Computer Science/정보처리기사

[정보처리기사-실기] 9장 소프트웨어 개발 보안 구축

eyi-jin 2022. 4. 30. 15:40

순서
CH01 소프트웨어 개발 보안 설계
CH02 소프트웨어 개발 보안 구현

<CH01 소프트웨어 개발 보안 설계>

SW 개발 보안

소프트웨어 개발 과정에서 지켜야 할 일련의 보안 활동

요구사항 명세 → 설계 → 구현 → 테스트 → 유지보수

3대 요소(CIA)

기밀성(Confidentiality) : 시스템의 정보와 자원은 허용된 사용자에게만 접근이 허용됨
무결성(Integrity): 시스템의 정보는 허용된 사용자만 수정할 수 있음
가용성(Availability): 허용된 사용자는 시스템의 정보와 자원을 언제라도 사용할 수 있음

서비스 공격 유형

DoS(Denial of Service) 공격

시스템의 자원을 부족하게 하여 원래 의도된 용도로 사용하지 못하게 하는 공격

Dos 공격 종류

SYN 플러딩(SYN Flooding): 서버의 동시 가용 사용자수를 SYN 패킷만 보내 점유하여 다른 사용자가 서버를 사용 불가능하게 하는 공격
UDP 플러딩(UDP Flooding): 대량의 UDP 패킷을 만들어 임의의 포트 번호로 전송하여 응답 메시지를 생성하게 하여 지속해서 자원을 고갈시키는 공격
스머핑(Smurfing): 출발지 주소를 대상의 IP로 설정하여 네트워크 전체에서 ICMP Echo패킷을 직접 브로드캐스팅하여 마비시키는 공격
죽음의 핑(PoD: Ping of Death): ICMP 패킷을 정상적인 크기보다 아주 크게 만들어 전송하여 정상적인 서비스를 못하도록 하는 공격
랜드 어택(Land Attack): 출발지 IP와 목적지 IP를 같은 패킷 주소로 만들어 보내 시스템의 가용성을 침해하는 공격
티어 드롭(Tear Drop): 공격자가 IP Fragment Offset 값을 서로 중첩되도록 조작하여 전송하고, 이를 수신한 시스템이 재조합하는 과정에서 오류가 발생, 시스템의 기능을 마비시키는 공격 기법
봉크, 보잉크(Bonk, Boink): 프로토콜의 오류 제어를 이용한 공격 기법

DDoS(Distributed Denial of Service)

공격자를 분산 배치하여 동시에 동작하게 함으로써 특정 사이트를 공격하는 기법

공격도구

Trinoo: 많은 소스로부터 통합된 UDP flood 서비스 거부 공격을 유발하는 데 사용되는 도구
Tribe Flood Network: 많은 소스에서 하나 혹은 여러 개의 목표 시스템에 대해 서비스 거부 공격을 수행할 수 있는 도구
Stacheldraht: 분산 서비스 거부 에이전트 역할을 하는 Linus 및 Solaris 시스템용 멀웨어 도구

DoS VS DDoS

DoS	DDoS
직접 공격	공격하도록 지시
한 사람에 의해 감행	수많은 감염 호스트를 통해 공격

DRDoS(Distributed Reflection DoS)

출발지 IP를 공격 대상 IP로 위조하여 다수의 반사 서버로 요청 정보를 전송, 공격 대상자는 반사 서버로부터 다량의 응답을 받아 DoS가 되는 공격

세션 하이재킹(Session Hijacking)

