131-140

SEC 131) ORM(Object-Relational Mapping)

* ORM(Object-Relational Mapping)

- ORM은 객체지향 프로그래밍의 객체(Object)와 관계형 데이터베이스(Relational DataBase)의 데이터를 연결(Mapping)하는 기술을 의미

- ORM은 객체지향 프로그래밍에서 사용할 수 있는 가상의 객체지향 데이터베이스를 만들어 프로그래밍 코드와 데이터를 연결함

- ORM으로 생성된 가상의 객체지향 데이터베이스는 프로그래밍 코드 또는 데이터베이스와 독립적이므로 재사용 및 유지보수가 용이

 

* ORM 프레임워크

- ORM 프레임워크는 ORM을 구현하기 위한 구조와 구현을 위해 필요한 여러기능들을 제공하는 소프트웨어를 의미

- ORM 프레임워크 종류

기반언어	ORM 프레임 워크
Java	JPA, Hibernate, EclipseLink, DataNucleus, Ebean 등
C++	ODB, QxOrm 등
Python	Django, SQLAlchemy, Storm 등
.NET	NHibernate, DatabaseObjects, Dapper 등
PHP	Doctrine, Propel, RedBean 등

 

* ORM의 한계

- 프레임워크가 자동으로 SQL을 작성하기 때문에 의도대로 SQL이 작성되었는지 확인해야함.

- 객체지향적인 사용을 고려하고 설계된 데이터베이스가 아닌 경우 프로젝트가 크고 복잡해질수록 ORM 기술을 적용하기 어려움

- 기존의 기업들은 ORM을 고려하지 않은 데이터베이스를 사용하고 있기 때문에 ORM에 적합하게 변환하려면 많은 시간과 노력이 필요

 

SEC 132) 쿼리 성능 최적화(C)

* 쿼리 성능 최적화

- 쿼리 성능 최적화는 데이터 입,출력 애플리케이션의 성능 향상을 위해 SQL코드를 최적화 하는 것

- 쿼리 성능을 최적화하기 전에 성능 측정 도구인 APM을 사용해 최적화할 쿼리를 선정함

- 최적화 할 쿼리에 대해 옵티마이저가 수립한 실행 계획을 검토하고 SQL 코드와 인텍스를 재구성함

 

* 옵티마이져(Optimizer)

- 옵티마이저는 작성된 SQL이 가장 효율적으로 수행되도록 최적의 경로를 찾아주는 모듈

- RBO(Rule Based Optimizer)와 CBO(Cost Based Optimizer) 두 종류가 있다

- RBO는 데이터베이스 관리자(DBA)가 사전에 정의해둔 규칙에 의거해 경로를 찾는 규칙 기반 옵티마이저

- CBO는 입,출력 속도, CPU 사용량, 블록개수, 개체의 속성, 튜플 개수 등을 종합하여 각 DBMS마다 고유의 알고리즘에 따라 산출되는 ‘비용’으로 최적의 경로를 찾는 비용 기반 옵티마이저

- RBO와 CBO의 차이점

	RBO	CBO
최적화 기준	규칙에 정의된 우선순위	액세스 비용
성능 기준	개발자의 SQL 숙련도	옵티마이저의 예측 성능
특징	실행 계획 예측이 쉬움	성능 통계치 정보 활용, 예측이 복잡함
고려사항	개발자의 규칙 이해도, 규칙의 효율성	비용 산출 공식의 정확성

 

* 실행 계획(Execution Plan)

- 실행 계획은 DBMS의 옵티마이저가 수립한 SQL코드의 실행 절차와 방법을 의미

- 실행 계획은 EXPLAIN 명령어를 통해 확인할 수 있으며, 그래픽이나 텍스트로 표현

- 실행 계획에는 요구사항들을 처리하기 위한 연산 순서가 적혀있으며, 연산에는 조인, 테이블 검색, 필터, 정렬 등이 있음

 

* 쿼리 성능 최적화 방법

- 쿼리 성능 최적화는 실행 계획에 표시된 연산 순서, 조인 방식, 테이블 조회방법 등을 참고해 SQL문이 더 빠르고 효율적으로 작동하도록 SQL 코드와 인덱스를 재구성하는 것을 의미

