2020년 세종도서 학술부문 선정도서

 

데비안/우분투 계열의 운영 체제에서 제공하는 파이썬 3.4를 이용해 TCP/IP 소켓을 구현하고, 이를 기반으로 주요한 모의 침투 도구의 구현 과정을 소개한다.

이 책의 구성
제1장, ‘주요 헤더의 구조와 항목’에서는 네트워크 프로그래밍을 시작하기 위한 사전 지식으로서 TCP/IP 패킷 헤더를 설명한다. 제1장의 배경 지식을 토대로 소스 코드를 이용해 패킷을 자유자재로 생성하거나 조작할 수 있다.
제2장, ‘주요 내장 모듈의 소개와 활용’에서는 본격적으로 네트워크 프로그래밍을 시작하기에 앞서, 파이썬 3의 주요 모듈을 살펴본다. 파이썬은 현재 2 버전과 3 버전이 혼용되고 있지만, 향후 2 버전의 지원이 중단될 예정이므로 3 버전을 기준으로 설명한다. 파이썬 3의 os？socket 등의 패키지 활용법은 반드시 숙지하기 바라며, 바이트 순서 내용을 명확히 이해하고 다음 장으로 넘어가기 바란다.
제3장. ‘소켓의 개념과 객체 생성 방법’에서는 본격적으로 파이썬 3의 socket 모듈을 사용해 간단한 통신 객체 생성 방법을 설명한다. 특히, 통신 연결 과정에서 사용되는 connect()？bind()？accept() 등과 같은 함수들이 호출되는 순서를 서버 측과 클라이언트 측에 알맞게 배치할 수 있도록 반드시 숙지하고 넘어가기 바란다.
제4장, ‘간단한 서버와 클라이언트 구현과 응용’에서는 네트워크 관점에서 서버와 클라이언트를 서로 다른 위치에 있다고 가정하고, 소켓을 통해 상호 통신이 가능함을 확인한다. 파이썬 3는 다른 언어에 비해 월등히 수월하게 소켓 관련 기능을 구현할 수 있으므로, 필수 함수 정도는 꼭 기억하기 바란다.
제5장, ‘간단한 포트 스캐너 구현’에서는 포트 스캐닝을 수행할 수 있는 오픈 소스 nmap 패키지를 파이썬 3와 연동해 간단한 포트 스캐닝 도구를 구현한다. 제5장의 내용을 정확히 숙지한다면, nmap 관련 스크립트 코드들을 해석하는 기초를 쌓을 수 있다.
제6장, ‘간단한 FTP 클라이언트 구현’에서는 직접 FTP 클라이언트 프로그램을 구현하는 과정을 진행한다. 여기에서 제시한 내용을 기반으로 각자에게 필요한 기능을 검색을 통해 하나씩 추가하면서 구현해보기 바란다.
제7장, ‘원시 소켓 방식에 따른 헤더의 생성’에서는 제3, 4장에서 다룬 표준 소켓 방식(socket.SOCKDGRAM)이 아닌, 사용자가 직접 임의로 제어할 수 있는 원시 소켓 방식(socket.SOCKRAW)을 학습한다. 이를 이해하기 위한 선행 지식으로 각 방식의 차이점을 살펴보고, 사용자가 직접 헤더를 구현할 때 필요한 코드를 설명한다. 이 방식으로 생성된 헤더의 복원 과정은 추후 제10장에서 자세히 다룬다.
