[논문]스마트폰뱅킹을 위한 공인인증서 복사 프로토콜의 취약점 분석

신동오; 강전일; 양대헌; 이경희

doi:10.7840/kics.2012.37c.9.841

초록
AI-Helper

최근 대다수의 국내 은행들은 스마트폰뱅킹 서비스를 제공한다. 스마트폰뱅킹을 이용하기 위해서는 PC에 보관된 공인인증서와 개인키를 스마트폰으로 복사해야 한다. 하지만 사용자가 USB 케이블을 이용해 PC에서 스마트폰으로 직접 복사하는 방법은 편의성이 떨어지기 때문에 이를 해결하기 위해 다수의 보안 솔루션 기업은 중개서버를 두어 공인인증서를 복사해주는 방법을 택하고 있다. 이 논문에서는 공인인증서 복사 프로토콜의 보안성을 분석하고 이를 토대로 한 공격을 보인다. 우리는 네트워크 도청을 통해 사용자의 공인인증서와 개인키를 추출할 수 있었다. 또한, 공인인증서를 안전하게 복사하기 위한 방법을 모색한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Most of banks in Korea provide smartphone banking services. To use the banking service, public key certificates with private keys, which are stored in personal computers, should be installed in smartphones. Many banks provides intermediate servers that relay certificates to smartphones over the Inte...

Most of banks in Korea provide smartphone banking services. To use the banking service, public key certificates with private keys, which are stored in personal computers, should be installed in smartphones. Many banks provides intermediate servers that relay certificates to smartphones over the Internet, because the transferring certificates via USB cable is inconvenient. In this paper, we analyze the certificate transfer protocol between personal computer and smartphone, and consider a possible attack based on the results of the analysis. We were successfully able to extract a public key certificate and password-protected private key from encrypted data packets. In addition, we discuss several solutions to transfer public key certificates from personal computers to smartphones safely.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

이 논문에서는 스마트폰에서 인터넷뱅킹을 이용하기 위해 공인인증서와 개인키를 복사하는 프로토콜에 대해 분석하고 취약점과 대응방안에 대해 논하였다. 스마트폰의 보급률이 높아짐에 따라 PC에서 이용하던 전자금융서비스를 스마트폰, 태블릿에서 이용하는 비율도 점차 늘어나는 추세이기 때문에 앞으로도 공격자는 스마트폰에서 제공되는 서비스에 관심을 보이며 취약점을 찾아내려 노력할 것이다.

제안 방법

SHA1의 출력 값은 한번 더 SHA1의 입력으로 이용된다. 마지막 SHA1의 출력 값은 16진수 문자열로 변환하여 패킷에서 얻은 인덱스와 일치하는지 비교한다.
우리는 인증번호가 생성된 후 서버로 보내는 패킷으로부터 인증번호가 만들어진 시간을 확인하였고, 이후 4.1절에서 설명한 것과 같이 8비트의 키공간에 대해 그림 3의 알고리즘을 적용하여 암호화된 패킷으로부터 공인인증서와 개인키를 추출하는데 성공하였다.
509 정보 중 ‘Subject’에 주체정보가 기록되어있다는 것을 볼 수 있다. 우리는 추출한 공인인증서와 개인키를 이용하여 은행사이트에 정상적으로 로그인을 하였다. 악의적인 공격자는 훔친 패킷으로부터 공인인증서와 개인키를 추출하고 오프라인 사전 탐색 공격을 통해 공인인증서의 개인키를 알아낼 수 있을 것이다.
1장의 분석을 통해 12자리 인증번호가 비밀로 이용됨을 알 수 있었지만, 구체적으로 대칭키를 만드는 방법과 어떤 대칭키 암호화를 사용하는지는 알 수 없었다. 이를 확인하기 위해서 안드로이드용 스마트폰뱅킹 어플리케이션을 디컴파일하여 내부 구현을 살펴보았다.
인덱스가 일치하는 경우 저장한 SEED의 비밀키와 IV로 암호문을 평문으로 복호화하고, 이 평문으로부터 공인인증서파일과 개인키 파일을 각각 추출할 수 있다. 인덱스가 일치하지 않는다면 무작위 입력 값을 바꾸고 다시 공격을 시도한다.
이후 스마트폰뱅킹 프로그램에서 생성한 인증번호와 자신의 주민등록번호를 PC의 공인인증서복사 프로그램에 입력한다. 프로그램은 사용자가 공인인증서의 소유자임을 주민등록번호를 통해 확인한 뒤 소유자가 맞을 경우에만 공인인증서와 개인키를 암호화하여 중개서버로 전송한다. 스마트폰에서는 주민등록번호를 한 번 더 입력하여 소유자가 맞음을 거듭 확인한 후 공인인증서 가져오기를 통해 중개서버로부터 공인인증서와 개인키를 복호화한 뒤 스마트폰의 지정된 저장소에 저장한다.

대상 데이터

PC에서 인증번호를 입력한 직후 서버로 전송되는 패킷의 크기는 2062바이트이다. PC와 서버는 단 한 번의 패킷을 주고받기 때문에 공인인증서와 개인키는 이 패킷에 포함될 수밖에 없다.

