보안 및 TCP: TCP 보안 강화 기법

인터넷을 통한 데이터 통신에서 TCP(Transmission Control Protocol)는 신뢰성 있는 데이터 전송을 제공하는 핵심 프로토콜입니다. 그러나 TCP는 설계 당시 보안을 고려한 프로토콜이 아니었기 때문에, 다양한 보안 취약점이 존재하며 이를 악용한 사이버 공격이 지속적으로 발생하고 있습니다.

따라서, TCP의 보안 취약점을 이해하고 이를 강화하는 기법을 적용하는 것은 안전한 네트워크 환경을 유지하는 데 필수적입니다.
이 장에서는 TCP의 주요 보안 취약점과 이를 방지하기 위한 효과적인 보안 강화 기법을 심층적으로 살펴보겠습니다.

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🔍 1. TCP 보안 취약점

TCP는 데이터의 정확한 순서 보장, 흐름 제어, 혼잡 제어 등의 기능을 제공하지만, 보안이 기본적으로 내장되어 있지는 않습니다.
그로 인해 세션 하이재킹, 패킷 스니핑, 서비스 거부 공격(DoS), 주소 위조 등의 보안 위협이 발생할 수 있습니다.

🛑 1.1 세션 하이재킹(Session Hijacking)

📌 개념
세션 하이재킹은 공격자가 TCP 세션을 가로채어 사용자의 권한을 탈취하는 공격입니다.
TCP는 연결이 설정된 후(3-way 핸드셰이크 완료 후) 일정 기간 동안 유지되기 때문에, 공격자가 해당 세션 정보를 가로채면 합법적인 사용자처럼 행동할 수 있습니다.

📌 실제 사례

• 공격자가 사용자의 세션 쿠키를 탈취하여 온라인 뱅킹 계좌에 무단 접근
• 네트워크 내부에서 관리자 세션을 가로채 서버에 불법적인 명령 실행

📌 대응 방안
✅ TLS(Transport Layer Security) 적용으로 데이터 암호화
✅ HSTS(HTTP Strict Transport Security) 활성화로 세션 보안 강화
✅ 세션 타임아웃을 짧게 설정하여 세션 탈취 가능성 최소화

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🛑 1.2 패킷 스니핑(Packet Sniffing)

📌 개념
패킷 스니핑은 공격자가 네트워크에서 전송되는 패킷을 가로채어 민감한 정보를 탈취하는 행위입니다.
TCP는 기본적으로 패킷을 암호화하지 않기 때문에, 공격자는 쉽게 데이터를 감청할 수 있습니다.

📌 실제 사례

• 공공 Wi-Fi에서 사용자의 로그인 정보(아이디, 비밀번호)를 가로채는 공격
• 네트워크 관리자가 내부 사용자의 이메일 내용을 감청하는 사례

📌 대응 방안
✅ TLS/SSL 사용으로 모든 데이터 트래픽 암호화
✅ VPN(Virtual Private Network) 도입으로 네트워크 보안 강화
✅ WPA3와 같은 강력한 무선 네트워크 보안 프로토콜 적용

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🛑 1.3 서비스 거부 공격(DoS/DDoS)

📌 개념
서비스 거부(DoS, Denial of Service) 공격은 대량의 트래픽을 생성하여 특정 서버를 마비시키는 공격입니다.
TCP의 3-way 핸드셰이크 과정이 공격의 주요 대상이 될 수 있으며, 특히 SYN Flooding과 같은 공격 기법이 널리 사용됩니다.

📌 실제 사례

• 특정 웹사이트에 과도한 SYN 패킷을 보내 정상적인 사용자의 접속 차단
• 온라인 게임 서버가 DDoS 공격을 받아 서버 과부하 발생

📌 대응 방안
✅ SYN 쿠키 사용으로 불필요한 연결 저장 차단
✅ WAF(Web Application Firewall) 및 CDN(Content Delivery Network) 사용
✅ DDoS 방어 솔루션(Akamai, Cloudflare 등) 도입

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🛑 1.4 주소 위조(Address Spoofing)

📌 개념
주소 위조는 공격자가 송신자의 IP 주소를 조작하여 신뢰할 수 있는 사용자처럼 가장하는 공격 기법입니다.
이를 통해 공격자는 불법적인 데이터 접근, 세션 하이재킹, DoS 공격 등 다양한 공격을 수행할 수 있습니다.

📌 실제 사례

• IP 스푸핑을 활용한 DDoS 공격으로 피해자의 서버 과부하 유발
• 합법적인 사용자의 IP로 위장하여 방화벽 우회를 시도하는 공격

📌 대응 방안
✅ IPSec(Internet Protocol Security) 적용으로 IP 패킷의 무결성 보장
✅ 패킷 필터링 및 ACL(Access Control List) 설정 강화
✅ 네트워크에서 RFC 2827(입력 필터링) 적용

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🔐 2. TCP 보안 강화 기법

TCP 보안 취약점을 방어하기 위해서는 다양한 보안 강화 기법을 적용하는 것이 필수적입니다.

✅ 2.1 TLS/SSL 암호화 적용

• HTTPS를 사용하여 TCP 데이터를 보호
• E2E(End-to-End) 암호화를 적용하여 중간자 공격 방지
• TLS 1.3과 같은 최신 보안 프로토콜 사용 권장

✅ 2.2 IPSec 활용

• IPSec을 사용하여 데이터 패킷을 암호화하고 인증
• VPN 연결 시 네트워크 트래픽 보호

✅ 2.3 방화벽 및 네트워크 접근 제어

• 방화벽(Firewall)으로 불필요한 트래픽 차단
• ACL(Access Control List)을 활용하여 승인된 IP만 접근 허용

✅ 2.4 침입 탐지 및 방지 시스템(IDS/IPS) 도입

• IDS(Intrusion Detection System)로 네트워크 트래픽 감시
• IPS(Intrusion Prevention System)으로 악성 트래픽 차단

✅ 2.5 주기적인 소프트웨어 업데이트 및 패치 적용

• 운영 체제(OS), 네트워크 장비, 애플리케이션의 최신 보안 패치 유지
• 제로데이 공격을 방지하기 위한 최신 보안 정책 적용

✅ 2.6 강력한 인증 메커니즘 도입

• MFA(다중 요소 인증) 적용
• SSH 키 기반 인증 방식 사용

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🔎 3. 결론: TCP 보안은 필수적이다

TCP는 네트워크 통신의 근간을 이루는 핵심 프로토콜이지만, 보안 기능이 내장되어 있지 않아 다양한 취약점이 존재합니다.
따라서 보안 강화를 위한 암호화 기술, 인증 시스템, 침입 탐지 및 방지 솔루션을 적극적으로 도입해야 합니다.