위협 모델링: 리스크 평가를 위한 종합 가이드

오늘날과 같이 상호 연결된 세상에서 사이버 보안은 가장 중요합니다. 조직은 끊임없이 진화하는 위협 환경에 직면하고 있으며, 이로 인해 사전 예방적인 보안 조치가 필수적입니다. 위협 모델링은 강력한 보안 전략의 핵심 구성 요소로, 잠재적 위협이 악용되기 전에 이를 식별, 이해 및 완화할 수 있도록 합니다. 이 종합 가이드에서는 효과적인 리스크 평가를 위한 위협 모델링의 원칙, 방법론 및 모범 사례를 살펴봅니다.

위협 모델링이란 무엇인가?

위협 모델링은 시스템이나 애플리케이션에 대한 잠재적 보안 위협을 식별하고 분석하는 구조화된 프로세스입니다. 이는 시스템의 아키텍처를 이해하고, 잠재적 취약점을 식별하며, 위협의 가능성과 영향에 따라 우선순위를 정하는 과정을 포함합니다. 위협 발생 후 대응하는 사후 대응적 보안 조치와 달리, 위협 모델링은 조직이 보안 침해를 예측하고 예방하는 데 도움이 되는 사전 예방적 접근 방식입니다.

위협 모델링을 보안을 위한 건축 설계와 같다고 생각해보십시오. 건축가가 건물 설계의 잠재적 구조적 약점을 식별하는 것처럼, 위협 모델러는 시스템 설계의 잠재적 보안 결함을 식별합니다.

위협 모델링이 중요한 이유는 무엇인가?

위협 모델링은 다음과 같은 몇 가지 주요 이점을 제공합니다.

• 위협의 조기 식별: 개발 생명주기 초기에 위협을 식별함으로써 조직은 문제가 비용과 시간이 많이 드는 문제로 발전하기 전에 해결할 수 있습니다.
• 향상된 보안 태세: 위협 모델링은 설계 및 개발 프로세스에 보안 고려 사항을 통합하여 조직이 더 안전한 시스템을 구축하는 데 도움이 됩니다.
• 리스크 감소: 잠재적 위협을 이해하고 완화함으로써 조직은 보안 침해 및 데이터 손실의 리스크를 줄일 수 있습니다.
• 규정 준수: 위협 모델링은 조직이 GDPR, HIPAA, PCI DSS와 같은 규제 준수 요구 사항을 충족하는 데 도움이 될 수 있습니다.
• 더 나은 리소스 할당: 위협의 가능성과 영향에 따라 우선순위를 정함으로써 조직은 보안 리소스를 보다 효과적으로 할당할 수 있습니다.

위협 모델링의 핵심 원칙

효과적인 위협 모델링은 다음과 같은 몇 가지 핵심 원칙에 따라 수행됩니다.

• 시스템에 집중: 위협 모델링은 분석 대상인 특정 시스템이나 애플리케이션에 초점을 맞추고 고유한 아키텍처, 기능 및 환경을 고려해야 합니다.
• 악의적인 의도 가정: 위협 모델러는 공격자가 찾을 수 있는 모든 취약점을 악용하려 할 것이라고 가정해야 합니다.
• 공격자처럼 생각하기: 잠재적 위협을 식별하려면 위협 모델러는 공격자처럼 생각하고 시스템을 손상시키려는 다양한 방법을 고려해야 합니다.
• 포괄적인 접근: 위협 모델링은 기술적 위협과 비기술적 위협을 모두 포함하여 모든 잠재적 위협을 고려해야 합니다.
• 위협의 우선순위 지정: 모든 위협이 동일하게 생성되는 것은 아닙니다. 위협 모델러는 위협의 가능성과 영향에 따라 우선순위를 정해야 합니다.
• 반복적 프로세스: 위협 모델링은 개발 생명주기 전반에 걸쳐 수행되는 반복적인 프로세스여야 합니다.

위협 모델링 방법론

여러 가지 위협 모델링 방법론이 있으며, 각각 장단점이 있습니다. 가장 널리 사용되는 방법론은 다음과 같습니다.

