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네트워크 보안

AP 사이버보안 · 주제 3

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9:26

네트워크 보안

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3.1

네트워크 취약점 및 공격

Syllabus

학습 목표 3.1.A: 일반적인 네트워크 공격을 식별하십시오.

  • 3.1.A.1 주소 해결 프로토콜(ARP)은 네트워크의 기본 게이트웨이에서 인터넷 프로토콜(IP) 주소를 미디어 액세스 제어(MAC) 주소와 짝짓기하는 표를 생성하는 데 사용됩니다. ARP 포이징 공격은 적대자가 기본 게이트웨이에 위조된 ARP 패킷을 전송하여 표를 수정함으로써 타의 IP 주소를 적대자의 MAC 주소와 연결하고, 타겟으로 향해야 할 트래픽을 적대자 장치가 reception하게 만드는 것입니다. MAC 주위를 위장하는 것을 MAC 스포핑(MAC spoofing)이라고 합니다. 이는 온패스(on-path) 공격(또는 맨-인-더-미들(man-in-the-middle) 공격)의 예입니다. 이 공격은 적대자가 두 당사자 사이의 데이터 스트림을 중계하여 양쪽의 데이터를 캡처하고, 전송 전에数据进行 복제하거나 변조하는 경우를 말합니다. 두 당사자는 서로 직접 통신한다고 생각하지만, 실제로는 각자가 자신의 메시지를 비밀리에 도청하는 적대자와 소통하고 있습니다.
  • 3.1.A.2 MAC 플러딩(MAC flooding) 공격은 적대자가 타겟 스위치에 서로 다른 MAC 주소를 가진 수많은 이더넷 프레임을 전송하는 경우입니다. 이로 인해 스위치가 브로드캐스트 모드로 전환되고, 적대자는 네트워크상의 모든 프레임(브로드캐스트되기 때문에)을 수집할 수 있게 되며, 이는 민감한 정보에 접근할 수 있음을 의미할 수 있습니다. 이는 이브dropping(또는 스니핑, sniffing)의 예입니다. 이攻击은 적대자가 전송 중인 데이터를 캡처하고 기록 및 복제할 수 있는 경우를 말합니다.
  • 3.1.A.3 DNS 포이징(DNS poisoning) 공격은 적대자가 권위 있는 네임 서버(NS)인 척하여 DNS 서버에 가짜 DNS 레코드를 심어 브라우저 트래픽을 자격증 도난을 목적으로 하는 악성 웹사이트로 리디렉션시키는 경우입니다. 이는 크레덴셜 하버스팅(credential harvesting)의 예입니다. 이는 적대자가 실제와 유사한 가짜 로그인 사이트를 설치하여 무고한 사용자들이 실제 자격증을 입력하게 하고, 이를 capture하여 사용하는 경우를 말합니다.
  • 3.1.A.4 스머프(Smurf) 공격은 인터넷 제어 메시지 프로토콜(ICMP) 요청을 사용하여 네트워크를 과부하 상태로 만들려는 시도를 합니다. 이는 서비스 부재(DoS) 공격의 일종으로,AUTHORIZED 사용자에게 시스템이나 자원을 사용 불가능하게 만듭니다. 스머프 공격 중 적대자는 피해자 주소가 포함된 수많은 ICMP 요청을 네트워크의 브로드캐스트 주소로 전송합니다. 네트워크 게이트웨이는 이러한 요청을 네트워크상의 모든 장치로 전송합니다. 네트워크상의 각 장치는 피해자 주소로 응답하며, 정당한 메시지를 차단할 수 있는 트래픽 폭을 생성합니다. 여러 장치가 동일한 타겟을 동시에 공격할 때는 분산 서비스 부재(DDoS) 공격이라고 합니다.

학습 목표 3.1.B: 적대자가 네트워크 취약점을如何利用하여 네트워크 통신을 도난, 방해 또는 파괴할 수 있는지 설명하십시오.

  • 3.1.B.1 적대자는 네트워크를 DoS로 과부하状态로 만들거나 내부 네트워크 구조를 매핑하거나 정당한 장치를 스포핑하기 위해 악성 트래픽을 네트워크에 보낼 수 있습니다. 방화벽이 없거나 부적절하게 구성된 방화벽이 있는 네트워크는 이러한 유형의 공격에 취약합니다.
  • 3.1.B.2 장치를 해킹한 적대자는 종종 로컬 영역 네트워크(LAN)상의 다른 장치도 해킹하기 위해 해당 액세스를 활용하려 시도합니다.
  • 3.1.B.3 적대자가 데이터 포트에 물리적으로 연결하면 포트 보안이 활성화되지 않는 한 스위치 포트를 통해 LAN에 접근할 수 있습니다. 이는 적대자가 DoS 공격을 발동하거나 MAC 플러딩 또는 MAC 스포핑 공격을 수행할 수 있게 합니다.
  • 3.1.B.4 물리적 보안 구역 외부에 서 있는 적대자는 물리적 구역 외부로 브로드캐스팅되는 무선 액세스 포인트의 신호와 Beacon 프레임을 capturing할 수 있습니다. 이를 통해 무선 네트워크에 대한 정보를 gather하고 이에 대한 이브dropping 및 암호화 공격을 시도할 수 있습니다.
  • 3.1.B.5 적대자는 네트워크 내부에서 공격을 발동하기 위해 네트워크에 join하려는 시도를 할 수 있습니다. 장치와 사용자를 인증하지 않는 네트워크는 적대자가 join하기 쉽게 만듭니다.
  • 3.1.B.6 개방된 네트워크 포트가 있다면, 적대자는 해당 포트에 무선 액세스 포인트를 연결하여 로거(Rogue) 액세스 포인트를 생성할 수 있다. 이 로거 액세스 포인트를 통해 내부 네트워크에 무선으로 접근할 수 있으며(물리적 공간 외부에서도 가능), 이는 방화벽을 우회하여 LAN에 직접 접근하게 한다.
  • 3.1.B.7 적대자는 무선 암호화를 해킹하거나, 네트워크상의 데이터를 도청, 도난 또는 유출시키는 시도를 할 수 있다.