TCP의 세션 관리 취약점을 이용한 공격 기법, 케빈 미트닉이 사용

애플리케이션 공격 기법

HTTP GET 플러딩: 과도한 Get 메시지를 이용하여 웹 서버의 과부하를 유발하는 공격
Slowloris: HTTP GET 메서드를 사용하여 헤더의 최종 끝을 알리는 개행 문자열을 전송하지 않고, 대상 웹 서버와 연결 상태를 장시간 지속시키고 연결 자원을 모두 소진시키는 서비스 거부 공격
RUDY(Slow HTTP POST DoS): 요청 헤더의 Content-Length를 비정상으로 크게 설정하여 메시지 바디 부분을 매우 소량으로 보내 계속 연결 상태를 유지시키는 공격
Slow HTTP Read DoS: 다수 HTTP 패킷을 지속적으로 전송하여 웹서버의 연결 상태가 장시간 지속, 연결 자원을 소진시키는 서비스 거부 공격
Hulk DoS: 공격자가 웹 페이지 주소를 지속적으로 변경하면서 다량으로 GET 요청을 발생시키는 서비스 거부 공격
Hash DoS: 많은 수의 파라미터를 POST방식으로 웹서버로 전달하여 다수의 해시 충돌을 발생시켜서 자원을 소모시키는 서비스 거부 공격

네트워크 공격

스니핑: 공격 대상의 데이터만 몰래 들여다보는 수동적 공격 기법
네트워크 스캐너, 스니퍼: 네트워크 하드웨어 및 소프트웨어 구성의 취약점 파악을 위해 공격자가 취약점을 탐색하는 공격 도구
패스워드 크래킹
- 사전 크래킹: ID와 PW가 될 가능성이 있는 단어를 파일로 만들어 파일의 단어를 대입하여 크랙 하는 공격 기법
- 무차별 크래킹: 무작위로 패스워드 자리에 대입하여 패스워드를 알아내는 공격 기법
- 패스워드 하이브리드 공격: 사전 공격+ 무차별 공격
- 레이보우 테이블 공격: 크래킹 하고자 하는 해시 값을 테이블에서 검색해서 역으로 패스워드를 찾는 공격 기법
IP 스푸핑: 침입자가 인증된 컴퓨팅 시스템인 것처럼 속여서 인증된 호스트의 IP 주소로 위조하여 타깃에 전송하는 공격 기법
ARP 스푸핑: 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: 악성 루틴이 숨어있는 프로그램, 실행하면 악성 코드를 실행

보안 관련 용어

버퍼 오버플로우 공격(Buffer Overflow Attack): 메모리에 할당된 버퍼 크기를 초과하는 양의 데이터를 입력하여 프로세스의 흐름을 변경시켜서 악성 코드를 실행시키는 공격 기법
백도어(Backdoor): 허가받지 않고 시스템에 접속하는 권리, 정상적인 인증 절차를 우회하는 기법
스피어 피싱(Spear Phishing): 발송 메일의 본문 링크나 첨부된 파일을 클릭하도록 유도하여 사용자의 개인정보 탈취하는 공격 기법
스미싱(Smishing): SMS(문자)를 이용하여 개인 비밀정보를 요구하거나 휴대폰 소액 결제를 유도하는 피싱 공격
큐싱(Qushing): QR코드를 통해 악성 앱을 내려받도록 유도하여 금융 정보 등을 빼내는 피싱 공격
봇넷(Botnet): 악성 프로그램이 감염되어 있는 컴퓨터들이 네트워크로 연결된 형태
APT 공격(Advanced Persistent Threat): 다양한 수단을 통한 지속적이고 지능적인 맞춤형 공격 기법
공급망 공격(Supply Chain Attack): SW개발사의 네트워크에 침투하여 악의적 코드를 삽입, 서버 배포하여 사용자가 설치 또는 업데이트 시에 자동적으로 감염되도록 하는 공격 기법
제로데이 공격(Zero Day Attack): 보안 취약점이 발견되어 널리 공표되기 전에 해당 취약점을 악용하여 이루어지는 보안 공격 기법
웜(Worm): 스스로 복제하여 네트워크 등의 연결을 통하여 전파하는 악성 소프트웨어 프로그램
악성 봇(Malicious Bot): 해커의 명령에 의해 원격에서 제어 또는 실행이 가능한 프로그램 또는 코드
사이버 킬체인(Cyber Kill Chain): 공격형 방위시스템, APT 공격 방어 분석 모델
랜섬웨어(Ransomeware): 시스템의 파일을 암호화하여 인질처럼 잡고 몸값을 요구하는 악성 소프트웨어
이블 트윈(Evil Twin) : 핫스팟에 연결한 무선 사용자들의 정보를 탈취하는 무선 네트워크 공격 기법

