보안 설계 및 구현

정보처리기사 필기 준비하며 정리한 내용입니다.

SW개발 보안 설계

정보 보안

1. 관리
2. 기술

정보보안의 3요소

• 기밀성
• 무결성
• 가용성

AAA ⭐

• 인증 Authentication
  • 신원 검증, 로그인 등
• 권한 부여 Authorization
• 계정 관리 Accounting

인증 제도

• ISMS 정보보호 관리체계 인증
  • 회사의 종합적인 체계에 대한 인증제도
• PIMS 개인정보 관리체계
  • 지금은 사용하지 않는다
• ISMS-P 정보보호 및 개인정보보호 관리체계 인증

Secure SDLC

SDLC 소프트웨어 생명주기

방법론 ⭐

• CLAPS
  • SDLC의 초기 단계에서 보안 강화하려고 개발된 방법론
    • 현재 운용 중인 시스템에 적합
• MS-SDL
• Seven Touchpoints
  • 소프트웨어 보안 모범사례를 SDLC에 통합한 방법론
  • 모든 산출물에 위험 분석 및 테스트 수행

시큐어 코딩

• OWASP
  • 시큐어 코딩 가이드

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SW 개발 보안 구현

암호 알고리즘 ⭐

용어

• 평문
• 암호문
• 암호화 Encryption
• 복호화 Decryption
• 전자서명
• 양밤향 암호화
  • 평문↔암호문
• 단방향 암호화
  • 해싱 이용. 평문으로 복호화 불가

암호 방식에 따른 분류 ⭐

• 양방향
  • 대칭키
    • 암호화키 = 복호화키
      • 혼돈과 확산의 성질 이용
        • 혼돈 : 암호 보고 평문 유추X
        • 확산 : 알고리즘 유추 X
    • 키를 교환해야 하는 문제.
      • 키의 개수 : n(n-1)/2
      • 사람이 늘어날수록 키 관리 어려워짐
    • 양방향 대칭키 알고리즘 종류
      • 블록 암호 알고리즘
        • 깨진 것
          • DES : 16라운드, Feistel 암호 방식, 암호화 키 1개
          • 3-DES : 암호화 키 2개. 암→복→암호화.
        • AES : 현재 많이 사용. SPN 암호 방식. 128비트.
        • 국산
          • SEED : DES 구조
          • ARIA : AES 구조
        • IDEA : Feistel과 SPN의 중간
        • LEA : 경량
      • 스트림 암호 알고리즘 : XOR 연산, 순차적
        • LFSR
        • RC4
        • A5
  • 비대칭키 = 공개키
    • 키를 보내지 않는다. 암호화 복호화에 이용하는 키가 다르다
      • 공개키
      • 개인키
    • 느리다. 작은 양만 가능하다
      • 키 분배 관리가 용이
    • 양방향 공개키 알고리즘 종류
      • 소인수 분해 기반
        • RSA
        • Robin
      • 이산대수
        • 디피-헬만
        • DSA
        • ELGamal
      • 타원 곡선
        • ECC
• 단방향
  • 해시 함수 이용
    • 해시 함수 특성
      • 역상 저항성
        • X —암호화→ A 일 때
        • 해시 결과값 A가 주어졌을 때, 그 해시 값을 생성하는 입력값 X를 알아내기가 불가능
      • 제2역상 저항성 = 약한 충돌 저항성
        • X —암호화→ A 이고, Y—암호화→A 인 경우
          • X→A를 아는 상태에서
          • Y→A라는 사실을 모르게 해야
      • 충돌 저항성
        • X —암호화→ A 이고, Y—암호화→A 인 경우
          • 전부 모르는 상태에서
          • X와 Y의 해시값이 A가 나온다는 걸 모르게 해야
    • 해시 함수 종류
      • MD5 : 깨졌다
      • SHA : 미국 국가 표준
    • 해시 함수의 결점
      • 무차별 대입 공격
        • 보완책 : 키 스트레칭
          • 해시 암호화를 여러 번 반복하는 것
      • Rainbow Table 공격 : 모든 해시값 계산한 결과가 담긴 테이블
        • 보완책 : 솔팅 Salting
          • 데이터 앞 뒤에 임의의 값salt을 넣어서 해시값ㅇ르 만든다.

