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다운그레이드 공격

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목차

1. 개요

다운그레이드 공격은 중간자 공격의 일종으로, 암호화 공격을 가능하게 하기 위해 사용되는 방법이다. SSL/TLS 프로토콜 제품군에서 지속적으로 발생하며, POODLE 공격이 그 예시이다. TLS 프로토콜의 다운그레이드 공격은 여러 형태로 나타나며, 공격 대상 프로토콜 요소, 공격을 가능하게 하는 취약점 유형, 공격 방법, 공격으로 인한 피해 수준에 따라 분류할 수 있다. TLS 클라이언트는 레거시 버전에 대한 지원을 이용하거나 POODLE, ClientHello 단편화, DROWN 공격과 같은 권장 암호 모음을 악용한다. 다운그레이드 공격을 방지하기 위해서는 이전 버전과의 호환성을 제거하는 것이 효과적이며, HTTP Strict Transport Security (HSTS)를 구현하는 것도 도움이 된다.

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다운그레이드 공격
개요
유형암호 공격
목표암호화 약화 또는 비활성화
공격 방식중간자 공격 (Man-in-the-middle attack, MITM)
관련 프로토콜TLS
SSL
5G
설명
정의다운그레이드 공격은 서버나 통신 시스템이 지원하는 보안 수준을 낮추도록 유도하여 공격자가 시스템을 악용할 수 있도록 만드는 암호 공격이다.
메커니즘공격자는 클라이언트와 서버 간의 연결을 가로채고, 연결 설정 과정에서 더 낮은 버전의 프로토콜이나 취약한 암호화 알고리즘을 사용하도록 강제한다.
이러한 방식으로 공격자는 암호화되지 않은 데이터에 접근하거나, 암호화된 데이터를 쉽게 해독할 수 있다.
예시FREAK 공격: SSLv2와 같이 취약한 프로토콜로 다운그레이드하여 공격한다.
POODLE: SSL 3.0의 취약점을 이용하여 정보를 탈취한다.
Logjam: Diffie-Hellman 키 교환 과정에서 512비트 내보내기 등급 키를 사용하여 공격한다.
취약점 및 영향
대상HTTPS 서버
VPN
이메일 클라이언트
5G 네트워크
결과기밀 정보 유출
계정 탈취
데이터 변조
서비스 거부 (DoS) 공격
대응 방안
일반적인 대응사용하지 않는 오래된 프로토콜 및 암호화 알고리즘 비활성화
최신 버전의 프로토콜 및 소프트웨어 사용
HSTS (HTTP Strict Transport Security) 활성화
클라이언트 및 서버 소프트웨어의 보안 업데이트 적용
5G 네트워크무결성 보호 활성화 및 메시지 인증 코드(MAC) 검사

2. 공격

다운그레이드 공격은 중간자 공격(MITM)의 일부로 구현되는 경우가 많으며, 다른 방법으로는 불가능할 수도 있는 암호화 공격을 가능하게 하는 방법으로 사용될 수 있다.[5] 다운그레이드 공격은 SSL/TLS 프로토콜 제품군에서 지속적인 문제였으며, POODLE 공격이 그 예시이다.

하위 호환성을 제거하는 것이 다운그레이드 공격을 방지하는 유일한 방법인 경우가 많다. 그러나 클라이언트와 서버가 서로를 최신 상태로 인식하여 공격을 방지할 수도 있다. 예를 들어 웹 서버와 사용자 에이전트 모두 HTTP Strict Transport Security를 구현하고 사용자 에이전트가 이 서버에 대해 알고 있는 경우 (이전에 HTTPS를 통해 접속했거나 "HSTS 사전 로드 목록"에 있기 때문), 악의적인 라우터가 자신과 서버가 HTTPS를 지원하지 않는 것으로 표시하더라도 사용자 에이전트는 기본 HTTP를 통한 사이트 접속을 거부한다.

2. 1. TLS 프로토콜 다운그레이드 공격의 유형

TLS 프로토콜의 다운그레이드 공격은 여러 형태를 띤다.[6] 연구자들은 다운그레이드 공격을 추론하는 프레임워크를 나타내는 4가지 다른 벡터와 관련하여 다운그레이드 공격을 분류했다.[7]

공격 대상 프로토콜 요소취약점 유형공격 방법피해 수준



TLS 클라이언트(예: 웹 브라우저)가 레거시 버전에 대한 클라이언트의 지원을 이용하거나, POODLE, ClientHello 단편화,[10][11] 및 DROWN(일명 "특수 익사") 다운그레이드 공격과 같은 권장 암호 모음(예: 순방향 비밀성 또는 인증된 암호화를 지원하지 않는 것)을 악용하는 경우가 있다.

2. 2. 공격 사례

다운그레이드 공격은 종종 중간자 공격(MITM)의 일부로 구현되며, 그렇지 않으면 불가능할 수 있는 암호화 공격을 가능하게 하는 방법으로 사용될 수 있다.[5] 다운그레이드 공격은 SSL/TLS 프로토콜 제품군에서 지속적인 문제였으며, 이러한 공격의 예로는 POODLE 공격이 있다.

TLS 프로토콜의 다운그레이드 공격은 여러 형태로 나타난다.[6] 연구자들은 다운그레이드 공격을 네 가지 다른 벡터와 관련하여 분류했는데, 이는 다운그레이드 공격에 대해 추론할 수 있는 프레임워크를 나타낸다:[7]

공격 대상이 되는 프로토콜 요소공격을 가능하게 하는 취약점 유형공격 방법공격으로 인한 피해 수준



최근의 제안에서는[8][9] TLS 클라이언트(예: 웹 브라우저)가 이전 버전 또는 권장되지 않는 암호화 제품군(예: 순방향 비밀성 또는 인증된 암호화를 지원하지 않는 제품군)에 대한 클라이언트의 지원을 악용하는 특정 유형의 다운그레이드 공격, 예를 들어 POODLE, ClientHello 조각화,[10][11] 및 DROWN("the special drown"이라고도 함) 다운그레이드 공격 변종으로부터 민감한 도메인 이름을 보호하기 위해 '사전 지식' 개념을 활용한다.