서버

인증 기능

스니핑 방지(SSL 인증서 설치)
피싱 방지
데이터 변조 방지
기업 신뢰도 향상(기업 인증)

인증 기술의 유형

지식기반 인증: 사용자가 기억하고 있는 지식(ID/PW)
소지 기반 인증: 소지하고 있는 사용자 물품(공인인증서, OTP)
생체기반 인증: 고유한 사용자의 생체 정보(홍채, 얼굴, 지문)
특정 기반 인증: 사용자의 특징을 활용(서명, 몸짓)

접근 통제 유형

임의적 접근 통제(DAC-Discretionary Access Control): 신분에 근거하여 객체에 대한 접근을 제한하는 방법,
시스템 객체의 접근을 개인 또는 그룹의 식별자에 기반한 방법으로, 접근 권한을 가진 사용자가 다른 사용자에게 자신의 판단에 따라 권한을 허용하는 접근제어 방식
강제적 접근 통제(MAC-Mandatory Access Control): 주체와 객체의 등급을 비교하여 접근 권한을 부여하는 방식
역할 기반 접근 통제(RBAC): 중앙 관리자가 조직 내 맡은 역할에 기초하여 자원에 대한 접근을 제한하는 방법

접근 통제의 3요소

(접근통제) 정책
(접근통제) 메커니즘
(접근통제) 보안모델

접근 통제 기법

식별(Identification): 자신이 누구라고 시스템에 밝히는 행위
인증(Authentication): 주체의 신원을 검증하기 위한 활동
인가(Authorization): 인증된 주체에게 접근을 허용하는 활동
책임 추적성(Accountability): 주체의 접근을 추적하고 행동을 기록하는 활동

접근 통제 보호 모델

벨-라파듈라 모델(BLP): 미 국방부 지원 보안 모델, 보안 요소 중 기밀성을 가정하며 강제적 정책에 의해 접근 통제하는 모델
- No Read Up : 보안 수준이 낮은 주체는 보안 수준이 높은 객체를 읽어서는 안 됨
- No Write Down: 보안 수준이 높은 주체는 보안 수준이 낮은 객체에 기록하면 안 됨
비바 모델: 무결성을 보장하는 최초 모델
- No Read Down: 높은 등급의 주체는 낮은 등급의 객체를 읽을 수 없음
- No Write Up: 낮은 등급의 주체는 상위 등급의 객체를 수정할 수 없음

암호 알고리즘(Encryption Algorithm)

데이터의 무결성 및 기밀성 확보를 위해 정보를 쉽게 해독할 수 없는 형태로 변환하는 기법

양방향 방식
- 대칭 키 암호 방식
- 비대칭 키 암호 방식
단방향 해시함수 방식
- MDC
- MAC

대칭 키 암호 방식

암호화와 복호화에 같은 키를 쓰는 알고리즘

블록 암호 방식: 고정 길이의 블록을 암호화하여 반복하는 알고리즘(DES, AES, SEED)
스트림 암호 방식: 매우 긴 주기의 난수 열을 발생시켜 평문과 더불어 암호문을 생성하는 방식(RC4)

대칭키 암호화 알고리즘

DES: 1975년 IBM 개발
SEED: 1999년 한국인터넷진흥원(KISA) 개발
AES: 2001년 미국 표준기술 연구소(NIST) 개발
ARIA: 2004년 국가정보원과 산학연구협회가 개발
IDEA: DES 대체, 스위스 연방 기술기관 개발
LFSR: 선형 함수로 계산되는 구조로 되어있는 스트림 암호화 알고리즘

비대칭 키 암호 방식

개인 키를 나눠 가지지 않은 사용자들이 안전하게 통신하는 방식

공개키는 누구나 알 수 있으나, 개인키는 키의 소유자만 알고 있어야 한다.(RSA, 디피-헬만)