SQL 코드 재구성	WHERE 절 추가 WHERE 절에 연산자 사용 제한 IN을 EXISTS로 대체 힌트로 액세스 경로 및 조인 순서 변경
인덱스 재구성	조회되는 속성과 조건을 고려해 인덱스 구성 인덱스 추가 및 기존 인덱스의 열 순서 변경 테이블을 참조하는 다른 SQL 문으로의 영향 고려 IOT(Index-Organized Table) 구성 고려 불필요한 인덱스 제거

 

SEC 133) Secure SDLC(A)

필기 20.8

* Secure SDLC

- 보안상 안전한 소프트웨어를 개발하기 위해 SDLC에 보안강화를 위한 프로세스를 포함한 것을 의미

- 요구사항 분석, 설계, 구현, 테스트, 유지보수 등 SDLC 전체 단계에 걸쳐 수행되어야 할 보안 활동을 제시

>> 대표적인 방법론

방법론	내용
CLASP	SDLC의 초기 단계에서 보안을 강화하기 위해 개발된 방법론
SDL	마이크로소프트 사에서 안전한 소프트웨어 개발을 위해 기존의 SDLC를 개선한 방법론
필기 20.8 Seven Touchpoint	소프트웨어 보안의 모범사례를 SDLC에 통합한 방법론

 

* SDLC 단계별 보안 활동

요구사항 분석 단계 - 보안 항목에 해당하는 요구사항을 식별하는 작업을 수행함

설계단계 - 식별된 보안 요구사항들을 소프트웨어 설계서에 반영하고, 보안 설계서를 작성함

구현단계 - 표준 코딩 정의서 및 소프트웨어 개발 보안 가이드를 준수하며, 설계서에 따라 보안 요구사항들을 구현함

테스트단계 - 설계 단계에서 작성한 보안 설계서를 바탕으로 보안 사항들이 정확히 반영되고 동작되는지 점검함

유지보수단계 - 이전과정을 모두 수행하였음에도 발생할 수 있는 보안사고들을 식별/ 사고발생시 이를해결하고 보안패치 실시

필기 20.8

* 소프트웨어 개발 보안 요소

보안요소	설명
필기 20.8 기밀성(Confidentiality)	시스템 내의 정보와 자원은 인가된 사용자에게만 접근이 허용 정보가 전송중에 노출되더라도 데이터를 읽을 수 없음
필기 20.8 무결성(Integrity)	시스템 내의 정보는 오직 인가된 사용자만 수정할 수 있음
20.11, 필기 20.8 가용성(Availability)	인가받은 사용자는 시스템 내의 정보와 자원을 언제라도 사용할 수 있음
인증(Authentication)	시스템 내의 정보와 자원을 사용하려는 사용자가 합법적인 사용자인지를 확인하는 모든 행위 대표적인 방법: 패스워드, 인증용 카드, 지문 검사 등
부인방지(NonRepudiation)	데이터를 송.수신한 자가 송.수신 사실을 부인할 수 없도록 송.수신 증거를 제공

 

* 시큐어 코딩(Secure Coding)

- 시큐어 코딩(Secure Coding)은 구현 단계에서 발생할 수 있는 보안 취약점들을 최소화하기 위해 보안 요소들을 고려하며 코딩하는 것을 의미

- 보안 취약점을 사전 대응하여 안정성과 신뢰성을 확보

- 보안 정책을 바탕으로 시큐어 코딩 가이드를 작성하고, 개발 참여자에게는 시큐어 코딩 교육을 실시함.

 

SEC 134) 세션 통제(C)

* 세션 통제

- 세션 통제는 세션의 연결과 연결로 인해 발생하는 정보를 관리하는 것을 의미

- 소프트웨어 개발 과정 중 요구사항 분석 및 설계 단계에서 진단해야하는 보안 점검 내용

>> 세션 통제의 보안 약점

- 불충분한 세션관리 - 일정한 규칙이 존재하는 세션 ID가 발급되거나 타임아웃이 너무 길게 설정되어 있는 경우 발생하는 보안 약점

- 잘못된 세션에 의한 정보 노출 - 다중 스레드(Multi-Thread) 환경에서 멤버 변수에 정보를 저장할 때 발생하는 보안 약점

 

* 세션 설계 시 고려사항

- 시스템의 모든 페이지에서 로그아웃이 가능하도록 UI(User Interface)를 구성

- 로그아웃 요청 시 할당된 세션이 완전히 제거되도록 함

- 세션 타임아웃은 중요도가 높으면 2~5분, 낮으면 15~30분으로 설정

- 이전 세션이 종료되지 않으면 새 세션이 생성되지 못하도록 설계

- 중복 로그인을 허용하지 않은 경우 클라이언트의 중복 접근에 대한 세션 관리 정책을 수립

 

