📌 MAC과 HMAC에 대해 알아보자.
1️⃣ 메시지 인증 코드(MAC, Message Authentication Code)
MAC, 이게 뭐죠? 맥북?
메시지의 인증에 쓰이는 작은 크기의 정보.
메시지가 올바른지, 보낸 출처가 유효한지를 확인하는 알고리즘.
MAC을 통해 메시지의 유효성과 무결성을 보장받을 수 있다.
메시지: 네트워크 상의 요청.
그게 어떻게 작동하는데요?
작동 원리
- 발신자와 수신자, 그리고 Key와 Massege가 있다고 치자. 여기서 Key는 발신/수신측에게만 알려진 동일한 보안키다.
- 발신측에서 MAC 알고리즘은 Key와 Massege를 통해 고정길이 인증 코드인 MAC을 생성한다.
- 발신자는 Massege와 MAC을 수신자에게 전송한다.
- 수신측의 Key와 전송받은 Massege를 통해 MAC을 생성하여 전송받은 MAC과 비교한다.
- if(전송받은 MAC == 수신측이 만든 MAC)
인증성공 = true
만약 MAC이 없다면? (자작 예시)
- 돈을 예약 송금해주는 은행 서비스 API서버에 A라는 사람이 요청을 보내려고 함.
- A의 요청: B에게 A의 계좌에서 10만원을 다음날 5시에 보내줘요.
- 해커 C가 개입함.
3-1. C가 A의 메시지를 중간에 탈취하여 “C에게 A의 계좌에서 100만원을 보내줘요.”라고 조작함 (메시지 조작)
3-2. C가 “C에게 A의 계좌에서 100만원을 보내라”라는 요청을 서버에 보냄 (잘못된 출처) - API 서버는 받은 요청을 그대로 처리함.
- 억장 와르르
MAC을 사용했다면? (자작 예시의 다른 엔딩)
- 해커C가 개입함.
1-1. 중간에 메시지를 조작했다. 그러나 MAC을 조작하기에는 MAC 생성에 필요한 보안키를 모르기 때문에 조작할 수 없었다.
1-2. 조작된 메시지를 보냈다. 그러나 서버의 보안키를 모르기 때문에 동일한 MAC을 생성할 수 없었다. - 해피 엔딩
그래서 어떤 방식으로 MAC을 생성하나요?
여러 방법이 있다. MAC은 여러 종류가 존재한다.
- One-key MAC
- HMAC: 일방향 해쉬 함수 사용 (SHA1, SHA256, MD5)
- CMAC: Block 함수 사용 (AES, DES)
- UMAC
- CBC-MAC
등등 여러 종류가 있지만, 우리는 HMAC를 알아보겠다. (RESTful API에서 많이 쓰이는 방식)
2️⃣ HMAC(Hash + MAC, Hash based Message Authentication Code)
이건 뭐임?
일방향 해쉬 알고리즘 기반의 MAC 방식이다.
여러 해쉬 알고리즘을 사용할 수 있다. 보통 ‘HMAC-알고리즘명’ 이런식으로 뒤에 알고리즘명이 붙는다.
ex) HMAC-sha256, HMAC-MD5 등등
AES와 같은 블록 방식 MAC은
생성된 MAC은 당연히 사용한 해쉬함수의 형태가 된다.
API에서의 활용
위 MAC의 예시와 같다.
API 서버는 유효한 Secret Key를 생성할 것이고 이를 사용하여 MAC을 생성하고 비교할 것이다.
HMAC의 취약점 및 문제점
재전송 공격
HMAC은 재전송 공격에 취약하다.
재전송 공격이란, 발신자의 올바른 요청을 도청하여 모아두었다가 나중에 재전송하는 방법.
이를 막기 위해 API는 추가적으로 시간값을 메시지랑 같이 MAC코드화 할 것이다.
보통 시간값은 유닉스 시간(1970.01.01 00:00 부터 지금까지의 밀리초를 환산한 값)으로 받는다.
API 서버시간과 메시지의 시간이 차이가 난다면, 유효하지 않는 메시지로 판단한다.
이처럼 재전송 공격을 예방할 수 있다.
공격자가 비밀키 추측 가능
결국은 비밀키를 통해 MAC을 생성하기 때문에, 비밀키에 대한 보안이 중요하다.
비밀키는 암호학적으로 안전한 난수를 사용하는 것이 좋다.
제 3자에 의한 증명 불가능
MAC 자체로는 제 3자에게 메시지가 유효하다는 증명을 할 수 있는 방법이 없다.
부인 방지 불가능
제 3자에게 증명이 불가능하기 때문에 아래와 같은 상황이 생길 수 있다.
A가 B에게 메시지를 보냈다고 가정하자.
B는 A가 메시지를 보냈다는 사실을 확신하지만, 다른 사람들에게는 증명할 수 없다.
만약 A는 다른 사람들에게 “저는 B에게 메시지 안보냈어요!”라고 하면 B는 아무 반박도 할 수 없는 것.
그러므로 이와 같은 문제점이 발생할 수 있는 부분은 전자서명, 전자결제 등 인증서를 발급하여 처리하는 로직을 사용하는 것이 옳다.