KR100663546B1 - 악성 봇 대응 방법 및 그 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 네트워크 보안시스템에서 악성 봇(BOT)의 공격에 대응하는 방법에 관한 것으로 DNS 과다 질의 도메인을 탐지 및 분석하여 악성 봇 감염 여부 등을 판단하여 이를 정상 또는 비정상관리대상으로 등록하여 비정상의 경우 우회처리응답시스템으로 우회처리 하는 기능을 통해 악성 봇의 공격탐지의 자동화 및 공격의 탐지와 동시에 분석과 대응을 할 수 있는 기반의 제공으로 DNS 서버를 보호하고 악성 봇 침해사고를 사전에 차단하는 효과가 있다.

Description

악성 봇 대응 방법 및 그 시스템{A malignant BOT Confrontation Method and its system}
도 1은 본 발명에 따른 악성 봇 대응 시스템도.
도 2는 본 발명에 따른 악성 봇 대응 방법의 동작 플로우차트.
도 3은 본 발명에 따른 정상 DNS 질의요청/응답의 흐름도.
도 4는 본 발명에 따른 비정상 DNS 질의요청/응답의 흐름도.
본 발명은 악성 봇(BOT) 대응 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 네트워크 보안시스템에서 DNS 과다 질의 도메인(Domain)을 탐지 및 분석하여, 해당하는 도메인을 관리대상으로 등록하여 비정상 DNS 질의의 우회처리를 통해 DNS의 보호 및 악성 봇 침해사고를 사전에 차단하는 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
봇(BOT)은 소프트웨어의 한 종류로 특별한 용도를 위해 리모트 기능과 다른 여러 기능을 탑재한 스크립트로서 특정 이벤트 또는 특정 명령에 의해 정해진 동작을 수행하고 이를 제어할 수 있는 소프트웨어이다. 악성 봇은 악의적 사용자에 의 해 봇의 동작이 다른 컴퓨터 또는 시스템에 침입하도록 하여 피해를 발생시키는 악의적 동작을 수행하도록 제작되어진 봇이다. 악성 봇은 보안이 취약한 컴퓨터나 시스템을 찾아 침입해 임의로 시스템에게 명령을 내리거나 다른 컴퓨터 또는 시스템을 공격하거나 감염된 시스템으로부터 정보를 유출시키는 등의 문제를 발생시킨다.
이러한 악성 봇이 특정 네트워크 또는 시스템에 대한 공격을 할 경우 악성 봇은 대상 시스템의 정상적인 서비스를 방해할 목적으로, 대상 네트워크나 시스템이 처리할 수 있는 한계 이상의 데이터를 전송하여 대상 네트워크나 시스템의 서비스 제공을 불가능하게 한다.
이러한 경우 악성 봇은 공격 대상의 IP 주소를 획득하기 위해 DNS에 공격 대상의 IP 주소에 대한 DNS 질의를 행하게 된다. 악성 봇에 감염된 컴퓨터에서 발생하는 과도한 트래픽은 대상 시스템과 더불어 네트워크에도 피해를 일으킬 수 있다. 이러한 피해를 막기 위해 현재 컨텐츠필터링시스템이 사용되고 있다.
컨텐츠필터링시스템은 악성 봇 감염 컴퓨터 또는 시스템이 IP 주소를 획득하기 위해 DNS 질의를 시도하면, 그 질의가 요구한 컨텐츠를 확인하게 된다. 컨텐츠필터링시스템은 컨텐츠를 확인하여 DNS 질의 차단 룰셋을 생성하여, 악성 봇에 의한 질의의 경우 해당 DNS 질의를 폐기하는 방법을 통하여 악성 봇에 대응한다.