STRIDE

Microsoft에서 개발한 STRIDE는 위협을 다음 여섯 가지 범주로 분류하는 널리 사용되는 위협 모델링 방법론입니다.

• 스푸핑(Spoofing): 다른 사용자나 개체를 사칭하는 행위.
• 템퍼링(Tampering): 승인 없이 데이터나 코드를 수정하는 행위.
• 부인(Repudiation): 어떤 행위에 대한 책임을 부인하는 행위.
• 정보 노출(Information Disclosure): 민감한 정보를 권한 없는 당사자에게 노출하는 행위.
• 서비스 거부(Denial of Service): 합법적인 사용자가 시스템을 사용할 수 없게 만드는 행위.
• 권한 상승(Elevation of Privilege): 시스템 리소스에 대한 무단 접근 권한을 획득하는 행위.

STRIDE는 시스템의 여러 구성 요소와 관련하여 각 범주를 체계적으로 고려함으로써 잠재적 위협을 식별하는 데 도움이 됩니다.

예시: 온라인 뱅킹 애플리케이션을 생각해보겠습니다. STRIDE를 사용하여 다음과 같은 위협을 식별할 수 있습니다.

• 스푸핑: 공격자가 합법적인 사용자의 로그인 자격 증명을 스푸핑하여 계정에 무단으로 접근할 수 있습니다.
• 템퍼링: 공격자가 거래 데이터를 조작하여 자신의 계좌로 자금을 이체할 수 있습니다.
• 부인: 사용자가 거래 사실을 부인하여 사기 행위를 추적하기 어렵게 만들 수 있습니다.
• 정보 노출: 공격자가 계좌 번호나 비밀번호와 같은 민감한 고객 데이터에 접근할 수 있습니다.
• 서비스 거부: 공격자가 서비스 거부 공격을 실행하여 사용자가 온라인 뱅킹 애플리케이션에 접근하지 못하게 할 수 있습니다.
• 권한 상승: 공격자가 상승된 권한을 얻어 관리 기능에 접근하고 시스템 설정을 수정할 수 있습니다.

PASTA

PASTA(공격 시뮬레이션 및 위협 분석 프로세스)는 공격자의 관점을 이해하는 데 중점을 둔 리스크 중심의 위협 모델링 방법론입니다. 이는 다음 7단계로 구성됩니다.

• 목표 정의: 시스템의 비즈니스 및 보안 목표를 정의합니다.
• 기술 범위 정의: 위협 모델의 기술적 범위를 정의합니다.
• 애플리케이션 분해: 애플리케이션을 구성 요소로 분해합니다.
• 위협 분석: 애플리케이션에 대한 잠재적 위협을 식별합니다.
• 취약점 분석: 식별된 위협에 의해 악용될 수 있는 취약점을 식별합니다.
• 공격 모델링: 공격자가 취약점을 어떻게 악용할 수 있는지 시뮬레이션하기 위해 공격 모델을 만듭니다.
• 리스크 및 영향 분석: 각 잠재적 공격의 리스크와 영향을 평가합니다.

PASTA는 보안 조치가 비즈니스 목표와 일치하도록 보안 전문가와 비즈니스 이해 관계자 간의 협업을 강조합니다.

ATT&CK

ATT&CK(Adversarial Tactics, Techniques, and Common Knowledge)는 실제 관찰을 기반으로 한 공격자의 전술 및 기술에 대한 지식 기반입니다. 엄밀히 말해 위협 모델링 방법론은 아니지만, ATT&CK는 공격자가 어떻게 활동하는지에 대한 귀중한 통찰력을 제공하며, 이는 위협 모델링 프로세스에 정보를 제공하는 데 사용될 수 있습니다.

공격자가 사용하는 전술과 기술을 이해함으로써 조직은 잠재적 위협을 더 잘 예측하고 방어할 수 있습니다.