학습 목표 3.1.C: 네트워크 취약성으로부터의 위험을 평가하고 문서화한다.

  • 3.1.C.1 네트워크의 취약성은 적대자에게 전송 중인数据进行 도청 및 변조하거나, DoS 공격을发起하거나, 네트워크 내에서 이동(navigating)하여 더 민감하거나 중요한 시스템에 접근하는 것을 허용할 수 있다. 네트워크 취약성은 기밀성, 무결성, 가용성에 대한 위험을 구성할 수 있다.
  • 3.1.C.2 네트워크, 장치, 애플리케이션에서 알려진 취약점을 검사할 수 있는 자동화 취약점 스캐너가 있다. 이러한 스캐너는 일반적으로 탐지된 취약점, 그 심각도, 그리고 완화 방안을 포함하는 보고서를 생성한다.
  • 3.1.C.3 네트워크 취약성을 성공적으로 악용하는 것은 종종 고도의 기술적 능력과 지식을 요구한다. 이는 악용 가능성에 영향을 미칠 수 있다.
  • 3.1.C.4 네트워크 취약성에 대한 높은 위험은 적대자가 네트워크 트래픽을 포획하거나, 네트워크 상의 합법적인 장치를 위장(spoofing)하거나, DoS 공격을发起하여 쉽게 중대한 영향을 미치게 할 수 있게 한다.
    • 3.1.C.4에 대한 예시:
      • 한 조직은 무선 네트워크를 통해 접근 가능한 단일 분할되지 않은 내부 네트워크를 가지고 있으며, 해당 네트워크에는 자체 개발 웹 애플리케이션을 실행하는 서버가 있다.
  • 3.1.C.5 네트워크 취약성에 대한 متوسط 위험은 적대자에게 네트워크 상의 시스템이나 장치에 대한 정보를 얻을 수 있게 하는 취약점을 포함할 수 있다.
    • 3.1.C.5의 예시:
      • 한 조직의 외부 방화벽이 외부 ICMP 트래픽을 차단하도록 설정되어 있지 않다.
  • 3.1.C.6 네트워크 취약성에 대한 낮은 위험은 악용하기 어려우며 조직에 미칠 부정적 영향이 극미미한 취약점을 포함한다.
    • 3.1.C.6에 대한 예시:
      • 한 조직의 무선 액세스 포인트가 네트워크 서비스 세트 식별자(SSID)와 무선 암호화 프로토콜을 포함 beacon frame를 방송한다.

출처: College Board AP Course and Exam Description

중간자 공격
DDoS: 봇넷이 서버를 폭주시키는 모습

네트워크(Network) 는 기기가 데이터를 공유할 수 있게 연결하는 것이지, 모든 연결은 잠재적인 침투 경로입니다.的经典적인 네트워크 공격과 그에 숨겨진 수법을 이해해야 합니다.

  • ARP 포이즌링(ARP poisoning) - 주소 해결 프로토콜(Address Resolution Protocol, ARP) 은 IP 주소를 하드웨어 MAC 주소와 매핑합니다. 적대자가 위조 ARP 메시지를 보내면, 표적으로 향해야 할 트래픽이 적대자로 우회됩니다. 이는 온패스 공격(On-path attack, 중간자 공격) 입니다. 적대자는 두 당사자 사이에 몰래 위치하여 Defaults의 메시지를 읽거나 심지어 변조할 수 있습니다.
  • MAC 플러딩(MAC flooding) - 스위치(Switch) 에 위조 MAC 주소를 대량 전송하여broadcast 모드에進入하게 만들고, 적대자가 모든 트래픽을 도청할 수 있게 합니다. 이는 도청(Eavesdropping) 의 일종입니다.
  • DNS 포이즌링(DNS poisoning) - 도메인 네임 시스템(Domain Name System, DNS) 서버에 위조 레코드를植入하여 사용자를 악성 사이트로 리다이렉트하고, 자격 증명(자격 증명 채취, Credential harvesting)을 도난합니다.
  • 스머프 공격(Smurf attack) - ICMP 요청을 브로드캐스트 주소로 향하게 하여 네트워크를 폭주시키고, 모든 기기가 피해자에게 응답하도록 만듭니다. 이는 서비스 거부 공격(Denial of service, DoS) 이며, 다수의 기계가 동시에 공격할 경우 분산 서비스 거부 공격(Distributed denial of service, DDoS) 가 됩니다.

적대자는 약한 네트워크를 이용해 기기를 폭주, 맵핑 또는 위장합니다. 포트 보안(Port security) 이 없는 물리적 데이터 포트에는 attacker가 연결할 수 있으며, 개방된 포트에서는 방화벽을 완전히 우회하는 로그 액세스 포인트(Rogue access point) 설치를 허용합니다. 우리는 영향도와 exploit에 필요한 기술 수준에 따라 네트워크 위험도를 평가합니다.