그러나 컨텐츠필터링시스템은 비정상 DNS 질의를 폐기하기 때문에 비정상 DNS 질의를 생성한 발신단이 질의를 다시 시도하게 하는 문제점이 있다. 이러한 질의의 재 발생은 오히려 트래픽의 과도한 발생을 유도하며 이는 네트워크 장비의 과부하로 인한 서비스가 중단되는 문제점을 발생시킨다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 악성 봇 감염 컴퓨터 또는 시스템의 DNS 질의를 과다하게 발생시키는 도메인을 탐지 및 분석하여 관리대상으로 등록하고 관리대상 중 비정상 관리대상에 대한 DNS 질의를 우회 처리함으로서 DNS 서버를 보호하고 악성 봇 침해사고를 사전에 차단하는 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 악성 봇 대응 방법은, 악성 봇 감염 PC의 DNS 과다 질의가 발생하는 도메인을 탐지하는 제 1과정; 상기 제 1과정에서 탐지된 상기 도메인을 분석하여 정상 또는 비정상 관리대상으로 분류하여 등록하는 제 2과정; 및 상기 정상 관리대상에 대한 DNS질의는 DNS에서 응답하고, 상기 비정상 관리대상에 대한 DNS 질의는 우회처리응답시스템을 통해 응답하는 제 3과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 악성 봇 대응 시스템은, 과도한 DNS 질의를 받는 도메인을 분석하여 정상 또는 비정상 관리대상으로 등록하여 비정상 관리대상에 대한 상기 비정상 DNS 질의를 상기 우회처리응답시스템으로 우회시키는 우회처리시스템; 및 상기 비정상 DNS 질의에 응답을 생성하여 전송하는 우회처리응답시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 악성 봇 대응 시스템 도이다.
본 발명의 실시예에 따른 시스템은, 라우터(101), 우회처리시스템(200), DNS(300), 우회처리응답시스템(400)을 포함하며, 침입유인시스템(미도시)을 포함한다.
라우터(101)는 네트워크(100)내에서 DNS(300)로 접근하는 트래픽이 발생하게 되면 이를 우회처리시스템(200)으로 전달해주는 역할을 한다.
우회처리시스템(200)은 도메인분석제어스위치(DAD; Domain Analysis & Detour)(201)과 예비 스위치(202)를 포함한다.
우회처리시스템(200)의 도메인분석제어스위치(201)는 DNS(300)으로 접근하는 트래픽을 분석하여 비정상 DNS 질의를 우회시키는 역할을 한다.
도메인분석제어스위치(201)는 레이어4/레이어7 기반의 스위치로서 과도하게 DNS 질의 트래픽이 유입될 경우 이를 탐지하며 과도한 DNS 질의를 받는 도메인을 확인하게 된다. 이러한 확인을 통해 도메인분석제어스위치(201)는 과도한 DNS 질의를 받은 도메인에 대해 정상관리대상 또는 비정상관리대상 목록으로 등록하여, 비정상관리대상 목록에 등록된 도메인에 대한 DNS 질의를 우회 처리하게 된다. 우회 처리를 위해 도메인분석제어스위치(201)는 비정상으로 우회결정이 내려진 DNS 질의의 목적지 주소를 우회처리응답시스템(400)으로 변경하게 된다. 목적지 주소가 변경된 비정상 DNS 질의는 DNS(300)가 아닌 우회처리응답시스템(400)을 목적지로 하기 때문에 도메인분석제어스위치(201)에서 우회처리응답시스템(400)으로 라우팅 된다. DNS 질의가 정상관리대상에 등록된 도메인에 대한 질의일 경우 도메인분석제어스위치(201)는 DNS 질의를 DNS(300)으로 라우팅하게 된다.
예비 스위치(202)는 도메인분석제어스위치(201)와 동일한 기능을 수행하며, 도메인분석제어스위치(201)가 고장 등으로 기능불능이 되는 비상시를 위한 도메인분석제어스위치(201)의 예비 장치이다.
DNS(300)는 도메인에 대한 IP 주소를 저장하고 있는 시스템으로서 도메인에 대한 IP 주소를 질의 받는 경우 이에 대한 응답으로 질의된 도메인에 대응되는 IP 주소를 전송하는 시스템으로 그 구현방법이 다양할 수 있다.