예시: ATT&CK 프레임워크를 사용하여 위협 모델러는 공격자가 일반적으로 피싱 이메일을 사용하여 시스템에 대한 초기 접근 권한을 얻는다는 것을 식별할 수 있습니다. 이 지식은 직원 교육 및 이메일 필터링과 같은 피싱 공격을 방지하기 위한 보안 조치를 구현하는 데 사용될 수 있습니다.

위협 모델링 프로세스

위협 모델링 프로세스는 일반적으로 다음 단계를 포함합니다.

1. 범위 정의: 분석 대상 시스템 또는 애플리케이션, 경계 및 종속성을 포함하여 위협 모델의 범위를 명확하게 정의합니다.
2. 시스템 이해: 시스템의 아키텍처, 기능 및 환경에 대한 철저한 이해를 얻습니다. 여기에는 문서 검토, 이해 관계자 인터뷰 및 기술 평가 수행이 포함될 수 있습니다.
3. 자산 식별: 데이터, 애플리케이션, 인프라 등 보호해야 할 중요한 자산을 식별합니다.
4. 시스템 분해: 시스템을 프로세스, 데이터 흐름, 인터페이스와 같은 구성 요소로 분해합니다.
5. 위협 식별: 기술적 및 비기술적 위협을 모두 고려하여 시스템에 대한 잠재적 위협을 식별합니다. STRIDE, PASTA 또는 ATT&CK와 같은 방법론을 사용하여 위협 식별을 안내합니다.
6. 위협 분석: 식별된 각 위협을 분석하여 가능성과 영향을 이해합니다. 공격자의 동기, 능력 및 잠재적 공격 벡터를 고려합니다.
7. 위협 우선순위 지정: 가능성과 영향에 따라 위협의 우선순위를 정합니다. 가장 우선순위가 높은 위협을 먼저 해결하는 데 중점을 둡니다.
8. 위협 문서화: 식별된 모든 위협과 그 분석 및 우선순위 지정을 문서화합니다. 이 문서는 보안 전문가와 개발자에게 귀중한 리소스가 될 것입니다.
9. 완화 전략 개발: 식별된 각 위협에 대한 완화 전략을 개발합니다. 이러한 전략에는 방화벽 및 침입 탐지 시스템과 같은 기술적 통제 구현 또는 정책 및 절차와 같은 비기술적 통제 구현이 포함될 수 있습니다.
10. 완화 전략 검증: 완화 전략의 효과를 검증하여 식별된 위협을 적절하게 해결하는지 확인합니다. 여기에는 침투 테스트 또는 취약점 평가 수행이 포함될 수 있습니다.
11. 반복 및 업데이트: 위협 모델링은 반복적인 프로세스입니다. 시스템이 발전함에 따라 위협 모델을 재검토하고 변경 사항을 반영하여 업데이트하는 것이 중요합니다.

위협 모델링 도구

위협 모델링 프로세스를 지원하는 여러 도구가 있으며, 간단한 다이어그램 도구부터 더 정교한 위협 모델링 플랫폼에 이르기까지 다양합니다. 널리 사용되는 몇 가지 도구는 다음과 같습니다.

• Microsoft Threat Modeling Tool: 사용자가 잠재적 위협을 식별하고 분석하는 데 도움이 되는 Microsoft의 무료 도구입니다.
• OWASP Threat Dragon: STRIDE 및 PASTA를 포함한 여러 방법론을 지원하는 오픈 소스 위협 모델링 도구입니다.
• IriusRisk: 보안 리스크를 관리하고 완화하기 위한 포괄적인 기능 제품군을 제공하는 상용 위협 모델링 플랫폼입니다.
• ThreatModeler: 자동화 및 SDLC 통합에 중점을 둔 또 다른 상용 플랫폼입니다.

도구 선택은 조직의 특정 요구 사항과 분석 중인 시스템의 복잡성에 따라 달라집니다.

다양한 맥락에서의 위협 모델링 실제 사례

다음 예는 다양한 맥락에서 위협 모델링을 어떻게 적용할 수 있는지 보여줍니다.

