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TCP/IP 네트워크 프로토콜의 DoS 공격 취약점 및 DoS 공격사례 분석 원문보기

情報保護學會誌 = KIISC review, v.24 no.1, 2014년, pp.45 - 52  

조성현 (한양대학교 공학대학 컴퓨터공학과) ,  이택규 (ETRI부설 연구소) ,  이선우 (한양대학교 공학대학 컴퓨터공학과)

초록
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서비스 거부 공격 (Denial of Service Attack)은 현재 사이버테러와 맞물려 중요한 이슈로 자리 잡고 있다. 응용계층에서부터 네트워크계층에 이르기까지 다양한 프로토콜들의 취약점을 이용하는 DoS 공격은 공격대상을 서비스 불가능 상태에 빠뜨려 작게는 서버다운에서 크게는 국가적인 보안위험을 야기 시키고 있다. 본 논문은 TCP/IP 기반 네트워크에서 DoS 공격에 대하여 취약점이 있는 응용계층, 전송계층, 및 네트워크 계층 프로토콜들의 보안 취약점을 분석한다. 또한 다양한 프로토콜 취약점들을 활용한 기존 서비스 거부 공격 사례를 분석함으로써 궁극적으로는 DoS 공격을 예측하고 공격 발생 시 신속한 대응책을 마련에 활용될 수 있는 정보를 제공하고자 한다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그 외에도 응용계층에서의 HTTP (Hyper-Text Transfer Protocol), DNS (Domain Name System), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), SIP (Session Initiation Protocol), SNMP (Simple Network Management Protocol) 등의 프로토콜을 이용한 DoS 공격들이 보고되고 있으며 전송계층의 TCP 및 UDP (User Datagram Protocol), 네트워크 계층의 ICMP (Internet Control Message Protocol) 등이 DoS 공격에 활용되는 대표적인 프로토콜들이다. 따라서 본 논문에서는 TCP/IP 기반 네트워크에서 응용계층, 전송계층, 및 네트워크 계층의 다양한 프로토콜들에 대한 DoS 공격 취약점을 분석하고자 한다. 또한 각 프로토콜들의 다양한 취약점을 활용한 기존 DoS 공격 사례들을 분석함으로써 향후 예상되는 DoS 공격 형태 및 적절한 대응 방법 등에 대한 기준을 제시하고자 한다.
  • 따라서 본 논문에서는 TCP/IP 기반 네트워크에서 응용계층, 전송계층, 및 네트워크 계층의 다양한 프로토콜들에 대한 DoS 공격 취약점을 분석하고자 한다. 또한 각 프로토콜들의 다양한 취약점을 활용한 기존 DoS 공격 사례들을 분석함으로써 향후 예상되는 DoS 공격 형태 및 적절한 대응 방법 등에 대한 기준을 제시하고자 한다.
  • 이러한 일련의 과정에서 다양한 프로토콜의 보안 취약점들이 사이버 공격 수단으로 사용되어 지고 있다. 이에 본 논문에서는 기존 DoS 공격에 사용되어진 각 프로토콜별 보안 취약점에 대해 분석하였다. 또한 최근 국내에서 있었던 대표적 DoS 공격을 각 프로토콜별 보안 취약점과 연계하여 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
DoS 공격은 무엇인가? DoS 공격은 특정 시스템의 리소스를 고갈시키거나 대역폭을 고갈시키는 방법을 통해 공격 대상 네트워크를 마비시키는 공격 방법이다[1]. DoS 공격은 MTU (Maximum transmission unit)를 이용하여 큰 사이즈의 Ping 패킷을 서버로 전송하여 재조합하게 만들어 리소스를 많이 소비하도록 만드는 Ping of Death 사례와 같이 특정 서버를 공격하는 형태에서부터 분산 서비스 거부 공격과 홈페이지 변조 및 개인정보를 유출한 6.
TCP 플래그 플러딩 공격처럼 잘 알려진 공격이 위협적이지 않은 이유는? TCP 플래그 플러딩 공격은 클라이언트가 서버에 TCP 헤더 속 플래그를 각 SYN, NULL, FIN, ACK, PUSH, RESET, URG 중 하나로 설정하여 대량의 패킷을 보내면 서버는 이를 처리하기 위해 대부분의 자원을 소모하게 되고 정상적인 서비스를 하지 못하게 된다. 이러한 공격은 잘 알려져 있기 때문에 기본적으로 방화벽 에서 필터링이 가능하다. 때문에 공격자는 여러 가지 조합으로 공격을 시도하며 XMAS 플러딩은 FIN, URG, PUSH, RST 등의 조합을 갖고 있는 플러딩 공격 중 하나라고 볼 수 있다.
DoS 공격은 어떻게 발전하는가? 25 사이버 테러 사례와 같이 조직적인 테러 형태의 공격까지 다양한 형태를 보인다. DoS 공격은 공격자의 선택 및 공격 방법에 따라 분산 서비스 거부 (Distributed DoS: DDoS) 공격[2] 및 분산 반사 서비스 거부 (Distributed Reflection DoS: DRDoS) 공격[3] 등으로 발전하게 된다. 그러나 DoS, DDoS, 및 DRDoS 공격 방법 모두 다양한 프로토콜들의 보안 취약점을 이용하여 공격을 시도하는 공통점을 가진다 [4]-[5].
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참고문헌 (15)