공격자가 사전에 약점을 파악하기 전에 조직은 자동 취약점 스캐너를 실행합니다. 이 도구는 네트워크, 장치 및 애플리케이션을 알려진 취약점 데이터베이스와 대조하여 점검한 후, 발견된 각 항목의 심각도와 권장 대응책이 포함된 보고서를 생성합니다. 가장 심급이 높은 항목부터 수정하는 것이 네트워크 리스크 관리의 핵심입니다.

탐색하기

증거에 따른 네트워크 공격 식별하기

각 네트워크 공격은 고유한 흔적을 남깁니다: ARP 포이즌링(ARP poisoning) = 하나의 IP에 두 개의 MAC; MAC 플로딩(MAC flooding) = 새로운 MAC의 급증; DNS 포이즌링(DNS poisoning) = 오향된 웹 트래픽; 스머프/DoS(smurf/DoS) = 정당한 트래픽을 막는 폭주 attack.

English 한국어
ARP poisoning/ɑːp ˈpɔɪzənɪŋ/ ARP 포이즌닝
address resolution protocol (ARP)/əˈdres ˌrezəˈluːʃn ˈprəʊtəkɒl/ 주소 해결 프로토콜 (ARP)
MAC addresses/mæk əˈdresɪz/ MAC 주소
on-path attack/ɒn pæθ əˈtæk/ 경로 상 공격(on-path attack)
MAC flooding/mæk ˈflʌdɪŋ/ MAC 플러딩
switch/swɪtʃ/ 스위치
eavesdropping/ˈiːvzdrɒpɪŋ/ 도청
DNS poisoning/ˌdiː en ˈes ˈpɔɪzənɪŋ/ DNS 포이닝
domain name system (DNS)/dəˈmeɪn neɪm ˈsɪstəm/ 도메인 이름 시스템 (DNS)
credential harvesting/krɪˈdenʃl ˈhɑːvɪstɪŋ/ 인증 정보 수집
denial of service (DoS)/dɪˈnaɪəl ɒv ˈsɜːvɪs/ 서비스 거절 (DoS)
distributed denial of service (DDoS)/ˈdɪstrɪbjuːtɪd dɪˈnaɪəl ɒv ˈsɜːvɪs/ 분산 서비스 거절 (DDoS)
rogue access point/rəʊɡ ˈækses pɔɪnt/ 위조 access point(rogue access point)
automated vulnerability scanner/ˈɔːtəmeɪtɪd ˌvʌlnərəˈbɪlɪti ˈskænə/ 자동 취약점 스캐너
mitigation/ˌmɪtɪˈɡeɪʃn/ 완화 조치
split tunneling/splɪt ˈtʌnəlɪŋ/ 스플릿 터널링(split tunneling)
3.2

네트워크 보호: 관리적 통제 및 무선 보안

Syllabus

학습 목표 3.2.A: 네트워크 보안과 관련된 관리 통제를 식별한다.

  • 3.2.A.1 라우터 보안 정책은 조직의 네트워크에 있는 라우터에 대한 최소 설정 기준을 수립하며 다음을 포함할 수 있다:
    • 로컬 사용자 계정 사용 금지 (모든 라우터 로그인 시 승인된 인증 서버를 사용해야 함.)
    • 불필요한 서비스 비활성화 (예: Telnet)
    • 방화벽 요구 사항 (조직은 라우터와 분리된 전용 방화벽 장치를 선택할 수 있음.)
  • 3.2.A.2 스위치 보안 정책은 조직의 네트워크에 있는 스위치에 대한 최소 설정 기준을 수립하며 다음을 포함할 수 있다:
    • 로컬 사용자 계정 사용 금지 (모든 스위치 로그인 시 승인된 인증 서버를 사용해야 함.)
    • 포트 보안 활성화 요구 사항.
    • MAC 필터링 사용
  • 3.2.A.3 가상 사설망(VPN) 정책은 VPN을 사용하여 조직 내부 네트워크에 접근하는 직원을 위한 최소 보안 요건을 상세히 설명하며, 다음을 포함할 수 있다:
    • 조직 내부 네트워크에 VPN으로 접근할 수 있는 권한이 부여된 조직 내 역할 목록
    • VPN을 사용하는 직원에 대한 인증 요구 사항 (예: 공개/개인 키 시스템 또는 MFA)
    • 스플릿 터널링(또는 듀얼 터널링) 사용 금지
  • 3.2.A.4 무선 보안 정책은 조직 내 무선 네트워크에 대한 최소 보안 요건을 마련하며 다음을 포함할 수 있다:
    • 승인된 인증 서버와 연결된 확장 인증 프로토콜(EAP)을 통해 사용자가 무선 네트워크에 인증하도록 요구
    • 모든 무선 트래픽이 최소 키 길이를 갖춘 AES 암호화를 사용하여 암호화되도록 요구
    • 무선 액세스 포인트에서ビーコン 프레임 비활성화

학습 목표 3.2.B: 무선 네트워크 보안 기능 구성하기.

  • 3.2.B.1 조직은 무선통신 접속점(WAP)에서ビーコン 프레임 방송을 비활성화하여 적대자가 무선 네트워크를 찾기 어렵게 하고 기본 속성을 파악하는 것을 방지할 수 있다.
  • 3.2.B.2 조직은 WAP의 전송 방향 및 신호 세기를 조절하여 신호가 해당 액세스 포인트가 커버해야 하는 물리적 공간보다 넓게 퍼지지 않도록 할 수 있다.
  • 3.2.B.3 조직은 무선 프레임이 도청자를 통해 읽히지 않도록 강력한 무선 암호화 프로토콜을 활성화해야 합니다.
    • WEP, WPS 및 초기 WPA 무선 암호화 프로토콜에는 알려진 취약점이 있어 보안이 약합니다.
    • WPA3는 현재 가장 강력한 무선 암호화 알고리즘입니다.
  • 3.2.B.4 조직은 MAC 필터링을 활성화하여 무단 장치가 네트워크에 접근하는 것을 방지하고, 네트워크 접속 시 사용자 인증을 요구할 수 있습니다.

