[논문]스마트폰 DDoS 공격과 악성코드에 관한 대응책 연구

최우석; 한승조

문제 정의

기존 좀비 PC를 이용한 DDoS공격에 비해 보다 더 큰 피해가 발생되고 3G혹은 Wi-fi를 이용하기 때문에 통신망 자체에 장애가 올 수도 있다. 본 논문에서는 기존의 DDoS공격 및 스마트폰 DDoS공격의 공격 기법과 스마트폰 DDoS 악성코드에 대한 대비책을 살펴본다.
본 논문에서는 이용자가 직접 자신이 스마트폰을 사용할 때 오가는 패킷을 확인하고 이상패킷을 감지하는 방법을 제안한다. 일반적으로 스마트폰을 이용하여 Wi-fi망에 접속을 하려고하면 DHCP 프로토콜을 통해 자동으로 IP주소를 할당하게 된다.

제안 방법

일반적으로 스마트폰을 이용하여 Wi-fi망에 접속을 하려고하면 DHCP 프로토콜을 통해 자동으로 IP주소를 할당하게 된다. 스마트폰 자체에서 패킷을 캡쳐 하는 것이 아니기 때문에 스마트폰의 라우터 주소를 공유기가 아닌 노트북의 아이피로 수동으로 설정하여, 스마트폰으로 사용하는 모든 데이터망을 이용하는 패킷의 최초 경유지를 공유기가 아닌 노트북으로 변경하였다. Wi-fi 데이터서비스를 이용하면서 이용자의 스마트폰을 자가 점검 할 수 있다.
스마트폰은 모토로라 아트릭스를 사용하였고 이 스마트폰은 안드로이드 2.3.4 버전(ginger bread) 기반으로 사용되었으며 노트북은 windows 7 64bits를 사용하고 공유기는 Iptime N704m 유, 무선 공유기를 사용하여 패킷 캡쳐를 시도 하였다.
악성코드 샘플을 구하여 PC에서 악성코드 침입 시 탐지율과 제안한 방식의 패킷 캡쳐를 이용한 이상패킷 감지율을 테스트하였으며, 사용된 악성코드 샘플은 3가지이며 각 샘플 당 약 200회를 시행하여 통계하였다. 테스트 시 패킷의 최초 경유지가 PC가 되고 PC에서 패킷을 내보내는 방식으로 통신이 진행되므로 기존 PC에서 사용하던 snort툴을 이용하여 테스트하였다.
이때 (그림 2)에서 확인되는 바와 같이 해당 웹에 대한 접속 정보도 확인 할 수 있었다. 위 테스트에 사용된 스마트폰은 루팅을 시행하지 않았으며 정상 마켓에서 다운로드한 스마트폰 메신져인 카카오톡을 이용하여 메시지를 전송하였다. 메시지가 전송될 때 빠져나가는 패킷을 확인한 결과 패킷 상에 평문이 노출되지 않았다.
위와 같이 설정 후 카카오톡이나 기타 메신져, 웹 페이지 접속 등을 시행하면서 패킷을 관찰하였다. 평문이 패킷에 그대로 노출되는 모습 등 스마트폰에서 나가는 모든 패킷이 확인되었다.
악성코드 샘플을 구하여 PC에서 악성코드 침입 시 탐지율과 제안한 방식의 패킷 캡쳐를 이용한 이상패킷 감지율을 테스트하였으며, 사용된 악성코드 샘플은 3가지이며 각 샘플 당 약 200회를 시행하여 통계하였다. 테스트 시 패킷의 최초 경유지가 PC가 되고 PC에서 패킷을 내보내는 방식으로 통신이 진행되므로 기존 PC에서 사용하던 snort툴을 이용하여 테스트하였다. 현재 스마트폰 이용자들이 사용하고 있는 스마트폰 백신의 경우 절반 이상의 백신들이 40%도 안되는 탐지율을 가지고 있으며 사용할만한 성능을 가진 앱은 실험대상 앱 중 7개에 불과하다는 통계가 있다.
네트워크에 접속하여 이용하는 어플리케이션을 실행하게 되면 (그림 3)과 실행되는 어플리케이션이 보내는 패킷을 확인할 수 있다. 테스트 시에 네이버 앱을 이용하여 네이버에 접속을 시도 하였고 스마트폰에 있는 웹 브라우져를 이용하여 웹에 접속을 시도하였다. 이때 (그림 2)에서 확인되는 바와 같이 해당 웹에 대한 접속 정보도 확인 할 수 있었다.