코드 오류

애플리케이션 설계 - 모듈, 객체지향 설계, 디자인 패턴

 

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시스템 보안 설계

📌서비스 공격 유형

Dos (Denial of Service)

• 가용성 떨어뜨림. 직접 공격.
• 목표
  • 물리적으로 디스크 및 시스템 파괴
  • 시스템 자원 공격
  • 네트워크 자원 공격
• DoS 공격 유형
  • Smurf Attack
    • 여러 호스트로 다량의 ICMP Echo Request 보내개 하는 공격
      • IP와 ICMP 특성 이용
        • 공격 서버의 IP주소로 위장하는 것
  • Ping Of Death
    • 규정 크기 이상의 패킷으로 시스템 마비
      • 조립하는 과정에서 부하
        • 재조합 버퍼 오버플로우
  • Land Attack
    • 출발지 IP와 목적지 IP가 같은 패킷을 보내는 공격
  • Teardrop Attack
    • 재조합할 수 있는 fragment number 위조해서 조합 못하는 걸 보낸다
      • 조합을 계속 시도하다가 안 되어서 다운됨
  • Flooding : 전부 넘치도록 많은 양을 보내는 것
    • SYN Flooding
      • TCP 연결과정 3way악수 취약점 이용
        • SYN 신호만 전달하고 ACK 응답 안 받아서 부하 줌
    • UDP Flooding
      • 다량의 UDP 패킷 전송
    • Ping Flooding
      • 매우 많은 ICMP Echo 보내는 것 (패킷)
        • 응답하려고 자원 다 써버리게 하기

DDos (Distributed Dinial of Service)

• 좀비PC를 이용하여 공격.
• 구성
  • 공격자
  • 명령 제어
  • 좀비PC
  • 공격 대상
• 공격 순서
  1. 루트 권한 획득 (관리자 권한)
  2. 취약한 서비스 서버 파악
  3. 실제 공격 위한 Exploit (공격자의 의도된명령/프로그램)을 작성
  4. Exploit을 설치하여 공격
• 공격 툴의 종류 ⭐
  • 트리누 (Trinoo)
  • TFN (Tribal Flood Network
  • 슈타첼드리트

버퍼 오버플로우

• 입력받는 값이 버퍼 가득 채우다 못해 넘쳐흐르는 현상
• 방어기법
  • 스택 가드 : 특정 값이 변경되면 오버플로우로 가정→실행 중단
  • 스택 쉴드 : 특정 값 비교해서 다르면 오버플로우로 간주→실행 중단
  • ASLR Address Space Layout Randomization : 주소 공간 배치 난수화

서버 인증

인증 Authentication

• 유형
  • 지식 기반
  • 소유 기반
  • 생체 기반
  • 행위 기반 : 서명 등
  • 위치 기반
• 인증 방식
  • 계정 정보를 요청 헤더에 넣는 방식
  • 쿠키/세션 방식
  • 토큰 기반 인증 방식
  • SSO (Single Sign On) : 하나의 로그인 정보로 여러 앱 접근 가능. 통합 서비스 생각하기

📌접근 통제

• 네트워크 장비에서 수행하는 IP에 대한 접근 제어 종류
  • 관리 인터페이스의 접근제어
  • ACL (Access Control List) : 화이트 리스트
• 접근 통제 과정
  • 식별
  • 인증
  • 인가

접근 통제 정책 ⭐

• 강제적 접근 통제 MAC = Mandatory Access Control
  • 군대같은 기밀성이 강조되는 조직에서 사용
  • 보안 레벨(등급)에 따른 시스템
  • 종류
    • BLP(벨라파듈라) 모델 ⭐
      • 기밀성
      • 높은 레벨 정보가 낮은 레벨로 퍼지는 걸 방지
        • No Read Up, No Write Down
    • Biba 모델 ⭐
      • 무결성
      • 효율적 업무처리&직무 분리
        • No Read Down, No Write Up
    • 클락-윌슨 모델
      • 무결성
    • 만리장성 모델 = Brewer-Nash 모델
      • 충돌 야기하는 어떤 흐름도 차단해야
        • 금융
• 임의적 접근 통제 DAC = Discretionary Access Control
  • **신원(Identity)**에 근거
    • 데이터 소유자가 임의로 결정
    • 유연하다
• 역할 기반 접근 통제 RBAC = Role Based Access Control
  • 조직 내 개인 역할에 따라
    • 중앙관리자가

