• 제목/요약/키워드: 제어 흐름 난독화

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제어 흐름 난독화를 효과적으로 수행하기 위한 전략 (A strategy for effectively applying a control flow obfuscation to programs)

  • 김정일;이은주
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.41-50
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    • 2011
  • 악의적인 소프트웨어 역공학으로부터 프로그램이 가지는 코드를 보호하기 위해서 코드 난독화가 제안되었다. 이것은 기존에 존재하는 프로그램 코드를 어렵게 변환시키는 것으로 프로그램 코드에 대한 악의적인 정적 분석을 어렵게 만든다. 코드 난독화는 난독화 목적에 따라 레이아웃, 데이터, 제어 난독화로 분류되어진다. 이 중 제어 난독화는 프로그램이 가지는 제어 흐름에 대한 추상적인 정보를 보호하는 것으로 다양한 종류의 개별 제어 흐름 난독화 변환이 제안되었지만, 이를 효과적으로 적용할 수 있는 방법은 제안되지 않았다. 본 논문에서는 제어 흐름 난독화 변환을 프로그램에 효과적으로 적용할 수 있는 난독화 전략을 제안하고, 실험을 통해서 제안한 난독화 전략의 효용을 보였다.

가상화를 이용하여 난독화된 바이너리의 제어 흐름 재건 (Control Flow Reconstruction from Virtualization-Obfuscated Binaries)

  • 황준형;한태숙
    • 정보과학회 논문지
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    • 제42권1호
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    • pp.44-53
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    • 2015
  • 제어 흐름 정보는 프로그램이 실행되는 구조를 담고 있어 소프트웨어를 분석할 때 기준이 되고 소프트웨어를 서로 비교할 때에도 유용하게 쓰인다. 가상화를 이용한 난독화는 실제 기계의 명령을 구조가 숨겨진 가상 기계의 명령으로 바꾸어 프로그램의 제어 흐름 정보를 감춘다. 난독화가 적용된 바이너리에서는 가상 기계의 명령을 실행하는 인터프리터의 구조만 직접 드러난다. 이 논문에서는 가상화로 난독화된 바이너리를 실행해서 수행되는 명령들을 기록한 트레이스를 이용해 숨겨져 있는 프로그램의 본질적인 제어 흐름을 다시 만들어내는 방법을 제안한다. 트레이스를 기계 명령으로 이루어진 문자열로 보고 생성되는 트레이스들을 모두 받아들일 수 있는 오토마톤을 찾은 다음, 해당되는 제어 흐름 그래프를 만든다. 기계 명령의 수행은 오토마톤의 상태 전이에 대응하며, 이는 제어 흐름 그래프의 간선에 대응한다. 제안한 방법을 상용 가상화 도구로 난독화된 바이너리에 적용해 보았으며, 원본 바이너리와 유사한 제어 흐름 그래프가 생성되는 것을 확인하였다.

임베디드 시스템의 보안성 향상을 위한 LLVM 기반의 소스코드 난독화 도구 설계 (Design of Source Code Obfuscation Tool based LLVM to improve security in Embedded System)

  • 하재현;곽동규
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2022년도 추계학술발표대회
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    • pp.201-203
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    • 2022
  • 임베디드 시스템이 일상생활 및 각종 산업에 밀접하게 연관되어 개인 정보 및 국가 기술 등 지적 자산에 대한 보안의 필요성이 나타나고 있다. 이러한 문제점은 임베디드 시스템에 들어가는 소프트웨어의 역공학으로부터 초래된다. 따라서 본 논문은 소스 코드에 대해 제어 흐름 평탄화라는 난독화 알고리즘을 설계하는 방법을 제안한다. 이는 독자적으로 작성된 난독화 알고리즘이기 때문에 오픈 소스로 공개되어져 있는 다른 난독화 도구들에 비해 안전한 특징을 가진다. 제어 흐름 평탄화는 프로그램의 기능을 유지하면서 소스 코드의 정적 분석을 어렵게 하는 기법으로, 데이터를 탈취하려는 악의적인 행위를 사전에 예방할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 제어 흐름 평탄화 알고리즘은 하나의 기본 블록으로 이루어진 단순한 소스 코드를 여러 개의 기본 블록으로 분할하고, 조건문을 통해 연결하는 방법을 사용하여 알고리즘의 복잡도를 높였다. 이처럼 새롭게 작성된 Pass를 통해 소스코드 난독화를 적용시켜 임베디드 시스템의 보안성을 향상시킬 수 있다.

