부채널 공격은 암호화에서 발생하는 정보를 사용해 암호화를 깨뜨린다. 예를 들어, 밴 에크 프리킹(van Eck phreaking) 공격에서 암호화되기 전에 정보를 보기 위해 컴퓨터 화면에서 나오는 EMF 전자파를 감시하는 방식, 즉 템페스트(TEMPEST) 공격이 여기에 해당한다. 이 밖에 잘 알려진 부채널 공격에는 암호화 키를 탈취하기 위해 전자기기의 소비전력을 몰래 감시하는 방식이나 비밀번호를 훔치기 위해 사용자의 자판 입력 소리를 기록하는 음향 공격이 있다.
이런 부채널 공격은 이론상의 문제가 아니며 수십 년 동안 이미 알려져 왔다. 전세계 정보기관과 경찰들이 사용하는 가장 오래되고 가장 흔한 방식은 목표 대상의 길 건너편에 밴을 주차하고 템피스트 공격을 사용해 그들의 컴퓨터 화면을 감시하는 것이다.
템페스트 부채널 공격이란
길 건너에 주차되어 있는 밴이 정말로 통신업체 차량일까? 자신이 정치인이거나 언론인이거나 외교관이거나 기술 임원이거나 언론 통제 국가에 속한 어느 누군가에 해당한다면, 자세히 살펴볼 필요가 있다. 템페스트 공격은 거의 수십 년 간 행해져 왔다. 미 국방부는 노트북이 방출하는 EMF 전자파를 최소화하기 위해 보안용 케이스를 사용하는 것을 비롯해 군용 전자기기들이 템피스트 방지 표준에 부합할 것을 요구한다. 템테스트 공격은 목표 대상의 화면에서 나오는 EMF 전자파를 보기 때문에 수백 미터 밖에서도 탐지하고(길 맞은 편에서는 확실히 가능하다) 실시간으로 작동한다. BBC TV의 스페셜 프로그램은 수십 년 전에 이미 이 공격을 시연해 보여준 바 있다. 구식의 대형 CRT 모니터에서 평면 LCD 디스플레이로의 발전은 EMF 전자파에도 변화를 가져왔지만, 노트북 화면과 평면 모니터들은 여전히 이런 공격에 취약하다는 것을 보여줬다.
전 세계의 정보기관이 정기적으로 템테스트 공격을 사용한다는 것이 널리 알려져 있으며, FBI나 다른 국내 경찰들이 범죄자나 언론인을 감시할 때 이런 식의 공격을 자신들의 수사에 이용한다는 것은 거의 확실한 사실이다.
템피스트 공격에 대한 실질적인 방어 방법 또한 수십 년 간 알려져 왔다. 패러데이 상자(Faraday cage)는 이런 EMF 전자파를 막아주며 육각형 구멍이 있는 철조망만 있으면 자신의 사무실에도 만들 수 있다(전자파의 파장이 철조망의 구멍보다 크기 때문에 빠져나가지 못한다). 또는 정부 차원에서는 민감정보취급시설(SCIF)을 만들면 된다.
소비전력 부채널 공격이란 무엇인가
암호화는 에너지 집약적이며 컴퓨터를 사용하는 다른 활동들과 마찬가지로 에너지를 측정하고 분석할 수 있다. 예를 들어, 전원 콘센트와 케이블에 대한 공격은 실험실에서 RSA 프라이빗 키를 복구하는 데 성공한 것으로 알려져 있다. 옛말에 따르면, 오늘날의 학술적 공격은 어제의 국가적 공격이고 내일의 아마추어 해커 공격이다. 단순한 전력 분석은 "곱셈과 제곱 연산 간의 차이점을 드러냄으로써 RSA 구현을 깨뜨리는 데 사용할 수 있다. 이것이 1998년에 나온 "차별적인 전력 분석과 관련 공격에 대한 개론(Introduction to Differential Power Analysis and Related Attacks)"이란 제목을 가진 논문의 결론이다.