성능/효과

현재 스마트폰 이용자들이 사용하고 있는 스마트폰 백신의 경우 절반 이상의 백신들이 40%도 안되는 탐지율을 가지고 있으며 사용할만한 성능을 가진 앱은 실험대상 앱 중 7개에 불과하다는 통계가 있다.[10] 본 논문에서 제안한 방식은 <표 1>에서 나타난 바와 같이 악성코드를 탐지하는 성능은 기존 PC에서 사용하던 성능과 거의 유사하게 나타나고 있다. 제안한 탐지 방법은 PC를 이용하여야 하고 Wi-fi서비스가 가능하고 PC 혹은 노트북이 무선네트워킹이 가능하여야 실행 할 수 있다는 단점이 있다.
메시지가 전송될 때 빠져나가는 패킷을 확인한 결과 패킷 상에 평문이 노출되지 않았다. 악성코드나 DDoS 공격에 감염되지 않은 스마트폰을 이용하여 테스트를 한 결과에는 실제로 앱 실행 혹은 웹 접속 이외의 스마트폰의 IMEI 정보 등의 단말기정보나 스마트폰 이용자의 정보 혹은 이용자가 실행하지 않은 앱이나 명령이 수행되는 현상은 관찰되지 않았다.
안드로이드 운영체제에서 루팅을 통해 이용이 가능한 블랙 마켓이나 3rd-party 마켓을 통해 이미 DDoS 공격 등의 악성코드들이 유포 되고 있는 실정이며 중국에서는 실제로 좀비 악성코드에 의해 100만대 정도의 스마트폰이 감염된 일이 있었다. 유포되는 악성코드 그리고 하우리 선행기술 팀에서 시연한 스마트폰 DDoS공격과 중국의 좀비 스마트폰 감염사례를 보면 스마트폰을 이용한 DDoS 공격이 충분히 가능하며 현재 스마트폰 이용자가 국내에만 2000만명이 넘는 실정이기에 일부 스마트폰만을 가지고도 충분히 공격 대상이 된 서버를 마비시키는 것이 가능하다. 3G 서비스를 넘어 4G 서비스를 이용하는 스마트폰이 대중화됨에 따라 3G 데이터망보다 높은 대역폭을 가지고 빠른 속도를 제공하게 되어 공격 대상이 되는 서버나 웹의 경우에는 트래픽이 보다 대량으로 들어오기 때문에 피해가 더욱 심각해질 수 있다.
[10] 본 논문에서 제안한 방식은 <표 1>에서 나타난 바와 같이 악성코드를 탐지하는 성능은 기존 PC에서 사용하던 성능과 거의 유사하게 나타나고 있다. 제안한 탐지 방법은 PC를 이용하여야 하고 Wi-fi서비스가 가능하고 PC 혹은 노트북이 무선네트워킹이 가능하여야 실행 할 수 있다는 단점이 있다. 반면에 이용자가 직접 자신의 스마트폰에서 오가는 패킷을 확인 할 수 있고 높은 탐지율을 나타낸다는 점이 강점이다.

후속연구

추후 연구에서는 본 논문에서 제안한 패킷 캡쳐와 패킷 필터링을 동시 할 수 있는 툴을 구현하여 보다 편리하고 안전한 보안체계를 수립하도록 할 것이다.

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