• International journal of advanced smart convergence
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• 제5권4호
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• pp.54-56
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• 2016

Code-reuse attacks are very dangerous in various systems. This is because they do not inject malicious codes into target systems, but reuse the instruction sequences in executable files or libraries of target systems. Moreover, code-reuse attacks could be more harmful to IoT systems in the sense that it may not be easy to devise efficient and effective mechanism for code-reuse attack detection in resource-restricted IoT devices. In this paper, we propose a detection scheme with using Kullback-Leibler (KL) divergence to combat against code-reuse attacks in IoT. Specifically, we detect code-reuse attacks by calculating KL divergence between the probability distributions of the packets that generate from IoT devices and contain code region addresses in memory system and the probability distributions of the packets that come to IoT devices and contain code region addresses in memory system, checking if the computed KL divergence is abnormal.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.15-23
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• 2018

코드 재사용 공격은 프로그램 메모리상에 존재하는 실행 가능한 코드 조각을 조합하고, 이를 연속적으로 실행함으로써 스택에 직접 코드를 주입하지 않고도 임의의 코드를 실행시킬 수 있는 공격 기법이다. 코드 재사용 공격의 대표적인 종류로는 ROP(Return-Oriented Programming) 공격이 있으며, ROP 공격에 대응하기 위한 여러 방어기법들이 제시되어왔다. 그러나 기존의 방법들은 특정 규칙을 기반으로 공격을 탐지하는 Rule-base 방식을 사용하기 때문에 사전에 정의한 규칙에 해당되지 않는 ROP 공격은 탐지할 수 없다는 한계점이 존재한다. 본 논문에서는 RNN(Recurrent Neural Network)을 사용하여 ROP 공격 코드에 사용되는 명령어 패턴을 학습하고, 이를 통해 ROP 공격을 탐지하는 방법을 소개한다. 또한 정상 코드와 ROP 공격 코드 판별에 대한 False Positive Ratio, False Negative Ratio, Accuracy를 측정함으로써 제안한 방법이 효과적으로 ROP 공격을 탐지함을 보인다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 춘계학술발표대회
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• pp.502-505
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• 2014

최근 들어, 모바일 기기의 시스템을 장악하여 중요 정보를 빼내는 등의 악성 행위를 위해 Code Reuse Attack (CRA) 이 널리 사용되고 있다. 이러한 CRA 를 막기 위한 방법으로 branch 의 trace 를 분석하여 CRA 고유의 특성을 찾아내는 Signature 기반 탐지 기술이 있다. 이러한 탐지 기술을 효율적으로 지원하기 위하여, 본 논문에서는 ARM 프로세서용 바이너리를 분석하여, signature 분석을 위해 필수적으로 분석되어야 하는 gadget 의 크기를 빠르게 접근할 수 있는 meta-data 를 생성하는 기술을 제안한다. 이러한 meta-data 를 활용하는 방식은 gadget 의 크기를 계산하는 추가적인 코드의 수행을 제거해 주므로, 더욱 효율적으로 CRA 를 탐지할 수 있도록 도와준다. 실험 결과, 이러한 meta-data 는 본래의 바이너리 코드 대비 9% 만의 크기 증가를 일으키는 것으로 나타났다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제9권1호
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• pp.24-28
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• 2017

In the Internet of Things (IoT), resource-limited smart devices communicate with each other while performing sensing and computation tasks. Thus, these devices can be exposed to various attacks being launched and spread through network. For instance, attacker can reuse the codes of IoT devices for malicious activity executions. In the sense that attacker can craft malicious codes by skillfully reusing codes stored in IoT devices, code-reuse attacks are generally considered to be dangerous. Although a variety of schemes have been proposed to defend against code-reuse attacks, code randomization is regarded as a representative defense technique against code-reuse attacks. Indeed, many research have been done on code randomization technique, however, there are little work on analysis of the interactions between code randomization defenses and code-reuse attacks although it is imperative problem to be explored. To provide the better understanding of these interactions in IoT, we analyze how code randomization defends against code-reuse attacks in IoT and perform simulation on it. Both analysis and simulation results show that the more frequently code randomizations occur, the less frequently code-reuse attacks succeed.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 추계학술발표대회
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• pp.443-446
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• 2014

Code reuse attack (CRA)는 기존의 코드 내에서 필요한 코드 조각들 (gadgets)을 모아 indirect branch 명령어들로 잇는 방식으로 공격자가 원하는 악성 프로그램을 구성할 수 있는 강력한 공격 방법이다. 공격자는 자신의 코드를 대상 시스템에 심는 대신 기존의 코드를 이용하기 때문에, 대부분의 범용 운영체제 (OS)가 강제하는 W^X protection 을 무력화할 수 있다. 이러한 CRA 에 대응하기 위하여 다수의 연구들에서 branch 의 trace 를 분석하여 CRA 고유의 특성을 찾아내는 Signature 기반 탐지 기술을 제안하였다. 본 논문에서는 ARM 프로세서 상에서의 CRA 를 대응하기 위한 Signature 기반 탐지 기술을 효율적으로 도울 수 있는 binary 분석 및 meta-data 생성 기술을 제안한다. 특히, 본 논문은 우리의 이전 논문에서 고려 되지 못했던 ARM 의 두 가지 명령어 세트의 특성을 고려하여, 공격자가 어느 명령어 세트를 이용하여 CRA 를 시도하더라도 막아낼 수 있도록 meta-data 를 두 가지 mode 에 대해서 생성하였다. 실험 결과, meta-data 는 본래 바이너리 코드 대비 20.8% 정도의 크기 증가를 일으키는 것으로 나타났다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 춘계학술발표대회
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• pp.424-427
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• 2015