본 실시예에서는 DNS(300)가 L4 스위치(301)와 DNS 서버(302)로 구성된 경우를 설명하겠다.
DNS 서버(302)는 모든 도메인에 대한 IP 주소를 가지고 있어야 한다. 그러나, 하나의 서버에 모든 도메인에 대한 IP 주소를 저장하는 데에는 실질적으로 어려움이 있다. 즉, 서비스 속도와 저장의 한계성 때문에 DNS 서버(302)는 복수개로 구성된다. 이에 따라 복수개인 DNS 서버(302)는 각 서버마다 다른 주소를 가지게 되어 DNS(300) 접근시 혼란이 있을 수 있다.
L4 스위치(301)는 DNS(300)의 가상IP주소(VIP; Virtual Internet Protocol Address)를 가지며 우회처리시스템(200)으로부터 DNS 질의를 전달받으면 이를 DNS 서버(302)에 전달해 주는 역할을 한다. L4 스위치(301)는 DNS(300)의 주소를 가상IP주소로 가지고 있어 네트워크(100)내에서 사용자가 DNS 질의를 할 경우 이 가상IP주소로 접근하게 된다. 가상IP주소로 접근한 질의는 L4 스위치(301)로 라우팅되고, L4 스위치(301)에서 해당 DNS 서버(302)로 전달된다.
우회처리응답시스템(400)은 네트워크 관리자가 설정해 놓은 응답 설정에 의 해 비정상 DNS 질의에 대응하는 역할을 한다.
우회처리응답시스템(400)은 방화벽(401), 싱크홀(Sinkhole) L4 스위치(402) 및 싱크홀 DNS 서버(403)을 구비한다.
방화벽(401)은 NAT(Network Address Translation)를 이용하여 우회처리시스템(200)에서 라우팅된 비정상 DNS 질의의 목적지 주소를 싱크홀 L4 스위치(402)로 변환시킨다.
우회처리응답시스템(400)의 싱크홀 DNS 서버(403)도 DNS의 일종이다. 따라서 싱크홀 L4 스위치(402)가 싱크홀 DNS 서버(403)에 필요하게 된다. 이때 우회처리응답시스템(400)에서 싱크홀 L4 스위치(402)는 DNS(300)의 가상IP주소와 동일한 주소를 가진다. 이러한 이유는 비정상 DNS 질의를 생성한 발신단에서 응답을 전송받았을 때 발신단은 응답의 출발지 IP 주소를 확인하게 된다. 이는 자신이 생성한 질의에 대한 응답인가를 확인하는 것으로 이때 출발지의 주소가 다를 경우 자신이 요청하지 않은 응답이므로 발신단은 이 응답을 폐기하게 된다. 이러한 이유로 싱크홀 L4 스위치(402)와 DNS(300)는 동일한 주소를 사용하며 이를 위해 방화벽(401)에서 질의의 목적지 주소를 싱크홀 L4 스위치(402)의 가상IP주소로 변환한다.
그리고 싱크홀 L4 스위치(402)는 싱크홀 DNS 서버(403)에서 생성된 응답을 라우터(101)로 전송한다. 이 경로는 라우터(101) 방향으로만 전송이 이루어지는 정적 경로로서, 이처럼 정적 경로를 형성하는 것은 라우터(101)에서 우회처리시스템(200)의 분석 없이 우회처리응답시스템(400)으로 DNS 질의를 전송하는 것을 막기 위한 것이다.
싱크홀 DNS 서버(403)는 비정상 DNS 질의에 대한 응답을 생성한다. 이때 싱크홀 DNS 서버(403)는 DNS(300)에서 생성되는 정상적인 응답과는 다른 응답을 생성한다. 싱크홀 DNS 서버(403)에서 생성된 응답은 악성 BOT에 대응하기 위한 응답이다.