* 세션ID의 관리방법

- 세션ID는 안전한 서버에서 최소 128비트의 길이로 생성

- 세션ID의 예측이 불가능하도록 안전한 난수 알고리즘을 적용

- 세션ID가 노출되지 않도록 URL Rewrite 기능을 사용하지 않는 방향으로 설계

- 로그인 시 로그인 전의 세션ID를 삭제하고 재할당함

- 장기간 접속하고 있는 세션ID는 주기적으로 재할당되도록 설계

 

SEC 135) 입력데이터 검증 및 표현(B)

20.7 필기 20.9, 20.8

* 입력 데이터 검증 및 표현

- 입력 데이터 검증 및 표현은 입력 데이터로 인해 발생하는 문제들을 예방하기 위해 구현 단계에서 검증해야 하는 보안 점검 항목들

>> 입력 데이터 검증 및 표현의 보안 약점

보안 약점	설명
20.7 SQL 삽입 (Injection)	- 웹 응용 프로그램에 SQL을 삽입하여 내부 데이터베이스(DB) 서버의 데이터를 유출 및 변조하고, 관리자 인증을 우회하는 보안 약점 - 동적쿼리에 사용되는 입력데이터에 예약어 및 특수문자가 입력되지 않게 필터링 되도록 설정하여 방지할 수 있음
경로 조작 및 자원 삽입	- 데이터 입출력 경로를 조작해 서버 자원을 수정.삭제할 수 있는 보안 약점 - 사용자 입력값을 식별자로 사용하는 경우, 경로 순회 공격을 막는 필터로 사용해 방지할 수 있음
필기 20.9 크로스사이트 스크립팅(XSS)	웹페이지에 악의적인 스크립트를 삽입하여 방문자들의 정보를 탈취하거나, 비정상적인 기능 수행을 유발하는 보안 약점 HTML 태그의 사용을 제한하거나 스크립트에 삽입되지 않도록‘<’,‘>’,‘&’ 등의 문자를 다른 문자로 치환함으로써 방지할 수 있음
운영체제 명령어 삽입	외부 입력값을 통해 시스템 명령어의 실행을 유도함으로써 권한을 탈취하거나 시스템 장애를 유발하는 보안 약점 웹 인터페이스를 통해 시스템 명령어가 전달되지 않도록 하고, 외부 입력 값을 검증 없이 내부 명령어로 사용하지 않음으로써 방지할 수 있음
위험한 형식 파일 업로드	악의적인 명령어가 포함된 스크립트 파일을 업로드함으로써 시스템에 손상을 주거나, 시스템을 제어할 수 있는 보안 약점 업로드 되는 파일의 확장자 제한, 파일명의 암호화, 웹사이트와 파일 서버의 경로 분리, 실행 속성을 제거하는 등의 방법으로 방지할 수 있음
신뢰되지 않는 URL 주소로 자동접속 연결	입력 값으로 사이트 주소를 받는 경우 이를 조작해 방문자를 피싱 사이트로 유도하는 보안 약점 연결되는 외부 사이트의 주소를 화이트 리스트로 관리함으로써 방지할 수 있음
필기 20.8 메모리 버퍼 오버플로	연속도니 메모리 공간을 사용하는 프로그램에서 할당된 메모리의 범위를 넘어선 위치에서 자료를 읽거나 쓰려고 할 때 발생하는 보안 약점 메모리 버퍼를 사용할 경우 적절한 버퍼의 크기를 설정하고, 설정된 범위의 메모리 내에서 올바르게 읽거나 쓸 수 있도록 함으로써 방지할 수 있음

 

SEC 136) 보안기능(B)