성능/효과

3.1장의 분석을 통해 12자리 인증번호가 비밀로 이용됨을 알 수 있었지만, 구체적으로 대칭키를 만드는 방법과 어떤 대칭키 암호화를 사용하는지는 알 수 없었다. 이를 확인하기 위해서 안드로이드용 스마트폰뱅킹 어플리케이션을 디컴파일하여 내부 구현을 살펴보았다.
그림 1에서는 사용자의 PC와 스마트폰 사이의 세션을 관리하는 부분을 찾아볼 수 없다. 대신 중개서버와 주고받는 네트워크상의 모든 패킷에서 40바이트의 문자열을 볼 수 있는데, 동일한 인증번호로부터 동일한 40바이트 문자열이 생성되는 것을 확인할 수 있었다. 이 논문에서는 PC와 스마트폰간의 세션역할을 대신하는 이 문자열을 인덱스라고 부른다.
이다. 디컴파일 후 확인해 본 어플리케이션의 소스코드는 클래스명, 멤버 함수, 멤버 변수의 이름 모두가 식별하기 어려운 형태로 정의되어 있었다. 이는 어플리케이션 제작사가 디컴파일로부터 소스코드를 보호하기 위해 최적화와 난독화를 진행하였기 때문이다.
이 비밀이 노출된다면 공격자는 소유자 대신 전자서명을 만들 수 있는 가능성이 존재하게 되며, 이는 곧 전자문서에 대한 인증기능과 부인방지가 그 효력을 상실하게 되는 문제를 발생시킨다. 따라서 공인인증서와 개인키는 외부에 노출되지 않는 안전한 방법으로 복사되어야 하지만, 실험결과 도청한 패킷으로부터 사용자의 공인인증서와 개인키를 추출할 수 있었다.

후속연구

우리는 추출한 공인인증서와 개인키를 이용하여 은행사이트에 정상적으로 로그인을 하였다. 악의적인 공격자는 훔친 패킷으로부터 공인인증서와 개인키를 추출하고 오프라인 사전 탐색 공격을 통해 공인인증서의 개인키를 알아낼 수 있을 것이다. 국내에는 은행을 포함하여 공인인증서만으로도 로그인할 수 있는 사이트가 여럿 있으며, 그 중 특히 주민등록등본 및 기타 민원서류 온라인 발급이 공인인증서 로그인만으로도 가능하기 때문에 이러한 취약점은 추가적인 피해로 이어질 수 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	공인인증서를 복사하는 방법은 어떻게 나뉘는가?	공인인증서를 복사하는 방법은 주민등록번호 입력을 요구하는 방법(이하 구버전)과 주민등록번호 없이 복사하는 방법 (이하 신버전)으로 나뉜다. 구버전의 경우 우선 스마트폰뱅킹 프로그램에서 임의의 인증번호를 생성한다.
	공인인증서와 함께 복사되는 개인키는 무엇인가?	공인인증서와 함께 복사되는 개인키는 전자상거래에서 계약서를 작성하거나 신원확인 등에 쓰이는 전자서명 생성에 이용되는 비밀이다. 이 비밀이 노출된다면 공격자는 소유자 대신 전자서명을 만들 수 있는 가능성이 존재하게 되며, 이는 곧 전자문서에 대한 인증기능과 부인방지가 그 효력을 상실하게 되는 문제를 발생시킨다.
	개인키가 노출된다면 어떤 문제가 발생하는가?	공인인증서와 함께 복사되는 개인키는 전자상거래에서 계약서를 작성하거나 신원확인 등에 쓰이는 전자서명 생성에 이용되는 비밀이다. 이 비밀이 노출된다면 공격자는 소유자 대신 전자서명을 만들 수 있는 가능성이 존재하게 되며, 이는 곧 전자문서에 대한 인증기능과 부인방지가 그 효력을 상실하게 되는 문제를 발생시킨다. 따라서 공인인증서와 개인키는 외부에 노출되지 않는 안전한 방법으로 복사되어야 하지만, 실험결과 도청한 패킷으로부터 사용자의 공인인증서와 개인키를 추출할 수 있었다.

참고문헌 (14)

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Java Decompiler-Graphic User Interface, Retrieved from http://java.decompiler.free.fr/, June 2012.
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B. Schneier, Applied cryptography, 2nd Ed., John Wiley & Sons. ISBN 0-471-11709-9, pp. 153-154, 1996.
PKCS#8 v1.2, "Private key information syntax standard," May 2008.
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C. Ellison, "Cryptographic random numbers," IEEE P1363 Appendix E, Draft v1.0, Retrieved from http://world.std.com/-cme/P1363/ranno.html, Nov. 1995.
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SecRandomCopyBytes, Retrieved from http://developer.apple.com/library/ios/#DOCU MENTATION/Security/Reference/Randomizati onReference/Reference/reference.html, June 2012.
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DaeHun Nyang, "System and method for transmitting certificate to mobile apparatus and system and method for transmitting and certifying data using multi-dimensional code," Pat. no. KR-10-1113446, Dec. 2010.
A. Kerckhoffs, "La cryptographie militaire," Jour. des sciences militaires, IX, pp. 5-38, Jan. 1883.

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