  1. G. Loukas and G. Oke, "Protection against denial of service attacks: a survey," The Computer Journal, vol. 53, pp. 1020-1037, 2010. 

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  2. M. Li, J. Li, and W. Zhao, "Simulation study of flood attacking of DDOS," in Proc of International Conference on Internet Computing in Science and Engineering 2008, pp. 286-293. 

  3. H. Tsunoda, K. Ohta, A. Yamamoto, N. Ansari, Y. Waizumi, and Y. Nemoto, "Detecting DRDoS attacks by a simple response packet confirmation mechanism," Computer Communications, vol. 31, pp. 3299-3306, 2008. 

    상세보기 crossref

  4. W. Liu, "Research on DoS attack and detection programming," in Proc. of Third International Symposium on Intelligent Information Technology Application 2009, pp. 207-210. 

  5. J. Nazario, "DDoS attack evolution," Network Security, vol. 2008, pp. 7-10, 2008. 

  6. G. Kambourakis, T. Moschos, D. Geneiatakis, and S. Gritzalis, "Detecting DNS amplification attacks," in Critical Information Infrastructures Security, ed: Springer, 2008, pp. 185-196. 

  7. M.-J. Chen, K.-P. Chien, C.-Y. Huang, B.-C. Cheng, and Y.-S. Chu, "An ASIC for SMTP Intrusion Prevention System," in Proc. of IEEE International Symposium on Circuits and Systems 2009, pp. 1847-1850. 

  8. F. Huici, S. Niccolini, and N. d'Heureuse, "Protecting SIP against very large flooding DoS attacks," in Proc. of Global Telecommunications Conference 2009, pp. 1-6. 

  9. J. Yu, H. Lee, M.-S. Kim, and D. Park, "Traffic flooding attack detection with SNMP MIB using SVM," Computer Communications, vol. 31, pp. 4212-4219, 2008. 

    상세보기 crossref

  10. Z. Zhu, G. Lu, Y. Chen, Z. J. Fu, P. Roberts, and K. Han, "Botnet research survey," in Proc. of 32nd Annual IEEE International Computer Software and Applications 2008, pp. 967-972. 

  11. I. Mopari, S. Pukale, and M. Dhore, "Detection and defense against DDoS attack with IP spoofing," in Proc. of International Conference on Computing, Communication and Networking 2008, pp. 1-5. 

  12. J. Udhayan and R. Anitha, "Demystifying and rate limiting ICMP hosted DoS/DDoS flooding attacks with attack productivity analysis," in Proc. of IEEE International Conference on Advance Computing Conference 2009, pp. 558-564. 

  13. H. Y. Youm, "Korea's experience of massive DDoS attacks from Botnet," ITU-T SG, vol. 17, 2011. 

  14. S.-H. Kang, K.-Y. Park, S.-G. Yoo, and J. Kim, "DDoS avoidance strategy for service availability," Cluster Computing, pp. 1-8, 2013. 

  15. J. Eom, " The Active Deterrence Strategy of Cyberwarfare for Cyber Security," Journal of Security Engineering, vol. 10, 2013. 

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