예시 1: 클라우드 인프라

시나리오: 한 회사가 인프라를 클라우드 제공업체로 마이그레이션하고 있습니다.

위협 모델링 단계:

1. 범위 정의: 위협 모델의 범위에는 가상 머신, 스토리지, 네트워킹 구성 요소와 같은 모든 클라우드 리소스가 포함됩니다.
2. 시스템 이해: 공유 책임 모델 및 사용 가능한 보안 서비스를 포함하여 클라우드 제공업체의 보안 모델을 이해합니다.
3. 자산 식별: 민감한 데이터 및 애플리케이션과 같이 클라우드로 마이그레이션되는 중요한 자산을 식별합니다.
4. 시스템 분해: 클라우드 인프라를 가상 네트워크, 보안 그룹, 접근 제어 목록과 같은 구성 요소로 분해합니다.
5. 위협 식별: 클라우드 리소스에 대한 무단 접근, 데이터 유출, 서비스 거부 공격과 같은 잠재적 위협을 식별합니다.
6. 위협 분석: 클라우드 제공업체의 보안 통제 및 클라우드에 저장된 데이터의 민감도와 같은 요소를 고려하여 각 위협의 가능성과 영향을 분석합니다.
7. 위협 우선순위 지정: 가능성과 영향에 따라 위협의 우선순위를 정합니다.
8. 완화 전략 개발: 강력한 접근 제어 구현, 민감한 데이터 암호화, 보안 경고 구성과 같은 완화 전략을 개발합니다.

예시 2: 모바일 애플리케이션

시나리오: 한 회사가 민감한 사용자 데이터를 저장하는 모바일 애플리케이션을 개발하고 있습니다.

위협 모델링 단계:

1. 범위 정의: 위협 모델의 범위에는 모바일 애플리케이션, 백엔드 서버 및 장치에 저장된 데이터가 포함됩니다.
2. 시스템 이해: 모바일 운영 체제의 보안 기능과 모바일 플랫폼의 잠재적 취약점을 이해합니다.
3. 자산 식별: 사용자 자격 증명, 개인 정보, 금융 데이터와 같이 모바일 장치에 저장되는 중요한 자산을 식별합니다.
4. 시스템 분해: 모바일 애플리케이션을 사용자 인터페이스, 데이터 저장소, 네트워크 통신과 같은 구성 요소로 분해합니다.
5. 위협 식별: 모바일 장치에 대한 무단 접근, 데이터 도난, 악성 코드 감염과 같은 잠재적 위협을 식별합니다.
6. 위협 분석: 모바일 운영 체제의 보안 및 사용자의 보안 관행과 같은 요소를 고려하여 각 위협의 가능성과 영향을 분석합니다.
7. 위협 우선순위 지정: 가능성과 영향에 따라 위협의 우선순위를 정합니다.
8. 완화 전략 개발: 강력한 인증 구현, 민감한 데이터 암호화, 보안 코딩 관행 사용과 같은 완화 전략을 개발합니다.

예시 3: IoT 장치

시나리오: 한 회사가 센서 데이터를 수집하고 전송하는 사물 인터넷(IoT) 장치를 개발하고 있습니다.

위협 모델링 단계:

1. 범위 정의: 위협 모델의 범위에는 IoT 장치, 통신 채널 및 센서 데이터를 처리하는 백엔드 서버가 포함됩니다.
2. 시스템 이해: IoT 장치의 하드웨어 및 소프트웨어 구성 요소의 보안 기능과 통신에 사용되는 보안 프로토콜을 이해합니다.
3. 자산 식별: 센서 데이터, 장치 자격 증명, 구성 정보와 같이 IoT 장치에서 수집하고 전송하는 중요한 자산을 식별합니다.
4. 시스템 분해: IoT 시스템을 센서, 마이크로컨트롤러, 통신 모듈, 백엔드 서버와 같은 구성 요소로 분해합니다.
5. 위협 식별: IoT 장치에 대한 무단 접근, 데이터 가로채기, 센서 데이터 조작과 같은 잠재적 위협을 식별합니다.
6. 위협 분석: IoT 장치 펌웨어의 보안 및 통신 프로토콜의 강도와 같은 요소를 고려하여 각 위협의 가능성과 영향을 분석합니다.
7. 위협 우선순위 지정: 가능성과 영향에 따라 위협의 우선순위를 정합니다.
8. 완화 전략 개발: 강력한 인증 구현, 센서 데이터 암호화, 보안 부팅 메커니즘 사용과 같은 완화 전략을 개발합니다.