침입유인시스템(미도시)은 악성 BOT의 침입유인 및 BOT의 특성분석을 위한 시스템이다. 우회처리응답시스템(400)과 침입유인시스템(미도시)은 DNS(300)와 동일한 장소 또는 인터넷 망을 통해 별도 장소에 설치할 수 있다.
도 2는 본 발명의 악성 봇 대응 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
우회처리시스템(200)은 라우터(101)를 통해 유입되는 DNS 질의들 중 임계치 초과 질의의 발생을 탐지한다(S2). 이를 위해, 우회처리시스템(200)은 네트워크(100)와 DNS(300) 사이에 구비되어 특정 서버에 대한 DNS 질의 수를 산출하여 이 수치가 네트워크의 관리자 혹은 관리시스템에 의해 정해진 일정 횟수 이상인지를 판단하여 임계치 초과 도메인의 발생을 탐지한다.
임계치초과 도메인으로 탐지된 도메인에 대해 우회처리시스템(200)은 정상관리대상 또는 비정상관리대상으로의 분류를 위해 임계치 초과 도메인을 분석 및 판단한다(S4). 레이어4/레이어7 기반의 스위치는 최적경로 판단이외의 다른 기능을 수행할 수 있다. 이러한 스위치 TCP/UDP(Transmission Control Protocol/User Datagram Protocol)의 포트 정보를 사용하여 DNS 질의를 생성한 서비스의 종류를 파악할 수 있으며, 특히 레이어7 기반의 기능은 트래픽의 내용 패턴 등의 정보를 제공할 수 있다. 네트워크 관리자는 이러한 자료를 통해 해당 도메인이 정상적인 경우인가 아닌가를 판단하게 된다.
단계 S4 에서의 분석결과, 정상으로 분류된 도메인의 경우, 우회처리시스템(200)은 해당 도메인을 우회처리시스템(200)의 정상관리대상 목록에 등록한다(S6).
반면에, 비정상으로 분류된 도메인의 경우, 우회처리시스템(200)은 해당 도메인을 우회처리시스템(200)의 비정상관리대상 목록에 등록한다(S8).
이처럼, 우회처리시스템(200)에서 각 도메인을 정상관리대상 목록에 등록(S6) 또는 비정상관리대상 목록에 등록(8)하게 되면, 우회처리시스템(200)은 이후 유입되는 DNS 질의의 정상 또는 비정상의 구분이 가능하게 되어 DNS 질의를 판단할 수 있게 된다(S10).
단계 S10 에서, 우회처리시스템(200)에 의해 DNS 질의가 비정상으로 판단된 경우, 우회처리시스템(200)은 해당 DNS 질의를 우회처리응답시스템(400)으로 우회(Redirect)시킨다(S12). 이를 위해, 우회처리시스템(200)은 해당 DNS 질의의 목적지 주소를 NAT(Network Address Translation)를 이용하여 우회처리응답시스템(400)의 방화벽(401)으로 변경하게 된다. 목적지 주소가 변경된 DNS 질의는 DNS(300)가 아닌 우회처리응답시스템(400)의 방화벽(401)을 목적지로 하기 때문에 DNS(300)가 아닌 우회처리응답시스템(400)으로 우회가 가능하게 된다.