제8장, ‘오류 검사 여부에 따른 TCP/IP 헤더의 생성’에서는 원시 소켓을 생성할 때 TCP 헤더의 오류 검사 여부에 따라 패킷의 내용이 상이하다는 것을 확인한다. 이러한 사전 지식이 없다면, 예측과 다른 전개에 당황할 수 있다. 따라서 반드시 TCP 헤더의 오류 검사 여부를 점검해야 하는 만큼 제8장의 설명 내용을 잘 이해하고 넘어가기 바란다.
제9장, ‘수신 관점에 따른 주요 헤더의 복원’에서는 패킷의 내용을 역으로 분석해 관련 정보를 해석할 수 있는 접근 방법을 설명한다. 이는 제8장의 과정에 대한 리버스 엔지니어링이라고 볼 수 있으며, 결국 패킷 스니핑의 근간을 이루는 기술을 구현한 것이다.
원시 소켓 방식에 따른 헤더의 생성과 복원은 이후 내용에서도 중요한 만큼 충분히 이해할 때까지 반복해서 익히기 바란다.
제10장, ‘하위 계층 기반의 원시 소켓 방식에 따른 주요 헤더의 복원’에서는 하위 계층 기반의 원시 소켓 방식을 통해 물리 계층에서부터 응용 계층까지 복원이 가능하다는 사실을 설명한다. 이를 통해 캡처된 임의의 패킷 내용을 직접 분석해 보는 다양한 경험을 쌓기 바란다.
제11장, ‘헤더 복원을 통한 단순한 패킷 스니핑 도구의 구현’에서는 제9장을 기반으로 스니핑 도구를 간단히 구현한다. 제11장에서 구현한 도구를 기반으로 좀 더 정교하고 다양한 기능을 추가할 수 있기를 바란다.
제12장, ‘ARP 스푸핑 공격 도구의 구현’에서는 ARP 스푸핑 공격의 개념을 설명하고, 파이썬 3을 이용해 ARP 스푸핑 공격 도구를 구현한다다. ARP 스푸핑 공격은 특히 공항이나 카페 등 공용으로 사용할 수 있는 내부 무선망 환경에서 상당히 치명적이다. 따라서 말미에 대응책까지 제시한다. 제13장, ‘스캐닝 도구의 구현’에서는 socket만을 사용해 나머지 세부적인 스캐닝 기능을 직 접 구현할 수도 있다는 것을 설명한다. 제5장에서 nmap을 이용한 간단한 도구를 구현한 적이 있지만, 이는 개발 속도 향상을 위해 모듈을 사용한 것에 불과하기 때문에 제13장의 내용을 참고해 자신만의 포트 스캐닝 도구를 구현해 보기 바란다.
제14장, ‘서비스 거부 공격 도구의 구현’에서 언급한 서비스 거부 공격은 가장 단순하면서 도 가장 효과적인 공격일 수 있다. 제14장에서 다룬 소스 코드를 통해 서비스 거부 공격 도구를 구현한다. 서비스 거부 공격 도구의 동작 원리를 충분히 이해한다면, 칼리 리눅스 등의 모의 침투 운영체제에 포함된 hping 등과 같은 도구들이 어떻게 구현돼 있는지 충분히 가늠할 수 있을 것이다.
제15장, ‘네트워크 퍼징 도구의 구현’에서는 퍼즈 테스팅 방안을 확인하고, scapy를 통해 실제적 퍼징 방안을 확인한다. 이 방법론을 통해 얻어진 정보를 단서로 독자들 각자가 한층 더 심화된 모의 침투 기법 능력을 함양하기 바란다.

