[논문 리뷰] Cryptanalysis of a more efficient and secure dynamic id-based remote user authentication scheme

Mohammed Aijaz Ahmed, D. Rajya Lakshmi외 1명|arXiv (Cornell University)|2010. 04. 06.

Advanced Authentication Protocols Security참고 문헌 10인용 수 14

한 줄 요약

이 논문은 양연왕 등이 최근 제안한 동적 ID 기반 원격 인증 기법을 암호분석하여, 비밀번호 추측, 위장 공격 및 서비스 거부 공격에 취약하다는 것을 입증한다. 다스 등이 2004년에 제안한 기법보다 보안성이 향상되었다는 주장에도 불구하고, 저자들은 이 기법이 핵심 보안 보장을 제공하지 못함을 증명하며 설계 및 구현에 심각한 결함이 있음을 드러낸다.

ABSTRACT

In 2004, Das, Saxena and Gulati proposed a dynamic ID-based remote user authentication scheme which has many advantage such as no verifier table, user freedom to choose and change password and so on. However the subsequent papers have shown that this scheme is completely insecure and vulnerable to many attacks. Since then many schemes with improvements to Das et al's scheme has been proposed but each has its pros and cons. Recently Yan-yan Wang et al. have proposed a scheme to overcome security weaknesses of Das et al.'s scheme. However this scheme too is vulnerable to various security attacks such as password guessing attack, masquerading attack, denial of service attack.

연구 동기 및 목표

• 양연왕 등이 최근 제안한 동적 ID 기반 원격 사용자 인증 기법의 보안 취약점을 식별하고 분석하는 것.
• 이 기법이 비밀번호 추측 및 위장 공격과 같은 다수의 실질적 공격에 취약하다는 것을 입증하는 것.
• 이 기법이 주장하는 보안 성질을 달성하지 못함을 보여주며, 특히 사용자 자격 증명과 세션 무결성 보호 측면에서 실패한다는 것을 입증하는 것.
• 이 기법의 프로토콜 흐름과 암호 기반 구성 요소에 대한 형식적 암호분석을 제공하는 것.
• 일반적인 측면 채널 공격 및 능동 공격에 대한 저항력을 떨어뜨리는 설계 결함을 부각하는 것.

제안 방법

• 저자들은 이 기법의 인증 및 키 교환 메커니즘에 대한 형식적 프로토콜 분석을 수행한다.
• 오프라인 비밀번호 추측 및 위장 공격과 같은 잠재적 공격 벡터를 모델링한다.
• 분석 결과, 이 기법의 비밀번호 검증 메커니즘이 서버 상호작용 없이도 공격자가 비밀번호 추측을 테스트할 수 있도록 허용한다는 것이 드러났다.
• 공격자가 간섭하거나 위조한 매개변수를 사용하여 유효한 인증 메시지를 위조할 수 있음을 보여줌으로써 위장 공격이 가능하다는 것을 입증한다.
• 비율 제한 또는 메시지 검증 체크가 없어 메시지 폭주나 오류가 있는 요청을 통해 서비스 거부 공격이 가능하다는 점을 입증한다.
• 형식적 보안 모델링을 통해 이 기법이 상호 인증 및 향후 기밀성과 같은 핵심 보안 성질을 충족하지 못한다는 것을 보여준다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 공격자가 제안된 기법에 대해 오프라인 비밀번호 추측 공격을 수행할 수 있는가?
• RQ2 공격자가 정상 사용자를 위장하여 가로채는 공격에 취약한가?
• RQ3 메시지 폭주나 오류가 있는 요청을 통해 이 기법이 서비스 거부 공격에 저항하는가?
• RQ4 암호 기반 원소와 프로토콜 설계가 상호 인증 및 세션 키 기밀성 보장을 위해 충분한가?
• RQ5 비밀번호 검증 및 메시지 인증 메커니즘에서 기법의 구체적인 결함는 무엇인가?

주요 결과

• 공격자가 서버 상호작용 없이도 비밀번호 추측을 테스트할 수 있기 때문에, 이 기법은 오프라인 비밀번호 추측 공격에 취약하다.
• 공격자가 간섭하거나 위조한 매개변수를 사용하여 유효한 인증 메시지를 위조할 수 있기 때문에, 정상 사용자를 성공적으로 위장할 수 있으며, 이는 상호 인증의 실패를 의미한다.
• 메시지 무결성 검사가 부족하여 오류가 있거나 반복되는 메시지를 통해 서비스 거부 공격이 가능하다.
• 프로토콜 설계가 향후 기밀성을 보장하지 않아, 유출된 세션 키가 과거 통신을 노출시킬 수 있다.
• 동적 ID 메커니즘이 연결 가능성 공격에 취약하여 사용자 신원 기밀성이 보호되지 않는다.
• 다른 주장과는 달리, 전체 프로토콜 구조는 원격 인증 기법에 대한 표준 보안 요구 조건을 충족하지 못한다.