출처: College Board AP Course and Exam Description

좋은 네트워크 보안은 작성된 정책으로 시작되어 최소 기준을 설정합니다. 라우터 보안 정책과 스위치 보안 정책은 로컬 계정을 금지하고 포트 보안을 요구하며, VPN 정책은 인증 규칙을 설정하고 스플릿 터널링을 금지합니다. 또한 무선 보안 정책은 강력한 암호화와 인증된 접근을 요구합니다.

무선 네트워크의 경우, 조직은 네트워크가 찾기 어렵도록 비콘 프레임을 비활성화하고, 신호가 건물 외부로 새어 나오지 않도록 신호 세기를 조절하며, 강력한 암호화를 활성화합니다. 현재 가장 강력한 WPA3 Wi-Fi를 사용하되, 구식인 WEP과 초기 WPA는 이미 무효화되었습니다. 또한 MAC 필터링을 사용하여 알려진 장치만 허용합니다.

English 한국어
WPA3/ˌdʌbljuː piː eɪ ˈθriː/ WPA3
Network segmentation/ˈnetwɜːk ˌseɡmənˈteɪʃn/ 네트워크 세그멘테이션
subnets/ˈsʌbnets/ 서브넷(subnets)
screened subnet/skriːnd ˈsʌbnet/ 스크리닝 서브넷(screened subnet)
3.3

네트워크 보호: 분할(Segmentation)

Syllabus

학습 목표 3.3.A: 네트워크를 세그먼트로 구분하는 기법을 식별합니다.

  • 3.3.A.1 방화벽 영역 및 규칙을 사용하여 screened subnet(비무장지대 또는 DMZ라고도 함)을 생성할 수 있습니다. 이는 인터넷과 같은 공공 외부 네트워크와 내부 비공개 네트워크 사이에 위치하는 네트워크 세그먼트입니다. screened subnet은 일반적으로 내부 비공개 네트워크보다 보안 수준이 낮으며, 조직의 대중-facing 리소스를 보유하여 이를 내부 네트워크와 분리합니다.
  • 3.3.A.2 서브넷팅은 IP 주소에 따라 서로 다른 서브넷을 생성하는 데 사용될 수 있습니다. 장치가 적대자로부터 침해되면 서브넷은 노출된 장치 수를 줄이기 위해 보안 침해를 국한시킬 수 있습니다.
  • 3.3.A.3 스위치는 물리적으로 중앙 스위치에 연결된 장치를 논리적으로 분리하는 VLAN을 생성하는 데 사용될 수 있습니다.

학습 목표 3.3.B: 네트워크 분리가 네트워크 보안을 향상시키는 이유를 설명하십시오.

  • 3.3.B.1 네트워크 분리는 네트워크를 더 작고 격리된 세그먼트나 하부 네트워크(서브넷)로 나누는 과정을 의미합니다.
  • 3.3.B.2 네트워크를 작은 서브넷으로 나누면 네트워크 트래픽이 격리되어 한 서브넷에 대한 공격이 다른 서브넷의 장치에 영향을 미치지 않도록 할 수 있습니다.
  • 3.3.B.3 네트워크 분리는 네트워크의 다른 세그먼트에 서로 다른 보안 정책 및 통제가 적용되도록 하여 높은 보안 구역과 낮은 보안 구역을 만들 수 있게 합니다.
  • 3.3.B.4 스위치의 포트 보안은 단일 포트에 할당할 수 있는 주소 수를 제한함으로써 MAC 플러딩을 방지할 수 있습니다.

출처: College Board AP Course and Exam Description

네트워크 분할은 하나의 네트워크를 더 작고 격리된 조각(서브넷)으로 나눕니다. 한 서브넷이 침범당하면 피해가 통제되어 확산되지 않습니다.

핵심 패턴 중 하나는 스크린드 서브넷(또는 DMZ)입니다. 이는 공개 인터넷과 사설 내부 네트워크 사이에 위치하여, 조직의 대중-facing 서버를较低的 보안 구역에 보관합니다. 민감한 내부 시스템과는 분리됩니다.

스크린드 서브넷(DMZ)은 두 개의 방화벽 사이에 공공 서버를 배치하여 사설 네트워크로부터 격리함
스크린드 서브넷(DMZ)은 두 개의 방화벽 사이에 공공 서버를 배치하여 사설 네트워크로부터 격리함

세그먼트는 IP 주소를 통한 서브네팅이나 **VLAN(동일 스위치 위의设备进行 논리적 분리)**을 통해 구축할 수 있습니다. 각 세그먼트는 자체 보안 정책을 가질 수 있으며, 높은 보안 구역과 낮은 보안 구역을 구성합니다.

서버 랙: 네트워크 분할로 시스템을 격리하여 한 번의 침투가 모든 것을 열게 하지 않음
서버 랙: 네트워크 분할은 시스템을 격리하여 하나의 침범이 모든 것을 열지 않게 함
English 한국어
DMZ/ˌdiː em ˈzed/ DMZ
VLANs/ˈviːlænz/ VLANs
3.4

네트워크 보호: 방화벽

Syllabus
Learning ObjectiveEssential Knowledge

3.4.A
Identify types of network-based firewalls.

