일반 어플리케이션 형태의 커널 백도어가 커널의 일부로 수행되는 커널 모듈 형태의 백도어로 변화함에따라, 기존의 백도어 탐지 기술로는 이에 대처할 수 없게되었다. 이에 최근 커널 백도어에 대웅하여 Chkrootkit, Kstat등의 백도어 탐지 툴이 개발되어 사용되고 있지만, 이러한 툴들은 커널 백도어 설치여부 추정이나 탐지 수준으로 예방이나 발견후의 대응은 어려운 실정이다. 이에 본 논문에서는 커널 백도어의 예방, 탐지 및 복구 기술을 제시하고, 제시한 기술을 바탕으로 구현한 커널 백도어 대응 시스템을 보인다. 이 시스템은 커널 모듈의 선택적 로딩으로 커널 백도어를 예방하며, 커널에 보안 시스템 콜을 추가하여 커널 백도어 행위 탐지 및 복구 기능을 함으로써 커널 백도어에 대해 종합적이고 실시간적인 대응을 가능하게 한다
최근 국내에 공개 운영 체제인 리눅스 시스템의 증가함에 따라서 보안에 중요성이 커지고 있는데 LKM 백도어는 커널 소스를 변경 하기 때문에 강력한 기능을 가지고 있어, 악의적인 코드로 인해 시스템에 근피해를 입힐 수 있다. LKM백도어 방지에 대한 여러 가지 방법이 소개가 되었지만, 대부분의 경우 커널을 수정해야 하기 때문에 설치가 쉽지 않으며, 사용의 제약이 많다. 따라서 본 논문에서는 커널에 의존하지 않고 insmod안에 LKM을 탐지를 할 수 있는 시스템을 설계를 하며, 일반적인 모듈과 LKM 백도어 모듈을 구분하여 일반적인 모듈은 정상적인 진행을 하고, LKM 백도어에 대해서는 로딩을 할 수 없는 안정적인 사용을 할 수 있는 시스템을 제안 한다.
기존의 백도어는 애플리케이션 모드인 유저 모드에서 작동을 하였기 때문에 tripwire나 MD5와 같은 시스템파일 무결성 검사로 백도어의 유무를 확인할 수 가 있었다. 그러나 커널 모듈을 이용한 백도어는 기존의 애플리케이션 모드에서 작동하는 시스템 파일 무결성 검사로는 백도어의 유무를 확인할 수 없다. 이런 LKM 커널 백도어를 방지하기 위해 여러 가지 프로그램들이 제시가 되었지만 시스템 콜 테이블 변경 유무만을 검사하므로 방지에 한계가 있다. 본 논문에서는 이러한 LKM 커널 백도어에 대한 공격의 위험성을 인식하여 기존의 무결성 검사만으로 커널 백도어 침입을 차단할 수 없었던 커다란 한계성에 대한 대안을 제시하고자 한다.
기존 시스템 취약성 공격이나 스캔 공격도구들로부터 최근에는 방화벽이나 기타 보안 시스템을 우회하기 위한 보다 진보된 공격 도구들이 나타났다. 이중 가장 심각한 것이 커널 백도어인데 이는 기존의 사용자 레벨에서가 아닌 커널레벨에서 수행되는 특징을 가진다. 이러한 커널 백도어는 기존의 탐지기술로는 탐지가 불가능하며 현재 피해사례도 정확히 파악되지 않아 그 피해는 더욱 크다 하겠다. 이에 본 논문에서는 현재 배포되어 있는 커널 백도어를 분석하고 기존의 커널 백도어 탐지 기술과 이의 문제점을 해결하는 새로운 커널 백도어 탐지 모델과 구현 방안을 제시한다.
백도어의 침투공격 형태는 "trapdoor" 침투점을 이용하여 보안기능을 우회하고 데이터에 직접 접근을 허용하게 한다. 백도어는 소스코드 수정 없이도 코드 생성이 가능하고 심지어 컴파일 후에 수정도 가능하다. 이같은 방식은 컴파일러를 다시 작성하여 소스코드를 컴파일 할 때 특정 부분에 백도어를 삽입시키는 방법을 사용하기 때문에 가능하다. 백도어 방역작업에는 백도어 기본적 구조나 특성에 따라 피해영역이나 차단방법이 조금씩 다를 수 있다. 본 연구는 백도어 동작 메커니즘 진단을 기반으로 하여 백도어 행동분석 방법 모델을 도출하였다. 연구의 목적은 백도어에 대한 구조 및 감염형태를 파악하고 행동방식을 분석함으로서 앞으로 악성코드 대응과 해킹공격에 유용하게 활용할 수 있는 정보를 확보하는 데 있다.