우회처리시스템(200)에서 목적지가 변경된 질의는 변경된 목적지인 우회처리응답시스템(400)의 방화벽(401)으로 전달된다(S14). DNS(300)와 우회처리응답시스템(400)은 같은 가상의 IP 주소를 가진다. 이러한 이유로 우회된 DNS 질의는 우회처리응답시스템(400)의 방화벽(401)에서 NAT(Network Address Translation)에 의해 목적지 주소가 싱크홀 DNS 서버(403)로 변환된다. NAT에 의해 목적지 주소가 변환된 질의는 싱크홀 DNS 서버(403)로 전달되고, 싱크홀 DNS 서버(403)는 질의에 대한 응답을 생성한다(S16). 그러나 싱크홀 DNS서버(403)는 DNS 서버(302)와는 다른 응답을 생성한다. 싱크홀 DNS서버(403)로 전달된 DNS 질의는 비정상 질의로서 특정 네트워크 또는 특정 시스템에 피해를 주기 위한 것이다. 따라서, 이러한 피해를 방지하기 위해서 싱크홀 DNS 서버(403)는 DNS 질의에 대해 루프백(Loopback; 127. 0. 0. 1) 또는 침입유인시스템(미도시)의 IP 주소로 응답한다. 루프백주소는 악성 봇 감염 시스템 또는 컴퓨터의 내부에서만 전달되는 트래픽을 생성하게 하는 주소이다. 침입유인시스템(미도시)은 악성 봇의 침입유인 및 악성 봇의 특성분석을 위한 시스템으로 악성 봇의 침입을 유인하여 다른 시스템이나 네트워크에 대한 피해를 줄이며, 특성분석을 통한 악성 봇 대응책의 강구 등을 위한 시스템이다.
싱크홀 DNS 서버(403)에서 생성된 응답은 싱크홀 L4 스위치(402) 및 라우터(101)를 통해 악성 봇 감염 PC인 발신단으로 전달된다(S16). 싱크홀 DNS 서버(403)와 DNS 서버(302)가 같은 가상IP주소(VIP address)를 사용하기 때문에 싱크홀 DNS 서버(403)에서 생성된 응답은 DNS 서버(302)에서 생성된 응답과 동일한 출발지 IP 주소를 가지게 된다. 출발지의 IP 주소가 다른 경우, 이러한 응답을 수신하는 악성 봇 감염 PC인 발신단에서는 요청하지 않은 응답으로 판단하여 이 응답을 폐기하게 되기 때문에 출발지의 IP 주소가 동일해야한다.
단계 S10에서, 우회처리시스템(200)에 의해 DNS 질의가 정상으로 판단된 경우 우회처리시스템(200)은 DNS(300)로 해당 DNS 질의를 전달한다(S18).
DNS 서버(302)는 DNS 질의에서 요청한 도메인에 대한 IP 주소를 룩업(Lookup)하여 DNS 질의에 대한 응답을 생성하며, 생성된 응답은 질의가 통과한 L4 스위치(301), 우회처리시스템(200)을 거쳐 라우터(101)로 전달되고, 라우터(101)에서 발실단으로 전송된다(S20).
도 3은 본 발명에 따른 정상 DNS 질의 요청/응답의 흐름도이다.
IP 주소(1. 1. 1. 1)를 갖는 악성 봇 미 감염 컴퓨터 또는 시스템이 접속하고자 하는 도메인(abc.com)의 IP 주소를 획득하기 위해 IP 주소(100.100. 3. 1)를 갖는 DNS(300)로 DNS 질의를 전송하게 된다. 이러한 질의가 정상 질의인 경우, 우회처리시스템(200)은 해당 질의를 그냥 통과시켜 DNS(300)로 전달한다. DNS 질의를 수신한 DNS(300)는 수신된 DNS 질의에서 요청된 도메인(abc.com)에 따른 IP 주소(10. 10. 1. 1)를 룩업하여 IP 주소(1. 1. 1. 1)를 목적지로 하여 회답한다.
도 4는 본 발명에 따른 비정상 DNS 질의 요청/응답의 흐름도이다.