근래 들어 모바일 기기의 시스템을 장악하여 사용자의 기밀 정보를 빼내는 악성 행위의 한 방법으로 Code Reuse Attack (CRA)이 널리 사용되고 있다. 이와 같은 CRA를 막기 위하여 call-return이 일어날 때마다 이들 address를 비교해 보는 shadow stack과 branch에 대한 몇 가지 규칙을 두어 CRA 를 탐지하는 branch regulation과 같은 방식이 연구되었다. 우리는 shadow stack과 branch regulation을 종합하여 여러 종류의 CRA를 적은 성능 오버헤드로 탐지할 수 있는 CRA Detection System을 만들고자 한다. 이를 위하여 반드시 선행 되어야 할 연구인 바이너리 파일 분석과 meta-data 생성 및 압축 기술을 제안한다. 실험 결과 생성된 meta-data는 압축 기술을 적용하기 전보다 1/2에서 1/3 가량으로 그 크기가 줄어들었으며 CRA Detection System의 탐지가 정상적으로 동작하는 것 또한 확인할 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권6호
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• pp.2576-2590
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• 2020

The fundamental reason why most SQL injection detection methods are difficult to use in practice is the low reusability of the implementation code. This paper presents a reusable SQL injection detection method for Java Web applications based on AOP (Aspect-Oriented Programming) and dynamic taint analysis, which encapsulates the dynamic taint analysis processes into different aspects and establishes aspect library to realize the large-grained reuse of the code for detecting SQL injection attacks. A metamodel of aspect library is proposed, and a management tool for the aspect library is implemented. Experiments show that this method can effectively detect 7 known types of SQL injection attack such as tautologies, logically incorrect queries, union query, piggy-backed queries, stored procedures, inference query, alternate encodings and so on, and support the large-grained reuse of the code for detecting SQL injection attacks.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권3호
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• pp.1611-1625
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• 2019

The emergence of new technologies and devices brings a new environment in the field of cyber security. It is not easy to predict possible security threats about new environment every time without special criteria. In other words, most malicious codes often reuse malicious code that has occurred in the past, such as bypassing detection from anti-virus or including additional functions. Therefore, we are predicting the security threats that can arise in a new environment based on the history of repeated malicious code. In this paper, we classify and define not only the internal information obtained from malicious code analysis but also the features that occur during infection and attack. We propose a method to predict and manage security threats in new environment by continuously managing and extending.

• 정보과학회 논문지
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• 제41권12호
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• pp.1018-1025
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• 2014

반환 지향 프로그래밍 공격(ROP)은 프로그램에 존재하는 반환 명령어로 끝나는 코드 조각들을 조합하여 가젯을 만들고, 연속적으로 실행하여 스택의 내용을 조작함으로써 프로그램의 제어권을 가져오는 공격이다. 이에 대한 기존 방어기법은 높은 실행 오버헤드와 바이너리 증가 오버헤드를 갖거나, 적용 범위의 제한이 있는 문제점이 있다. 본 논문에서는 기존 기법의 문제점을 갖지 않으면서 성능 및 바이너리 크기 증가 측면에서 효율적인 방어 기법인 zero-sum defender를 제안한다. 반환 지향 프로그래밍 공격은 정상적인 프로그램의 흐름과 다르게, 함수 호출 명령어가 실행되지 않고 여러 반환 명령어가 실행되는 실행 특성을 가진다. 제안 기법은 이러한 특성을 이용하여 프로그램 실행 흐름이 반환 지향 프로그래밍 공격에 의해 오용되는지 모니터링하여 방어 기능을 수행한다. 실제 공격 모델에 대한 실험을 통해 방어 기법의 효용성을 확인하였고, 벤치마크 실험을 통해 약 2%의 성능 오버헤드와 약 1%의 바이너리 크기 증가만으로 방어가 이루어짐을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제2권5호
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• pp.217-222
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• 2013

Return-Oriented Programming(ROP)는 기존 return-to-libc의 발전된 형태로 프로그램의 코드 영역에 있는 가젯을 조합하여 공격자가 원하는 모든 기능을 수행할 수 있는 코드 재사용 공격 기법이다. ROP 공격을 방어하는 기존 방어 기법들은 동적 실행 흐름 분석으로 인한 높은 성능 부하를 보이거나 ROP 공격에 대한 부분적인 방어만 가능하였다. 본 논문에서 제시하는 간접 분기 목적 주소 검증 기법(Indirect Branch Target Address Verification)은 간접 분기문의 목적 주소가 유효한지 검사해서 ROP 공격을 탐지하며, ROP 공격의 대부분을 방어할 수 있다. 또한 동적 실행 흐름 분석이 필요 없기 때문에 낮은 성능 부담을 보인다. SPEC CPU 2006 벤치마크를 대상으로 한 성능평가에서 15%보다 적은 성능 부하를 보였다.