1장. 주요 헤더의 구조와 항목
1-1 UDP 헤더의 구조와 항목
1-2 TCP 헤더의 구조와 항목
1-3 IP 헤더의 구조와 항목
1-4 ICMP 헤더의 구조와 항목

2장. 주요 내장 모듈의 소개와 활용

3장. 소켓의 개념과 객체 생성 방법

4장. 간단한 서버와 클라이언트 구현과 응용

5장. 간단한 포트 스캐너 구현

6장. 간단한 FTP 클라이언트 구현

7장. 원시 소켓 방식에 따른 헤더의 생성

8장. 오류 검사 여부에 따른 TCP/IP 헤더의 생성

9장. 수신 관점에 따른 주요 헤더의 복원

10장. 하위 계층 기반의 원시 소켓 방식에 따른 주요 헤더의 복원

11장. 헤더 복원을 통한 단순한 패킷 스니핑 도구의 구현

12장. ARP 스푸핑 공격 도구의 구현

13장. 스캐닝 도구의 구현
13-1 호스트 스캔 도구의 구현
13-2 포트 스캔 도구의 구현
13-3 다중 스레딩을 이용한 고속 스캐너 도구의 구현

14장. 서비스 거부 공격 도구의 구현
14-1 LAND 공격 도구
14-2 UDP/TCP 플러딩 공격 도구
14-3 슬로우로리스 공격 도구

15장. 네트워크 퍼징 도구의 구현
15-1 퍼징 개요
15-2 Echo Server에 대한 퍼징
15-3 FTP Server에 대한 퍼징

★ 지은이의 말 ★

지금 뒤돌아 보면 내가 관공서에서 정보 기술 분야를 강의한 지도 벌써 15년이 흘렀다. 그동안 강의했던 내용을 기반으로 2015년 생애 처음으로 내 책을 출간했다. 바로 『칼리 리눅스 입문자를 위한 메타스플로잇 중심의 모의 침투』(2019)다. 이후 6권의 책을 더 출간했다. 그리고 이제 이 책은 나의 8번째 저서이자 3번째 공저다.
이 책의 주제는 파이썬 3 버전을 이용한 TCP/IP 소켓 구현과 응용이다. 다시 말해, 이전에 내가 출간한 『해킹 입문자를 위한 TCP/IP 이론과 보안 2/e』(2019)과 『해커의 언어 파이썬 3 입문』(2018) 다음 내용에 해당하는 책이 바로 이 책이다. 그런 만큼 이 책을 완전히 소화하기 위해서는 『해킹 입문자를 위한 TCP/IP 이론과 보안 2/e』에서 다루는 내용을 충분히 이해한 뒤 『해커의 언어 파이썬 3 입문』을 통해 파이썬 3 버전의 기본 문법을 숙지해야 한다. 이는 이 책에서 TCP/IP 이론에 대한 설명이나 기본 문법 내용이 빠진 이유이기도 하다. 이런 내용까지 이 책에 모두 담는다면 분량이 너무 많아졌을 것이다.
이 책에서는 파이썬 3 버전을 이용해 TCP/IP 소켓을 구현하는 과정을 소개하고, 그러한 소켓 구현 지식을 기반으로 가장 대표적인 모의 침투 도구를 구현하는 과정을 소개한다. 그러나 모의 침투 도구의 종류는 무수히 많기 때문에 이 책에서 모든 내용을 소개할 수는 없다. 이 책의 기본 내용을 완전히 터득한다면 나머지 도구들은 독자의 필요에 따라 스스로 구현할 수 있으리라 확신한다.
이런 점에서 본다면 이 책은 모의 침투 전문가를 지향하는 독자에게 파이썬 3 버전을 이용한 TCP/IP 소켓 구현과 그에 기반한 응용 과정을 제시하는 데 목적이 있다.
전반부, 다시 말해 제1장부터 제10장까지는 내가 2019년 1월과 2월 사이에 주도적으로 집필했다. 전반부에서는 파이썬 3 버전을 이용해 TCP/IP 소켓을 구현하는 내용을 소개했다. 다양한 침투 도구를 개발하기에 앞서 해당 내용을 완전히 터득할 때까지 반복해 익히기 바란다. 제11장부터 제15장까지가 후반부로서 박재유 선생님이 2020년 1월과 2월 사이에 주도적으로 집필한 부분이다. 후반부에서는 전반부에서 익힌 내용을 기반으로 가장 대표적인 침투 도구를 구현하는 과정을 소개했다. 좀 더 많은 유형을 담으면 좋았겠지만 늘 제한적인 지면을 고려해야 하는 만큼 유형을 선정하는 데 많은 고심을 해야 했다. 특히, 제15장은 국내 서적에서는 좀처럼 확인하기 어려운 내용을 담았다. 개인적으로 볼 때 박재유 선생님의 탁월한 기량이 나타난 부분이 제15장이라고 생각한다.
다른 분야와 마찬가지로 사이버 보안 분야 역시 한 권의 책으로 모든 내용을 담을 수는 없다. 그래서 늘 다양한 책을 통해서 지식을 습득할 수밖에 없는 실정이다. 파이썬 언어의 매력과 활용은 무궁무진하다. 이 책은 파이썬의 무궁한 활용 분야 중 소켓에 초점을 두고 그에 기반한 응용 방식을 소개했다. 아울러 TCP/IP 이론을 숙지한 독자 또는 파이썬 3의 기본 문법을 숙지한 독자, 데비안/우분투 환경에 익숙한 독자, 모의 침투 기량을 한 단계 높이려는 독자, 대학교와 대학원에서 정보 보안을 전공하는 독자 등을 대상으로 집필했다. 이런 분들에게 이 책이 일익을 담당할 수 있다면 우리에게는 더할 나위 없을 기쁨이겠다.