시간차 분석 부채널 공격(timing analysis side channel attack)이란
암호화는 구동하는 데 시간이 걸린다. 그 시간은 측정하고 분석할 수 있으며 통계적으로 암호화를 해독하는 데에도 사용할 수 있다. 많이 화제가 된 하드웨어 보안 결함인 멜트다운(Meltdown)과 스펙터(Spectre) 모두 인텔 하드웨어에 대한 시간차 공격이다. 폴 C 코처는 시간차 공격에 대한 논문에서 "프라이빗 키를 실행하는 데 필요한 시간을 주의깊게 측정하면 해커들은 고정된 디피-헬만(Diffie-Hellman) 지수를 찾아내고 RSA 키를 특정화하고 다른 암호화 체계를 깨뜨릴 수 있을 것이다"고 분명히 밝혔다.이런 발견에 대응해 시간차 "노이즈"를 암호화 과정에 추가하는 대응 조치들이 시간차 부채널 공격의 위험을 줄이기 위해 많은 암호화 라이브러리에 설치되어 있다.
타자소리를 해킹하는 음향 부채널 공격
음향 부채널 공격(acoustic side channel attack)은 목표 대상이 노트북에 비밀번호를 입력하는 소리를 듣고서 프라이빗 키를 훔치는 것을 말한다. SF 소설 속의 이야기처럼 들리지만, 수십 년 간 행해져 왔으며 어디서나 찾아볼 수 있는 스마트폰의 출현은 어디서나 들을 수 있는 마이크가 있다는 것을 의미한다. 적당한 기술을 가진 해커들이 수백 달러만 있으면 할 수 있는 저렴한 템피스트 공격과는 달리 음향 공격은 아주 정교한 머신러닝 모델을 필요로 한다. 또한, 어떤 키를 누르는 것을 다른 키와 구별할 수 있는 충분한 훈련 데이터도 필요하다. 이 때문에 음향 공격은 적어도 현재로서는 FBI와 같은 국가 차원의 정보기관과 경찰의 전문 영역이다.
부채널 공격의 미래
부채널 공격은 오랫동안 행해져 왔지만 원격 공격(remote attacks)과 같은 수준의 관심을 받지는 못했다. 원격 공격은 지구 반대편에 있는 사람을 해킹할 수 있지만 대부분의 부채널 공격은 물리적 근접성을 필요로 하기 때문에 사용하는 이도 첩보원이나 경찰에 한정되어 왔다. 그러나 스마트폰과 드론의 출현으로 목표 대상에 부채널 공격을 가하는 데 사용될 수 있는 마이크와 센서가 어디에나 있게 됐다. 그래서 부채널 공격은 시간이 지날수록 더욱 저렴해지고 쉬워질 것이다. editor@itworld.co.kr
함께 보면 좋은 콘텐츠
Sponsored
Surfshark
“유료 VPN, 분명한 가치 있다” VPN 선택 가이드
ⓒ Surfshark VPN(가상 사설 네트워크, Virtual Private Network)은 인터넷 사용자에게 개인 정보 보호와 보안을 제공하는 중요한 도구로 널리 인정받고 있다. VPN은 공공 와이파이 환경에서도 데이터를 안전하게 전송할 수 있고, 개인 정보를 보호하는 데 도움을 준다. VPN 서비스의 수요가 증가하는 것도 같은 이유에서다. 동시에 유료와 무료 중 어떤 VPN을 선택해야 할지 많은 관심을 가지고 살펴보는 사용자가 많다. 가장 먼저 사용자의 관심을 끄는 것은 별도의 예산 부담이 없는 무료 VPN이지만, 그만큼의 한계도 있다. 무료 VPN, 정말 괜찮을까? 무료 VPN 서비스는 편리하고 경제적 부담도 없지만 고려할 점이 아예 없는 것은 아니다. 보안 우려 대부분의 무료 VPN 서비스는 유료 서비스에 비해 보안 수준이 낮을 수 있다. 일부 무료 VPN은 사용자 데이터를 수집해 광고주나 서드파티 업체에 판매하는 경우도 있다. 이러한 상황에서 개인 정보가 유출될 우려가 있다. 속도와 대역폭 제한 무료 VPN 서비스는 종종 속도와 대역폭에 제한을 생긴다. 