SD30. 충분하지 못한 키 길이 사용 — 최소 길이 상수 검증으로 치환

원본 항목: Part 2-3. 암호화 계열 — 11. 충분하지 못한 키 길이 사용 CWE-310 repo 폴더: sd30_keylen/ (빌드·실행은 §3-1) 목표 시간: 1회차 8분 / 2회차 5분 / 3회차 3분 Part 2-3에서 가장 짧은 드릴 — 검사 로직 자체는 한 줄이지만, “그 한 줄이 왜 빠지기 쉬운가”를 체감하는 게 목적이다.

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 validate_key_length_bad(int key_bits) { (void)key_bits; return 1; }
+ int validate_key_length_good(int key_bits) { return key_bits >= MIN_SYMMETRIC_KEY_BITS; }

알고리즘이 안전해도 키가 짧으면 무의미하다. 대칭키 128비트 이상, RSA 2048비트 이상이 하한선이다.

회차별 진행

회차	변형	보는 것	순서
1회차	A 대칭키 길이 검증	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 RSA 키 길이 검증	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 알고리즘별 최소 기준표	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 — 대칭키 길이 검증

암호화에 쓸 대칭키의 비트 수를 검증한다. 128비트 미만은 거부한다.

함수

int validate_key_length_bad(int key_bits);
int validate_key_length_good(int key_bits);

공격 입력표

key_bits	Bad 결과	이유
256 (정상)	통과	충분한 길이
56(DES 수준)	통과(취약)	검사 자체가 없다

1-B. 변형 B — RSA 키 길이 검증

최소 기준을 2048로, 3072 이상이면 “권장” 등급까지 반환하는 3단계(거부/최소/권장) 함수로 확장

1-C. 변형 C — 알고리즘별 최소 기준표

SD28의 화이트리스트와 결합해, 알고리즘 이름에 따라 다른 최소 키 길이를 요구하는 테이블 기반 검증으로 발전

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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. validate_key_length_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 validate_key_length_bad(int key_bits)
{
    /* 1. (void)key_bits
     * 2. return 1   ← 길이가 얼마든 허용 */
}
 
int validate_key_length_good(int key_bits)
{
    /* [ ] 1. 이름 있는 상수
     *        #define MIN_SYMMETRIC_KEY_BITS 128 */
 
    /* [ ] 2. return key_bits >= MIN_SYMMETRIC_KEY_BITS */
}

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

int validate_key_length_good(int key_bits)
{
    /* [ ] 1. 이름 있는 상수 */
 
    /* [ ] 2. return key_bits >= MIN_SYMMETRIC_KEY_BITS */
}

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

int validate_key_length_good(int key_bits)
{
    /* 아무것도 안 본다.
     * §1 요구사항서와 §0 의 치환 규칙만 보고 친다.
     *
     * 막히면 아래만 찾아본다.
     *   - 매직 넘버 대신 상수 이름
     *   - 경계값 127 / 128
     */
}

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

sd30_keylen/src/key_length.h
sd30_keylen/src/key_length.c
sd30_keylen/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 "key_length.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(validate_key_length_bad(56) == 1,
        "Bad는 DES 수준의 56비트 키도 그대로 통과시켜야 한다(취약점 재현)");
    T_TRUE(validate_key_length_bad(0) == 1, "Bad는 0비트도 통과시킨다");
}
 
static void test_good_blocks_short_key(void)
{
    T_TRUE(validate_key_length_good(56) == 0, "Good은 56비트 키를 거부해야 한다");
    T_TRUE(validate_key_length_good(64) == 0, "Good은 64비트 키도 거부해야 한다");
}
 
static void test_good_normal(void)
{
    T_TRUE(validate_key_length_good(128) == 1, "Good은 128비트 키는 통과시켜야 한다(경계값)");
    T_TRUE(validate_key_length_good(256) == 1, "Good은 256비트 키도 통과시켜야 한다");
}
 
int main(void)
{
    test_bad_is_vulnerable();
    test_good_blocks_short_key();
    test_good_normal();
    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 — RSA 키 길이 검증

입력	Bad	Good
RSA 1024	허용	거부 (최소 2048)
RSA 3072	허용	허용 (권장 등급)

변형 C — 알고리즘별 최소 기준표

입력	Bad	Good
"AES-256" 에 128 비트	허용	알고리즘별 최소 기준표에서 거부
"AES-128" 에 128 비트	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=sd30_keylen V=main SRC="sd30_keylen/src/key_length.c sd30_keylen/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 -Isd30_keylen/src \
    -fsanitize=address,undefined -fno-omit-frame-pointer \
    sd30_keylen/src/key_length.c sd30_keylen/test/test.c \
    -pthread -o build/sd30_keylen_main
./build/sd30_keylen_main

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4. 자주 하는 실수

실수	왜 문제인가
key_bits > MIN 으로 써서 정확히 128을 거부	경계값 처리 실수다. ”128비트 이상”이므로 >= 가 맞다
이 검사를 알고리즘 선택(SD28) 로직과 분리하지 않고 하나로 뭉침	알고리즘 종류와 키 길이는 서로 다른 축의 검증이다. 함수를 분리해야 SD30 변형 C(알고리즘별 기준표)로 자연스럽게 확장된다

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5. 모범답안 (변형 A)

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

#ifndef KEY_LENGTH_H
#define KEY_LENGTH_H
int validate_key_length_bad(int key_bits);
int validate_key_length_good(int key_bits);
#endif

#include "key_length.h"
#define MIN_SYMMETRIC_KEY_BITS 128
 
int validate_key_length_bad(int key_bits) { (void)key_bits; return 1; }
int validate_key_length_good(int key_bits) { return key_bits >= MIN_SYMMETRIC_KEY_BITS; }

눈여겨볼 점: MIN_SYMMETRIC_KEY_BITS 가 매직 넘버(128)가 아니라 이름 있는 상수다. 기준이 나중에 바뀌어도(예: 256으로 상향) 이 한 줄만 고치면 된다 — SD17의 “이름 있는 상수” 원칙이 여기서도 반복된다.

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관련 노트

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