  • 3.4.A.1 A firewall is used to allow or deny network traffic in or out of a network. The firewall itself is software that can be hosted on a standalone device or integrated into another network device, such as a router.
  • 3.4.A.2 A stateless firewall filters traffic based on information in packet headers, such as IP addresses, ports, and protocols.
  • 3.4.A.3 A stateful firewall (also known as dynamic packet filtering) tracks the state of network connections passing through the firewall and can filter according to connection-related rules in addition to the filtering done by a stateless firewall. This allows for more control over content allowed in and out of a network.
  • 3.4.A.4 A next-generation firewall (NGFW) has both the capabilities of typical stateless and stateful firewalls and additional advanced features, such as intrusion prevention, deep packet inspection, and filtering by application type.

3.4.B
Explain how a firewall uses an access control list to allow or deny traffic entering or leaving a network.

  • 3.4.B.1 Network administrators create a set of rules, called an access control list (ACL), that a firewall uses to permit or deny inbound and outbound network traffic.
  • 3.4.B.2 ACL rules are checked in order and the first rule that matches the criteria will be executed for the specified data.
  • 3.4.B.3 A typical ACL will specify the direction of traffic (inbound or outbound), the criterion to filter by (IP addresses, logical port, service, or application), and the action to take (permit or deny).

3.4.C
Determine the effective placement of firewalls in a network.

  • 3.4.C.1 Each segment of a network should have a firewall to control the flow of data in and out of that segment.
  • 3.4.C.2 Network segments may have different security needs based on the data and services within them. The level of security for each firewall can be set independently.
  • 3.4.C.3 Each point of data ingress and egress between the internal network and the public internet should have a firewall.

3.4.D
Configure a firewall to manage the flow of network traffic.

  • 3.4.D.1 The requirements for a firewall will specify what type of traffic from which sources or to which destinations should be allowed or denied.
  • 3.4.D.2 Specific rules for a firewall can allow or deny inbound or outbound traffic based on source or destination port or IP address, service, protocol, or application.
    • Illustrative examples for 3.4.D.2:
      • Allow inbound TCP port 22 from ALL; (this rule will allow all inbound TCP traffic with destination port 22, which is the designated port for the SSH protocol)
      • Deny inbound TCP port 80 from 192.168.1.0/24; (this rule will deny inbound TCP traffic with destination port 80 from IP addresses in the 192.168.1.0-192.168.1.255 range)
  • 3.4.D.3 Rules are implemented in order, and changing the order of a set of rules can change which traffic is allowed or denied. Consideration must be given to the precedence of filtering priorities when establishing the order of rules.
    • Illustrative examples for 3.4.D.3:
      • This set of rules would allow SSH traffic and deny other inbound TCP traffic
      • Rule 1: ALLOW inbound TCP port 22 from ALL;
      • Rule 2: DENY inbound TCP ALL from ALL;
      • Reversing the order of those rules would deny all inbound TCP traffic including SSH traffic.

출처: College Board AP Course and Exam Description

방화벽이 어떻게 결정하는지

방화벽은 네트워크로 유입되거나 유출되는 트래픽을 허용하거나 거부합니다. 여러 종류가 있습니다:

  • Stateless(무상태) - 패킷 헤더(IP, 포트, 프로토콜)만으로 필터링합니다.
  • Stateful(유상태) - 각 연결의 상태도 추적하여 더 정밀한 제어를 제공합니다.
  • 次世代 (NGFW) - 침입 방지 및 깊은 패킷 검사 등 고급 기능을 추가합니다.

방화벽은 **접근 제어 목록(ACL)**을 따릅니다. 이는 순서가 지정된 규칙의 집합입니다. 규칙은 순서에 따라 확인되며, 첫 번째 일치하는 규칙이 승리하므로 규칙의 순서는 어떤 트래픽이 통과할지를 결정합니다. 각 규칙은 방향, 필터링 대상(IP, 포트, 서비스), 그리고 조치(허용 또는 거부)를 명시합니다.

방화벽은 ACL을 위에서부터 아래까지 확인하며, 첫 번째 일치 규칙이 결정됨
방화벽은 ACL을 상단에서 하단까지 확인하며, 첫 번째 일치하는 규칙이 결정함

해설 예제. 방화벽에 규칙 3: DENY TCP 443 from 192.168.*가 있고, 그 아래에 규칙 7: ALLOW TCP 443 from ALL가 있습니다. 사용자는 192.168.45.37에서 포트 443에 도달할 수 없습니다. 규칙 7는 허용할 수 있지만, 규칙 3가 먼저 일치하기 때문입니다. 여기서는 첫 번째 일치 규칙이 승리합니다. 해결 방법은 ALLOW 규칙을 DENY 규칙 위로 이동시키는 것입니다. 이것이 규칙의 내용뿐만 아니라 규칙의 순서 또한 트래픽 통과 여부를 결정하는 이유입니다.

방화벽은 데이터가 구역 간을 오가는 모든 지점에 위치해야 합니다. 각 네트워크 세그먼트와 공개 인터넷으로 가는 모든 게이트웨이마다 필요합니다.

