용하는 효과를 가지는 보안 솔루션

 

 

콘텐츠 유출 방지 솔루션

 

데이터 유출 방지(DLP: Data Loss Prevention): 조직 내부의 중요 자료가 외부로 빠져나가는 것을 탐지하고 차단

디지털 저작권 관리(DRM: Digital Right Management): 디지털 저작물에 대한 보호와 관리 솔루션

 

 

비즈니스 연속성 계획(BCP: Business Continuity Plan)

 

각종 재해, 장애, 재난으로부터 위기관리를 기반으로 재해복구, 업무복구 및 재개, 비상계획 등을 통해 비즈니스 연속성을 보장하는 체계

 

 

비즈니스 연속성 계획 관련 주요 용어

 

BIA(Business Impact Analysis)

RTO(Recovery Time Objective)

RPO(Recovery Point Objective)

DRP(Disaster Recovery Plan)

DRS(Disaster Recovery System)

 

 

DRS의 유형

 

- Mirror Site: 재해 발생 시 복구까지의 소요 시간(RTO)은 즉시

- Hot Site: 4시간 이내

- Warm Site: 수일~수주

- Cold Site: 수주~수개월

 

 

보안 공격 관련 중요 용어

 

- 워터링 홀(Watering Hole): 특정인이 잘 방문하는 웹 사이트에 악성코드를 심는 공격기법

- 토르 네트워크: 네트워크 경로를 알 수 없도록 암호화 기법을 사용하여 데이터를 전송하며, 익명으로 인터넷을 사용할 수 있는 가상 네트워크

- 핑거 프린팅: 멀티미디어 콘텐츠에 저작권 정보와 구매한 사용자 정보를 삽입해 콘텐츠 불법 배포자에 대한 위치 추적이 가능한 기술

- CWE: 미국 비영리 회사인 MITRE사가 중심이 되어 소프트웨어에서 공통적으로 발생하는 약점을 체계적으로 분류한 목록

- 디렉터리 리스팅(Listing) 취약점: 공격자가 서버 내의 모든 디렉터리 및 파일 목록을 볼 수 있는 취약점

- 부 채널 공격(Side Channel Attack): 암호화 알고리즘의 물리적 특성을 측정해 내부 비밀정보를 획득

- 드라이브 바이 다운로드(Drive By Download): 해커가 불특정 웹 서버와 웹 페이지에 악성 스크립트를 설치하고, 불특정 사용자 접속시 사용자 동의없이 실행되어 의도된 서버로 연결하여 감염시킴