Security Concepts

Computer Security

NIST에서 정의한 컴퓨터 보안이란?
정보 시스템 자원의 Integrity, Availability, Confidentiality(CIA)의 실용적인 목표를 달성하기위해 정보 시스템을 보호하는 것

정보 시스템 자원은 다음을 포함한다.
HW, SW, firmware, information/data, telecommunications

Computer Security Objetives

1. Confidentiality: 기밀성
   • Data confidentiality
     • 권한이 없는 사용자에게 정보가 공개 되어서는 안된다.
   • Privacy
     • 개인 정보들이 어떤 목적으로 사용되어지고, 언제까지 사용되고, 누구에게 공유가 되고, 또는 필요한 경우에 개인이 정보를 요청하여 사용할 수 있고, 개인이 원할 때 공유를 풀 수 있고, 삭제도 할 수 있는 그런 정보에 대한 제어권이 정보의 주인인 개인이 가진다.
     • 이를 법으로 제정: 개인 정보 보호법
2. Integrity: 무결성
   • Data Integrity
     • 정보나 프로그램들이 미리 명시된, 그리고 허가가 되어진 상태여야만 변경이 가능하다.
   • System Integrity
     • System이 원래 의도된 기능을 옳지 않은 영향없이 원래대로 작동을 해야함
     • 의도되어진 것이든, 실수에 의해서든 변형된 상태가 되어서는 안된다.
3. Availaility: 가용성
   • 어떤 시스템이 바로 응답을 줘야 하며, 허용된 사용자에 대해서 서비스가 거부해서는 안된다.

4. Accountability: 책임소재
   • 어떤 사고, 문제가 발생 했을 때 책임소재를 확인할 수 있어야 한다.
5. Authenticity: 진정성
   • 고대하던 데이터가 제대로된 데이터임을 확인

Computer Security Challenges

컴퓨터 보안을 위해 취해야할 작업에 있어 어려운 점

• 보안 특성에 대한 잠재적 공격을 고려해야 한다.
• 지속적인 모니터링이 필요하다.
• 보안 사고가 일어날 때 까지 보안 투자에 정당화할 수 있어야 한다.
  • P(공격이 성공할 확률), M(공격받았을 때 피해 금액), I(보안 투자)
  • P * M: 공격에 대한 피해 기대값
  • P * M < I : 투자 하는게 더 손해이다.
• 보안 기능이 더 강해지면 사용자 입장에서 매우 불편해진다.

OSI Security Achitecture

• Security attack
• Security mechanism
  • security attack으로부터 감지, 방어, 복구를 설계하는 프로세스
• Security service
  • security mechanism을 하나 이상 사용하여 Security attack을 방지하는 서비스를 제공

Threats and Attacks

Threat(원인), Attack(결과)

Security Attack

passive attack과 active attack이 존재

Passive Attack

해당 시스템에 상태 자체에는 영향을 미치지 않음
그저 보기만 함

• 데이터 sniffing

passive attack의 두 가지 유형

• Release of message contents
  • 해커가 메시지를 보는것
  • sol) 메시지 암호화
• Traffic analsys
  • 메시지를 암호화 하더라도 송신 내역에 대해서는 손 쓸 수 없다.
  • 해커가 해당 Traffic을 보고 분석
  • sol) Tor Browser(라우팅 패턴을 숨김)

Active Attack

• 데이터를 낚아채서 변조 후 송신
• 데이터를 막음
• 데이터가 보낸것이 없지만 해커가 수신자에게 데이터 송신

active attack의 세 가지 유형 + 한 가지

• Masquerade: 누군가를 가장해서 송신
  • 일반적으로 추가적인 공격을 포함하게 된다.
  • ex) forgery(위조)
• Modification of messages: 메시지를 변형하여 송신
• Denial of service: 메시지 수신을 막음
• +Replay: 기존 정상적인 패킷을 공격자가 저장하고 다른 시점에 다시 보냄

Data Security Purpose

Data Confidentiality

전송된 데이터의 보호
Traffic flow의 보호

Traffic flow: source, destination, frequence, length etc..

Data Integrity

메시지 전체에 대한 스트림, 단 하나의 메시지, 또는 메시지 안에 일부 필드에 대한 무결성일 수 있다.

• Connection-Oriented: 세션을 계속 유지를 한다.
  • ex) TCP
  • 중간에 데이터를 삽입, 중복, 순서가 바뀜, 변조, 재송신 모두 Integrity 위배
• Connectionless
  • ex) UDP
  • 메시지 자체가 변조가 되었는가

Availability Service

denial-of-service를 막아주는 servcie

Authenticity

• Peer entity Authentication
• Data origin Authentication

Nonrepudiation

부인 방지, 부인 봉쇄
메시지가 보내졌을 때, 수신자가 송신자가 보냈음을 증명할 수 있어야 함

메시지가 수신되었을 때, 송신자가 수신자가 받았음을 증명할 수 있어야 함

Access Control

어떤 시스템이나 프로그램에 대해서 접근을 제한을 가하고 제어를 함

Core Concepts

Fundamenta Security Design Principles

• Economy of mechanism
  • 메커니즘의 경제성
  • 똑같은 목표를 달성할 수 있다면, 복잡한 것보다 단순한 것이 더 낫다.
    • 테스트할 때 단순한 것이 테스트하기가 더 쉬움
    • 복잡한 설계일 때 공격자가 공격해올 곳이 더 많아질 수 있음
      • 설계할 때 몰랐던 취약점 발견
• ★Fail-safe defaults(중요)
  • Access Control할 때 Exclusion보다 Permission 기반으로 하는 것이 좋다.
  • 블랙리스트보다 화이트리스트 방식이 더 좋다.
• Complete meditation
  • 모든 access는 access control mechanism에 대해서 항상 다시 체크가 되어야 한다.
  • 캐시로부터 남아 있는 데이터에 의존해서는 안된다.
• 이는 resource가 많이 이용되는 단점이 있음
• Open design
  • 오픈 설계로 이루어져야 한다.
  • 적은 수의 사람들이 만든 보안 구조는 취약점이 만들어질 수 밖에 없다.
  • 따라서, 오픈 설계로 전문가들이 검증된 설계를 이용한다.
  • 즉, 오픈 설계로 하되 키만 숨긴다.
• Separation of Priviilege
  • 권한 분할
  • 권한을 세분화 시켜 나눠서 부여한다.
• Least privilege
  • 쓸데없이 필요한 권한은 주지 않는다.
  • 필요 이상의 권한은 주지 않는다.
  • Role-base access control(RBAC)
• Least common
  • 다른 유저들간에 공통된 기능을 최소화 한다.
  • 공유가 많아지면 사건이 발생했을 때 책임자가 애매함
• Psychological acceptability
• Isolation
  • 여러 개의 자원을 분리해서 사용
  • Public accss과 Critical access를 분리한다.
• Encapsulation
  • 바깥 사용자들에 대해서는 필요한 인터페이스만 제공할 뿐, 안에 내용을 공개하지 않는다.
• Modularity
  • 부분 설계 후 조립해서 사용한다.
• Layering
  • 여러 개의 보안 수단을 사용한다.
• Least astonishment
  • 가능하면 직관적이게 설계한다.

Attack Surfaces

공격으로 타고 들어갈 수 있는 잠재적인 대상
Ex

• 기능적 측면
  • 열려있는 포트
  • firewall 내부에서 사용 가능한 서비스
  • email 첨부파일, office document 등
  • SQL Injection
• 피싱
  • social engineering attack
  • 매수 등

Attack Surfaces Categories

• Network attack surface
• Software attack surface
• Human attack surface

Attack Tree