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시스템 보안 구현

보안관제

실제 침해사고 시 CERT Computer Emergency Response Team이 대응함

로그분석

시스템의 모든 기록을 담고있는 데이터

리눅스 로그 종류

• wtmp : 전체 로그인 기록
• utmp : 현재 로그인 사용자
• btmp : 실패한 로그인 정보

보안 솔루션

• 웹 방화벽 Web Firewall = WAF
  • WAS 안에도 설치 가능
    • 웹서버 특화 방화벽

1. 방화벽 Firewall
   • 차단만
2. 침입 탐지 시스템 IDS (Intrusion Detection System)
   • 탐지만
     • 침입 탐지 방식에 따른 분류 ⭐
       • 오용탐지 : 미리 입력해 둔 공격 패턴만 탐지
       • 이상탐지 : 정상이 아니면 다 탐지
     • 침입 탐지 대상에 따른 분류 ⭐
       • 네트워크 기반 IDS (NIDS) : 네트워크 패킷 분석
       • 호스트 기반 IDS (HIDS) : 내 컴퓨터에 남은 로그 분석
3. 침입 방지 시스템 IPS Intrusion Prevention System
   • 방화벽 + 침입 탐지 시스템

그 외 보안 솔루션

• 데이터 유출 방지 DLP
• 가상 사설 통신망 VPN
• NAC Network Access control
  • ACL과 비슷. 네트워크에 접속하는 내부 PC의 고유 MAC주소를 IP 관리 시스템에 등록
• 통합 로그 분석 장비
  • ESM enterprise security management
    • 다양한 장비에서 발생하는 로그 등을 통합관리하는 보안 솔루션
  • SIEM Security Information and Event Management
    • 빅데이터
  • SOAR
• Sandbox
  • 원래의 운영체제와 완전히 독립되어 실행되는 형태. 가상 머신 안에서 실행
• FDS
  • 전자 금융 거래에서 이상 금융 거래 차단하는 시스템
• Proxy Server
  • 클라이언트 대신 다른 서버에 접속하는 서버
  • 방화벽, 캐시 기능 수행

보안 프로토콜

• SSH secure shell protocol
  • 원격 호스트에 접속하기 위해 사용하는 보안 프로토콜
  • 원래 텔넷으로 사용했는데 이게 평문이라서 암호화를 위해 사용
  • 22번 포트 사용
• SSL secure socket layer
  • 웹 브라우저-웹 서버 간 안전하게 데이터 주고받기 위한 표준 프로토콜
  • SSL이 적용된 웹 페이지는 → URL이 HTTPS로 시작 & 443번 포트를 사용한다
    • HTTP는 80번 포트
• TSL transport layer security
  • 전송 계층 기반

IPSec

• IP 계층 (네트워크 계층) 보호 기법
  • 패킷에 대한 보안 제공
• 동작 모드
  • 전송 모드 : 헤더 제외한 페이로드만 보호. → 트래픽 경로 노출
  • 터널 모드 : 패킷 전체 보호
• 프로토콜
  • AH authentication header
    • 메시지 인증 코드 MAC 이용
    • 무결성, 인증기능 (기밀성X)
  • ESP encapsulating security payload
    • AH가 가진 무결성, 인증 + 기밀성 Confidentiality
  • IKE internet key exchange
    • 키 교환 프로토콜
• S-HTTP = Secure HTTP
  • 네트워크 트래픽 암호화하는 주요 방법에는 **SSL(HTTPS)**과 S-HTTP 두가지가 있다.
  • S-HTTP는 HTTP의 확장판이라 80포트 사용
    • 예를 들어 ID : abcd 를 보내는 경우
      • HTTPS는 [ID : abcd] 를 전부 암호화
      • S-HTTP는 ID : [abcd] 를 암호화

보안 취약점 점검 분류

• 관리적 관점
  • 정책. ISMS-P가 있는지 보는 것
• 기술적 관점
  • 서버, 네트워크, PC 보안점검
• 물리적 관점
  • 재난대비, 출입 통제 시스템