• 정보보호학회논문지
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• 제30권6호
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• pp.1115-1130
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• 2020

최근 출시된 차량에는 다수의 ECU(Electronic Control Unit)가 탑재되어 있고, 각 ECU들은 CAN(Controller Area Network)을 통해 통신함으로써 차량을 효율적으로 제어할 수 있다. 하지만 CAN 통신에는 암호화 및 인증 기술이 적용되어 있지 않고, 접근 제어가 없는 Broadcast 방식으로 통신이 이루어지므로 보안에 취약하다는 문제점이 존재한다. 이러한 취약점을 이용하여 차량 제어 등의 수많은 차량 해킹 공격이 이루어지고 있으며 그에 대응하기 위한 연구 또한 진행되고 있다. 차량 해킹 대응 기술들 중에는 완성차에 탑재된 ECU의 취약점을 분석할 수 있는 CAN Fuzzing 기술이 존재한다. 하지만 기존의 CAN Fuzzing 기술들은 ECU들이 전송하는 CAN 메시지 구조를 고려하지 않고 Random한 방식으로 Fuzzing을 진행하기 때문에 많은 시간이 소요된다. 또한, 기존 CAN Fuzzing 기술은 Fuzzing 결과를 모니터링하는 방법에도 한계점이 존재한다. 이러한 CAN Fuzzing 기술의 한계를 해결하고자 본 논문에서는 CAN 메시지의 구조를 분석하고, 이를 바탕으로 ECU의 이상 작동 현상을 유발시킬 수 있는 Fuzzing 입력값을 생성하는 Non-Random CAN Fuzzing 기법을 제안한다. Non-Random CAN Fuzzing은 기존 Random CAN Fuzzing에 비해 소요되는 시간을 절약할 수 있고, 이를 통해 SW 구현 오류 혹은 CAN DBC(Database CAN) 설계 오류 등으로 인해 존재할 수 있는 ECU의 이상 작동 현상과 연관된 CAN 메시지들을 빠르게 발견할 수 있다. 제안하는 Non-Random CAN Fuzzing의 성능을 평가하기 위해 제안 기법을 실제 차량에 적용하였으며 ECU에 이상 작동 현상을 일으킬 수 있는 CAN 메시지를 확인하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.535-545
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• 2014

최근 소프트웨어 산업의 발전과 더불어 소프트웨어 취약점을 이용한 공격이 사회적으로 많은 이슈가 되고 있다. 특히, 웹 브라우저 취약점을 이용한 공격은 윈도우 보호메커니즘을 우회할 수 있기 때문에 주요 공격 대상이 될 수 있다. 이러한 보안위협으로부터 웹 브라우저를 보호하기 위한 퍼징 연구가 지속적으로 수행되어 왔다. 하지만 기존 웹 브라우저 퍼징 도구에서는 대부분 DOM 트리를 무작위로 변형시키는 단순한 형태의 퍼징 방법을 사용하고 있다. 본 논문에서는 알려진 취약점에 대한 패턴 분석과 기존 웹 브라우저 퍼징 도구의 분석을 통해 최신 웹 브라우저 취약점을 보다 효과적으로 탐지하기 위한 이벤트 및 커맨드 기반 퍼징 방법을 제안한다. 기존 퍼징 도구 3종과 제안하는 방법을 비교한 결과 이벤트 및 커맨드 기반의 퍼징 도구가 더욱 효과적이라는 것을 볼 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권8호
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• pp.1989-2009
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• 2013

How to discover router vulnerabilities effectively and automatically is a critical problem to ensure network and information security. Previous research on router security is mostly about the technology of exploiting known flaws of routers. Fuzzing is a famous automated vulnerability finding technology; however, traditional Fuzzing tools are designed for testing network applications or other software. These tools are not or partly not suitable for testing routers. This paper designs a framework of discovering router protocol vulnerabilities, and proposes a mathematical model Two-stage Fuzzing Test Cases Generator(TFTCG) that improves previous methods to generate test cases. We have developed a tool called RPFuzzer based on TFTCG. RPFuzzer monitors routers by sending normal packets, keeping watch on CPU utilization and checking system logs, which can detect DoS, router reboot and so on. RPFuzzer' debugger based on modified Dynamips, which can record register values when an exception occurs. Finally, we experiment on the SNMP protocol, find 8 vulnerabilities, of which there are five unreleased vulnerabilities. The experiment has proved the effectiveness of RPFuzzer.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.11-17
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• 2021