비대칭 키 암호화 알고리즘

디피-헬만: 최초의 공개키 알고리즘
RSA: 1977년 MIT 개발
ElGamal: 1984년 ElGamal 개발
ECC: 1985년 RSA 대안으로 개발

단방향 해시 암호 방식

임의의 길이의 정보를 입력받아, 고정된 길이의 암호문(해시값)을 출력하는 암호 방식

MAC: 키를 사용하는 메시지 인증 코드로 메시지의 무결성과 송신자의 인증 보장
MDC: 키를 사용하지 않는 변경 감지 코드로 메시지의 무결성 보장

해시 암호화 알고리즘

MD5 : MD4를 개선한 암호화 알고리즘, 파일의 무결성 검사에 사용
SHA-1: 1993년 NSA에 미국 정부 표준 지정
SHA-256/384/512: 256비트의 해시값을 생성하는 해시함수
HAS-160: 국내 표준 서명 알고리즘
HAVAL: 메시지를 1024 bits 블록으로 나눔

기타 암호화 알고리즘

IPSec(Internet Protocol Security): 무결성과 인증을 보장하는 인증 헤더와 기밀성을 보장하는 암호화를 이용한 IP 보안 프로토콜
SSL(Secure Socket Layer)/TLS(Transport Layer Security): 클라이언트와 서버 간의 웹데이터 암호화(기밀성), 상호 인증 및 전송 시 데이터 무결성을 보장하는 보안 프로토콜
S-HTTP(Secure Hypertext Transfer Protocol): 웹 상에서 네트워크 트래픽을 암호화하는 방법

<CH02 소프트웨어 개발 보안 구현>

시큐어 코딩 가이드

설계 및 구현 단계에서 해킹 등의 공격을 유발할 가능성이 있는 잠재적인 보안 취약점을 사전에 제거 &외부 공격으로부터 안전한 소프트웨어를 개발하는 기법

보안 취약점: 운영 단계의 보안 리스크
보안 약점: 개발 단계의 보안 리스크

입력 데이터 검증 및 표현

입력 데이터로 인해 발생하는 문제들을 예방하기 위해 구현 단계에서 검증해야 하는 보안 점검 항목

취약점

XSS(Cross Site Script): 검증되지 않은 외부 입력 데이터가 포함된 웹페이지를 사용자가 열람함으로써 웹페이지에 포함된 부적절한 스크립트가 실행되는 공격 → 대책: 특수문자 필터링, HTML 태그 사용금지
사이트 간 요청 위조(CSRF: Cross-Site Request Forgery): 사용자가 자신의 의지와는 무관하게 공격자가 의도한 행위를 특정 웹사이트에 요청하게 하는 공격 → 대책: 입력화면 폼 POST방식 사용, 세션별 CSRF 토큰 사용
SQL 삽입(Injection): 악의적인 SQL 구문을 삽입, 실행시켜 데이터베이스의 접근을 통해 정보를 탈취하거나 조작 등의 행위를 하는 공격 → 대책: 변수 타입 지정, 사용자 입력값 모두 체크하여 필터링

보안

보안 기능: 소프트웨어 개발 단계에서 인증, 접근제어, 기밀성, 암호화, 권한 관리 등을 적절하게 구현하기 위한 보안 점검 항목
에러 처리: 프로그램 실행 시 발생하는 에러를 예외 처리하지 못하거나, 에러에 중요한 정보가 포함될 때 발생할 수 있는 취약점을 예방하기 위한 보안 점검 항목
세션 통제: 세선과 관련되어 발생할 수 있는 취약점을 예방하기 위한 보안 점검 항목
코드 오류: 개발자의 실수로 발생하는 프로그램 오류를 예방하기 위한 보안 점검 항목
캡슐화: 외부에 은닉이 필요한 중요한 데이터와 인가되지 않은 사용자에게 노출되지 않게 보안 취약점을 예방을 위한 보안 검증 항목
API 오용: 보안에 취약한 API를 오용하여 발생할 수 있는 보안 취약점 예방을 위한 보안 검증 항목

