윈도우 최대 절전 모드 파일의 메모리 데이터 암호화 기법 연구 (Study on Memory Data Encryption of Windows Hibernation File)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보보호학회
· 수록지 정보 : 정보보호학회논문지 / 27권 / 5호 / 1013 ~ 1022페이지
· 저자명 : 이경호, 이우호, 노봉남

초록

최대 절전 모드는 물리 메모리의 데이터를 비휘발성 매체에 저장하였다가 시스템에 전원이 들어오면 메모리 데이터를 비휘발성 매체로부터 물리 메모리에 복구하는 기능이다. 최대 절전 모드 파일은 메모리 데이터를 정적 상태로가지기 때문에 공격자가 이를 수집할 경우에 시스템의 물리 메모리에 있던 사용자 아이디와 패스워드 및 디스크 암호화키 등의 주요 정보들이 유출될 수 있는 위험성이 존재한다. 윈도우에서는 최대 절전 모드 파일만을 위한 보호기능을 지원하지 않기 때문에 최대 절전 모드 파일에 기록되는 메모리 데이터 내용들을 보호하는 방법이 필요하다.
본 논문에서는 최대 절전 모드 파일에 기록되는 프로세스의 메모리 데이터를 보호하기 위해서 최대 절전 모드 파일 내의 물리 메모리 데이터를 암호화하는 방법을 제안한다. 최대 절전 모드 처리 시에 메모리 데이터를 암호화하기위해 최대 절전 모드 처리 절차를 분석하고, 최대 절전 모드 파일에 기록되는 메모리 데이터에 대한 암호화 과정이프로세스 각각에 대해 투명하게 동작하도록 구현하였다. 실험을 통해 구현한 최대 절전 모드 파일 내 프로세스 메모리 데이터 암호화 도구는 암복호화 비용으로 약 2.7배의 오버헤드를 보였다. 이런 오버헤드는 전체 디스크 암호화도구가 지속적으로 10% 이상의 속도저하를 유발하는 상황과 비교해 볼 때, 공격자에게 프로세스의 평문 메모리 데이터가 노출되지 않기 위해 필요한 비용으로 충분히 감내할 수 있다고 판단된다.

영어초록

Windows hibernation is a function that stores data of physical memory on a non-volatile media and then restores the memory data from the non-volatile media to the physical memory when the system is powered on. Since the hibernation file has memory data in a static state, when the attacker collects it, key information in the system's physical memory may be leaked. Because Windows does not support protection for hibernation files only, we need to protect the memory that is written to the hibernate file.
In this paper, we propose a method to encrypt the physical memory data in the hibernation file to protect the memory data of the processes recorded in the hibernation file. Hibernating procedure is analyzed to encrypt the memory data at the hibernating and the encryption process for hibernation memory is implemented to operate transparently for each process.
Experimental results show that the hibernation process memory encryption tool showed about 2.7 times overhead due to the crypt cost. This overhead is necessary to prevent the attacker from exposing the plaintext memory data of the process.

참고자료

· 없음