TCP의 한계 및 문제점: 보안 문제

TCP(Transmission Control Protocol)는 인터넷에서 가장 널리 사용되는 전송 계층 프로토콜 중 하나로, 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하는 중요한 역할을 합니다. 하지만 TCP는 본래 보안 기능을 고려하여 설계된 프로토콜이 아니기 때문에 다양한 보안 취약점을 내포하고 있습니다.

이러한 취약점들은 데이터 도청, 세션 탈취, 서비스 거부(DoS) 공격, IP 스푸핑 등 다양한 보안 위협으로 이어질 수 있으며, 이를 악용한 사이버 공격은 개인 정보 유출, 서비스 장애, 금융 피해 등을 초래할 수 있습니다.

본 글에서는 TCP의 주요 보안 문제와 그에 따른 실제 위협 사례 및 대응 방안을 심층적으로 분석해보겠습니다.

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1. 패킷 스니핑 (Packet Sniffing)

🔹 정의

패킷 스니핑이란 네트워크를 통해 전송되는 데이터 패킷을 몰래 가로채어 분석하는 공격 기법을 의미합니다.
TCP/IP 프로토콜은 기본적으로 평문(Plain Text) 데이터를 전송하기 때문에, 공격자는 이를 도청하여 중요한 정보를 탈취할 수 있습니다.

🔹 공격 방식

• 해커는 네트워크 패킷을 감청할 수 있는 스니핑 도구(Wireshark, Tcpdump 등)를 사용하여 트래픽을 가로챕니다.
• 사용자가 로그인할 때 입력한 아이디/비밀번호, 신용카드 정보, 개인 메시지 등이 암호화되지 않은 상태로 전송되면 공격자는 이를 그대로 열람할 수 있습니다.
• 공공 Wi-Fi 환경(예: 카페, 공항, 호텔)에서는 MITM(Man-in-the-Middle) 공격을 통해 패킷 스니핑이 더욱 쉽게 이루어질 수 있습니다.

🔹 실제 사례

✅ HTTP 기반 웹사이트에서 로그인 정보 유출

• 사용자가 HTTP 프로토콜을 사용하는 웹사이트에서 로그인할 경우, 아이디와 비밀번호가 암호화되지 않은 상태로 전송됩니다.
• 해커는 네트워크 트래픽을 감청하여 사용자의 로그인 정보를 탈취할 수 있습니다.

✅ 온라인 뱅킹 정보 도난

• 금융 거래 중 패킷 스니핑이 발생하면, 계좌 정보, 카드 번호, OTP 코드 등이 유출될 위험이 높아집니다.

🔹 대응 방안

✔ HTTPS(SSL/TLS) 프로토콜을 사용하여 데이터 암호화 적용
✔ VPN(Virtual Private Network) 사용하여 네트워크 보안 강화
✔ 공공 Wi-Fi 사용 시 민감한 정보 입력을 피하고, 네트워크 트래픽 암호화(SSH, SFTP) 적용

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2. 세션 하이재킹 (Session Hijacking)

🔹 정의

세션 하이재킹(Session Hijacking)이란 사용자와 서버 간의 활성화된 세션을 가로채어 공격자가 불법적으로 액세스하는 기법입니다.

🔹 공격 방식

• 사용자가 로그인 후, 세션 쿠키(Session Token) 를 통해 인증이 유지됩니다.
• 공격자는 네트워크 트래픽을 감청하여 세션 ID를 가로채고, 이를 악용하여 사용자의 계정으로 로그인할 수 있습니다.

🔹 실제 사례

✅ 온라인 쇼핑몰 계정 탈취

• 사용자가 로그인한 후 세션 쿠키를 탈취하면, 공격자는 피해자의 계정을 대신 사용하여 상품을 구매하거나 금융 정보를 변경할 수 있습니다.

✅ SNS 해킹 (Facebook, Twitter, Instagram 등)

• 세션 쿠키를 탈취하면, 공격자는 피해자의 계정으로 개인 메시지를 확인하거나 부적절한 게시물을 업로드할 수 있습니다.

