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바이너리 취약점의 자동 탐색을 위한 동적분석 정보 기반 하이브리드 퍼징 연구
A Study on Hybrid Fuzzing using Dynamic Analysis for Automatic Binary Vulnerability Detection 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.20 no.6, 2019년, pp.541 - 547  

김태은 (숭실대학교 컴퓨터학과) ,  전지수 (숭실대학교 컴퓨터학과) ,  정용훈 (한국인터넷진흥원) ,  전문석 (한국인터넷진흥원)

초록
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최근 자동화 되는 해킹 및 분석 기술의 발전으로 인하여 수많은 소프트웨어 보안 취약점이 빠르게 발표되고 있다. 대표적인 취약점 데이터베이스인 NVD(National Vulnerability Database)에는 2010년부터 2015년까지 보안 취약점(CVE: Common Vulnerability Enumeration) 약 8만 건이 등록되었으며, 최근에도 점차 증가하고 있는 추세이다. 보안 취약점은 빠른 속도로 증가하고 있는 반면, 보안 취약점을 분석하고 대응하는 방법은 전문가의 수동 분석에 의존하고 있어 대응 속도가 느리다. 이런 문제점을 해결하기 위해 자동화된 방법으로 보안 취약점을 탐색하고, 패치하여 악의적인 공격자에게 공격 기회를 줄 수 있는 보안 취약점을 사전에 대응 할 수 있는 기술이 필요하다. 본 논문에서는 복잡도 분석을 통해 취약점 탐색 대상 바이너리의 특징을 추출하고, 특징에 적합한 취약점 탐색 전략을 선정하여 취약점을 자동으로 탐색하는 기술을 제안한다. 제안 기술은 AFL, ANGR, Driller 도구와 비교 검증 하였으며 코드 커버리지는 약 6% 향상, 크래시 개수는 약 2.4배 증가, 크래시 발생율 약 11% 향상 효과를 볼 수 있었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recent developments in hacking technology are continuing to increase the number of new security vulnerabilities. Approximately 80,000 new vulnerabilities have been registered in the Common Vulnerability Enumeration (CVE) database, which is a representative vulnerability database, from 2010 to 2015, ...

주제어

표/그림 (11)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그러나 퍼징과 기호실행을 결합하는 과정에 있어, 대상 바이너리의 특징을 고려하지 않고 퍼징과 기호실행 간의 단순한 전환이 이루어진다. 본 논문에서는 대상 바이너리의 복잡도를 기반으로 퍼징과 기호실행을 수행하여 취약점을 자동 탐색하는 기술을 제안한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
기호실행의 단점은? 퍼징 기술의 경우 빠른 속도로 크래시를 발생시킬 수 있으나, 깊은 경로를 탐색하여 취약점을 발생시키기에는 한계점을 가지고 있다. 기호실행의 경우 깊은 경로를 탐색하여 취약점을 발생시킬 수 있으나 프로그램 규모에 따라 실행 속도가 느려지며 자원 소모가 크다는 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 얕은 경로에서는 퍼징을 활용해 취약점을 빠르게 탐색하고, 더 이상 경로 탐색이 어려운 경우 기호실행을 활용하여 취약점을 탐색하는 Hybrid 방식의 퍼징 기술이 발표되었다.
취약점 자동 탐색 기술 및 도구에는 무엇이 있나? 최근, 이러한 전문가의 기술 의존도를 해결하고 취약점 탐색에 들어가는 비용을 줄이기 위해 취약점 자동 탐색 기술 및 도구가 등장하고 있다. 보안 취약점 자동 탐색의 대표적인 기술로는 퍼징 및 기호실행이 있다. 퍼징(Fuzzing)은 대상 프로그램에 임의의 입력 값을 반복적으로 생성하고 응용 프로그램이 충돌을 발생하도록 하는 기술이다. 기호실행(Symbolic Execution)은 입력 값을 기호로 지정하고 프로그램의 취약점이 있는 경로에 도달할 수 있는 값을 찾는 방법 이다. 또한 DARPA에서 자동화 해킹 방어 대회인 Cyber Grand Challenge(CGC)를 개최하였다[3].
퍼징의 기본 개념은? 이 경험은 현재 퍼징의 개념으로 이어졌으며 90 개의 유닉스 유틸리티 중 24 % 이상이 퍼징으로 인해 충들을 일으킬 수 있었다. 퍼징의 기본 개념은 테스트케이스를 무작위로 생성하여 대상 소프트웨어에 입력하는 것이다. 퍼징 기술의 초기 단계에서는 대상 SW를 분석하지 않고 입력 값을 무작위로 생성하여 테스트하는 Dumb Fuzzing이 대부분이었다.
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