일반적으로 악의적인 사용자는 시스템에 공격을 가해 관리자 권한을 취득한 후 그 시스템에 쉽게 침입하기 위해 백도어를 설치해 놓는다. 이전의 백도어는 대부분 사용자 영역에서 수행중인 응용 프로그램의 형태로 설치가 되었다. 그러나 최근에는 로더블 모듈과 같은 운영체제의 확장 방법을 이용하여 커널 영역에서 수행되는 백도어가 나타나게 되었다. 이러한 커널 백도어를 구현하는 방식은 크게 시스템 콜 테이블을 수정하는 방법과 시스템 콜 처리 루틴을 수정하는 방법의 두 가지로 나눌 수 있다. 본 논문에서는 기존에 구현된 커널 백도어의 특성 분석을 하였으며, 이를 기반으로 커널 백도어를 효율적으로 차단 및 탐지할 수 있는 방안을 제안하고 있다. 본 논문에서 언급하는 방안은 커널 메모리 영역에 대한 분석을 통하여 백도어가 시스템 콜 테이블을 수정하거나 시스템 콜 처리 루틴을 변경할 수 없도록 하는 보호 메커니즘을 적용하고 있다. 이를 통하여 커널 내부로 적재되어 백도어를 생성하는 악의적인 모듈의 가능성을 원천적으로 방지할 수 있다.
연합학습(Federated Learning)에서는 여러 참가자가 서로 간의 데이터를 공유하지 않고 협력하여 하나의 모델을 학습할 수 있다. 그 중 수직 연합학습(Vertical Federated Learning)은 참가자 간에 동일한 샘플에 대해 서로 다른 특성(Feature)를 가지고 학습한다. 또한 서로 다른 특성(Feature)에는 입력의 라벨(Label)도 포함하기 때문에 라벨을 소유한 참가자 외에는 라벨 정보 또한 접근할 수 없다. 이처럼 다양한 참가자가 학습에 참여하는 경우 악의적인 참가자에 의해 모델이 포이즈닝 될 여지가 존재함에도 불구하고 수직 연합학습에서는 관련 연구가 부족하다. 포이즈닝 공격 중 백도어 공격은 학습 과정에 관여하여 특정 입력 패턴에 대해서 모델이 공격자가 원하는 타겟 라벨로 예측하도록 오염시키는 공격이다. 수직 연합학습에서는 참가자가 학습과 추론 모든 과정에서 관여하기 때문에 백도어 공격에 취약할 수 있다. 본 논문에서는 수직 연합학습에서의 최신 백도어 공격과 한계점에 대해 분석한다.
임베디드 기기의 보안성이 주요한 문제로 부상하고 있다. 관련된 문제 중 특히 공급망 공격은 국가 간의 분쟁으로 이어질 수 있어 심각한 문제로 대두되고 있다. 공급망 공격을 완화하기 위하여 하드웨어 구성요소, 특히 AES와 같은 암호 모듈에 대한 CC(Common Criteria) EAL(Evaluation Assurance Level) 5 이상 고등급 보안성 인증 및 평가가 필요하다. 고등급 보안성 인증 및 평가를 위하여 암호 모듈에 대한 은닉 채널, 즉 백도어를 탐지하는 것이 필요하다. 그러나 기존의 연구로는 암호 모듈 그 중 AES의 비밀 키를 복구시킬 수 있는 정보가 유출되는 백도어를 탐지하지 못하는 한계가 있다. 따라서 본 논문은 기존의 하드웨어 AES 모듈 백도어의 정의를 확장하여 개선시킨 새로운 정의를 제안하고자 한다. 또한, 이 정의를 이용하여 기존 연구가 탐지하지 못했던 백도어를 탐색하는 과정을 제시한다. 이 탐색 과정은 Verilog HDL (Hardware Description Language)로 표현된 AES 모듈을 정형 기법 도구인 모델 체커(Model Checker) NuSMV를 이용하여 검증하는 것으로 백도어를 탐색한다.
본 논문에서는 리눅스 커널 백도어 침입자에 대한 추적과 커널 백도어의 공격에 대한 대응방법을 다룬다. 해커는 일반적으로 시스템에 침입하여 접속로그파일을 지우거나 위조된 주소정보를 사용하기 때문에 현재 로그기반의 침해사고 분석방법으로는 침입자를 추적하는데 한계가 있다. 이에 대한 해결책으로 DeFor 시스템을 제안한다. 이 시스템은 삭제된 로그복구와 전체 하드디스크 이미지 증거 분석을 통하여 침입자 위치를 추적하고, 신속하게 대응함으로써 해킹 피해를 최소화할 수 있다.
최근 커널의 특정부분을 사용자 임의로 수정하여 시스템을 공격하는 여러 가지 기법들, 즉 커널 백도어가 늘어나고 있다. 이 커널 백도어의 문제점은 커널 자체를 수정하기 때문에 탐지 및 복구가 힘들다는 것이다. 이에 대응하여 커널 백도어를 탐지하는 대부분의 방법이 특정 주소를 검사하여 이루어지는데 이는 확실한 탐지에는 한계가 있다. 설사 탐지는 가능하다 하더라도 복구는 거의 불가능한 것이 현실이다. 이에 본 논문에서는 커널이 기동될 때 사용되는 순수한 부트 이미지와 커널에서 실행중인 이미지를 비교하여 커널의 무결성을 검사, 복구하는 시스템을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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