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Cipher Block Chaining CBC-MAC

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쿠키가 사용자 이름만 있는 경우 (또는 쿠키의 첫 번째 부분이 사용자 이름인 경우) "admin" 사용자 이름을 가장하고 싶다면, "bdmin" 사용자 이름을 생성하고 쿠키의 첫 번째 바이트를 무차별 대입(bruteforce)할 수 있습니다.

CBC-MAC

Cipher block chaining message authentication code (CBC-MAC)는 암호학에서 사용되는 방법입니다. 이 방법은 메시지를 블록 단위로 암호화하고, 각 블록의 암호화가 이전 블록과 연결되도록 작동합니다. 이 과정은 블록 체인을 생성하여 원본 메시지의 단 하나의 비트라도 변경하면 암호화된 데이터의 마지막 블록에 예측할 수 없는 변경이 발생하도록 합니다. 이러한 변경을 수행하거나 되돌리기 위해서는 암호화 키가 필요하여 보안이 보장됩니다.

메시지 m의 CBC-MAC을 계산하기 위해, m을 초기화 벡터를 0으로 설정하여 CBC 모드로 암호화하고 마지막 블록을 유지합니다. 다음 그림은 비밀 키 k와 블록 암호 E를 사용하여 메시지의 CBC-MAC을 계산하는 과정을 스케치한 것입니다:

취약점

CBC-MAC에서 일반적으로 사용되는 IV는 0입니다. 이는 알려진 두 개의 메시지 (m1 및 m2)가 독립적으로 2개의 서명 (s1 및 s2)을 생성한다는 문제가 있습니다. 따라서:

  • E(m1 XOR 0) = s1

  • E(m2 XOR 0) = s2

그런 다음 m1과 m2를 연결한 메시지 (m3)는 2개의 서명 (s31 및 s32)을 생성합니다:

  • E(m1 XOR 0) = s31 = s1

  • E(m2 XOR s1) = s32

암호화의 키를 알지 못해도 계산할 수 있습니다.

8바이트 블록으로 이름 Administrator를 암호화하는 경우를 상상해보세요:

  • Administ

  • rator\00\00\00

Administ (m1)라는 사용자 이름을 생성하고 서명 (s1)을 검색할 수 있습니다. 그런 다음, rator\00\00\00 XOR s1의 결과로 된 사용자 이름을 생성할 수 있습니다. 이렇게 하면 E(m2 XOR s1 XOR 0)를 생성하게 되고 이는 s32입니다. 이제 s32를 전체 이름 Administrator의 서명으로 사용할 수 있습니다.

요약

  1. 사용자 이름 Administ (m1)의 서명인 s1을 얻으세요.

  2. 사용자 이름 rator\x00\x00\x00 XOR s1 XOR 0의 서명인 s32를 얻으세요.

  3. 쿠키를 s32로 설정하면 사용자 Administrator의 유효한 쿠키가 됩니다.

IV 제어를 통한 공격

IV를 제어할 수 있다면 공격은 매우 쉬워질 수 있습니다. 쿠키가 단순히 암호화된 사용자 이름인 경우, 사용자 "administrator"를 가장하려면 사용자 "Administrator"를 생성하고 해당 사용자의 쿠키를 얻을 수 있습니다. 이제 IV를 제어할 수 있다면, IV의 첫 번째 바이트를 변경하여 **IV[0] XOR "A" == IV'[0] XOR "a"**로 설정하고 사용자 Administrator의 쿠키를 다시 생성할 수 있습니다. 이 쿠키는 초기 IV로 administrator 사용자를 가장할 수 있는 유효한 쿠키가 될 것입니다.

참고 자료

자세한 내용은 https://en.wikipedia.org/wiki/CBC-MAC에서 확인할 수 있습니다.

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