보안 솔루션

네트워크 보안 솔루션

방화벽(Firewall): 기업 내부, 외부 간 트래픽을 모니터링 하여 시스템의 접근을 허용/차단하는 시스템
웹 방화벽(WAF-Web Application Firewall): 웹 애플리케이션 보안에 특화된 보안 장비
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, 보안정책 위반 행위를 실시간으로 탐지하는 시스템
침입 방지 시스템(IPS-Intrusion Prevention System): 네트워크에 대한 공격이나 침입을 실시간적으로 차단하고, 유해 트래픽에 대해 능동적으로 조치하는 시스템
무선 침입 방지 시스템(WIPS-Wireless Intrusion Prevention System): 무선 단말기의 접속을 자동 탐지 및 차단하고 보안에 취약한 무선 공유기를 탐지하는 시스템
통합 위협 관리(UTM-Unified Threat Management): 다양한 보안 장비의 기능을 하나의 장비로 통합하여 제공하는 시스템
가상사설망(VPN: Virtual Private Network): 인터넷과 같은 공중망에 인증, 암호화, 터널링 기술을 활용해 마치 전용망을 사용하는 효과를 가지는 보안 솔루션

시스템 보안 솔루션

스팸 차단 솔루션(Anti-Spam Solution): 매일 서버 앞단에 위치하여 Proxy 메일 서버로 동작
보안 운영체제(Secore OS): 컴퓨터 운영체제의 커널에 보안 기능을 추가한 솔루션

콘텐츠 유출 방지 솔루션

보안 USB: 정보 유출 방지 등의 보안 기능을 갖춘 USB 메모리
데이터 유출 방지(DLP-Data Loss Prevention): 조직 내부의 중요 자료가 외부로 빠져나가는 것을 탐지하고 차단하는 솔루션

비즈니스 연속성 계획 용어

BCP(Business Continuity Plan)
- 기업이 재해/재난으로부터 타격을 입은 뒤 업무를 어떻게 복구하는지에 대한 계획을 말한다
- 전산의 단순 복구뿐만 아니라 고객 비즈니스의 지속성을 보장한다.
- 재해 복구를 포함하는 더 넓은 개념으로 쓰인다.
BIA(Business Impact Analysis): 장애나 재해로 인해 운영상의 주요 손실을 볼 것을 가정하여 시간 흐름에 따른 영향도 및 손실 평가를 조사하는 BCP를 구축하기 위한 비즈니스 영향 분석
RTO(Recovery Time Objective): 업무 중단 시점부터 업무가 복구되어 다시 가동될 때까지의 시간. 재해 시 복구 목표 시간의 선정
RPO(Recovery Point Objective): 업무 중단 시점부터 데이터가 복구되어 다시 정상 가동될 때 데이터의 손실 허용 시점. 재해시 복구 목표 지점의 선정
DRP(Disaster Recovery Plan): 재난으로 장기간에 걸쳐 시설의 운영이 불가능한 경우를 대비한 재난 복구 계획
DRS(Disasteer Recovery System): 재해복구계획의 원활한 수행을 지원하기 위하여 평상시에 확보하여 두는 인적, 물적 자원 및 이들에 대한 지속적인 관리체계각 통합된 재해복구센터
RBO(Rule-Based Optimizer): 규칙 기반 옵티마이저, 통계 정보가 없는 상태에서 사전 등록된 규칙에 따라 질의 실행 계획을 선택하는 옵티마이저
CBO(Cost-Based Optimizer): 비용 기반 옵티마이저, 통계 정보로부터 모든 접근 경로를 고려한 질의 실행 계획을 선택하는 옵티마이저

기타

소프트웨어 개발 보안 테스트 유형

정적 분석: SW를 실행하지 않고 보안 약점을 분석, 개발
동적 분석: SW를 실행환경에서 보안 약점 분석, 시험

참고

https://dustink.tistory.com/161

https://blog.naver.com/srang_/222064132373

https://ihp001.tistory.com/31