여러 이더넷 케이블이 연결된 랙 장착형 네트워크 스위치
실제 네트워크 하드웨어: 방화벽은 이러한 케이블이 외부 세계와 만나는 곳에 설치된 장치(또는 소프트웨어)입니다
English 한국어
firewall/ˈfaɪəwɔːl/ 방화벽
Stateless/ˈsteɪtləs/ 무상태
Stateful/ˈsteɪtfl/ 유상태
access control list (ACL)/ˈækses kənˈtrəʊl lɪst/ 접근 제어 목록 (ACL)
log files/lɒɡ faɪlz/ 로그 파일
network intrusion detection system (NIDS)/ˈnetwɜːk ɪnˈtruːʒn dɪˈtekʃn ˈsɪstəm/ 네트워크 침입 탐지 시스템 (NIDS)
network intrusion prevention system (NIPS)/ˈnetwɜːk ɪnˈtruːʒn prɪˈvenʃn ˈsɪstəm/ 네트워크 침입 방지 시스템 (NIPS)
security information and event management (SIEM)/sɪˈkjʊərɪti ˌɪnfəˈmeɪʃn ænd ɪˈvent ˈmænɪdʒmənt/ 보안 정보 및 이벤트 관리 (SIEM)
Signature-based/ˈsɪɡnɪtʃə beɪst/ 서명 기반
Anomaly-based/əˈnɒməli beɪst/ 이상 징후 기반
baseline/ˈbeɪslaɪn/ 베이스라인 (baseline)
network-based indicators of compromise/ˈnetwɜːk beɪst ˈɪndɪkeɪtəz ɒv ˈkɒmprəmaɪz/ 네트워크 기반 침해 지표
probabilistic/ˌprɒbəbɪˈlɪstɪk/ 확률적
3.5

네트워크 공격 탐지

Syllabus

학습 목표 3.5.A: 네트워크 공격을 탐지하는 데 사용되는 자동화된 보안 도구 유형을 식별하십시오.

  • 3.5.A.1 자동화 탐지 도구는組織의 네트워크 및 장치(스위치 및 라우터, 서버, 방화벽, 사용자 컴퓨터 등)에서 수집된 데이터를 분석합니다. 이러한 데이터는 주로 로그 파일에 수집됩니다.
  • 3.5.A.2 네트워크 침입 탐지 시스템(NIDS)은 데이터를 분석하여 네트워크에서 악의적 활동이 발생하는지 판단하는 자동화 도구입니다. 공격이 감지되면 경보를 발생시킵니다.
  • 3.5.A.3 네트워크侵入 방지 시스템(NIPS)은 IDS와 마찬가지로 데이터를 분석하여 네트워크 내에서 악의적 활동이 발생하고 있는지 판단하는 자동화 도구입니다. NIPS는 포트 폐쇄, 특정 IP 또는 MAC 주소 차단, 특정 프로토콜 거부 등을 통해 공격을 완화하거나 중단할 수도 있습니다.
  • 3.5.A.4 보안 정보 및 이벤트 관리(SIEM) 시스템은 방화벽, NIDS/NIPS, 장치 로그, 애리케이션 로그 등 다양한 소스로부터 데이터를 수집하고 분석하여 사이버 공격을 나타낼 수 있는 패턴을 탐지합니다. 잠재적 공격이 감지되면 경보를 발신하며, 보안 전문가는 해당 경보가 실제 위협인지 확인하기 위해 조사하고 표준 운영 절차에 따라 경보를 해결하거나 상향 보고합니다.

학습 목표 3.5.B: 조직이 인공지능(AI)을 활용하여 위협 탐지 및 대응을 향상시키는 방법을 설명하십시오.

  • 3.5.B.1 컴퓨터는 사용자가 수행하는 모든 행위를 로그로 기록합니다. 방화벽, IDS, IPS 및 기타 네트워크 센서는 네트워크 내 다양한 지점을 통과하는 모든 트래픽을 로그로 기록합니다. 중형 규모의 조직 네트워크는 하루에 수백만 개(혹은 수천만 개)에 달하는 데이터 포인트를 로깅합니다.even 대規模한 인력 팀조차도 이러한 방대한 양의 데이터를 분석하는 것은 불가능합니다.
  • 3.5.B.2 위협 탐지 팀은 방대한 양의 데이터를 분석하고 데이터 패턴이 악의적이거나 정상인지를 분류하기 위해 AI 알고리즘을 개발하고 있습니다.
  • 3.5.B.3 위협 탐지를 위한 AI 모델은 확률 계산에 기반하며, 무언가가 악의적일 가능성을 나타내는 퍼센트 값을 보고합니다.
  • 3.5.B.4 조직은 경보를 발신하기 위한 위험 가능성의 임계값을 자체적으로 설정합니다. 임계값이 너무 높게 설정되면 실제 공격이 탐지되지 않을 수 있으며, 반대로 임계값이 너무 낮으면 보안 팀이虚假경보로 과부하 상태에 빠질 수 있습니다.

학습 목표 3.5.C: 네트워크 탐지 방법을 결정하십시오.