IP 주소(2. 2. 2. 2)를 갖는 악성 봇 감염 컴퓨터 또는 시스템이 비정상 DNS 질의를 요청하면 우회처리시스템(200)은 비정상 DNS 질의를 우회처리응답시스템(400)의 방화벽 주소(100.100. 10. 1)로 질의의 목적지 주소를 변환하여 방화벽(401)으로 전달한다. 방화벽(401)에서는 다시 싱크홀 DNS 서버(403)의 IP 주소로 목적지 주소를 변환하여 비정상 DNS 질의가 싱크홀 DNS 서버(403)로 전달되도록 해준다. 싱크홀 DNS 서버는 관리자의 설정에 따라 루프백 주소(127. 0. 0. 1) 또는 침입유인시스템 주소로 회답한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 악성 봇 대응 기법은, 레이어4/레이어7 스위치를 기반으로 악성 봇 감염 컴퓨터 또는 시스템의 DNS 질의가 과도하게 발생하는 도메인를 탐지 및 분석하고, 비정상 질의에 대해 해당 도메인을 비정상관리대상으로 등록 및 해당 도메인에 대한 DNS 질의를 우회처리응답시스템으로 우회 처리하여, 불특정 다수의 악성 봇 감염 컴퓨터 또는 시스템에서 발생하는 DNS 질의 트래픽 폭주에 따른 DNS 서비스 불안정과 필터링시스템 과부하의 문제점을 해결하며 악성 봇의 공격 탐지의 자동화 및 탐지와 동시에 분석과 대응을 할 수 있도록 하는 기반을 제공한다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 이러한 수정 및 변경등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 악성 봇 감염 PC에 의한 DNS 과다 질의가 발생하는 도메인을 탐지하는 제 1과정;
    상기 제 1과정에서 탐지된 상기 도메인을 분석하여 정상 또는 비정상 관리대상으로 분류하여 등록하는 제 2과정; 및
    상기 비정상 관리대상에 대한 비정상 DNS 질의를 비정상 DNS 질의에 대응하기 위한 우회처리응답시스템으로 우회시켜 대응하는 제 3과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 악성 봇 대응 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1과정은
    DNS 질의 패킷을 수집하여 특정 도메인에 대한 질의가 기 설정된 임계치를 초과하는지 탐지하는 것을 특징으로 하는 악성 봇 대응 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3과정은
    상기 비정상 DNS 질의의 목적지 주소를 상기 우회처리응답시스템으로 변경하는 제 1단계;
    상기 우회된 상기 비정상 DNS 질의에 대해 상기 우회처리응답시스템에서 응답을 생성하는 제 2단계; 및
    상기 생성된 응답을 상기 악성 봇 감염 PC로 전송하는 제 3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 악성 봇 대응 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2단계에서 생성된 응답은 정상 DNS 질의에 대해 생성된 응답과 동일한 출발지 IP 주소를 가지는 것을 특징으로 하는 악성 봇 대응 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2단계에서 생성된 상기 응답은 네트워크 관리자가 기설정해 놓은 루프백주소 및 침입유인과 악성 봇 특성 분석을 위한 시스템의 주소 중 하나를 가지는 것을 특징으로 하는 악성 봇 대응 방법.
  6. 과도한 DNS 질의를 받는 도메인을 분석하여 정상 또는 비정상 관리대상으로 등록하고 비정상 관리대상으로 등록된 비정상 DNS 질의를 우회처리응답시스템으로 우회시키는 우회처리시스템; 및
    상기 비정상 DNS 질의에 응답을 생성하는 상기 우회처리응답시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 악성 봇 대응 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 우회처리시스템은
    상기 비정상 DNS 질의의 목적지 주소를 상기 우회처리응답시스템의 주소로 변경하여 상기 비정상 DNS 질의를 우회시키는 것을 특징으로 하는 악성 봇 대응 시 스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 우회처리응답시스템은 정상 DNS 질의에 대해 생성된 응답과 동일한 출발지 IP 주소를 상기 비정상 DNS 질의에 응답으로 생성하는 것을 특징으로 하는 악성 봇 대응 시스템.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 우회처리응답시스템은 네트워크 관리자가 기설정해 놓은 루프백주소 및 침입유인과 악성 봇 특성 분석을 위한 시스템의 주소 중 하나를 상기 비정상 DNS 질의에 응답으로 생성하는 것을 특징으로 하는 악성 봇 대응 시스템.
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