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.
스마트폰은 오디오 서비스를 처리하기 위해 미디어 서버 데몬을 운용한다. 백그라운드에서 높은 권한으로 실행되고 있는 미디어 서버 데몬은 스마트폰을 포함한 스마트 기기에서 가장 많이 사용하는 기능인만큼 관련 취약점이 많이 발생하고 있다. 소프트웨어 취약점을 찾기 위해 널리 사용되는 기존의 퍼징 기법은 미디어 서버 데몬과 같이 입력 파일 포맷 요구사항이 엄격한 환경에서 효과적이지 않다. 본 연구에서는 미디어 서버 데몬의 취약점을 효율적으로 찾기 위해 파일 포맷 인식 기반의 퍼징 기법을 제안한다. 실험을 통해 iOS/tvOS/MacOS/watchOS에서 원격 임의코드 실행 취약점을 발견하였으며 상용 퍼징 도구 FileFuzz, ZZUF와 비교하여 본 논문의 효율성을 검증하였다.
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.
소프트웨어 패치가 빈번하게 이루어지는 최근의 추세에 따라, 소프트웨어 버그 역시 패치로 인해 유도되는 버그인 회귀 버그의 비중이 점차 증가하는 추세이다. 이에 산업계와 학계에서는 최근 자동 버그 탐지 방법으로 주목받고 있는 퍼즈 테스팅을 도입 및 개량하여 회귀 버그를 사전에 탐지하고자 하는 시도가 점차 활발해지고 있다. 이 논문에서는 회귀 버그 탐지를 위한 퍼즈 테스팅 연구의 현황에 대하여 살펴보고, 현재 기법들에 존재하는 한계를 참고삼아 향후 관련 연구의 방향에 대한 전망을 제시한다.
일반적으로 네트워크 장비는 원활한 장비 관리를 위해 SNMP라는 프로토콜을 활용한다. SNMP를 활용함에 있어, 각 장비 제조사에서는 고유 기능을 정의하여 사용하기도 하는데 이를 Private MIB이라고 한다. 본 연구에서는 이러한 Private MIB을 대상으로 하는 퍼징(Fuzzing) 기술을 고안하였다. 본 논문에서는 특정 제조사의 Private MIB에 대해 페이로드를 만드는 전략과 실제 페이로드의 생성을 보인다. 이는 수많은 소프트웨어 혹은 장비들의 초기 안전성 평가를 수행하는 데 응용될 수 있을 것으로 기대한다.
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.
자체 개발하여 사용하고 있는 대표적인 소프트웨어는 붉은별(Red Star)과 내부 응용 소프트웨어이다. 하지만 이러한 북한 소프트웨어에 대한 기존 연구는 소프트웨어 설치방법 및 일반적인 실행화면 분석이 대부분이다. 소프트웨어 보안 취약점을 확인하는 방법 중 하나인 파일 퍼징은 보안 취약점을 식별하는 대표적인 방법이며, 본 연구에서는 북한에서 개발하여 사용 중인 소프트웨어 중 서광문서처리체계에 대한 보안 취약점을 분석하기 위해 파일 퍼징을 사용한다. 이때 서광문서처리체계에서 생산되는 Open Document Text(ODT) 파일 분석 및 테스팅 대상을 정하기 위한 Document Object Model(DOM) 기반 노드 추출, 그리고 삽입과 대체를 통한 변이 파일 생성을 제안하며, 이를 통해 동일한 테스팅 시간에 크래시 발견 횟수를 증가시킨다.
퍼징은 예상되는 범위를 벗어난 입력값을 무작위로 생성해 소프트웨어를 동적으로 테스팅 하는 방법으로, 취약점 분석을 자동화하기 위해 주로 쓰인다. 현재 한국인터넷진흥원에서는 국내 표준 암호 알고리즘들에 대한 소스코드를 공개하고 있으며, 많은 암호모듈 개발업체들이 이 소스코드를 이용하여 암호모듈을 개발하고 있다. 만약 이러한 공개 소스코드에 취약점이 존재할 경우, 이를 참고한 암호 라이브러리는 잠재적 취약점을 가지게 되어 향후 막대한 손실을 초래하는 보안 사고로 이어질 수 있다. 이에 본 연구에서는 SEED, HIGHT, ARIA와 같은 블록암호 소스코드의 안전성을 검증하기 위한 적절한 보안 정책을 수립하였고, 차분 퍼징을 이용해 안전성을 검증하였다. 최종적으로 스택 버퍼 오버플로우와 널 포인터 역참조를 포함하는 메모리 버그 항목과 오류 처리 항목에서 총 45개의 취약점을 발견하였으며, 이를 해결할 수 있는 취약점 개선 방안을 제시한다.
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.
프로세서 기술의 발전은 ISA 확장의 가속화와 마이크로아키텍처의 복잡성을 증가시켰으며, 이에 따라서 다양한 프로세서 검증 기법에 대한 관심이 계속해서 증가하고 있다. 최근 비 문서화 명령어를 찾기 위한 다양한 퍼징 기술이 소개되고 있으며, 본 연구에서는 기존의 비 문서화 퍼징 기술의 문제점과 Intel 및 AMD의 최신 프로세서에서의 오류사례를 소개한다. 특히, 퍼저가 CPU 명령어 길이를 잘못 판단하여 발생하는 긍정오류 문제의 원인을 분석하고, 명령어 실행 정보 기반의 길이 결정 기법을 제안함으로써 정확도를 향상시킨다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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