필기 20.8

* 보안 기능

- 보안기능은 소프트웨어 개발의 구현 단계에서 코딩하는 기능인 인증, 접근제어, 기밀성, 암호화 등을 올바르게 구현하기 위한 보안 점검 항목들

>> 보안 기능의 보안 약점

보안 약점	설명
적절한 인증 없이 중요기능 허용	보안 검사를 우회하여 인증과정 없이 중욯나 정보 또는 기능에 접근 및 변경이 가능 중요정보나 기능을 수행하는 페이지에서는 재인증 기능을 수행하도록 하여 방지할 수 있음
부적적한 인가	접근제어 기능이 없는 실행경로를 통해 정보 또는 권한을 탈취할 수 있음 모든 실행경로에 대해 접근제어 검사를 수행하고, 사용자에게는 반드시 필요한 접근 권한만을 부여하여 방지할 수 있음
중요한 자원에 대한 잘못된 권한 설정	권한 설정이 잘못된 자원에 접근하여 해당 자원을 임의로 사용할 수 있음 소프트웨어 관리자만 자원들을 읽고 쓸 수 있도록 설정하고, 인가되지 않은 사용자의 중요 자원에 대한 접근 여부를 검사함으로써 방지할 수 있음
취약한 암호화 알고리즘 사용	암호화된 환경설정 파일을 해독하여 비밀번호 등의 중요정보를 탈취 할 수 있음 안전한 암호화 알고리즘을 이용하고, 업무관련 내용이나 개인정보 등에 대해서는 IT 보안인증사무국이 안정성을 확인한 암호모듈을 이용함으로써 방지할 수 있음
중요정보 평문 저장 및 전송	암호화되지 않은 평문 데이터를 탈취하여 중요한 정보를 획득할 수 있음 중요한 정보를 저장하거나 전송할 때는 반드시 암호화 과정을 거치도록 하고, HTTPS 또는 SSL 과 같은 보안 채널을 이용함으로써 방지할 수 있음
필기 20.8 하드코드 된 암호화 키	암호화된 키도 하드코드된 경우 유출시 역계산 또는 무차별 대입 공격에 의해 탈취될 수 있음 상수 형태의 암호키를 사용하지 않고, 암호화 키 생성 모듈 또는 보안이 보장된 외부 공간을 이용함으로써 방지할 수 있음

 

SEC 137) 시간 및 상태(C)

* 시간 및 상태

- 시간 및 상태는 동시 수행을 지원하는 병렬 처리 시스템이나 다수의 프로세스가 동작하는 환경에서 시간과 실행 상태를 관리하여 시스템이 원활하게 동작되도록 하기 위한 보안 점검 항목들

>> 시간 및 상태의 보안 약점

보안 약점	설명
TOCTOU 경쟁 조건	검사 시점(Time Of Check)과 사용 시점(Time of Use)을 고려하지 않고 코딩하는 경우 발생하는 보안 약점 코드 내에 동기화 구문을 사용해 해당 자원에는 한 번에 하나의 프로세스만 접근 가능하도록 구성함으로써 방지할 수 있음
종료되지 않는 반복문 또는 재귀함수	반복문이나 재귀함수에서 종료 조건을 정의하지 않았거나 논리 구조상 종료될 수 없는 경우 발생하는 보안 약점 모든 반복문이나 재귀 함수의 수행 횟수를 제한하는 설정을 추가하거나, 종료 조건을 점검하여 반복 또는 호출의 종료 여부를 확인함으로써 방지할 수 있음

 

SEC 138) 에러 처리(D)

* 에러처리 - 소프트웨어 실행 중 발생 할 수 있는 오류들을 사전에 정의해 오류로 인해 발생할 수 있는 문제들을 예방하기 위한 보안 점검 항목들

>> 에러처리의 보안 약점

보안 약점	설명
오류 메시지를 통한 정보노출	오류 발생으로 실행환경, 사용자 정보, 디버깅 정보등의 중요한 정보가 메시지를 통해 외부에 노출되는 보안 약점 가능한 한 내부에서만 처리되도록 하거나 메시지를 출력할 경우 최소한의 정보 또는 사전에 준비된 메시지만 출력되도록 하여 방지할 수 있음
오류 상황 대응 부재	소프트웨어 개발 중 에러처리를 하지 않았거나 미비로 인해 발생하는 보안 약점 오류가 발생할 수 있는 부분에 에러처리 구문을 작성하고 제어문을 활용하여 오류가 악용되지 않도록 코딩함으로써 방지할 수 있음
부적절한 예외처리	함수의 반환값 또는 오류들을 세분화하여 처리하지 않고 광범위하게 묶어 한 번에 처리하거나, 누락된 예외가 존재할 때 발생하는 보안 약점 모든 함수의 반환값이 의도대로 출력되는지 확인하고, 세분화된 예외처리를 수행함으로써 방지할 수 있음

 

SEC 139) 코드 오류(C)

* 코드 오류 - 소프트웨어 구현 단계에서 개발자들이 코딩 중 실수하기 쉬운형(Type) 변환, 자원 반환 등의 오류를 예방하기 위한 보안 점검 항목들이다.