위협 모델링 모범 사례

위협 모델링의 효과를 극대화하려면 다음 모범 사례를 고려하십시오.

• 이해 관계자 참여: 보안, 개발, 운영, 비즈니스 등 조직의 다양한 영역의 이해 관계자를 참여시킵니다.
• 구조화된 접근 방식 사용: 모든 잠재적 위협이 고려되도록 STRIDE 또는 PASTA와 같은 구조화된 위협 모델링 방법론을 사용합니다.
• 가장 중요한 자산에 집중: 보호해야 할 가장 중요한 자산에 대한 위협 모델링 노력을 우선시합니다.
• 가능한 경우 자동화: 위협 모델링 도구를 사용하여 반복적인 작업을 자동화하고 효율성을 향상시킵니다.
• 모든 것 문서화: 식별된 위협, 분석 및 완화 전략을 포함하여 위협 모델링 프로세스의 모든 측면을 문서화합니다.
• 정기적인 검토 및 업데이트: 시스템 및 위협 환경의 변화를 반영하기 위해 정기적으로 위협 모델을 검토하고 업데이트합니다.
• SDLC와 통합: 위협 모델링을 소프트웨어 개발 생명주기(SDLC)에 통합하여 개발 프로세스 전반에 걸쳐 보안이 고려되도록 합니다.
• 교육 및 인식: 개발자 및 기타 이해 관계자에게 위협 모델링 원칙 및 모범 사례에 대한 교육 및 인식을 제공합니다.

위협 모델링의 미래

위협 모델링은 새로운 방법론과 도구가 계속해서 등장하는 진화하는 분야입니다. 시스템이 더욱 복잡해지고 위협 환경이 계속 진화함에 따라, 조직이 자산을 보호하기 위해 위협 모델링은 더욱 중요해질 것입니다. 위협 모델링의 미래를 형성하는 주요 동향은 다음과 같습니다.

• 자동화: 조직이 프로세스를 간소화하고 효율성을 향상시키려고 함에 따라 자동화는 위협 모델링에서 점점 더 중요한 역할을 할 것입니다.
• DevSecOps와 통합: 위협 모델링은 DevSecOps 관행과 더욱 긴밀하게 통합되어 조직이 처음부터 개발 프로세스에 보안을 구축할 수 있도록 합니다.
• AI 및 머신 러닝: AI 및 머신 러닝 기술은 위협 식별 및 분석을 자동화하여 위협 모델링을 보다 효율적이고 효과적으로 만드는 데 사용될 것입니다.
• 클라우드 네이티브 보안: 클라우드 네이티브 기술의 채택이 증가함에 따라 위협 모델링은 클라우드 환경의 고유한 보안 문제를 해결하기 위해 적응해야 합니다.

결론

위협 모델링은 보안 위협을 식별하고 완화하기 위한 중요한 프로세스입니다. 잠재적인 취약점과 공격 벡터를 사전에 분석함으로써 조직은 더 안전한 시스템을 구축하고 보안 침해의 리스크를 줄일 수 있습니다. 구조화된 위협 모델링 방법론을 채택하고, 적절한 도구를 활용하며, 모범 사례를 따르면 조직은 중요한 자산을 효과적으로 보호하고 시스템의 보안을 보장할 수 있습니다.

위협 모델링을 사이버 보안 전략의 핵심 구성 요소로 받아들이고, 끊임없이 진화하는 위협 환경에 대해 조직이 사전에 방어할 수 있도록 역량을 강화하십시오. 침해가 발생하기를 기다리지 말고 오늘 바로 위협 모델링을 시작하십시오.