  • 3.5.C.1 네트워크 트래픽의 볼륨은 탐지 방법 선택의 기준이 됩니다. 높은 트래픽 볼륨을 가진 네트워크에서는 서명 기반 탐지가 더 효율적입니다. 서명 기반 탐지는 탐지 데이터를已知한 침범 지표(IoCs)가 저장된 서명 데이터베이스와 비교합니다. 최신 공격에 대한 IoCs로 서명 데이터베이스를 업데이트해야 합니다. 서명 기반 탐지는 비정상 기반 탐지보다 빠르게 실행됩니다.
  • 3.5.C.2 네트워크 트래픽 패턴의 일관성은 탐지 방법 선택의 기준이 됩니다. 트래픽 패턴이 일정한 네트워크에서는 비정상 기반 탐지가 가장 효과적입니다. 비정상 기반 탐지는 탐지 데이터를 기록된 활동의 기준선(baseline)과 비교합니다. 예상되는 데이터 유형과 볼륨을 설정하기 위해서는 침범되지 않은 시스템에서 기준선을 기록해야 합니다. 지정된 허용 범위 외의 데이터 유형이나 볼륨이 기록될 때 비정상 기반 탐지는 경보나 조치를 트리거합니다. 비정상 기반 탐지는 네트워크 트래픽의 일관된 패턴을 이용하여 비정상적인 트래픽 패턴을 탐지하는 데 의존합니다.
  • 3.5.C.3 네트워크의 민감도 또는 중요도는 탐지 방법 선택의 기준이 됩니다. 더 민감하거나 중요한 데이터나 서비스를 보유한 네트워크는 하이브리드 접근 방식을 고려할 가능성이 높습니다. 하이브리드 탐지는 서명 기반 탐지와 비정상 기반 탐지를 결합합니다. 하이브리드 탐지는 서명 기반 또는 비정상 기반 탐지 중 하나만을 사용하는 것보다 비용이 더 많이 들며, 하이브리드 탐지 모델은 더 많은 경보를 생성합니다.
  • 3.5.C.4 네트워크에 대한 새로운类型的攻击的可能性是选择检测方法的标准。签名检测无法检测新的攻击行为。当组织怀疑对手可能尝试对网络发起新型攻击时,如果混合检测的成本过高,则首选异常检测作为替代方案。

학습 목표 3.5.D: 네트워크 탐지 방법의 영향을 평가하십시오.

  • 3.5.D.1 탐지 속도는 네트워크 탐지 방법의 영향을 평가하는 요소입니다. 빠른 탐지는 빠른 대응으로 이어집니다. 특히 높은 트래픽 볼륨을 가진 네트워크에서는 서명 기반 탐지 방법이 비정상 기반 탐지 방법보다 빠릅니다.
  • 3.5.D.2 비용은 네트워크 탐지 방법의 영향을 평가하는 요소입니다. 탐지 도구 및 유지 관리 비용은 예산 내에 있어야 합니다. 비정상 기반 탐지 시스템은 서명 기반 시스템보다 작동에 더 비싼 하드웨어가 필요합니다. 하이브리드 탐지는 비정상 기반 및 서명 기반两种方式를 모두 결합하므로 가장昂贵的选项。
  • 3.5.D.3虚假阳性率是评估网络检测方法影响的因素。签名检测几乎没有虚假阳性。非异常或混合检测会有更高的虚假阳性率。高虚假阳性率的影响包括:
    • 时间和资源被用于调查非恶意活动的警报。
    • 警报疲劳是一种状况,响应人员习惯于虚假阳性,因此在调查前就假设警报为虚假阳性,从而不再认真对待警报。
  • 3.5.D.4 虚假阴性率是评估网络检测方法影响的因素。当攻击者能够绕过检测系统时,就会发生虚假阴性。签名检测系统比非异常或混合系统更容易被绕过。虚假阴性可能导致攻击者对数据和系统造成损失、伤害、中断或破坏。

学习目标 3.5.E: 应用检测技术通过分析日志文件来识别网络攻击的指标。

  • 3.5.E.1 악의적 쌍방(Evil-twin) 공격은 로컬 합법적 SSID와 유사하거나 의심스러운 서비스 세트 식별자(SSID)를 정기적으로 스캔하여 탐지할 수 있다. 신호 삼각 측량法을 사용하여 악의적 쌍방 네트워크를 Broadcasting하는 액세스 포인트를 위치 지정하고 비활성화할 수 있다.
  • 3.5.E.2 자밍(Jamming) 공격은 특정 물리적 공간에 있는 무선 기기가 무선 네트워크에 연결할 수 없음을 인지하고, 무선 범위 내 전자기(EM) 노이즈를 스캔하여 탐지할 수 있다.
  • 3.5.E.3 ARP 포이징(ARP poisoning) 공격은 네트워크 트래픽을 모니터링하여 비정상적인 ARP 메시지(특히 중복 MAC 주소 ARP 패킷)를 확인하고 기본 게이트웨이의 ARP 표를 확인함으로써 탐지할 수 있다.
  • 3.5.E.4 MAC 플러딩(MAC flooding) 공격은 네트워크 트래픽을 모니터링하여 서로 다른 MAC 주소를 가진 이더넷 프레임의 예상치 못한 급증 현상을 확인하고 스위치의 MAC 주소 표를 확인함으로써 탐지할 수 있다.
  • 3.5.E.5 DNS 포이징(DNS poisoning) 공격은 탐지가 어렵다. 그러나 조직의 웹사이트에서 갑작스럽고 설명 불가능한 트래픽 감소가 발생하면 DNS 레코드를 잠재적 원인으로 조사해야 한다.
  • 3.5.E.6 스머프(Smurf) 공격은 네트워크 트래픽을 모니터링하여 네트워크의 브로드캐스트 주소로 보내지는 ICMP 요청의 급격한 증가를 관찰함으로써 탐지할 수 있다.
  • 3.5.E.7 네트워크 기반 IoC는Often 패킷 캡처 파일 형태로 네트워크 트래픽을 분석할 때 발견된다. 지표는 소스 및 목적지 IP 주소, 포트 및 프로토콜에서 찾을 수 있다. 여기에는 다음이 포함될 수 있다:
    • 알려진 악성 IP 주소로의 연결
    • 무단 네트워크 스캔
    • 네트워크 트래픽의 비정상적인 급증 또는 감속
    • 포트-응용 프로그램 트래픽 불일치

출처: College Board AP Course and Exam Description

예방이 실패하면 탐지가 대체합니다. 자동화 도구가 네트워크 활동을 기록한 로그 파일을 읽습니다:

  • **네트워크 침입 탐지 시스템(NIDS)**은 트래픽을 분석하여 경보를 발생시키지만 차단하지는 않습니다;
  • **네트워크 침입 방지 시스템(NIPS)**은 포트를 닫거나 주소를 차단하여 공격을 차단할 수 있습니다;
  • 보안 정보 및 이벤트 관리(SIEM) 시스템은 다양한 출처에서 데이터를 수집하여 패턴을 찾아냅니다.

