SD28. 취약한 암호화 알고리즘 사용 — 식별자 화이트리스트 검증으로 치환

원본 항목: Part 2-3. 암호화 계열 — 9. 취약한 암호화 알고리즘 사용 CWE-327 repo 폴더: sd28_cipherchoice/ (빌드·실행은 §3-1) 목표 시간: 1회차 12분 / 2회차 7분 / 3회차 5분

여기서부터(SD28~35)는 OpenSSL 없이 "선택 로직"만 검증한다

실제 암호화 연산은 하지 않는다. 학습 환경(WSL2/macOS)에 OpenSSL 개발 헤더가 없을 수 있어서, 이 계열은 “이 코드가 올바른 알고리즘·키 길이·난수원을 선택하는가” 를 문자열/상수 비교로 검증하는 데 집중한다. 실무에서 OpenSSL이 있다면 같은 골격에 EVP_* 호출만 얹으면 된다.

이 드릴의 문서 구성 (SD01~SD58 공통)

① 요구사항서 — 어떤 코드가 뚫려 있고, 무엇을 만드나. ② pseudo code 템플릿 — Bad 와 Good 의 뼈대이고, 회차마다 가린다. ③ 테스트 코드 — 공격은 막히고 정상은 통과해야 끝이다. ④ 자주 하는 실수 ⑤ 모범답안 — 맨 뒤에 접어 둔다.

변형 A/B/C 는 같은 치환 규칙을 다른 소재로 다시 치는 것이다.

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0. 이 드릴로 체화할 것

- int is_allowed_cipher_bad(const char *cipher_name) { (void)cipher_name; return 1; }
+ /* 블랙리스트로 위험 알고리즘 차단 + 화이트리스트에 없으면 기본 거부 */
+ for (BANNED 목록과 일치하면) return 0;
+ for (ALLOWED 목록과 일치하면) return 1;
+ return 0;

base64는 암호화가 아니라 인코딩이다. DES·3DES·RC4·MD5·SHA-1은 신규 사용 금지 — 검증필 모듈의 AES·ARIA·SEED만 쓴다.

회차별 진행

회차	변형	보는 것	순서
1회차	A 암호화 알고리즘 선택 게이트	① 요구사항서 ② pseudo code 전체	1. Bad 를 그대로 쳐서 취약점을 관찰한다. 2. Good pseudo 를 한 줄씩 코드로 바꾼다. 3. ③ 테스트를 실행한다.
2회차	B 해시 알고리즘 전용 게이트	① 요구사항서 ② pseudo code 의 번호와 제목만 (Level 2)	1. Bad 를 치고 취약점을 확인한다. 2. 번호만 보고 Good 을 쓴다. 3. ③ 테스트를 실행한다.
3회차	C 버전 접미사까지 검사	① 요구사항서만	1. ③ 테스트를 먼저 읽는다. 2. 백지에서 Bad 부터 Good 까지 재현한다.

1회차에 막히면 같은 변형을 한 번 더 친다. 3회차를 통과하면 A 를 백지로 다시 친다.

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1. 요구사항서

1-A. 변형 A — 암호화 알고리즘 선택 게이트

암호화에 사용할 알고리즘 식별자 문자열을 검사해 허용 여부를 판정한다.

• AES-*, ARIA-*, SEED-* 계열만 허용한다.
• DES, 3DES, RC4, MD5, SHA1 은 명시적으로 금지한다.

함수

int is_allowed_cipher_bad(const char *cipher_name);
int is_allowed_cipher_good(const char *cipher_name);

공격 입력표

알고리즘 식별자	Bad 결과	이유
AES-256-GCM (정상)	허용	정상 동작
DES-ECB	허용됨(취약)	검사 자체가 없다
MD5	허용됨(취약)	해시 무결성용 알고리즘도 그냥 통과

1-B. 변형 B — 해시 알고리즘 전용 게이트

암호화가 아니라 무결성 검증용 해시(SHA-256 이상만 허용, MD5/SHA-1 금지)로 변형

1-C. 변형 C — 버전 접미사까지 검사

"AES-128" 처럼 모드가 빠진 식별자(ECB 모드가 기본값으로 깔릴 위험)까지 걸러내도록 정규식 대신 문자열 파싱으로 모드 부분을 분리해 검사

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2. pseudo code 템플릿 — 보고 쳐서 익힌다

사용법 변형별로 아래 pseudo code 를 소스 파일에 주석만 복사한다. 코드는 주석을 보고 내가 쓴다. 다 쓰면 [ ] 를 x 로 바꾼다. 막히면 §5 모범답안(A)의 해당 단계만 본다.