따라서 사용자는 느린 인터넷 속도를 경험할 수 있으며, 높은 대역폭이 필요한 작업을 수행하는 데 제약을 받을 수 있다. 서비스 제한 무료 VPN 서비스는 종종 서버 위치가 적거나 특정 서비스 또는 웹사이트에 액세스하지 못하는 경우가 생긴다. 또한 사용자 수가 늘어나 서버 부하가 증가하면 서비스의 안정성이 저하될 수 있다. 광고 및 추적 위험 일부 무료 VPN은 광고를 삽입하거나 사용자의 온라인 활동을 추적하여 광고주에게 판매할 수 있다. 이 경우 사용자가 광고를 보아야 하거나 개인 정보를 노출해야 할 수도 있다. 제한된 기능 무료 VPN은 유료 버전에 비해 기능이 제한될 수 있다. 예를 들어, 특정 프로토콜이나 고급 보안 기능을 지원하지 않는 경우가 그렇다. 유료 VPN의 필요성 최근 유행하는 로맨스 스캠은 인터넷 사기의 일종으로, 온라인 데이트나 소셜 미디어를 통해 가짜 프로필을 만들어 상대를 속이는 행위다. 이러한 상황에서 VPN은 사용자가 안전한 연결을 유지하고 사기 행위를 방지하는 데 도움이 된다. VPN을 통해 사용자는 상대방의 신원을 확인하고 의심스러운 활동을 감지할 수 있다. 서프샤크 VPN은 구독 요금제 가입 후 7일간의 무료 체험을 제공하고 있다. ⓒ Surfshark 그 외에도 유료 VPN만의 강점을 적극 이용해야 하는 이유는 다음 3가지로 요약할 수 있다. 보안 강화 해외 여행객이 증가함에 따라 공공 와이파이를 사용하는 경우가 늘어나고 있다. 그러나 공공 와이파이는 보안이 취약해 개인 정보를 노출할 위험이 있다. 따라서 VPN을 사용하여 데이터를 암호화하고 개인 정보를 보호하는 것이 중요하다. 서프샤크 VPN은 사용자의 개인 정보를 안전하게 유지하고 해킹을 방지하는 데 유용하다. 개인정보 보호 인터넷 사용자의 검색 기록과 콘텐츠 소비 패턴은 플랫폼에 의해 추적될 수 있다. VPN을 사용하면 사용자의 IP 주소와 로그를 숨길 수 있으며, 개인 정보를 보호할 수 있다. 또한 VPN은 사용자의 위치를 숨기고 인터넷 활동을 익명으로 유지하는 데 도움이 된다. 지역 제한 해제 해외 여행 중에도 한국에서 송금이 필요한 경우가 생길 수 있다. 그러나 IP가 해외 주소이므로 은행 앱에 접근하는 것이 제한될 수 있다. VPN을 사용하면 지역 제한을 해제해 해외에서도 한국 인터넷 서비스를 이용할 수 있다. 따라서 해외에서도 안전하고 편리하게 인터넷을 이용할 수 있다. 빠르고 안전한 유료 VPN, 서프샤크 VPN ⓒ Surfshark 뛰어난 보안 서프샤크 VPN은 강력한 암호화 기술을 사용하여 사용자의 인터넷 연결을 안전하게 보호한다. 이는 사용자의 개인 정보와 데이터를 보호하고 외부 공격으로부터 사용자를 보호하는 데 도움이 된다. 다양한 서버 위치 서프샤크 VPN은 전 세계 곳곳에 여러 서버가 위치하고 있어, 사용자가 지역 제한된 콘텐츠에 액세스할 수 있다. 해외에서도 로컬 콘텐츠에 손쉽게 접근할 수 있음은 물론이다. 속도와 대역폭 서프샤크 VPN은 빠른 속도와 무제한 대역폭을 제공하여 사용자가 원활한 인터넷 경험을 누릴 수 있도록 지원한다. 온라인 게임, 스트리밍, 다운로드 등 대역폭이 필요한 활동에 이상적이다. 다양한 플랫폼 지원 서프샤크 VPN은 다양한 플랫폼 및 디바이스에서 사용할 수 있다. 윈도우, 맥OS, iOS, 안드로이드 등 다양한 운영체제 및 디바이스에서 호환되어 사용자가 어디서나 안전한 인터넷을 즐길 수 있다. 디바이스 무제한 연결 서프샤크 VPN은 무제한 연결을 제공하여 사용자가 필요할 때 언제든지 디바이스의 갯수에 상관없이 VPN을 사용할 수 있다.