하위 호환성을 제거하는 것은 종종 다운그레이드 공격을 방지하는 유일한 방법이다. 그러나 때로는 클라이언트와 서버가 서로를 최신 상태로 인식하여 공격을 방지할 수 있다. 예를 들어, 웹 서버와 사용자 에이전트 모두 HTTP Strict Transport Security를 구현하고 사용자 에이전트가 이 서버에 대해 알고 있는 경우(이전에 HTTPS를 통해 액세스했거나 "HSTS 사전 로드 목록"[12][13][14]에 있기 때문), 악의적인 라우터가 사이트를 서로 HTTPS를 지원하지 않는 것처럼 표시하더라도 사용자 에이전트는 일반 HTTP를 통해 사이트에 액세스하는 것을 거부한다.

3. 대응 방안

다운그레이드 공격을 방지하기 위해 이전 버전과의 호환성을 제거하는 것이 유일한 방법인 경우가 많다. 하지만 클라이언트와 서버가 서로 최신 상태임을 인식하여 공격을 방지할 수도 있다.

TLS 프로토콜의 다운그레이드 공격은 여러 형태로 나타나는데, 연구자들은 다운그레이드 공격을 추론하는 프레임워크를 나타내는 4가지 다른 벡터와 관련하여 분류했다.[7]

공격 대상 프로토콜 요소취약점 유형공격 방법피해 수준



최근의 제안에서는[8][9] TLS 클라이언트(예: 웹 브라우저)가 이전 버전 또는 권장되지 않는 암호화 제품군(예: 전방 보안 또는 인증된 암호화를 지원하지 않는 제품군)에 대한 클라이언트의 지원을 악용하는 특정 유형의 다운그레이드 공격, 예를 들어 POODLE, ClientHello 조각화,[10][11] 및 DROWN("the special drown"이라고도 함) 다운그레이드 공격 변종으로부터 민감한 도메인 이름을 보호하기 위해 '사전 지식' 개념을 활용한다.

3. 1. HTTP Strict Transport Security (HSTS)

웹 서버와 사용자 에이전트 모두 HTTP Strict Transport Security를 구현하고 사용자 에이전트가 이 서버에 대해 알고 있는 경우 (이전에 HTTPS를 통해 접속했거나 "HSTS 사전 로드 목록"[12][13][14]에 있기 때문), 악의적인 라우터가 사이트를 서로 HTTPS를 지원하지 않는 것처럼 표시하더라도 사용자 에이전트는 일반 HTTP를 통해 사이트에 접속하는 것을 거부한다. 이전 버전과의 호환성을 제거하는 것이 다운그레이드 공격을 방지하는 유일한 방법인 경우가 많다. 그러나 때로는 클라이언트와 서버가 서로를 최신 상태로 인식하여 공격을 방지할 수 있다.

3. 2. 기타 대응 방안

이전 버전과의 호환성을 제거하는 것이 다운그레이드 공격을 방지하는 유일한 방법인 경우가 많다. 하지만 때때로 클라이언트와 서버는 서로를 최신 상태로 인식하여 공격을 방지할 수 있다. 예를 들어 웹 서버와 사용자 에이전트가 모두 HTTP Strict Transport Security를 구현하고 사용자 에이전트가 서버에 대해 이를 알고 있는 경우(이전에 HTTPS를 통해 액세스했거나 "HSTS 사전 로드 목록"에 있기 때문), 악의적인 라우터가 자신과 서버가 HTTPS를 지원하지 않는 것으로 표시하더라도 사용자 에이전트는 기본 HTTP를 통한 사이트 액세스를 거부한다.

참조

[1] 웹사이트 Security Implications of 5G Networks https://cltc.berkele[...] 2021-11-24
[2] 웹사이트 Version rollback attack https://www.oxfordre[...]
[3] 웹사이트 Man-in-the-Middle TLS Protocol Downgrade Attack https://www.praetori[...] 2016-04-13
[4] 웹사이트 95% of HTTPS servers vulnerable to trivial MITM attacks {{!}} Netcraft https://www.netcraft[...] 2023-12-11
[5] 웹사이트 Downgrade attack https://encyclopedia[...] 2023-09-05
[6] conference What's in a Downgrade? A Taxonomy of Downgrade Attacks in the TLS Protocol and Application Protocols Using TLS Springer
[7] conference What's in a Downgrade? A Taxonomy of Downgrade Attacks in the TLS Protocol and Application Protocols Using TLS Springer
[8] conference On the Feasibility of Fine-Grained TLS Security Configurations in Web Browsers Based on the Requested Domain Name Springer
[9] conference DSTC: DNS-based Strict TLS Configurations Springer
[10] 웹사이트 ClientHello https://ldapwiki.com[...] 2019-01-30
[11] conference FLEXTLS A Tool for Testing TLS Implementations https://hal.inria.fr[...] USENIX 2019-01-30
[12] 웹사이트 Strict Transport Security https://www.chromium[...] 2010-07-22
[13] 웹사이트 Preloading HSTS https://blog.mozilla[...] 2014-02-06
[14] 웹사이트 HTTP Strict Transport Security comes to Internet Explorer http://blogs.msdn.co[...] 2015-02-16


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