2-A. is_allowed_cipher_good — Level 1 (1회차, 전부 본다)

먼저 Bad 를 그대로 쳐서 §3 의 test_bad_is_vulnerable 이 통과하는지(= 실제로 뚫리는지) 확인한다. 그다음 Good 을 쓴다.

int is_allowed_cipher_bad(const char *cipher_name)
{
    /* 1. (void)cipher_name
     * 2. return 1   ← 무엇이든 허용 */
}
 
int is_allowed_cipher_good(const char *cipher_name)
{
    /* [ ] 1. 목록 두 개
     *        BANNED  = { "DES-ECB", "3DES", "RC4", "MD5", "SHA1" }
     *        ALLOWED = { "AES-128-CBC", "AES-256-GCM", "ARIA-128-CBC", "SEED-CBC" } */
 
    /* [ ] 2. BANNED 를 먼저 순회한다
     *        strcmp(cipher_name, BANNED[i]) == 0 → return 0 */
 
    /* [ ] 3. ALLOWED 를 순회한다
     *        strcmp(cipher_name, ALLOWED[i]) == 0 → return 1 */
 
    /* [ ] 4. 둘 다 아니면 → return 0   (모르면 거부) */
}

2-B. is_allowed_cipher_good — Level 2 (2회차, 번호와 제목만 본다)

int is_allowed_cipher_good(const char *cipher_name)
{
    /* [ ] 1. 목록 두 개 */
 
    /* [ ] 2. BANNED 를 먼저 순회한다 */
 
    /* [ ] 3. ALLOWED 를 순회한다 */
 
    /* [ ] 4. 둘 다 아니면 → return 0   (모르면 거부) */
}

2-C. is_allowed_cipher_good — Level 3 (3회차, 백지)

int is_allowed_cipher_good(const char *cipher_name)
{
    /* 아무것도 안 본다.
     * §1 요구사항서와 §0 의 치환 규칙만 보고 친다.
     *
     * 막히면 아래만 찾아본다.
     *   - 배열 길이는 `sizeof(A) / sizeof(A[0])`
     *   - 기본값은 거부
     */
}

막혔을 때 찾는 순서

1. 컴파일 에러가 나면 에러 문구를 본다. unknown type name / implicit declaration 이면 include 누락이다.
2. man 3 <함수> 를 연다. SYNOPSIS 맨 위의 #include 를 확인한다.
3. 로직이 막히면 §3 테스트의 기대값을 먼저 읽는다. 공격 입력표(§1)와 테스트가 답이다.
4. 그래도 안 되면 모범답안의 해당 단계 하나만 본다.

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3. 테스트 코드 — 이게 통과하면 끝

sd28_cipherchoice/src/cipher_check.h
sd28_cipherchoice/src/cipher_check.c
sd28_cipherchoice/test/test.c

시험 구조는 고정이다 (SD01~SD58 공통)

1. Bad 가 실제로 뚫린다. 이 시험이 실패하면 Bad 를 잘못 옮겨 적은 것이다.
2. Bad 도 정상 입력은 처리한다.
3. Good 이 같은 공격을 막는다.
4. Good 이 정상 입력까지 막지 않는다. (과잉 차단 없음)

3-A. 변형 A 시험 — 이 형태를 고정한다

#include <stdio.h>
#include "cipher_check.h"
 
static int g_fail = 0;
#define T_TRUE(cond, msg) \
    do { if (!(cond)) { g_fail++; \
        printf("  X %s:%d %s\n", __func__, __LINE__, msg); } } while (0)
 
static void test_bad_is_vulnerable(void)
{
    T_TRUE(is_allowed_cipher_bad("DES-ECB") == 1,
        "Bad는 DES-ECB 같은 취약 알고리즘도 그대로 허용해야 한다(취약점 재현)");
    T_TRUE(is_allowed_cipher_bad("MD5") == 1, "Bad는 MD5도 허용해야 한다");
}
 
static void test_good_blocks_weak(void)
{
    T_TRUE(is_allowed_cipher_good("DES-ECB") == 0, "Good은 DES-ECB를 거부해야 한다");
    T_TRUE(is_allowed_cipher_good("RC4") == 0, "Good은 RC4를 거부해야 한다");
    T_TRUE(is_allowed_cipher_good("SHA1") == 0, "Good은 SHA1을 거부해야 한다");
}
 
static void test_good_allows_strong(void)
{
    T_TRUE(is_allowed_cipher_good("AES-256-GCM") == 1, "Good은 AES-256-GCM을 허용해야 한다");
}
 
static void test_good_default_deny(void)
{
    T_TRUE(is_allowed_cipher_good("SOME-UNKNOWN-CIPHER") == 0,
        "Good은 목록에 없는 미지의 알고리즘도 화이트리스트 원칙상 거부해야 한다");
}
 
int main(void)
{
    test_bad_is_vulnerable();
    test_good_blocks_weak();
    test_good_allows_strong();
    test_good_default_deny();
    printf(g_fail ? "FAIL %d\n" : "PASS\n", g_fail);
    return g_fail ? 1 : 0;
}

3-B · 3-C. 변형 B / C 시험

3-A 와 같은 4종 구조에서 호출 함수와 입력만 바꾼다.