제어 흐름 그래프의 명령어 유사성에 기반한 자바 버스마크 (A Java Birthmark Based on Similarity Between Instructions of Control Flow Graph)

  • 박희완;임현일;최석우;한태숙
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2009년도 춘계학술발표대회
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    • pp.424-427
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    • 2009
  • 소프트웨어 버스마크는 프로그램을 식별하는데 사용될 수 있는 프로그램의 고유한 특징을 말한다. 본 논문에서는 자바 메소드의 제어 흐름 그래프 유사도에 기반한 자바 버스마크를 제안한다. 제어 흐름 그래프 유사도는 노드의 유사도와 에지의 유사도로 나누어 계산하였다. 노드의 유사도는 인접 노드의 유사도를 함께 고려했으며, 에지 유사도는 이미 매칭된 노드들 사이의 거리를 측정하는 방법을 사용했다. 본 논문에서 제안한 버스마크를 평가하기 위해서 서로 다른 프로그램을 구별할 수 있는 신뢰도와 프로그램 최적화나 난독화에 견딜 수 있는 강인도에 대한 실험을 하였다. 실험 결과로부터 본 논문에서 제안하는 버스마크가 기존의 정적 버스마크보다 신뢰도가 높으면서도 난독화나 컴파일러 변경에 강인하다는 것을 확인하였다.

가상 머신 기반으로 난독화된 실행파일의 구조 및 원본의미 추출 동적 방법 (A Dynamic Approach to Extract the Original Semantics and Structure of VM-based Obfuscated Binary Executables)

  • 이성호;한태숙
    • 정보과학회 논문지
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    • 제41권10호
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    • pp.859-869
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    • 2014
  • 최근 몇 년 동안, 난독화 기술은 악성 코드를 보호하기 위해 악용되어 큰 위협이 되고 있다. 특히, 가상 머신 기반으로 난독화된 악성 코드의 경우, 원본 프로그램이 직접적으로 드러나지 않고 가상머신의 의미와 원본 프로그램의 의미가 함께 수행되므로 분석하기 어렵다. 이러한 위협에 대응하기 위하여, 가상 머신 기반으로 난독화된 프로그램을 분석하는 동적 분석 기반의 프레임워크를 제안한다. 첫째, 난독화된 실행파일의 동적 실행 트레이스를 추출한다. 둘째, 동적 실행 트레이스를 중간언어로 변환하고 동적 제어 흐름 그래프를 이용하여 가상 머신의 구조를 추출한다. 결과적으로, 추출된 가상 머신 구조를 이용하여 원본 프로그램의 의미를 추출한다. 본 논문은 최신 상용 난독화 도구로 난독화된 실행파일에서 원본 프로그램을 추측할 수 있는 방안을 제시한다. 개발된 도구는 가상 머신 기반으로 난독화된 프로그램을 이해하고 프로그램 분석 기법을 적용하는 데 활용될 수 있으며 추출된 원본 프로그램의 요약 의미를 이용하여 추가적인 분석을 적용할 수 있을 것으로 기대한다.

VMProtect 동작원리 분석 및 자동 역난독화 구현 (VMProtect Operation Principle Analysis and Automatic Deobfuscation Implementation)

  • 방철호;석재혁;이상진
    • 정보보호학회논문지
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    • 제30권4호
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    • pp.605-616
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    • 2020
  • 난독화 기술은 프로그램의 기능성은 그대로 유지하면서 자료구조, 제어흐름 등 내부 로직을 변형함으로써 프로그램의 분석을 지연시키는 기술이다. 그러나 이러한 난독화 기술을 악성코드에 적용함으로써 안티바이러스 소프트웨어의 악성코드 탐지율을 저하시키는 사례가 빈번하게 발생하고 있다. 소프트웨어 지적재산권을 보호하기 위하여 적용되는 난독화 기술이 역으로 악성코드에 적용됨으로써 악성코드 탐지율을 저해할 뿐만 아니라 이의 분석을 어렵게 하여 악성코드의 기능성 파악에도 어려움을 주게 되므로 난독화가 적용된 코드를 원본에 가깝게 복원할 수 있는 역난독화 기술의 연구 또한 꾸준히 지속 되어야 한다. 본 논문에서는 상용 난독화 도구 중 대중적으로 널리 알려져 있는 도구인 VMProtect 3.4.0에서 제공하는 세부 난독화 기술 중 Pack the Output File, Import Protection의 옵션이 적용되어 난독화 된 코드의 특징을 분석하고 이의 역난독화 알고리즘을 제시하고자 한다.