>> 코드 오류의 보안 약점

보안 약점	설명
널 포인터(Null Pointer) 역참조	널 포인터가 가리키는 메모리의 위치에 값을 저장할 EO 발생하는 보안 약점 포인터를 이용하기 전에 널 값을 갖고있는지 검사함으로써 방지할 수 있음
부적절한 자원 해제	자원을 반환하는 코드를 누락하거나 프로그램 오류로 할당된 자원을 반환하지 못했을 때 발생하는 보안 약점 프로그램 내에 자원반환 코드가 누락되었는지 확인하고, 오류로 인해 함수가 중간에 종료되었을 때 예외 처리에 관꼐없이 자원이 반환되도록 코딩함으로써 방지할 수 있음
해제된 자원 사용	이미 사용이 종료되어 반환된 메모리를 참조하는 경우 발생하는 보안 약점 반환된 메모리에 접근할 수 없도록 주소를 저장하고 있는 포인터를 초기화함으로써 방지할 수 있음
초기화되지 않은 변수 사용	변수 선언 후 값이 부여되지 않은 변수를 사용할 때 발생하는 보안약점 변수 선언 시 할당된 메모리를 초기화함으로써 방지할 수 있음

필기 20.6

* 스택가드(Stack Guard)

- 널 포인터 역참조와 같이 주소가 저장되는 스택에서 발생하는 보안 약점을 막는 기술 중 하나

- 메모리상에서 프로그램의 복귀 주소와 변수 사이에 특정 값을 저장한 후 그 값이 변경되었을 경우 오버플로우 상태로 판단하여 프로그램 실행을 중단함으로써 잘못된 복귀 주소의 호출을 막는다.

 

SEC 140) 캡슐화(C)

- 캡슐화는 정보 은닉이 필요한 중요한 데이터와 기능을 불완전하게 캡슐화하거나 잘못 사용함으로써 발생할 수 있는 문제를 예방하기 위한 보안 점검 항목들

>> 캡슐화의 보안 약점

보안 약점	설명
잘못된 세션에 의한 정보 노출	다중 스레드(Multi-Thread) 환경에서 멤버 변수에 정보를 저장할 때 발생하는 보안 약점 멤버 변수보다 지역변수를 활용해 변수의 범위를 제한함으로써 방지할 수 있음
제거되지 않고 남은 디버그 코드	개발 중에 버그 수정이나 결과값 확인을 위해 남겨둔 코드들로 인해 발생하는 보안 약점 소프트웨어 배포 전에 코드 검사를 수행하여 남아있는 디버그 코드를 삭제함으로써 방지할 수 있음
시스템 데이터 정보 노출	시스템의 내부 정보를 시스템 메시지 등을 통해 외부로 출력하도록 코딩했을 때 발생하는 보안약점 노출되는 메시지에는 최소한의 정보만을 제공함으로써 방지 할 수 있음
Public 메소드로부터 반환된 Private 배열	선언된 클래스 내에서만 접근이 가능한 Private 배열을 모든 클래스에서 접근이 가능한 Public 메소드에서 반환할 EO 발생하는 보안약점 Private 배열을 별도의 메소드를 통해 조작하거나, 동일한 형태의 복제본으로 반환받은 후 값을 전달하는 방식으로 방지 할 수 있음
Private 배열에 Public 데이터 할당	Private 배열에 Public으로 선언된 데이터 또는 메소드의 파라미터를 저장할 때 발생하는 보안 약점 Public으로 선언된 데이터를 Private 배열에 저장할 때, 레퍼런스가 아닌 값을 직접 저장함으로써 방지할 수 있음

필기 20.9, 20.6

* 접근 제어자

- 접근 제어자는 프로그래밍 언어에서 특정 개체를 선언할 때 외부로부터 접근을 제한하기 위해 사용되는 예약어

- 접근 제어자 종류

접근제어자	클래스 내부	패키지 내부	하위클래스	패키지 내부
필기 20.9, 20.6 Public	O	O	O	O
필기 20.6 Protected	O	O	O	X
필기 20.9 Default	O	O	X	X
필기 20.9, 20.6 Private	O	X	X	X