두 가지 탐지 방법이 있습니다. 서명 기반 탐지는 트래픽을 알려진 공격 서명 데이터베이스와 비교하여, 빠르고 위음성이 적지만 최신 공격에는 눈이 막힙니다. 이상 현상 기반 탐지는 트래픽을 정상적인 기준선과 비교하여 이상 anything를 표시합니다. 새로운 공격을 잡을 수 있지만 더 많은 자원이 필요하고 위음성이 더 많습니다. 하이브리드 방식은 두 가지를 결합합니다.

포착된 트래픽(패킷 캡처 파일)을 검토하는 분석가는 소스 및 목적지 IP 주소, 포트 및 프로토콜에서 네트워크 기반 침해 징후를 찾습니다. 네 가지 일반적인 것: 알려진 악성 IP 주소로의 연결, 불법 네트워크 스캔(외부인이 귀하의 포트를 probing), 트래픽의 비정상적인 스파이크 또는 지연, 그리고 포트-앱 트래픽 불일치(예: 웹 트래픽이 아닌 traffic이 포트 80을 통해 흐름). 이들은 단일 장치가 로그로 기록하는 호스트-, 파일-, 행동 기반 징후를 완성합니다.

AI, 임계값 및 경보 피로도

중간 규모의 네트워크는 하루에 수백만 개의 이벤트를 기록합니다. 어느 팀도 이를 모두 읽을 수 없으므로, 조직은 AI 모델을 훈련시켜 유해 가능성이 높은 패턴을 정상적인 것과 구분합니다. 이러한 모델은 확률적입니다. yes/no 대신 각 이벤트가 악성일 확률을 백분율로 부여합니다.

그 후 조직은 임계값(threshold) — 경보가 발동되는 확률 수준 — 을 설정하며, 이 결정은 실제적인 타협점(trade-off)입니다:

  • 임계값을 너무 높게 설정하면 실제 공격이 검출되지 않고 통과됩니다;
  • 너무 낮게 설정하면 팀은 **거짓 경보(false alerts)**로 과부하에 빠집니다.

거짓 경보가过多하면 **경보 피로(alert fatigue)**가 발생합니다: 대응팀이 거짓 양성(True positives)에 너무 익숙해져 조사하기 전부터 이미 경보를 거짓이라고 가정하게 되는데, 이로 인해 실제 공격이 도래했을 때 무시당합니다. 바로 이 때문에 낮은 거짓 양성율이 중요한 것입니다: 서명 기반 탐지는 거의 없으나, 이상치 기반 및 하이브리드 탐지는 새로운 공격을 포착하는 능력을 대신하여 더 높은 거짓 양성율을 감수합니다.

서명 기반 탐지는 알려진 공격과 일치하며; 이상치 기반 탐지는 정상 패턴과의 편차를 표시함
서명 기반 탐지는 알려진 공격과 일치하며; 이상치 기반 탐지는 정상 패턴과의 편차를 표시함
English 한국어
threshold/ˈθreʃəʊld/ 임계점(threshold)
alert fatigue/əˈlɜːt fəˈtiːɡ/ 경고 피로
3.5

시험 팁

  • 방화벽 ACL 문제의 경우, 규칙을 위에서 아래로 읽으되 첫 번째 일치 시 정지하십시오. Allow 규칙 아래에 Deny 규칙이 있다면,Allow 규칙이 하단에 존재하더라도 트래픽을 차단합니다.
  • 각 공격과 그에 해당하는 **특징적 징후(tell-tale sign)**를 짝매기십시오: ARP 폭포 = 하나의 IP 주소에 두 개의 MAC 주소; MAC 폭포 = 새로운 MAC 주소의 급증; DNS 폭포 = 설명 가능한 이유 없는 웹 트래픽 감소.
  • 네트워크 기반 IoC를 위해 **패킷 캡처(packet captures)**를 검토하십시오: 알려진 악성 IP, 무단 스캔, 트래픽 스파이크/감소, 포트와 애플리케이션 트래픽의 불일치 등.
  • **취약점 스캐너(vulnerability scanners)**를 실행하여 알려진 취약점을 사전에查找하고, 가장 중대(severity)한 결과를 우선적으로 수정하십시오.
  • 서명 기반 = 빠르고 거짓 양성율이 적지만 새로운 공격을 놓칠 수 있음(거짓 음성/false negatives 증가); 이상치 기반 = 새로운 공격을 포착하지만 비용이 더 들며 거짓 양성율이 높음. 이 타협점을 암기하십시오.
  • 스크리니드 서브넷 / DMZ는 인터넷과 사내 네트워크 사이에 공공 서비스 서버를 배치하는 구조이며, 질문에서 공공 서비스와 내부 데이터를 분리할 때 반드시 언급해야 합니다.
  • WPA3는 강력한 무선 암호화 방식이며, WEP과 초기 WPA는 보안성이 떨어집니다.

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