유전 알고리즘을 이용한 코드 난독화에서의 효율적 함수 호출 인라인 기법 (Effective Technique for Inlining Function Calls in Code Obfuscation Using Genetic Algorithm)

  • 김정일;이은주
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2010년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.37 No.1(B)
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    • pp.53-58
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    • 2010
  • 코드 난독화 기법 중의 하나인 인라인(Inline)은 코드의 복사를 통하여 함수의 호출 구조를 파괴하여서 코드의 복원과 이해를 어렵게 만든다. 하지만 적절한 전략 없이 인라인 기법을 적용하게 되면, 프로그램 성능이 저하되며 난독화의 결과도 기대 이하일 가능성이 존재한다. 따라서 지나친 성능의 저하를 막으면서 결과적으로 코드의 복원과 이해를 최대한 어렵게 하기 위한 인라인 수행 전략이 필요하다. 이를 위하여 본 논문에서는 정적 함수 호출 그래프를 기반으로 인라인의 적용 여부를 유전 알고리즘을 사용하여 결정하도록 한다. 그리고 인라인 전후의 효용을 보여주기 위하여 정보이론 및 제어 흐름의 복잡도에 기반하여 전체 프로그램의 복잡도를 정의하였다. 마지막으로 해당 기법의 효용을 실험을 통해 보였다.

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제어 흐름을 고려한 API k-gram 소프트웨어 버스마크 (A Flow-sensitive API k-gram Based Software Birthmark)

  • 박희완;최석우;임현일;한태숙
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2008년도 추계학술발표대회
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    • pp.523-526
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    • 2008
  • 소프트웨어 버스마크는 클래스나 바이너리를 대상으로 고유한 특징을 추출하여 유사도를 비교하는 방법이다. 본 논문에서는 자바의 제어 흐름을 고려한 API k-gram 버스마크 기법을 제안한다. 이 기법은 다른 것으로 대체하기 어려운 자바 표준 API 호출에 대한 시퀀스를 k-gram으로 사용했기 때문에 신뢰도가 높고, 제어 흐름을 반영하여 시퀀스를 추출하기 때문에 난독화에 강하다는 장점이 있다. 본 논문에서 제안하는 버스마크를 기법을 평가하기 위해서 신뢰도와 강인도에 대한 실험을 한 결과 기존의 버스마크보다 신뢰도와 강인도가 우수한 버스마크임을 확인하였다.

소스 코드 난독화 기법에 의한 Clang 정적 분석 도구의 성능 영향 분석 (Analysis of Detection Ability Impact of Clang Static Analysis Tool by Source Code Obfuscation Technique)

  • 진홍주;박문찬;이동훈
    • 정보보호학회논문지
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    • 제28권3호
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    • pp.605-615
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    • 2018
  • 사물 인터넷 시장 규모의 급격한 성장에 따라 임베디드 시스템에서 가장 많이 쓰이는 언어인 C/C++ 언어의 사용도 증가하고 있다. C/C++ 언어의 코드 품질을 향상시키고 개발 비용을 절감시키기 위해 소프트웨어 개발 전반부에서 수행 가능한 소프트웨어 검증기법인 정적 분석을 사용하는 것이 좋다. 많은 프로그램들이 정적 분석을 사용하여 소프트웨어의 안전성을 검증하고 있으며 많은 정적 분석 도구들이 사용 및 연구되고 있다. 본 논문에서는 Clang 정적 분석도구를 사용하여 검증된 시험 코드에 대한 보안 약점 검출 성능을 확인한다. 또한 소스 코드 난독화 기법인 구획 난독화, 데이터 난독화, 제어 흐름 난독화 기법이 각각 적용된 시험 코드에 대한 정적 분석 결과와 원본 시험 코드에 대한 정적 분석 결과를 비교하여 소스 코드 난독화 기법에 따른 Clang 정적 분석 도구의 성능 영향을 분석한다.