변형 B — 해시 알고리즘 전용 게이트

입력	Bad	Good
"MD5" / "SHA1" 해시 게이트	허용	거부
"SHA-256"	허용	허용

변형 C — 버전 접미사까지 검사

입력	Bad	Good
"AES-128" (모드 없음)	허용	거부 (ECB 가 깔릴 위험)
"AES-128-CBC"	허용	허용

3-1. 빌드와 실행 (Makefile, gcc)

Makefile 은 템플릿 체화 드릴 README 와 같은 파일이다. recipe 줄은 반드시 탭으로 들여쓴다.

공통 Makefile (gcc)

# ~/cdrill/Makefile  (템플릿 체화 드릴과 같은 파일)
# 사용법:  make D=sd01_sqli V=main SRC="common/mock_db.c sd01_sqli/src/sql_auth.c sd01_sqli/test/test.c"
CC       := gcc
CFLAGS   := -Wall -Wextra -Werror -std=c11 -D_POSIX_C_SOURCE=200809L -g -DUNIT_TEST -Icommon -I$(D)/src
SAN      := -fsanitize=address,undefined -fno-omit-frame-pointer
LDLIBS   ?= -pthread
 
D        ?= d1_pure
V        ?= main
SRC      ?= $(D)/src/$(V).c $(D)/test/test_$(V).c
BIN      := build/$(D)_$(V)
 
all: run
 
build:
	@mkdir -p build
 
$(BIN): build $(SRC)
	$(CC) $(CFLAGS) $(SAN) $(SRC) $(LDLIBS) -o $(BIN)
 
run: $(BIN)
	@echo "── run ──────────────────────────────"
	@./$(BIN)
 
check: $(BIN)
	@./$(BIN) && echo "PASS" || (echo "FAIL"; exit 1)
 
clean:
	rm -rf build
 
.PHONY: all run check clean build

실행 명령이다.

make D=sd28_cipherchoice V=main SRC="sd28_cipherchoice/src/cipher_check.c sd28_cipherchoice/test/test.c"

• 마지막 줄이 PASS 이고 경고 0 이면 통과다.
• -Werror 때문에 컴파일이 안 되면 테스트 이전에 코드를 고친다.

참고: Makefile 없이 순수 gcc 로 실행

mkdir -p build
gcc -Wall -Wextra -Werror -std=c11 -D_POSIX_C_SOURCE=200809L -g -DUNIT_TEST \
    -Icommon -Isd28_cipherchoice/src \
    -fsanitize=address,undefined -fno-omit-frame-pointer \
    sd28_cipherchoice/src/cipher_check.c sd28_cipherchoice/test/test.c \
    -pthread -o build/sd28_cipherchoice_main
./build/sd28_cipherchoice_main

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4. 자주 하는 실수

실수	왜 문제인가
블랙리스트만 만들고 화이트리스트 기본 거부를 빼먹음	블랙리스트에 없는 새로운 취약 알고리즘(미래에 깨질 알고리즘)이 그냥 통과한다. 반드시 “허용 목록에 있는 것만” 통과시키는 이중 구조로 짠다
대소문자를 구분해서 "aes-256-gcm" 은 놓침	실무에서는 대소문자 정규화(대문자로 통일 등)를 먼저 하거나 대소문자 무관 비교를 쓴다
base64 같은 인코딩 식별자를 화이트리스트에 올림	base64는 암호화가 아니라 인코딩이다 — 애초에 이 목록에 낄 자격이 없다

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5. 모범답안 (변형 A)

다 치고 나서 열 것 — cipher_check.h / cipher_check.c

헤더 (cipher_check.h)

#ifndef CIPHER_CHECK_H
#define CIPHER_CHECK_H
int is_allowed_cipher_bad(const char *cipher_name);
int is_allowed_cipher_good(const char *cipher_name);
#endif

구현 (cipher_check.c)

#include <string.h>
#include <stddef.h>
#include "cipher_check.h"
 
int is_allowed_cipher_bad(const char *cipher_name)
{
    (void)cipher_name;
    return 1;
}
 
static const char *BANNED[]  = { "DES-ECB", "3DES", "RC4", "MD5", "SHA1" };
static const char *ALLOWED[] = { "AES-128-CBC", "AES-256-GCM", "ARIA-128-CBC", "SEED-CBC" };
 
int is_allowed_cipher_good(const char *cipher_name)
{
    size_t i;
    for (i = 0; i < sizeof(BANNED) / sizeof(BANNED[0]); i++)
        if (strcmp(cipher_name, BANNED[i]) == 0) return 0;
    for (i = 0; i < sizeof(ALLOWED) / sizeof(ALLOWED[0]); i++)
        if (strcmp(cipher_name, ALLOWED[i]) == 0) return 1;
    return 0;
}

눈여겨볼 점: is_allowed_cipher_good 은 블랙리스트를 먼저 보고, 그다음 화이트리스트를 본다. 순서가 바뀌어도 결과는 같지만(둘 다 안 맞으면 결국 0), “명백히 위험한 것”을 먼저 걸러낸다는 코드의 의도가 이 순서에 드러난다.

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관련 노트

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