네트워크에 연결되는 소프트웨어에서 사용자의 권한을 획득할 수 있는 취약점이 존재한다면, 컴퓨터의 사용 권한을 원격지의 공격자가 획득할 수 있게 된다. 또한 특정 계열에 대한 운영체제의 점유율이 높은 사용자 환경에서는 해당 운영체제에서 문제가 발생하면 보다 큰 피해가 발생될 수 있다. 특히, 보안상 취약점을 가지는 오류가 발견된다면 상당히 큰 문제가 될 수 있다. 이러한 환경 속에서 취약점을 발견하고 대응하기 위한 다양한 연구들이 진행되어왔으며, 퍼징 기법은 소프트웨어에 있는 오류를 찾아내는 가장 효과적인 기술 중 하나이다. 본 논문에서는 다양한 어플리케이션에서 발생할 수 있는 버퍼 오버플로우 취약점을 탐지할 수 있는 퍼징 에이전트를 설계하고 구현하고자 한다. 이러한 퍼징 에이전트를 통해 어플리케이션 개발자들이 스스로 어플리케이션의 취약점을 발견하고 수정할 수 있는 보다 안전한 컴퓨팅 환경을 실현할 수 있을 것이다.

• 정보보호학회논문지
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• 제30권4호
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• pp.573-582
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• 2020

퍼징은 입력값을 무작위로 생성해 소프트웨어를 테스팅하는 방법으로, 처음 고안된 이래로 다양한 방식의 퍼징이 연구되고 있다. 그중 변이기법을 적용한 퍼징은 확률에 따른 비트 반전이나 특별 값 치환과 같이 비교적 간단한 접근법을 사용함에도, 많은 버그를 발견해온 만큼 효율적인 방법이라고 할 수 있다. 하지만 인터프리터는 문법, 시맨틱이 올바른 입력값을 요구하기 때문에 일반적인 변이기법을 적용하기에는 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 동적 데이터 흐름 분석을 통해 변이기법을 인터프리터 퍼징에 적용할 수 있는 방법에 대해 제시하고자 한다. 본 연구에서 제시하는 JMFuzzer는 문법, 시맨틱의 올바름을 고려해 자바스크립트 인터프리터에서 오류 없이 정상적으로 동작하는 다양한 유형의 테스트케이스를 생성할 수 있다. 최종적으로 본 연구에서는 최신 버전의 자바스크립트 인터프리터에서 알려지지 않은 취약점들을 찾았으며, 이를 각 회사에 제보했다.

• 정보보호학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.807-819
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• 2019

그레이박스 퍼징은 소프트웨어에 존재하는 알려지지 않은 보안 취약점을 찾는 효과적인 방법으로 최근까지 활발하게 연구되고 있다. 단, 대부분의 그레이박스 퍼징 도구들은 실행파일을 필요로 하기 때문에 직접 실행할 수 없는 라이브러리는 별도의 실행파일을 준비해야 한다. 이러한 실행파일을 만드는 것은 라이브러리에 대한 이해 및 퍼징에 대한 이해가 동시에 필요한 어려운 일이다. 본 연구에서는 라이브러리를 위한 실행파일을 자동으로 생성하는 방법을 제안하고 이를 LLVM 기반의 도구로 구현한다. 제안하는 방법은 대상 라이브러리 프로젝트에 존재하는 유닛테스트에 대한 정적/동적 분석을 통해 라이브러리를 테스트할 수 있는 실행파일 및 시드파일을 자동으로 생성한다. 생성한 실행파일은 기존 그레이박스 퍼징 도구들이 주로 사용하는 인터페이스를 보유하여 AFL과 같은 다양한 그레이박스 퍼징 도구와 호환된다. 우리는 이 도구를 사용해 오픈소스 프로젝트로부터 생성한 실행파일과 시드파일을 바탕으로 코드 커버리지 및 알려지지 않은 취약점을 찾음으로써 제안하는 방법의 성능을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권9호
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• pp.3885-3906
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• 2020

Hybrid fuzzing which combines fuzzing and concolic execution, has proved its ability to achieve higher code coverage and therefore find more bugs. However, current hybrid fuzzers usually suffer from inefficiency and poor scalability when applied to complex, real-world program testing. We observed that the performance bottleneck is the inefficient cooperation between the fuzzer and concolic executor and the slow symbolic emulation. In this paper, we propose a novel solution named EPfuzzer to improve hybrid fuzzing. EPfuzzer implements two key ideas: 1) only the hardest-to-reach branch will be prioritized for concolic execution to avoid generating uninteresting inputs; and 2) only input bytes relevant to the target branch to be flipped will be symbolized to reduce the overhead of the symbolic emulation. With these optimizations, EPfuzzer can be efficiently targeted to the hardest-to-reach branch. We evaluated EPfuzzer with three sets of programs: five real-world applications and two popular benchmarks (LAVA-M and the Google Fuzzer Test Suite). The evaluation results showed that EPfuzzer was much more efficient and scalable than the state-of-the-art concolic execution engine (QSYM). EPfuzzer was able to find more bugs and achieve better code coverage. In addition, we discovered seven previously unknown security bugs in five real-world programs and reported them to the vendors.