🔹 대응 방안

✔ HTTPS를 적용하여 세션 쿠키를 암호화
✔ 세션 쿠키에 ‘HttpOnly’ 및 ‘Secure’ 플래그 설정
✔ 사용자 로그인 세션 주기적으로 만료(Timeout) 적용

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3. SYN 플러딩 공격 (SYN Flooding)

🔹 정의

SYN 플러딩은 TCP 3-way 핸드셰이크의 취약점을 악용한 서비스 거부(DoS, Denial of Service) 공격입니다.
공격자는 대량의 가짜 SYN 요청을 보내 서버의 연결 자원을 소진시킵니다.

🔹 공격 방식

1. 공격자는 서버에 SYN(Synchronize) 패킷을 대량으로 전송하여 연결 요청을 보냅니다.
2. 서버는 이에 응답하여 SYN-ACK(Synchronize-Acknowledge) 패킷을 보냅니다.
3. 정상적인 클라이언트는 ACK(Acknowledge) 패킷을 보내야 하지만, 공격자는 이를 보내지 않고 대기 상태로 만듭니다.
4. 서버는 일정 시간 동안 연결을 유지하려고 하며, 다수의 요청이 누적되면서 과부하가 발생하여 정상적인 사용자 요청을 처리할 수 없게 됩니다.

🔹 실제 사례

✅ 웹 서버 마비

• SYN 플러딩 공격을 통해 대형 포털 사이트, 전자상거래 플랫폼 등이 접속 불가 상태에 빠지는 사례가 다수 보고됨.

✅ 온라인 게임 서버 다운

• 온라인 게임 서버에 대량의 SYN 패킷을 보내 서버를 과부하 상태로 만들어 접속 장애 유발.

🔹 대응 방안

✔ SYN 쿠키(SYN Cookie) 기법을 사용하여 비정상적인 연결 요청 필터링
✔ 방화벽(Firewall) 및 DDoS 방어 시스템 구축
✔ TCP 연결 제한 설정(Connection Rate Limiting) 적용

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4. 취약한 암호화 알고리즘

🔹 문제점

• TCP 자체는 암호화 기능이 포함되지 않은 프로토콜이므로, 보안이 필요한 경우 SSL/TLS를 추가로 사용해야 합니다.
• 오래된 암호화 알고리즘(예: MD5, SHA-1, RC4)을 사용할 경우, 데이터 보호 기능이 취약해질 수 있습니다.

🔹 실제 사례

✅ SSL 취약점(POODLE, Heartbleed) 공격

• 오래된 SSL/TLS 버전에서는 보안 취약점이 발견되어 공격자가 데이터를 가로채거나 변조할 수 있는 위협이 존재함.

🔹 대응 방안

✔ TLS 1.2 이상 최신 암호화 프로토콜 적용
✔ 안전한 암호화 알고리즘(AES-256, SHA-3) 사용
✔ 정기적인 보안 패치 및 SSL/TLS 구성 점검

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5. IP 스푸핑 (IP Spoofing)

🔹 정의

IP 스푸핑이란 공격자가 자신의 IP 주소를 위장하여 신뢰할 수 있는 컴퓨터인 것처럼 속이는 공격 기법입니다.

🔹 실제 사례

✅ DDoS 공격에서 사용

• 공격자는 다수의 가짜 IP를 생성하여 대규모 트래픽을 발생시켜 웹사이트를 마비시킴.

🔹 대응 방안

✔ IP 주소 필터링 및 인증 시스템 적용
✔ 네트워크 레벨에서 패킷 검증(Ingress/Egress Filtering) 적용

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6. 결론

TCP는 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하는 중요한 프로토콜이지만, 보안 기능이 내장되지 않아 다양한 사이버 공격에 취약할 수 있습니다.
이를 방지하기 위해서는 추가적인 보안 조치(SSL/TLS 적용, 방화벽 구성, 패킷 필터링 등)를 반드시 고려해야 합니다.

✅ HTTPS, VPN을 통한 데이터 암호화
✅ SYN 쿠키 및 방화벽을 이용한 DoS/DDoS 방어
✅ 강력한 세션 관리 및 IP 필터링 적용

보안 취약점을 사전에 파악하고 적절한 보안 대책을 마련하는 것이 안전한 네트워크 환경을 유지하는 핵심 요소입니다.