• 정보보호학회논문지
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• 제29권6호
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• pp.1225-1234
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• 2019

임베디드 디바이스의 대중화로 인해 펌웨어의 보안은 더욱 중요해지고 있다. 유무선 공유기와 같은 네트워크 장비는 내재된 펌웨어의 웹 인터페이스 취약점을 통해 외부의 공격자로부터 피해를 받을 수 있기 때문에 빠르게 찾아내어 제거해야 한다. 이전 연구인 Firmadyne 프레임워크는 펌웨어를 에뮬레이션 한 뒤 취약점을 찾아내기 위한 동적 분석 방법을 제안한다. 그러나 이는 도구에서 정의된 분석 방법대로만 취약점 점검을 수행하므로 찾을 수 있는 취약점의 범위가 한정되어 있다. 본 논문에서는 소프트웨어 보안 테스트 기술 중 하나인 퍼징을 통해 에뮬레이션 기반 환경에서의 퍼징 테스트를 수행한다. 또한 효율적인 에뮬레이션 기반 퍼징을 위해 Fabfuzz 도구를 제안한다. 실험을 통해 확인한 결과 기존 도구에서 식별했던 취약점뿐만 아니라 다른 유형의 취약점도 발견할 수 있다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.614-621
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• 2022

본 논문은 CAN(Controller Area Network) 버스에서 해킹에 의한 공격을 탐지하기 위한 랜덤 포레스트 기반 칩입 감지 시스템(RIDS: Random Forest-Based Intrusion Detection)을 제안한다. RIDS는 CAN 버스에서 나타날 수 있는 전형적인 세 가지 공격, 즉 DoS(Denial of Service) 공격, Fuzzing 공격, Spoofing 공격을 탐지하며, 데이터 프레임 사이의 시간 간격과 그 편차, 페이로드끼리의 해밍 거리와 그 편차의 네 가지 파라미터를 사용하여 공격을 판단한다. RIDS는 메모리 중심 방식의 아키텍쳐를 가지며 노드의 정보를 메모리에 저장하여 사용하며 트리의 개수와 깊이만 조절하면 DoS 공격, Fuzzing 공격, Spoofing 공격을 모두 탐지할 수 있도록 확장이 용이한 구조로 설계되었다. 시뮬레이션 결과 RIDS는 정확도 0.9835, F1 점수 0.9545로 세 가지 공격을 효과적으로 탐지할 수 있었다.

• 정보보호학회논문지
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• 제29권2호
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• pp.275-285
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• 2019

웹 어셈블리는 웹 브라우저 자바스크립트의 성능 향상을 위해 설계된 새로운 바이너리 표준이다. 웹 어셈블리는 효율적인 실행 및 간결한 표현과 여러 언어를 바탕으로 작성된 코드를 네이티브에 가까운 속도로 구동될 수 있는 새로운 웹 표준으로 자리 잡고 있다. 하지만 현재 웹 어셈블리 취약성 검증은 웹 어셈블리 인터프리터 언어에 제한되어 있으며, 웹 어셈블리 바이너리 자체에 대한 취약성 검증은 부족한 상황이다. 따라서 웹 어셈블리의 자체적인 안전성 검증이 필요한 실정이다. 본 논문에서는 먼저 웹 어셈블리의 구동 방식과 현재 웹 어셈블리의 안전성 검증 방법에 대해서 분석한다. 또한 기존에 발생하였던 웹 어셈블리 안전성 검증 방식에 대해 살펴보고, 이에 따른 기존 안전성 검증 방식의 한계점을 분석한다. 최종적으로 기존 안전성 검증 방법의 한계점을 극복하기 위한 웹 어셈블리 API 기반 퍼징 방법을 소개한다. 이는 기존 안전성 검증 도구로 탐지할 수 없었던 크래시를 탐지함으로써 제안하는 퍼징의 효용성을 검증한다.